DE102021212112A1 - Process for manufacturing a can for an electrical machine - Google Patents

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Ignacio Lobo Casanova
Gerlad Viernekes
Reinhard Deppert
Filipp Koleyko
Lukas Zartmann
Tobias Micklitz
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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Spaltrohrs (5) für eine elektrische Maschine (1), insbesondere eine elektrische Maschine (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Spaltrohr (5) einen, insbesondere zylindrischen, Spaltrohrgrundkörper (7) aufweist, wobei an oder in dem Spaltrohrgrundkörper (7) wenigstens ein Verstärkungsabschnitt (8) gebildet wird, der eine lokale Verstärkung des Spaltrohrs (5) bewirkt.Method for producing a can (5) for an electric machine (1), in particular an electric machine (1) for a motor vehicle, the can (5) having a, in particular cylindrical, can main body (7), on or in the can main body (7) at least one reinforcement section (8) is formed, which brings about a local reinforcement of the can (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spaltrohrs für eine elektrische Maschine, insbesondere eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, wobei das Spaltrohr einen, insbesondere zylindrischen, Spaltrohrgrundkörper aufweist.The invention relates to a method for producing a can for an electric machine, in particular an electric machine for a motor vehicle, the can having a can, in particular a cylindrical, can base body.

Verfahren zur Herstellung von Spaltrohren für elektrische Maschinen, beispielsweise elektrische Maschinen für Kraftfahrzeuge, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Spaltrohre werden in der elektrischen Maschine innerhalb des Statorgrundkörpers angeordnet, um einen Rotorraum von einem Statorraum abzutrennen. Beispielsweise kann dadurch der Rotorraum gegenüber dem Statorraum abgedichtet werden, insbesondere kann dadurch Kühlmittel, das innerhalb des Statorraums geführt wird, in dem Statorraum gehalten werden und verhindert werden, dass dieses in den Rotorraum eindringen kann. Das Spaltrohr wird hierzu insbesondere an dem Innenumfang des Statorgrundkörpers angeordnet bzw. in die Öffnung des Stators eingebracht, zum Beispiel eingepresst.Methods for producing cans for electrical machines, for example electrical machines for motor vehicles, are known in principle from the prior art. Such cans are arranged in the electric machine inside the stator base body in order to separate a rotor space from a stator space. For example, this allows the rotor space to be sealed off from the stator space, in particular coolant that is routed inside the stator space can be kept in the stator space and prevented from penetrating into the rotor space. For this purpose, the can is arranged in particular on the inner circumference of the stator base body or introduced into the opening of the stator, for example pressed.

Je nachdem, wie das Kühlmittel in der elektrischen Maschine geführt werden soll, ist ein entsprechendes Dichtungskonzept erforderlich, das verhindert, dass das Kühlmittel in Bereiche gelangt, in denen das Kühlmittel nicht gewünscht ist. Insbesondere wird üblicherweise verhindert, das Kühlmittel an dem Spaltrohr vorbei fließen kann, zum Beispiel in einen Zwischenraum zwischen dem Statorgrundkörper und dem Spaltrohr gelangen kann. Hierbei muss stets ein Kompromiss gefunden werden, und zwar derart, dass ein möglichst dünner Spaltrohrgrundkörper verwendet werden kann, um den Trennspalt zwischen Rotorraum und Statorraum so klein wie möglich zu halten, um die Effizienz der elektrischen Maschine zu verbessern. Ferner sollen in dem Kühlmittelkreislauf hohe Drücke und hohe Strömungsgeschwindigkeiten realisiert werden, um die Kühlung der elektrischen Maschine zu verbessern. Die Führung des Kühlmittels ist jedoch durch den Spaltrohrgrundkörper begrenzt, da bei Überschreitung eines zulässigen Drucks eine Verformung des Spaltrohrgrundkörpers auftreten kann, die potenziell zu einer Undichtigkeit führen kann.Depending on how the coolant is to be routed in the electrical machine, an appropriate sealing concept is required that prevents the coolant from getting into areas where the coolant is not wanted. In particular, it is usually prevented that coolant can flow past the can, for example, can get into an intermediate space between the stator base body and the can. A compromise must always be found here, namely such that the thinnest possible canned body can be used in order to keep the separating gap between the rotor space and stator space as small as possible in order to improve the efficiency of the electrical machine. Furthermore, high pressures and high flow rates are to be realized in the coolant circuit in order to improve the cooling of the electrical machine. However, the conduction of the coolant is limited by the can body, because if a permissible pressure is exceeded, the can body can become deformed, which can potentially lead to a leak.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Spaltrohrs für eine elektrische Maschine anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for producing a can for an electrical machine that is improved in comparison thereto.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous configurations are the subject matter of the dependent claims.

Wie beschrieben, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spaltrohrs für eine elektrische Maschine, zum Beispiel eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, wobei das Spaltrohr einen, insbesondere zylindrischen, Spaltrohrgrundkörper aufweist. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass an oder in dem Spaltrohrgrundkörper wenigstens ein Verstärkungsabschnitt gebildet wird, der eine lokale Verstärkung des Spaltrohrs bewirkt.As described, the invention relates to a method for producing a can for an electric machine, for example an electric machine for a motor vehicle, the can having a, in particular cylindrical, can main body. The invention is based on the finding that at least one reinforcement section is formed on or in the can main body, which reinforces the can locally.

Der Verstärkungsabschnitt erlaubt eine Versteifung bzw. Verstärkung des Spaltrohrgrundkörpers in wenigstens einem Bereich, in dem der Verstärkungsabschnitt vorgesehen ist. Kräfte, die, zum Beispiel druckbedingt, auf das Spaltrohr wirken, können somit von dem Verstärkungsabschnitt aufgenommen werden. Der Verstärkungsabschnitt weist insbesondere eine höhere Steifigkeit und/oder Festigkeit auf als Bereiche des Spaltrohrgrundkörpers, die benachbart zu dem Verstärkungsabschnitt vorliegen. Der Verstärkungsabschnitt kann daher auch als Versteifungsabschnitt bezeichnet werden. Der Verstärkungsabschnitt wird dazu verwendet, zumindest lokal, eine Verstärkung des Spaltrohrgrundkörpers zu bewirken bzw. den Spaltrohrgrundkörper lokal zu versteifen.The reinforcement section allows the canned main body to be stiffened or reinforced in at least one area in which the reinforcement section is provided. Forces that act on the can, for example due to pressure, can thus be absorbed by the reinforcement section. In particular, the reinforcement section has a higher rigidity and/or strength than areas of the can main body that are adjacent to the reinforcement section. The reinforcement section can therefore also be referred to as a stiffening section. The reinforcement section is used to at least locally bring about a reinforcement of the canned main body or to locally stiffen the canned main body.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausbildung des Verstärkungsabschnitts an oder in dem Spaltrohrgrundkörper bedeutet insbesondere, dass das Spaltrohr bzw. der Spaltrohrgrundkörper den Verstärkungsabschnitt als dessen Bestandteil aufweist. Der Verstärkungsabschnitt ist somit entweder integraler Bestandteil des Spaltrohrgrundkörpers oder fest mit dem Spaltrohrgrundkörper verbunden. Demnach ist es nicht erforderlich, ein Verstärkungselement nachträglich auf den Spaltrohrgrundkörper aufzubringen, um diesen lokal zu verstärken. Stattdessen kann der Verstärkungsabschnitt bei der Ausbildung des Spaltrohrs mit ausgebildet werden, sodass weitere Prozessschritte entfallen können.The embodiment of the reinforcement section on or in the can main body proposed according to the invention means in particular that the can or the can main body has the reinforcement section as a component thereof. The reinforcement section is thus either an integral part of the canned body or is firmly connected to the canned body. Accordingly, it is not necessary to subsequently apply a reinforcement element to the can base body in order to locally reinforce it. Instead, the reinforcement section can be formed at the same time as the can is formed, so that further process steps can be omitted.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Spaltrohrgrundkörper durch einen Fasergrundkörper und ein Matrixmaterial gebildet, zum Beispiel durch ein RTM-Verfahren („resin transfer molding“). Dabei kann der Verstärkungsabschnitt ebenfalls durch das Matrixmaterial ausgebildet werden, wobei der Verstärkungsabschnitt zum Beispiel ein anderes Fasermaterial oder ein anderes angeordnetes Fasermaterial aufweisen kann als der Fasergrundkörper des Spaltrohrgrundkörpers. Ebenso ist es möglich, das gleiche Fasermaterial zu verwenden oder ein grundsätzlich abweichendes Material für den Verstärkungsabschnitt zu verwenden, zum Beispiel einen metallischen Einleger. Durch das Ausbilden des Verstärkungsabschnitts in demselben Herstellungsprozess, beispielsweise Imprägnieren oder Injizieren, wird der Verstärkungsabschnitt Bestandteil des Spaltrohrgrundkörpers und kann zusammen mit dem restlichen Spaltrohrgrundkörper als Spaltrohr in eine Statoröffnung eines Statorgrundkörpers eingebracht werden. Ersichtlich ist somit ein nachträgliches Fügen eines separaten Verstärkungselements an dem Spaltrohr nicht mehr erforderlich.In a preferred embodiment, the can base body is formed by a fiber base body and a matrix material, for example by an RTM process (“resin transfer molding”). The reinforcement section can also be formed by the matrix material, in which case the reinforcement section can have, for example, a different fiber material or a different arranged fiber material than the fiber base body of the can base body. It is also possible to use the same fiber material or to use a fundamentally different material for the reinforcement section, for example a metal insert. By forming the reinforcement section in the same manufacturing process, for example impregnation or injection, the reinforcement section becomes part of the Canned body and can be introduced together with the rest of the canned body as a canned into a stator opening of a stator body. As can be seen, subsequent joining of a separate reinforcement element to the can is no longer necessary.

Das Verfahren kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt durch eine Erhöhung des Durchmessers des Spaltrohrs im Bereich des Verstärkungsabschnitts erzeugt wird. Mit anderen Worten ist der Durchmesser des Spaltrohrs oder des Spaltrohrgrundkörpers im Bereich des Verstärkungsabschnitts größer als in in Axialrichtung benachbarten Bereichen. Als Durchmesser wird hierbei die radiale Ausdehnung des Spaltrohrs zwischen einer Innenfläche und einer Außenfläche verstanden. Grundsätzlich ist es hierbei beliebig, ob die Erhöhung des Durchmessers radial außen und/oder radial innen an dem Spaltrohrgrundkörper vorgenommen wird. Dadurch, dass der Verstärkungsabschnitt in dem entsprechenden Bereich an dem Spaltrohrgrundkörper vorgesehen ist, erhöht sich die Wandstärke des Spaltrohrs in diesem Bereich entsprechend. Im Rahmen dieser Anmeldung wird als Axialrichtung grundsätzlich die Richtung der Drehachse eines Rotors der elektrischen Maschine verstanden. Entsprechend wird als Radialrichtung eine Richtung senkrecht auf der Axialrichtung verstanden, insbesondere von der Drehachse radial nach außen oder nach innen weisend.The method can also be further developed such that the at least one reinforcement section is produced by increasing the diameter of the can in the region of the reinforcement section. In other words, the diameter of the can or of the main body of the can in the area of the reinforcement section is greater than in areas that are adjacent in the axial direction. The diameter here is understood to mean the radial expansion of the can between an inner surface and an outer surface. In principle, it is arbitrary here whether the diameter is increased radially on the outside and/or radially on the inside of the can base body. Because the reinforcement section is provided in the corresponding area on the can base body, the wall thickness of the can increases accordingly in this area. In the context of this application, the direction of the axis of rotation of a rotor of the electric machine is understood as the axial direction. Correspondingly, a direction perpendicular to the axial direction is understood as a radial direction, in particular pointing radially outwards or inwards from the axis of rotation.

Der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt kann nach einer weiteren Ausgestaltung durch Einbringen wenigstens eines Verstärkungselements ausgebildet werden. Das Verstärkungselement kann auch als Versteifungselement bezeichnet werden. Das Verstärkungselement kann zum Beispiel eine höhere Steifigkeit oder Festigkeit aufweisen als dasjenige Material, das das Verstärkungselement im eingebrachten Zustand umgibt. Das Verstärkungselement kann im Querschnitt betrachtet grundsätzlich eine beliebige Form aufweisen, wobei rechteckige Querschnitte bevorzugt werden. Die Anordnung des Verstärkungselements ist grundsätzlich beliebig wählbar. Das Verstärkungselement wird insbesondere in einem Herstellungsprozess des Spaltrohrgrundkörpers fest mit dem Spaltrohrgrundkörper verbunden, insbesondere durch einen Injektionsprozess oder einen Imprägnierprozess und ist somit, beispielsweise unter derselben Matrix, insbesondere einem Harz, wie das Fasermaterial des Spaltrohrgrundkörpers, mit dem Spaltrohrgrundkörper verbunden.According to a further configuration, the at least one reinforcement section can be formed by introducing at least one reinforcement element. The reinforcement element can also be referred to as a stiffening element. The reinforcement element can, for example, have a higher rigidity or strength than the material that surrounds the reinforcement element in the inserted state. Viewed in cross section, the reinforcing element can in principle have any shape, with rectangular cross sections being preferred. In principle, the arrangement of the reinforcing element can be chosen as desired. The reinforcement element is firmly connected to the main body of the can in particular in a manufacturing process of the main body of the can, in particular by an injection process or an impregnation process, and is therefore connected to the main body of the main can, for example under the same matrix, in particular a resin, as the fiber material of the main body.

Das Verfahren kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt durch ein Verstärkungselement am Innenumfang des Spaltrohrgrundkörpers gebildet ist. Das Verstärkungselement kann zum Beispiel als Einlegeteil, insbesondere als metallischer Einleger oder als Einleger aus faserverstärktem Kunststoff FKV, zum Beispiel CFK, am Innenumfang des Spaltrohrgrundkörpers angeordnet werden. Zum Beispiel kann das Verstärkungselement auf einem Kern angeordnet werden, auf den der Fasergrundkörper des Spaltrohrgrundkörpers aufgezogen wird. Wird der Fasergrundkörper anschließend mit dem Matrixmaterial getränkt, wird auch das Verstärkungselement am Innenumfang zusammen mit dem Fasermaterial mit dem Spaltrohrgrundkörper verbunden bzw. bildet das Verstärkungselement und der Fasergrundkörper in vergossener Form den Spaltrohrgrundkörper aus. Der Fasergrundkörper kann insbesondere ein aus Fasermaterial bestehender schlauchartiger Grundkörper sein, der zur Verbindung mit dem Matrixmaterial über einen Kern, beispielsweise einen Zylinder, gezogen wird, und nach Fertigstellung des Spaltrohrs von dem Kern entformt wird.The method can also be further developed such that the at least one reinforcement section is formed by a reinforcement element on the inner circumference of the can base body. The reinforcement element can be arranged, for example, as an insert, in particular as a metallic insert or as an insert made of fiber-reinforced plastic FRP, for example CFRP, on the inner circumference of the can base body. For example, the reinforcement element can be arranged on a core onto which the fiber base body of the can base body is drawn. If the fiber base body is then impregnated with the matrix material, the reinforcement element is also connected to the inner circumference together with the fiber material with the can base body or the reinforcement element and the fiber base body form the can base body in cast form. The fibrous base body can in particular be a tubular base body made of fibrous material, which is drawn over a core, for example a cylinder, for connection to the matrix material and is demolded from the core after completion of the can.

Der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt kann durch ein, insbesondere einteiliges geöffnetes oder mehrteiliges, Verstärkungselement am Außenumfang des Spaltrohrgrundkörpers gebildet sein. Das Verstärkungselement kann zum Beispiel einteilig ausgebildet sein, wobei das Verstärkungselement geöffnet ausgebildet sein kann, d.h., dass das Verstärkungselement grundsätzlich ringförmig ausgebildet sein kann, wobei die Ringform nicht geschlossen ist, um ein Montieren des Verstärkungselements am Außenumfang des Fasergrundkörpers bei der Herstellung zu erlauben.The at least one reinforcement section can be formed by a reinforcement element, in particular a one-part, open or multi-part, reinforcement element on the outer circumference of the can base body. The reinforcement element can, for example, be designed in one piece, with the reinforcement element being open, i.e. the reinforcement element can basically be ring-shaped, with the ring shape not being closed, in order to allow the reinforcement element to be mounted on the outer circumference of the fiber base body during production.

Ebenso ist es möglich, ein mehrteiliges Verstärkungselement auszubilden, dass beispielsweise wenigstens zwei Ringsegmente aufweist, die am Außenumfang derselben Axialposition an dem Fasergrundkörper montiert werden können. Grundsätzlich kann der Verstärkungsabschnitt analog zu dem zuvor beschriebenen Vorgehen ausgebildet werden. D.h., dass der Fasergrundkörper auf einem Kern angeordnet werden kann und das Verstärkungselement zur Bildung des Verstärkungsabschnitts auf dem aufgezogenen Fasergrundkörper angeordnet werden kann. Nach dem sich anschließenden Tränken des Fasergrundkörpers sowie des Verstärkungselements mit dem Matrixmaterial sind Fasergrundkörper und Verstärkungselement zur Bildung des Spaltrohrgrundkörpers miteinander verbunden.It is also possible to form a multi-part reinforcement element that has, for example, at least two ring segments that can be mounted on the outer circumference of the same axial position on the fiber base body. In principle, the reinforcement section can be designed analogously to the procedure described above. This means that the fiber base body can be arranged on a core and the reinforcing element for forming the reinforcement section can be arranged on the fiber base body that has been drawn up. After the subsequent impregnation of the fiber base body and the reinforcement element with the matrix material, the fiber base body and the reinforcement element are connected to one another to form the canned base body.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens ein Verstärkungsabschnitt durch eine Bandagierung, insbesondere wenigstens ein Tape oder Roving, am Außenumfang des Spaltrohrgrundkörpers gebildet sein. Als Bandagierung wird grundsätzlich das Aufbringen eines Fasermaterials als Verstärkungselement verstanden. Als Roving wird ein Fasermaterial verstanden, das strangförmig ist und aus einer definierten Anzahl an Einzelfasern gebildet ist, insbesondere mehreren tausend Einzelfasern. Demgegenüber ist ein Tape aus mehreren Rovings zusammengesetzt. Hierbei besteht grundsätzliche Freiheit dahingehend, wie das Fasermaterial als Bandagierung aufgebracht wird. Die Anzahl sowie die Geometrie der Windungen oder Wicklungen, mit denen die Bandagierung um den Fasergrundkörper gelegt wird, bestimmt anschließend die Geometrie des Verstärkungsabschnitts.According to a further embodiment of the method, at least one reinforcement section can be formed by bandaging, in particular at least one tape or roving, on the outer circumference of the can base body. Bandaging is basically understood to mean the application of a fiber material as a reinforcing element. A roving is a fiber material that is strand-like and is formed from a defined number of individual fibers, in particular several thousand individual fibers. In contrast, a tape is composed of several rovings. There is fundamental freedom in how the fiber material is applied as a bandage. The number and the geometry of the turns or windings with which the bandaging is placed around the fiber base body then determines the geometry of the reinforcement section.

Hierbei kann grundsätzlich eine Faserausrichtung in dem Fasergrundkörper von der Faserausrichtung in der Bandagierung unterschiedlich sein. Beispielsweise verläuft die Faserausrichtung in der Bandagierung in Umfangsrichtung, also 90° zu der Axialrichtung, wohingegen die Faserausrichtung in dem Fasergrundkörper einen definierten Winkel einschließen kann, beispielsweise 30-60°. Bei der Wahl der Faserausrichtung der Bandagierung kann insbesondere die zu erwartende Kraftrichtung bestimmt werden, in der die Bandagierung Kräfte aufnehmen soll. Beispielsweise können durch das Kühlmittel bedingte Kräfte, die durch das unter Druck geführte Kühlmittel auf das Spaltrohr wirken, von der Bandagierung aufgenommen werden. Sind die Fasern in Umfangsrichtung ausgerichtet, ist die Kraftaufnahme durch die Bandagierung verbessert möglich.In principle, a fiber orientation in the fiber base body can be different from the fiber orientation in the bandaging. For example, the fiber orientation in the bandaging runs in the circumferential direction, ie 90° to the axial direction, whereas the fiber orientation in the fiber base body can enclose a defined angle, for example 30-60°. When choosing the fiber orientation of the bandaging, the direction of force to be expected in which the bandaging is to absorb forces can be determined in particular. For example, forces caused by the coolant, which act on the split tube due to the coolant being conducted under pressure, can be absorbed by the bandaging. If the fibers are aligned in the circumferential direction, the absorption of force through the bandaging is improved.

Der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt kann ferner durch wenigstens einen Faltbereich des Spaltrohrgrundkörpers ausgebildet sein oder der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt kann durch wenigstens einen Faltbereich des Spaltrohrgrundkörpers und Einbringen wenigstens eines Verstärkungselements in den wenigstens einen Faltbereich ausgebildet sein. Der Faltbereich des Spaltrohrgrundkörpers wird insbesondere durch Falten des Fasergrundkörpers bewirkt. Beispielsweise kann der Fasergrundkörper auf dem Kern umgeklappt, aufgerollt, aufgewickelt oder anderweitig gefaltet sein, sodass dieser wenigstes eine zusätzliche Schicht des Fasergrundkörpers bildet, die auf der Grundschicht des Fasergrundkörpers in Radialrichtung aufliegt.The at least one reinforcement section can also be formed by at least one fold area of the can main body or the at least one reinforcement section can be formed by at least one fold area of the can main body and introducing at least one reinforcement element into the at least one fold area. The folding area of the canned main body is brought about in particular by folding the fiber main body. For example, the fibrous base body can be folded over, rolled up, wound up or otherwise folded on the core so that it forms at least one additional layer of the fibrous base body that rests on the base layer of the fibrous base body in the radial direction.

Mit anderen Worten sind im Bereich des Verstärkungsabschnitts somit wenigstens zwei Schichten des Fasergrundkörpers als Faltbereich aufgefaltet, die anschließend den Verstärkungsabschnitt ausbilden können. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, in den Faltbereich wenigstens ein Verstärkungselement einzubringen. Als Verstärkungselement können jegliche zuvor beschriebene Verstärkungselemente verwendet werden, zum Beispiel ein Einleger, insbesondere ein metallischer Einleger, oder ein Einleger aus einem Fasermaterial, eine Bandagierung und dergleichen allein oder in beliebiger Kombination. Die Ausbildung der Verstärkungsabschnitte ist beliebig wählbar. Es ist ferner möglich, mehr als einen Verstärkungsabschnitt an dem gleichen Spaltrohr vorzusehen. Die einzelnen Verstärkungsabschnitte können auch beliebig miteinander kombiniert werden, beispielsweise kann ein Faltbereich mit oder ohne Einleger mit einer Bandagierung oder einem Einleger am Außenumfang oder Innenumfang kombiniert werden.In other words, in the area of the reinforcement section, at least two layers of the fiber base body are thus folded up as a fold area, which can then form the reinforcement section. In addition, there is the possibility of introducing at least one reinforcement element into the fold area. Any reinforcement element described above can be used as the reinforcement element, for example an insert, in particular a metallic insert, or an insert made of a fiber material, a bandage and the like alone or in any combination. The formation of the reinforcement sections can be selected as desired. It is also possible to provide more than one reinforcing section on the same can. The individual reinforcement sections can also be combined with one another as desired, for example a fold area with or without an insert can be combined with a bandage or an insert on the outer circumference or inner circumference.

Das wenigstens eine Verstärkungselement kann ferner mit wenigstens einer Haltestruktur ausgebildet werden, zum Beispiel einer Pinstruktur oder einer Halteschicht, die dazu ausgebildet ist, das Verstärkungselement in Axialrichtung zu fixieren. Die Haltestruktur kann ebenfalls eine Oberflächenbehandlung umfassen, beispielsweise eine Laserstrukturierung, Sandstrahlen oder die Wahl einer bestimmten Oberflächentopologie. Insbesondere, wenn der Verstärkungsabschnitt durch ein Einlegeteil ausgebildet werden soll, kann diese eine Haltestruktur aufweisen, die in die faserige Struktur des Fasergrundkörpers eingreifen kann. Zum Beispiel werden einzelne sich in Radialrichtung erstreckende Pins, die um den Umfang des Einlegeteils verteilt angeordnet sein können, verwendet, um in Radialrichtung in den Fasergrundkörper einzugreifen. Dadurch kann das Verstärkungselement bereits an dem Fasergrundkörper fixiert werden und anschließend eine Fixierung verbessern. Ferner kann eine Ausgleichsschicht verwendet werden, die unterschiedliche thermische Ausdehnungen zwischen dem Fasergrundkörper und dem Verstärkungselement ausgleichen können. Weiterhin kann eine Klebeschicht verwendet werden, die eine Klebewirkung zwischen dem Verstärkungselement und dem Fasergrundkörper ermöglicht.The at least one reinforcement element can also be formed with at least one retaining structure, for example a pin structure or a retaining layer, which is designed to fix the reinforcement element in the axial direction. The holding structure can also include a surface treatment, for example laser structuring, sandblasting or the selection of a specific surface topology. In particular, if the reinforcement section is to be formed by an insert, this can have a holding structure which can engage in the fibrous structure of the fiber base body. For example, individual radially extending pins, which may be distributed around the circumference of the insert, are used to radially engage the fiber body. As a result, the reinforcement element can already be fixed to the fiber base body and subsequently improve fixing. Furthermore, a compensating layer can be used, which can compensate for different thermal expansions between the fiber base body and the reinforcing element. Furthermore, an adhesive layer can be used, which enables an adhesive effect between the reinforcement element and the fiber base body.

Der wenigstes eine Verstärkungsabschnitt kann ferner eine Abstützfläche und/oder eine Abdichtfläche für den Stator einer elektrischen Maschine bilden bzw. einen solchen bereitstellen. Durch die Erhöhung des Durchmessers des Spaltrohrs im Bereich des Verstärkungsabschnitts bildet sich insbesondere ein Flansch bzw. ein ringförmiger Vorsprung. Dieser kann als Abstützfläche und/oder Abdichtfläche verwendet werden. Die Abstützfläche und/oder Abdichtfläche kann beispielsweise im Wesentlichen mit ihrer Flächennormalen in Axialrichtung ausgerichtet sein. Bei montiertem Spaltrohr kann die Abstützfläche und/oder Abdichtfläche mit einer Stirnfläche des Statorgrundkörpers des Stators in Anlage stehen und somit eine Dichtwirkung und Abstützwirkung realisieren.The at least one reinforcement section can also form or provide a support surface and/or a sealing surface for the stator of an electrical machine. Due to the increase in the diameter of the can in the area of the reinforcement section, a flange or an annular projection is formed in particular. This can be used as a support surface and/or sealing surface. The support surface and/or sealing surface can, for example, be essentially aligned with its surface normal in the axial direction. When the can is installed, the support surface and/or sealing surface can be in contact with an end face of the stator base body of the stator and thus achieve a sealing effect and a support effect.

Das Spaltrohr kann einteilig oder zweiteilig ausgeführt sein, zum Beispiel kann das Spaltrohr zwei ähnliche oder identische Spaltrohrgrundkörper aufweisen, die zum Beispiel von gegenüberliegenden Richtungen an einem Statorgrundkörper montiert werden können, insbesondere von gegenüberliegenden Richtungen in die Statoröffnung des Statorgrundkörpers eingebracht werden können. Hierbei bietet sich an, ein Dichtelement zwischen die beiden Statorgrundkörper anzuordnen, das die beiden Statorgrundkörper miteinander verbindet und den Spalt zwischen der Innenseite des Statorgrundkörpers und dem Spaltrohr abdichtet. Ebenso ist es möglich, das Spaltrohr einteilig auszuführen, d.h., dass der Spaltrohrgrundkörper die Statoröffnung durchgreift und, beispielsweise an beiden Enden, mit den Stirnflächen des Statorgrundkörpers in Anlage stehen kann. Hierbei kann insbesondere an einem Ende das Verstärkungselement bzw. der Verstärkungsabschnitt mit einer Stirnfläche des Stators in Anlage kommen. An dem gegenüberliegenden Ende kann ein separates Dichtelement bzw. Verstärkungselement verwendet werden. Bei der zweiteiligen Ausführung können, wie beschrieben, die beiden Statorgrundkörper identisch ausgeführt sein, sodass jeder Statorgrundkörper wenigstens einen Verstärkungsabschnitt aufweist, der mit dem Statorgrundkörper in Anlage gebracht werden kann.The can can be made in one piece or in two parts, for example the can can have two similar or identical can main bodies which can be mounted on a stator main body from opposite directions, for example, in particular from opposite lying directions can be introduced into the stator opening of the stator body. It makes sense here to arrange a sealing element between the two basic stator bodies, which connects the two basic stator bodies to one another and seals the gap between the inside of the basic stator body and the can. It is also possible to design the can in one piece, ie that the main body of the can reaches through the stator opening and can be in contact with the end faces of the main body of the stator, for example at both ends. In this case, the reinforcement element or the reinforcement section can come into contact with an end face of the stator, in particular at one end. A separate sealing element or reinforcement element can be used at the opposite end. In the two-part design, as described, the two basic stator bodies can be designed identically, so that each basic stator body has at least one reinforcement section that can be brought into contact with the basic stator body.

Daneben betrifft die Erfindung ein Spaltrohr für eine elektrische Maschine, insbesondere eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, wobei das Spaltrohr einen, insbesondere zylindrischen, Spaltrohrgrundkörper aufweist, wobei an oder in dem Spaltrohrgrundkörper wenigstens ein Verstärkungsabschnitt gebildet ist, der dazu ausgebildet ist, das Spaltrohr lokal zu verstärken. Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, sind vollständig auf das Spaltrohr übertragbar. Insbesondere kann durch das zuvor beschriebene Verfahren ein solches Spaltrohr hergestellt werden. Das Spaltrohr weist daher sämtliche Eigenschaften und Merkmale auf, die in Bezug auf das Spaltrohr in dem Verfahren beschrieben wurden. Ferner kann das Spaltrohr Bestandteil einer elektrischen Maschine sein, insbesondere einer elektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug. Eine solche elektrische Maschine kann in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein und zum Beispiel ein solches Spaltrohr aufweisen.In addition, the invention relates to a can for an electrical machine, in particular an electrical machine for a motor vehicle, the can having an, in particular cylindrical, can main body, at least one reinforcement section being formed on or in the can main body, which is designed to locally reinforce the can to reinforce. All the advantages, details and features that have been described in relation to the method can be fully transferred to the can. In particular, such a can can be produced by the method described above. The can therefore has all the properties and features that were described in relation to the can in the method. Furthermore, the can can be part of an electrical machine, in particular an electrical machine for a motor vehicle. Such an electrical machine can be arranged in a motor vehicle and can have such a can, for example.

Die Erfindung und nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 einen Ausschnitt eines Längsschnitts einer elektrischen Maschine, umfassend ein Spaltrohr nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 einen Ausschnitt eines Querschnitts der elektrischen Maschine von 1;
  • 3a-3c Verstärkungselemente für ein Spaltrohr nach 1, 2;
  • 4 einen Ausschnitt eines Längsschnitts einer elektrischen Maschine, umfassend ein Spaltrohr nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 5 einen Ausschnitt eines Längsschnitts einer elektrischen Maschine, umfassend ein Spaltrohr nach einem dritten Ausführungsbeispiel;
  • 6 eine schematische Darstellung einer Faserausrichtung in einem Spaltrohr;
  • 7 einen Ausschnitt eines Längsschnitts einer elektrischen Maschine, umfassend ein Spaltrohr nach einem vierten Ausführungsbeispiel; und
  • 8 einen Ausschnitt eines Längsschnitts einer elektrischen Maschine, umfassend ein Spaltrohr nach einem fünften Ausführungsbeispiel;
The invention is explained below on the basis of exemplary embodiments with reference to the figures. The figures are schematic representations and show:
  • 1 a section of a longitudinal section of an electrical machine, comprising a can according to a first embodiment;
  • 2 a section of a cross section of the electrical machine from 1 ;
  • 3a-3c Reinforcing elements for a can 1 , 2 ;
  • 4 a section of a longitudinal section of an electrical machine, comprising a can according to a second embodiment;
  • 5 a detail of a longitudinal section of an electrical machine, comprising a can according to a third embodiment;
  • 6 a schematic representation of a fiber alignment in a can;
  • 7 a section of a longitudinal section of an electrical machine, comprising a can according to a fourth embodiment; and
  • 8th a detail of a longitudinal section of an electrical machine, comprising a can according to a fifth embodiment;

1 zeigt einen Ausschnitt einer elektrischen Maschine 1 in einer schematischen Längsschnittdarstellung. Die elektrische Maschine 1 weist einen Statorgrundkörper 2 auf, der eine Statoröffnung 3 aufweist, die einen Rotorraum 4 begrenzt. In der Statoröffnung 3 ist ein Spaltrohr 5 angeordnet, das den Rotorraum 4 von einem Statorraum 6 trennt. Die Trennung durch das Spaltrohr 5 erfolgt insbesondere in radialer Richtung, beispielsweise derart, dass alles radial innerhalb des Spaltrohrs 5 zu dem Rotorraum 4 zählt und alles radial außerhalb des Spaltrohrs 5 zu dem Statorraum 6 gezählt werden kann. Kühlmittel, das durch den Statorgrundkörper 2 geführt wird, kann somit nicht in den Rotorraum 4 gelangen, sondern wird durch das Spaltrohr 5 daran gehindert in den Rotorraum 4 zu strömen. 1 shows a detail of an electrical machine 1 in a schematic longitudinal sectional view. The electrical machine 1 has a stator base body 2 which has a stator opening 3 which delimits a rotor space 4 . A can 5 is arranged in the stator opening 3 and separates the rotor chamber 4 from a stator chamber 6 . The separation by the can 5 takes place in particular in the radial direction, for example in such a way that everything radially inside the can 5 is part of the rotor space 4 and everything radially outside the can 5 can be part of the stator space 6 . Coolant that is routed through the stator base body 2 can therefore not get into the rotor space 4 , but is prevented from flowing into the rotor space 4 by the can 5 .

Das Spaltrohr 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Spaltrohrgrundkörper 7 auf, der im Wesentlichen zylindrisch bzw. zylinderartig ausgeführt ist und letztlich den Teil bildet, mit dem das Spaltrohr 5 in die Statoröffnung 3 eingreift. Beispielsweise ist der Spaltrohrgrundkörper 7 aus einem Fasergrundkörper gebildet, der mit einem Matrixmaterial getränkt ist bzw. in den Matrixmaterial, insbesondere ein Harz, injiziert oder mit diesem imprägniert ist.In this exemplary embodiment, the can 5 has a can main body 7 which is essentially cylindrical or cylinder-like and ultimately forms the part with which the can 5 engages in the stator opening 3 . For example, the can base body 7 is formed from a fiber base body that is impregnated with a matrix material or injected into the matrix material, in particular a resin, or impregnated with it.

Das Spaltrohr 5 weist ferner einen Verstärkungsabschnitt 8 auf, der an dem Spaltrohrgrundkörper 7 angeordnet oder in diesem ausgebildet ist, welcher Verstärkungsabschnitt 8 eine Abstützfläche 9 bildet. Wie in 1, 2 dargestellt, liegt das Spaltrohr 5 in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Verstärkungsabschnitt 8 in Axialrichtung (bezogen auf eine Drehachse 10) an dem Statorgrundkörper 2 an. Insbesondere liegt die Abstützfläche 9 in Anlage mit einer axialen Stirnfläche 11 des Statorgrundkörpers 2.The can 5 also has a reinforcement section 8 which is arranged on the can main body 7 or is formed in it, which reinforcement section 8 forms a support surface 9 . As in 1 , 2 shown, the can 5 in this exemplary embodiment rests with the reinforcement section 8 in the axial direction (relative to an axis of rotation 10) on the stator base body 2. In particular, the support surface 9 is in contact with an axial end face 11 of the stator base body 2.

Dadurch wird sichergestellt, dass in Statornuten des Statorgrundkörpers 2 einströmendes Kühlmittel das Spaltrohr 5 nicht umgehen kann bzw. nicht in einen Zwischenraum bzw. Luftspalt zwischen dem Spaltrohr 5, insbesondere dem Spaltrohrgrundkörper 7, und der Innenfläche des Statorgrundkörpers 2 gelangen kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Verstärkungsabschnitt 8 als Verstärkungselement 12 ausgebildet bzw. weist ein solches auf, das an einem Außenumfang des Spaltrohrgrundkörpers 7, insbesondere dessen Fasergrundkörpers, anliegt. Zur Herstellung des Spaltrohrs 5 wird das Verstärkungselement 12, beispielsweise ein Bauteil höherer Steifigkeit als der Fasergrundkörper, auf den Fasergrundkörper aufgebracht, der beispielsweise auf einen Kern aufgezogen ist. Der Fasergrundkörper und das Verstärkungselement 12 können anschließend mit demselben Matrixmaterial miteinander verbunden und ausgehärtet werden. Das Verstärkungselement 12 kann zum Beispiel ein metallischer Einleger oder ein faserverstärkter Kunststoff sein, beispielsweise ein CFK-Bauteil.This ensures that coolant flowing into the stator slots of the stator base body 2 cannot bypass the can 5 or enter an intermediate space or air gap between the can 5, in particular the can main body 7, and the inner surface of the stator base body 2. In the exemplary embodiment shown, the reinforcement section 8 is designed as a reinforcement element 12 or has one that rests against an outer circumference of the can base body 7, in particular its fiber base body. To produce the can 5, the reinforcement element 12, for example a component with greater rigidity than the fiber base body, is applied to the fiber base body, which is pulled onto a core, for example. The fiber base body and the reinforcement element 12 can then be connected to one another with the same matrix material and cured. The reinforcement element 12 can, for example, be a metallic insert or a fiber-reinforced plastic, for example a CFRP component.

Der Verstärkungsabschnitt 8 bildet einen Flansch bzw. Vorsprung in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse 10. Der Vorsprung setzt sich in Umfangsrichtung fortlaufend fort. Mit anderen Worten verbreitert der Verstärkungsabschnitt 8 das Spaltrohr 5 in Radialrichtung. Die Abstützfläche 9 bildet somit eine Anlage für den Statorgrundkörper 2. Der Verstärkungsabschnitt 8 kann alternativ an einer beliebigen anderen Stelle des Spaltrohrs 5 angeordnet sein.The reinforcement section 8 forms a flange or projection in the radial direction with respect to the axis of rotation 10. The projection continues in the circumferential direction. In other words, the reinforcement section 8 widens the can 5 in the radial direction. The support surface 9 thus forms an abutment for the stator base body 2. The reinforcement section 8 can alternatively be arranged at any other point of the can 5.

Wie bereits beschrieben, kann der Verstärkungsabschnitt 8 an dem Spaltrohrgrundkörper 7 ausgebildet werden, insbesondere integral mit diesem ausgeführt werden. Hierzu kann beispielsweise derselbe Herstellungsprozess verwendet werden. Da der Spaltrohrgrundkörper 7, wie beschrieben, einen Fasergrundkörper aufweist, der mit einem Matrixmaterial getränkt werden kann, kann der Verstärkungsabschnitt 8 beispielsweise auch aus dem reinen Matrixmaterial hergestellt werden, wenn auf das Verstärkungselement 12 verzichtet wird.As already described, the reinforcement section 8 can be formed on the canned main body 7, in particular can be designed integrally with it. The same manufacturing process can be used for this, for example. Since the can base body 7, as described, has a fiber base body that can be impregnated with a matrix material, the reinforcement section 8 can also be made of the pure matrix material, for example, if the reinforcement element 12 is dispensed with.

3a - 3c zeigen drei mögliche Geometrien für ein Verstärkungselement 12 zur Bildung eines Verstärkungsabschnitts 8 in Axialrichtung. 3a zeigt hierbei einen geschlossenen Ring. Dieser kann beispielsweise auf den Fasergrundkörper oder auf den Kern aufgebracht werden und anschließend mit dem Fasergrundkörper zusammen mit den Matrixmaterial ausgehärtet werden. 3b zeigt einen einteiligen geöffneten Querschnitt, beispielsweise einen durchbrochenen Ring. Die Geometrie nach 3b kann beispielsweise dazu verwendet werden, das Verstärkungselement 12 auf den Außenumfang des auf einen Kern aufgezogenen Fasergrundkörpers aufzubringen. 3a - 3c show three possible geometries for a reinforcement element 12 to form a reinforcement section 8 in the axial direction. 3a shows a closed ring. This can be applied, for example, to the fiber base body or to the core and then cured with the fiber base body together with the matrix material. 3b shows a one-piece opened cross-section, for example a broken ring. The geometry after 3b can be used, for example, to apply the reinforcement element 12 to the outer circumference of the fiber base body that is pulled onto a core.

3c zeigt eine Querschnittsform für einen mehrteiliges Verstärkungselement 12. Das mehrteilige Verstärkungselement 12 kann beispielsweise nachträglich auf den Fasergrundkörper aufgebracht werden. Das Verstärkungselement 12 kann ferner unabhängig von seiner Geometrie eine Haltestruktur aufweisen, die nicht näher dargestellt ist. Als Haltestruktur kann sich zum einen eine Oberflächenbehandlung anbieten, insbesondere Laserstrukturieren, Sandstrahlen oder das Ausbilden einer bestimmten Oberflächentopologie. Ferner können Pinstrukturen verwendet werden, d.h., zapfenartige bzw. pinartige Vorsprünge, die in den Fasergrundkörper eingreifen und das Verstärkungselement 12 an diesem sichern können. 3c shows a cross-sectional shape for a multi-part reinforcement element 12. The multi-part reinforcement element 12 can, for example, be subsequently applied to the fiber base body. The reinforcement element 12 can also have a holding structure, which is not shown in any more detail, independently of its geometry. On the one hand, a surface treatment can be used as a holding structure, in particular laser structuring, sandblasting or the formation of a specific surface topology. Furthermore, pin structures can be used, ie peg-like or pin-like projections which engage in the fiber base body and can secure the reinforcement element 12 thereto.

4 zeigt eine alternative Ausführung des Spaltrohrs 5, bei dem das Verstärkungselement 12 zur Bildung des Verstärkungsabschnitts 8 im Bereich des Innenumfangs des Fasergrundkörpers angeordnet ist. Wie beschrieben, ist es möglich, das Verstärkungselement 12 auf einem Kern anzuordnen, auf den anschließend der Fasergrundkörper, der beispielsweise schlauchförmig ist, aufgezogen wird. Nach Injizieren des Matrixmaterials und Aushärten des Matrixmaterials ist das Verstärkungselement 12 integraler Bestandteil des Spaltrohrgrundkörpers 7. Ersichtlich wird durch den Verstärkungsabschnitt 8 der Durchmesser des Spaltrohrgrundkörpers 7 erhöht. 4 shows an alternative embodiment of the can 5, in which the reinforcement element 12 is arranged to form the reinforcement section 8 in the area of the inner circumference of the fiber base body. As described, it is possible to arrange the reinforcement element 12 on a core onto which the fiber base body, which is tubular for example, is then pulled. After the matrix material has been injected and the matrix material has hardened, the reinforcing element 12 is an integral component of the canned basic body 7. As can be seen, the diameter of the canned basic body 7 is increased by the reinforcing section 8.

Zusätzlich weist durch die erhöhte Steifigkeit bzw. Festigkeit des Verstärkungsabschnitts 8 der Spaltrohrgrundkörper 7 material- und geometriebedingt eine erhöhte Festigkeit in diesem Bereich auf.In addition, due to the increased rigidity or strength of the reinforcement section 8, the can base body 7 has increased strength in this area due to the material and geometry.

5 zeigt ein Spaltrohr 5 mit einem Verstärkungsabschnitt 8 nach einer weiteren Ausführungsform. Hierbei wird ein Verstärkungselement 12 eingesetzt, das durch eine Bandagierung gebildet ist. Als Bandagierung wird insbesondere ein textiles Material verwendet, beispielsweise umfassend wenigstens ein Roving oder ein Tape. Die Bandagierung kann in ihrer Querschnittsform und ihrer radialen Ausdehnung beliebig gewickelt werden, beispielsweise durch die Anzahl und Anordnung einzelner Wicklungen bzw. Rovings oder geeigneter Faltung eines Tapes. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Faserausrichtung 13 in dem Fasergrundkörper und der Faserausrichtung 14 in dem als Bandagierung ausgebildeten Verstärkungselement 12, beispielsweise in 5. Die in 6 dargestellte Ausrichtung der Fasern sowie die Anordnungen der Verstärkungselemente 12 in den vorhergehenden Ausführungsformen sind beliebig miteinander kombinierbar. Die Ausführung der Bandagierung am Innenumfang ist daher ebenso möglich wie eine Ausrichtung der Fasern bei Verwendung eines Einlegers aus Fasermaterial, beispielsweise CFK. 5 shows a can 5 with a reinforcement section 8 according to a further embodiment. Here, a reinforcement element 12 is used, which is formed by a bandaging. In particular, a textile material is used as the bandage, for example comprising at least one roving or one tape. The bandaging can be wound as desired in terms of its cross-sectional shape and its radial extent, for example by the number and arrangement of individual windings or rovings or suitable folding of a tape. 6 shows a schematic representation of the fiber orientation 13 in the fiber base body and the fiber orientation 14 in the reinforcement element 12 designed as a bandage, for example in 5 . In the 6 The orientation of the fibers shown and the arrangements of the reinforcing elements 12 in the previous embodiments can be combined with one another as desired. The execution of the bandaging on the inner circumference is therefore just as possible as an alignment direction of the fibers when using an insert made of fiber material, such as CFRP.

Ersichtlich ist die Faserausrichtung 13 in dem Fasergrundkörper unter einem definierten Winkel relativ zur Axialrichtung gewählt, beispielsweise 30° bzw. 60°. Die Faserausrichtung 14 in dem als Bandagierung ausgebildeten Verstärkungselement 12 verläuft in Umfangsrichtung, d.h. im Wesentlichen 90° zur Axialrichtung.As can be seen, the fiber orientation 13 in the fiber base body is selected at a defined angle relative to the axial direction, for example 30° or 60°. The fiber orientation 14 in the reinforcement element 12 designed as a bandaging runs in the circumferential direction, i.e. substantially 90° to the axial direction.

7 zeigt ein Spaltrohr 5 für eine elektrische Maschine 1 nach einer weiteren Ausführungsform. Hierbei wird der Verstärkungsabschnitt 8 durch einen Faltbereich 15 ausgebildet. Der Faltbereich 15 wird durch Falten des Fasergrundkörpers des Spaltrohrgrundkörpers 7 erreicht. Beispielsweise kann der Fasergrundkörper dazu aufgerollt, aufgewickelt oder umgeklappt werden. Je nachdem, welchen Durchmesser der Faltbereich 15 erhalten soll, kann der Faltbereich 15 mehrere Faltungen des Fasergrundkörpers aufweisen. Der Fasergrundkörper kann, wie zuvor beschrieben, anschließend mit dem Harz getränkt und ausgehärtet werden, um den Spaltrohrgrundkörper 7 zu bilden, wobei der Faltbereich 15 den Verstärkungsabschnitt 8 als integralen Bestandteil des Spaltrohrgrundkörpers 7 bildet. 7 shows a can 5 for an electrical machine 1 according to a further embodiment. Here, the reinforcement section 8 is formed by a folding area 15 . The folding area 15 is achieved by folding the fiber base body of the can base body 7 . For example, the fiber base body can be rolled up, wound up or folded over for this purpose. Depending on which diameter the fold area 15 is to have, the fold area 15 can have several folds of the fiber base body. As described above, the fiber base body can then be impregnated with the resin and cured to form the canned base body 7 , with the fold area 15 forming the reinforcement section 8 as an integral part of the canned base body 7 .

Die in 8 gezeigte Ausführungsform entspricht grundsätzlich der Ausführungsform nach 7, wobei zusätzlich in den Faltbereich 15 ein Verstärkungselement 12 eingebracht ist. Sämtliche vorausgehende Beschreibungen in Bezug auf das Verstärkungselement 12 sind somit auf die Ausgestaltung in 8 übertragbar. Das Verstärkungselement 12 kann somit insbesondere als Einleger, beispielsweise metallisch oder aus faserverstärktem Kunststoff oder als Bandagierung, hergestellt sein.In the 8th shown embodiment basically corresponds to the embodiment 7 , wherein a reinforcing element 12 is additionally introduced into the fold area 15 . All previous descriptions in relation to the reinforcement element 12 are therefore based on the embodiment in 8th transferable. The reinforcement element 12 can thus be produced in particular as an insert, for example made of metal or fiber-reinforced plastic, or as a bandage.

Der Verstärkungsabschnitt 8 kann ferner einen Dichtabschnitt ausbilden, der dazu ausgebildet ist, einen Spalt zwischen dem Spaltrohr 5 und dem Statorgrundkörper 2 abzudichten. Zwischen den Verstärkungsabschnitt 8 und den Statorgrundkörper 2 kann hierbei ein weiterer Dichtabschnitt oder ein Dichtelement eingebracht werden. Zum Beispiel kann der Verstärkungsabschnitt 8, wie zuvor beschrieben, aus demselben Matrixmaterial hergestellt sein, wie der Spaltrohrgrundkörper 7 und im selben Prozess hergestellt werden.The reinforcing section 8 can also form a sealing section which is designed to seal a gap between the can 5 and the stator base body 2 . A further sealing section or a sealing element can be introduced between the reinforcement section 8 and the stator base body 2 . For example, as described above, the reinforcement section 8 can be made from the same matrix material as the can main body 7 and can be produced in the same process.

Zwischen der Stirnfläche 11 des Statorgrundkörpers 2 und dem Verstärkungsabschnitt 8 kann in Axialrichtung ein weiterer Dichtabschnitt angeordnet werden, der beispielsweise aus einem anderen Material hergestellt ist. Hierbei kann insbesondere ein weiteres Matrixmaterial verwendet werden oder der weitere Dichtabschnitt kann aus einem Reinharz hergestellt werden, d.h., dass dasselbe Matrixmaterial verwendet werden kann, wie in dem Bereich des Verstärkungsabschnitts jedoch kein Fasermaterial zum Einsatz kommt. Grundsätzlich kann der Dichtabschnitt weicher ausgebildet werden, um ein Vorspannen und Abdichten zu verbessern. Der Dichtabschnitt kann somit eine Dichtfläche bereitstellen bzw. ausbilden, mit der die Stirnfläche 11 des Statorgrundkörpers 2 in Kontakt kommt, um eine Dichtwirkung zu erzielen.A further sealing section can be arranged in the axial direction between the end face 11 of the stator base body 2 and the reinforcing section 8, which sealing section is made of a different material, for example. Here, in particular, another matrix material can be used or the other sealing section can be made from a pure resin, i.e. the same matrix material can be used as in the area of the reinforcement section, but no fiber material is used. In principle, the sealing section can be made softer in order to improve prestressing and sealing. The sealing section can thus provide or form a sealing surface with which the end face 11 of the stator base body 2 comes into contact in order to achieve a sealing effect.

In den mit den 1, 5, 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispielen befindet sich der Verstärkungsabschnitt 8 jeweils axial in Anlage an der Stirnfläche 11 des Statorgrundkörpers 2. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der Verstärkungsabschnitt 8 axial zu der Stirnfläche 11 beabstandet angeordnet ist. Eine solche Anordnung ist bei der Herstellung des Verstärkungsabschnitts 8 einfach und ohne Nachbearbeitung umsetzbar. Die bereits vorher erläuterte Dichtfunktion im Falle eines an der Stirnfläche 11 anliegenden Verstärkungsabschnitts 8 ist dabei entbehrlich, da der Verstärkungsabschnitt 8 eine Durchmesseränderung des Spaltrohrs 5 verhindert. Durch die gegenseitige radiale Anlage von Statorgrundkörper 2 und Spaltrohr 5 ist dabei bereits eine hinreichende Dichtwirkung gegeben.In the one with the 1 , 5 , 7 and 8th In the exemplary embodiments illustrated, the reinforcement section 8 is in each case axially in contact with the end face 11 of the stator base body 2. Alternatively, it can be provided that the reinforcement section 8 is arranged at a distance axially from the end face 11. Such an arrangement can be implemented easily and without post-processing when manufacturing the reinforcement section 8 . The previously explained sealing function in the case of a reinforcement section 8 lying against the end face 11 is not necessary, since the reinforcement section 8 prevents the diameter of the can 5 from changing. The mutual radial contact between the stator base body 2 and the can 5 already provides a sufficient sealing effect.

Sämtliche in den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten Vorteile, Einzelheiten und Merkmale sind beliebig miteinander kombinierbar, untereinander austauschbar und aufeinander übertragbar. Die gezeigten Spaltrohre 5 können mit dem hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Die elektrische Maschine 1 kann Bestandteil eines Kraftfahrzeug sein und ein solches Spaltrohr 5 umfassen.All the advantages, details and features shown in the individual exemplary embodiments can be combined with one another as desired, are interchangeable with one another and can be transferred to one another. The cans 5 shown can be produced using the method described herein. The electrical machine 1 can be part of a motor vehicle and can include such a can 5 .

BezugszeichenlisteReference List

11
elektrische Maschineelectric machine
22
Statorgrundkörperstator body
33
Statoröffnungstator opening
44
Rotorraumrotor space
55
Spaltrohrcracking tube
66
Statorraumstator space
77
Spaltrohrgrundkörpercan body
88th
Verstärkungsabschnittreinforcement section
99
Abstützflächesupport surface
1010
Drehachseaxis of rotation
1111
Stirnflächeface
1212
Verstärkungselementreinforcement element
13, 1413, 14
Faserausrichtungfiber alignment
1515
Faltbereichfolding area

Claims (11)

Verfahren zur Herstellung eines Spaltrohrs (5) für eine elektrische Maschine (1), insbesondere eine elektrische Maschine (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Spaltrohr (5) einen, insbesondere zylindrischen, Spaltrohrgrundkörper (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in dem Spaltrohrgrundkörper (7) wenigstens ein Verstärkungsabschnitt (8) gebildet wird, der eine lokale Verstärkung des Spaltrohrs (5) bewirkt.Method for producing a can (5) for an electrical machine (1), in particular an electrical machine (1) for a motor vehicle, the can (5) having an, in particular cylindrical, can main body (7), characterized in that on or at least one reinforcement section (8) is formed in the can base body (7), which reinforces the can (5) locally. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt (8) durch eine Erhöhung des Durchmessers des Spaltrohrs (5) im Bereich des Verstärkungsabschnitts (8) erzeugt wird.procedure after claim 1 , characterized in that the at least one reinforcement section (8) is produced by increasing the diameter of the can (5) in the region of the reinforcement section (8). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt (8) durch Einbringen wenigstens eines Verstärkungselements (12) ausgebildet wird.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the at least one reinforcement section (8) is formed by introducing at least one reinforcement element (12). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt (8) durch ein Verstärkungselement (12) am Innenumfang des Spaltrohrgrundkörpers (7) gebildet ist.procedure after claim 3 , characterized in that the at least one reinforcement section (8) is formed by a reinforcement element (12) on the inner circumference of the can base body (7). Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt (8) durch ein, insbesondere einteiliges geöffnetes oder mehrteiliges, Verstärkungselement (12) am Außenumfang des Spaltrohrgrundkörpers (7) gebildet ist.procedure after claim 3 or 4 , characterized in that the at least one reinforcement section (8) is formed by a reinforcement element (12), in particular a one-piece, open or multi-piece, on the outer circumference of the can base body (7). Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt (8) durch eine Bandagierung, insbesondere wenigstens ein Tape oder Roving, am Außenumfang des Spaltrohrgrundkörpers (7) gebildet ist.procedure after claim 3 or 4 , characterized in that the at least one reinforcement section (8) is formed by a bandage, in particular at least one tape or roving, on the outer circumference of the can base body (7). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt (8) durch wenigstens einen Faltbereich (15) des Spaltrohrgrundkörpers (7) ausgebildet ist oder dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt (8) durch wenigstens einen Faltbereich (15) des Spaltrohrgrundkörpers (7) und Einbringen wenigstens eines Verstärkungselements (12) in den wenigstens einen Faltbereich (15) ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one reinforcement section (8) is formed by at least one fold area (15) of the can base body (7) or that the at least one reinforcement section (8) is formed by at least one fold area (15) of the can base body (7) and introducing at least one reinforcement element (12) into the at least one fold region (15). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (12) mit wenigstens einer Haltestruktur ausgebildet wird, insbesondere einer Pinstruktur oder einer Halteschicht, die dazu ausgebildet ist, das Verstärkungselement (12) in Axialrichtung zu fixieren.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one reinforcement element (12) is formed with at least one retaining structure, in particular a pin structure or a retaining layer, which is designed to fix the reinforcement element (12) in the axial direction. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt (8) eine Abstützfläche und/oder Abdichtfläche für den Stator einer elektrischen Maschine (1) bereitstellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one reinforcement section (8) provides a support surface and/or sealing surface for the stator of an electrical machine (1). Spaltrohr (5) für eine elektrische Maschine (1), insbesondere eine elektrische Maschine (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Spaltrohr (5) einen, insbesondere zylindrischen, Spaltrohrgrundkörper (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in dem Spaltrohrgrundkörper (7) wenigstens ein Verstärkungsabschnitt (8) gebildet ist, der dazu ausgebildet ist, das Spaltrohr (5) lokal zu verstärken.Can (5) for an electric machine (1), in particular an electric machine (1) for a motor vehicle, the can (5) having an in particular cylindrical canned basic body (7), characterized in that on or in the canned basic body ( 7) at least one reinforcement section (8) is formed, which is designed to reinforce the can (5) locally. Elektrische Maschine (1), welche ein gemäß Anspruch 10 ausgebildetes Spaltrohr (5) umfasst.Electrical machine (1), which according to claim 10 trained can (5) includes.
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