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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem ersten
Motorteil, einem zweiten Motorteil, das mit dem ersten Motorteil
magnetisch zusammenwirkt und gegenüber dem der erste Motorteil
in zwei entgegengesetzten Bewegungsrichtungen bewegbar ist, und
einem Kühlsystem,
das an dem ersten Motorteil angebracht ist und das ein Kühlmedium
zum Kühlen
mindestens des ersten Motorteils aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung
ein entsprechendes Verfahren zum Kühlen eines Elektromotors.
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Elektromotoren
werden zur Steigerung der Ausnutzung mit Kühlsystemen versehen. Dabei
sollte nicht nur der stehende Teil des Motors, sondern auch der
bewegte Teil gekühlt
werden. Im Falle eines rotatorischen Motors ist dies der Rotor und
im Falle eines Linearmotors ist dies üblicherweise das Primärteil.
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Die
Kühlung
mit Flüssigkeiten
ist deutlich effizienter als die Kühlung mit Luft oder anderen
Gasen. Das jeweils verwendete Kühlmedium
wird beispielsweise mit Hilfe eines Ventilators oder eines Förderrads
durch Kühlrohre
des Kühlsystems
gefördert. Dabei
wird auch unterschieden, ob es sich um Eigenbelüftung oder Fremdbelüftung handelt.
Im letzteren Fall wird nicht die Leistung des Motors zur Belüftung verwendet.
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Andere
Möglichkeiten
der Entwärmung
bestehen in der Ausnutzung von reiner Konvektion oder Strahlung.
Darüber
hinaus werden auch so genannte Heatpipes und Thermospipes zur Entwärmung eingesetzt.
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Gerade
bei den bewegten Teilen des Motors ist es jedoch schwierig, die
jeweiligen Kühlaggregate anzubringen
beziehungsweise zu verbinden. Daher wird vielfach auf eine Kühlung des
bewegten Teils des Motors verzichtet, was jedoch Leistungseinbußen bedeutet.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein einfaches
und leicht handhabbares Kühlsystem
insbesondere für
den bewegten Teil eines Motors bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst durch
einen Elektromotor mit einem ersten Motorteil, einem zweiten Motorteil,
das mit dem ersten Motorteil magnetisch zusammenwirkt und gegenüber dem
der erste Motorteil in zwei entgegengesetzten Bewegungsrichtungen
bewegbar ist, und einem Kühlsystem,
das an dem ersten Motorteil angebracht ist und das ein Kühlmedium
zum Kühlen
mindestens des ersten Motorteils aufweist, wobei das Kühlmedium ausschließlich durch
Beschleunigung des ersten Motorteils in eine der zwei entgegengesetzten
Bewegungsrichtungen in dem Kühlsystem
bewegbar ist.
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Ferner
wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein
Verfahren zum Kühlen
eines Elektromotors mit einem ersten Motorteil und einem zweiten
Motorteil, das mit dem ersten Motorteil magnetisch zusammenwirkt
und gegenüber
dem der erste Motorteil in zwei entgegengesetzten Bewegungsrichtungen
bewegbar ist, sowie mit einem Kühlsystem,
das an dem ersten Motorteil angebracht ist und das ein Kühlmedium zum
Kühlen
mindestens des ersten Motorteils aufweist, durch Beschleunigen des
ersten Motorteils gegenüber
dem zweiten Motorteil in einer der zwei entgegengesetzten Bewegungsrichtungen
und Bewegen des Kühlmediums
in dem Kühlsystem
ausschließlich
durch die Beschleunigung des ersten Motorteils.
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In
vorteilhafter Weise ist so die Entwärmung eines bewegten Motorteils
auf sehr einfache Weise möglich,
denn die Beschleunigung des Motorteils wird zur Bewegung des Kühlmediums
mitgenutzt. Daher ist kein spezieller Antrieb zur Bewegung des Kühlmediums
notwendig.
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Vorzugsweise
ist der Elektromotor als Linearmotor ausgebildet, wobei das bewegliche,
erste Motorteil vorzugsweise das Primärteil ist, in/an dem ein Kühlrohr des
Kühlsystems
angeordnet ist. Dabei wird die Hin- und Herbewegung des Linearmotorprimärteils ausgenutzt,
um dieses zu kühlen.
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Darüber hinaus
kann das Kühlsystem
ein Kühlrohr
mit mindestens einem Rückschlag-
bzw. Sperrventil aufweisen, durch das das Kühlmedium nur in einer Richtung
hindurchdringen kann. Hierdurch kann die Effizienz eines Kühlsystems
gesteigert werden.
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Besonders
vorteilhaft ist auch, wenn das Kühlsystem
in sich geschlossen ist. Dadurch kann vermieden werden, dass beispielsweise
beim Kühlen eines
bewegten Teils des Motors Anschlüsse
nach außen
vorgesehen werden müssen,
wenn das Kühlsystem
insgesamt an dem bewegten Teil des Motors angeordnet ist.
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Ferner
kann das Kühlsystem
in einem Kühlrohr
oder Behälter
einen Kolben aufweisen, dessen Dichte von der des Kühlmediums
abweicht. Der Kolben wird dann bei der Beschleunigung des ersten Motorteils
in dem Kühlmedium
bewegt. Dadurch können
insbesondere auch symmetrische Kühlsysteme aufgebaut
werden. Außerdem
kann der Kolben zur Steigerung des Durchflusses an Kühlmedium
verwendet werden.
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Das
Kühlsystem
kann weiterhin mindestens einen Ausgleichsbehälter aufweisen, in dem sich
neben dem flüssigen
Kühlmedium
ein gasförmiges
Ausgleichsmedium befindet. Dabei kann zur Beförderung des Kühlmediums
neben der Beschleunigung des ersten Motorteils auch die Gravitation
mit verwendet werden.
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Bei
einer speziellen Ausführungsform
weist das Kühlsystem
zwei parallel verlaufende, ineinander mündende Rohrabschnitte mit jeweils
einem Sperrventil auf, wovon beide Ventile entweder zur Mündung oder
von der Mündung
weggerichtet sind, so dass das Kühlmedium
bei einer Bewegungsrichtung des ersten Motorteils nur in dem einen
Rohrabschnitt und bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung des ersten
Motorteils nur in dem anderen Rohrabschnitt fließt. Auf diese Weise kann die
Beschleunigung des ersten Motorteils nicht nur in einer Richtung,
sondern in beiden Richtungen ausgenutzt werden.
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Anstelle
eines freibeweglichen Kolbens kann in einem Abschnitt des Kühlsystems
auch ein Körper, dessen
Dichte von der des Kühlmediums
abweicht, mit Hilfe einer den Innenquerschnitt des Abschnitts zumindest
größtenteils
abdeckende Membran befestigt sein. Bei Beschleunigung wird dann
die Membran durch den Körper
ausgelenkt, wodurch das Kühlmedium
durch das Kühlsystem
befördert
wird.
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Des
Weiteren kann das Kühlsystem
einen Druckbehälter
und einen daran angeschlossenen Ausdehnungsabschnitt aufweisen und
dabei ein zu kühlender
Abschnitt des ersten Motorteils von dem Ausdehnungsabschnitt gekühlt wird.
Wenn Kühlmedium
aus dem Druckbehälter
sich dann in dem Ausdehnungsabschnitt ausdehnt, werden zusätzlich thermodynamische
Kühleffekte
ausgenutzt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in
denen zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Linearmotor
gemäß einer
einfachen, ersten Ausführungsform im
Querschnitt;
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2 einen
Linearmotor mit geschlossenem Kühlsystem
am Primärteil;
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3 eine
Prinzipskizze eines wassergekühlten
Linearmotors mit Kühlleitungen,
die mit Sperrventilen versehen sind gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
Prinzipskizze eines wassergekühlten
Linearmotors mit einem Kolben im Kühlsystem gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und
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5 eine
Prinzipskizze eines wassergekühlten
Linearmotors mit zusätzlicher
thermodynamischer Kühlung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform.
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Die
nachfolgend näher
geschilderten Ausführungsbeispiele
stellen bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar.
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In 1 ist
ein sehr einfaches Beispiel eines wassergekühlten Primärteils 1 eines Linearmotors dargestellt.
Das Primärteil 1 bewegt
sich entsprechend dem Pfeil A über
dem Sekundärteil 2 des
Linearmotors in der Zeichnung nach rechts oder gemäß dem Pfeil
B nach links. Parallel zu den Bewegungsrichtungen A, B befindet
sich im Primärteil 1 zur
Kühlung
der Spulen ein Kühlrohr 3.
Auf der linken Seite des Primärteils 1 befindet
sich ein Kühlmittelbehälter 4 und
auf der rechten Seite ein Kühlmittelbehälter 5. Das
Kühlrohr 3 steht
mit beiden Kühlmittelbehältern 4, 5 in
Flüssigkeitsverbindung.
Der Pegel des Kühlmittels 6 befindet
sich in beiden Kühlmittelbehältern 4, 5 oberhalb
des Kühlrohrs 3.
Somit sind nicht nur die Kühlmittelbehälter 4, 5,
sondern auch das Kühlrohr 3 mit
dem Kühlmedium 6 gefüllt.
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Das
Kühlrohr 3 ist
bestmöglich
an die Spulen des Primärteils 1 thermisch
angekoppelt. Dies erfolgt beispielsweise durch Einpressen in das
Gehäuse des
Primärteils.
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Wird
nun das Primärteil 1 in
Richtung A beschleunigt, so strömt
die Kühlflüssigkeit 6 aufgrund der
Beschleunigung durch das Kühlrohr 3 in
Richtung B, so dass sich der Kühlmittelbehälter 4 immer
mehr füllt
und der Kühlmittelbehälter 5 immer
mehr leert. Im anderen Fall, dass das Primärteil 1 in Richtung
B nach links beschleunigt wird, strömt die Kühlflüssigkeit in dem Kühlrohr 3 nach
rechts, so dass der rechte Kühlmittelbehälter 5 gefüllt und
der linke Kühlmittelbehälter 4 geleert
wird. Durch das Strömen
der Kühlflüssigkeit 6 im
Kühlrohr 3 wird
das Primärteil 1 besser
entwärmt.
Der Kühlmittelstrom
bricht ab, wenn keine Beschleunigung des Primärteils 1 mehr erfolgt.
Wenn keine Beschleunigung mehr vorliegt verbraucht der Linearmotor
aber auch entsprechend weniger oder keine elektrische Energie mehr.
Zur Entwärmung
der Kühlflüssigkeit 6 sind
an die Kühlmittelbehälter 4 und 5 Kühlkörper beziehungsweise Wärmetauscher 7, 8 angebracht,
die die Wärme
an die Umgebung abgeben.
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2 zeigt
eine weiter entwickelte, zweite Ausführungsform eines Linearmotors
mit autonomem Kühlsystem
ebenfalls im Längsschnitt.
Der Aufbau des Elektromotors ist im Wesentlichen ähnlich dem
von 1. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist das Kühlmittelsystem
jedoch geschlossen. Speziell sind die einzelnen Kühlmittelbehälter 4 und 5 abgedeckt
und über
eine Luftbrücke 9 miteinander
verbunden. In dem Beispiel von 2 wird das
Primärteil 1 in
Richtung A nach rechts beschleunigt. Daher strömt in dem Kühlrohr 3 die Kühlflüssigkeit 6,
z. B. Wasser, gemäß dem eingezeichneten
Pfeil nach links. In der Luftbrücke 9 hingegen
strömt
die Luft zum Ausgleich nach rechts von dem linken Kühlmittelbehälter 4 in
den rechten Kühlmittelbehälter 5.
Bei umgekehrter Beschleunigung in Richtung B sind die Strömungsrichtungen
im Kühlrohr 3 und
in der Luftbrücke 9 entsprechend
umgekehrt. Darüber
hinaus sorgt die Gravitation für
einen Ausgleich der Pegel in den beiden Kühlmittelbehältern 4, 5.
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Zur
Verbesserung der Kühlleistung
lässt sich das
Kühlprinzip
von 2 (geschlossenes Kühlsystem) entsprechend 3 weiter
entwickeln. In dieser Zeichnung ist wiederum ein Primärteil 1 angedeutet, das
in die Richtungen A und B beschleunigt wird. Auf die Darstellung
eines Sekundärteils
ist hier verzichtet. In dem Primärteil 1 sind
Spulen 10 angeordnet, die eine gewisse Verlustleistung
besitzen. Die daraus resultierende Wärme wird an ein senkrecht zu
den Bewegungsrichtungen A, B angeordnetes Kühlrohr 11 geleitet.
Die Kühlflüssigkeit 6 stammt
aus einem Flüssigkeitsbehälter 12,
der am oberen Ende des Kühlrohrs 11 angeordnet
ist und mit diesem in Verbindung steht.
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Die
Kühlflüssigkeit 6 fließt in dem
Kühlrohr 11 nach
unten und durchströmt
unterhalb des Primärteils 1 einen
luftgekühlten
Wärmetauscher 13.
Unterhalb des Wärmetauschers 13 verzweigt
sich das Kühlrohr 11 in
einen ersten Kühlrohrabschnitt 14 in Richtung
A und in einen zweiten Kühlrohrabschnitt 15 in
Richtung B. Beide Kühlrohrabschnitte 14, 15 münden an
Punkten P2 bzw. P4 in einen unteren Flüssigkeitsbehälter 16.
Darüber
hinaus sind beide Kühlrohrabschnitte 14, 15 mit
Rückschlag- bzw. Sperrventilen 17, 18 versehen,
die nur ein Einströmen
der Kühlflüssigkeit
von dem jeweiligen Kühlrohrabschnitt 14, 15 in
den unteren Flüssigkeitsbehälter 16 erlauben.
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Am äußersten
linken Ende (Punkt P1) und am äußersten
rechten Ende (Punkt P3) des Flüssigkeitsbehälters 16 sind
jeweils Steigrohre 19, 20 angeordnet. Beide Steigrohre
sind mit Sperrventilen 21, 22 versehen, so dass
die Kühlflüssigkeit 6 ausschließlich von
dem unteren Flüssigkeitsbehälter 16 in
die Steigrohre 19, 20 fließen kann. Die beiden Steigrohre 19, 20 münden in
den oberen Flüssigkeitsbehälter 12.
Der obere Flüssigkeitsbehälter 12 ist
nicht vollständig
mit Kühlflüssigkeit 6 gefüllt, sondern
teilweise mit Luft oder einem anderen Gas.
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Bei
einer Beschleunigung des Primärteils 1 samt
des 2-Wege-Kühlsystems
in Richtung A steigt der Druck am Punkt P1, wo das linke Steigrohr 20 an den
unteren Flüssigkeitsbehälter 16 angebracht
ist. Dementsprechend steigt die Kühlflüssigkeit 6 in dem Steigrohr 20 nach
oben und wird in den oberen Flüssigkeitsbehälter 12 geleitet.
Gleichzeitig entsteht an dem Punkt P2 im unteren Flüssigkeitsbehälter 16 gegenüber dem
Punkt P1 ein deutlicher Unterdruck, so dass Kühlflüssigkeit von dem oberen Flüssigkeitsbehälter 6 durch
das Kühlrohr 11 und
den Kühlrohrabschnitt 14 in
den unteren Flüssigkeitsbehälter 16 nachfließt. Der
entsprechende Kühlflüssigkeitsstrom ist
mit WA bezeichnet.
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Im
anderen Fall, dass das Primärteil 1 samt dem
Kühlsystem
in Richtung B beschleunigt wird, steigt der Druck im Punkt P3, wo
das rechte Steigrohr 19 an den unteren Flüssigkeitsbehälter 16 angekoppelt
ist. Gleichzeitig sinkt der Druck am Punkt P4, wo der linke Kühlrohrabschnitt 15 in
den unteren Flüssigkeitsbehälter 16 mündet. Daher
kommt es zu dem eingezeichneten Kühlmittelstrom WB durch den
linken Kühlrohrabschnitt 15 und
das rechte Steigrohr 19. Bei einer Hin- und Herbewegung
des Linearmotors wird also ständig
Flüssigkeit
in den oberen Flüssigkeitsbehälter 12 gepumpt
und strömt
von dort nach unten durch das Primärteil 1, so dass dieses entwärmt werden
kann.
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Eine
dritte Ausführungsform
eines wassergekühlten
Linearmotorprimärteils
ist in 4 dargestellt. Der Aufbau ähnelt dem von 3.
Das Primärteil 1 mit
seiner Spule 10 gibt Wärme
an ein vertikal angeordnetes Kühlrohr 11 ab.
Der darunter liegende Wärmetauscher 13 entnimmt
die Wärme
dem Kühlrohr 11.
Anschließend
teilt sich das Kühlrohr
wiederum in die Kühlrohrabschnitte 14 und 15 mit
den Sperrventilen 17 und 18. Die Kühlrohrabschnitte 14, 15 münden in
den unteren Wasserbehälter 16,
an dessen äußeren Enden
die Steigrohre 19, 20 empor steigen, die ebenfalls
mit Sperrventilen 21 und 22 versehen sind. Die
beiden Steigrohre 19, 20 münden gemeinsam in das Kühlrohr 11,
ohne dass hier ein Flüssigkeitsbehälter dazwischen
geschaltet wäre. Damit
ergibt sich ein geschlossenes Kreislaufsystem mit einem einzigen
Behälter,
welches vollständig
mit Kühlflüssigkeit
beziehungsweise Wasser gefüllt
ist.
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In
dem Flüssigkeitsbehälter 16,
der beispielsweise rohrförmig
ausgebildet ist, befindet sich ein Kolben 23. Dieser Kolben 23 besitzt
eine Dichte ρk, während
die Dichte der Kühlflüssigkeit
beziehungsweise des Wassers ρw beträgt.
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Für das nachfolgende
Funktionsbeispiel sei angenommen, dass ρk > ρw. Wird
nun das Primärteil 1 einschließlich des
Kühlkreislaufs
in Richtung A beschleunigt, so bewegt sich der Kolben 23,
dessen Dichte größer als
die der Kühlflüssigkeit
ist, nach links (für ρk < ρw nach
rechts), so dass die Kühlflüssigkeit
in das Steigrohr 20 gedrückt wird, da sie aufgrund des
Sperrventils 18 nicht in den Kühlrohrabschnitt 15 eindringen
kann. Gleichzeitig entsteht ein Unterdruck in dem Behälterraum
rechts des Kolbens, so dass die Kühlflüssigkeit durch das Kühlrohr 11 und den
rechten Kühlrohrabschnitt 14 entsprechend
dem Flüssigkeitsstrom
WA fließt.
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Falls
das Primärteil 1 hingegen
in Richtung B nach links beschleunigt wird, bewegt sich der Kolben 23 nach
rechts und drückt
die Flüssigkeit
ins rechte Steigrohr 19, durch das Kühlrohr 11 und den
linken Kühlrohrabschnitt 15 zurück in den
linken Teil des Kühlflüssigkeitsbehälters 16.
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Auch
bei diesem geschlossenen Kühlkreislaufsystem
wird also abhängig
von der Beschleunigungsrichtung entweder der Kühlmittelkreislauf WA oder der
Kühlmittelkreislauf
WB in Bewegung gesetzt. Beide sorgen für die Durchströmung des
Primärteils
und somit für
dessen Entwärmung.
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Das
Kühlsystem
des Beispiels von 4 wurde bislang als vertikales
System mit Steigrohren entsprechend dem Beispiel von 3 betrachtet. Das
geschlossene Kreislaufsystem des vierten Ausführungsbeispiels funktioniert
aber ebenso, wenn die in 4 gezeichneten Rohre horizontal
angeordnet sind. Auch in dem Fall bewegt sich der Kolben 23 bei einer
Beschleunigung in einer der Richtungen A, B und fördert hierdurch
das Kühlmittel.
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Ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
eines wassergekühlten
Linearmotors mit geschlossenem Kühlkreislauf
ist in 5 schematisch wiedergegeben. Der Aufbau entspricht
im Wesentlichen dem von 4, weshalb auf eine Beschreibung
der Einzelkomponenten, die unverändert
sind, verzichtet wird. Eine erste wesentliche Änderung gegenüber dem vierten
Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass anstelle des Kolbens 23 eine Membran 24,
an der eine Masse bzw. ein Körper 25 befestigt
ist, in dem Flüssigkeitsbehälter 16 angeordnet
ist. Das Bewegungsprinzip des Körpers 25 ist
das gleiche wie das des Kolbens 23 von 4.
Der Körper 25 besitzt
nämlich Dichte ρM,
die sich von der Dichte ρW des Wassers beziehungsweise der Flüssigkeit
unterscheidet. Ist die Dichte ρM des Körpers 25 größer als
die Dichte ρW der Kühlflüssigkeit,
so bewegt er sich bei einer Beschleunigung in Richtung A in die
entgegengesetzte Richtung B. Ist die Dichte ρM des
Körpers 25 hingegen
geringer als die Dichte ρW der Kühlflüssigkeit,
so bewegt er sich bei einer Beschleunigung des Primärteils 1 in
Richtung A ebenfalls in die Richtung A. Bei einer Beschleunigung
des Primärteils 1 in
Richtung B erfolgen die umgekehrten Bewegungen des Körpers 25.
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Die
Membran 24 wird entsprechend der Bewegung des Körpers 25 ausgelenkt.
Da sie den Flüssigkeitsbehälter 16 in
eine linke und eine rechte Hälfte
trennt, die miteinander nicht in Flüssigkeitsverbindung stehen,
wird bei einer Beschleunigung des Primärteils 1 je nach Richtung
wieder einer der beiden Kühlkreisläufe WA oder
WB entsprechend dem Beispiel von 4 angestoßen.
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Eine
weitere wesentliche Änderung
des fünften
Ausführungsbeispiels
gegenüber
dem vierten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass das zentrale Kühlrohr 11 hier durch
einen Druckbehälter 26,
einer Engstelle 27 im Rohr und einem Ausdehnungsabschnitt 28 ersetzt
ist. Durch diesen Druckbehälter 26 mit
dem anschließenden
Ausdehnungsabschnitt 28 wird zur Kühlung das thermodynamische
Prinzip ausgenutzt, dass sich ein Medium bei der Entspannung abkühlt, z.
B. durch Verdampfung der Kühlflüssigkeit.
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Die
Funktion des in 5 dargestellten geschlossenen
Kühlkreislaufsystems
lässt sich
wie folgt skizzieren. Durch die Beschleunigung des Primärteils 1 beispielsweise
bei einer Hin- und Herbewegung wirkt die Membran 24 an
die der Körper 25 montiert ist
wie eine Pumpe und pumpt Kühlflüssigkeit
in den Druckbehälter 26.
Dort steigt die Temperatur auf einen Wert T1 und der Druck auf einen
Wert p1. Der Wärmetauscher 13 ist
wegen der erhöhten
Temperatur an den Druckbehälter 26 thermisch
gekoppelt. Dadurch steigt der Wirkungsgrad bei der Entwärmung der
Kühlflüssigkeit.
Die Kühlflüssigkeit
dringt durch die Engstelle 27 in den Ausdehnungsabschnitt 28,
wo sie sich entsprechend einer polytropen Zustandsänderung
ausdehnen kann und vorzugsweise verdampft. Dabei sinkt der Druck
auf den Wert p2 ab. Ebenso sinkt die Temperatur auf eine Temperatur
T2. An diesen Ausdehnungsabschnitt 28 ist das Primärteil 1 beziehungsweise
eine Spule 10 thermisch gekoppelt. Da der Ausdehnungsabschnitt 28 eine
niedrigere Temperatur T2 besitzt, ist seine Entwärmung entsprechend wirkungsvoller.
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Zur
Verbesserung der Entwärmung
kann es unter Umständen
von Vorteil sein, die Ventile 21, 22 nicht unmittelbar
an den Druckbehälter 26,
sondern in der Nähe
des Flüssigkeitsbehälters 16 wie
im Beispiel von 3 zu legen. Dann besitzt die
Flüssigkeit in
den äußeren Rohren
beziehungsweise Steigleitungen 20, 21 auch die
hohe Temperatur T1, so dass dort eine zusätzliche Entwärmung an
die Umgebung durchgeführt
werden kann.
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Die
oben angeführten
Ausführungsbeispiele sind
teilweise als 2-Weg-Systeme dargestellt, die bei Beschleunigungen
in beiden Richtungen Pumpwirkung zeigen. Die Kühlsysteme können jedoch auch als Ein-Weg-Systeme
ausgeführt
werden, wobei das Kühlmittel
nur bei Beschleunigung in eine Richtung gepumpt wird. Darüber hinaus
können
die Systeme auch mit mehreren parallel verlaufenden, gegebenenfalls
gegenläufig
durchströmten
Rohren ausgestattet werden, um den Kühleffekt zu verbessern. Generell
können
sämtliche
Einzelelemente der Kühlsysteme
wie Kolben, Membran, thermodynamische Elemente usw. beliebig miteinander
kombiniert werden, um einen entsprechenden Kühlkreislauf zu gewinnen.
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Die
vorgestellten geschlossenen Kühlsysteme
haben insbesondere bei sogenannten Pick & Place-Maschinen Vorteile, wo übliche Wasserkühlungen
unerwünscht
sind, da diese Maschinen per manent in Bewegung sind und damit das
Kühlmittel ständig pumpen.
Hierdurch können
zusätzliche
elektrische Bauteile wie Luftventilatoren und dergleichen eingespart
werden. Trotzdem lässt
sich die Wärme effektiv
vom Motor abtransportieren.
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Dargestellte
Beispiele gelten für
Beschleunigung bei Linearbewegung. Das gleiche Prinzip lässt sich
bei rotatorischen Motoren anwenden, indem die Winkelbeschleunigung
des Rotors ausgenutzt wird.