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Die Erfindung betrifft ein Lamellenpaket aus verklebten Elektroblechen mit wenigstens einem sich im Lamellenpaket erstreckenden Kühlkanal. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Lamellenpakets sowie ein System und eine Anordnung, das bzw. die ein solches Lamellenpaket sowie einen Anschluss aufweist, über welchen Kühlmittel in den Kühlmittelkanal einleitbar oder ausleitbar ist.
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Lamellenpakete aus verklebten Elektroblechen werden in der Elektroindustrie beim Bau von Elektrokernen eingesetzt, die in Generatoren, Elektromotoren, Transformatoren oder anderen elektrischen Geräten zum Einsatz kommen.
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Je nach Einsatzgebiet ist es erforderlich, die Elektrokerne im Betrieb zu kühlen. Hierfür ist es bereits bekannt, eine um den Elektrokern herum angeordnete Mantelkühlung zu verwenden, über die der Elektrokern seine Verlustwärme nach außen abführen kann.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, Kühlkanäle in dem Elektrokern vorzusehen, die die Durchleitung eines Kühlmittels durch den Elektrokern ermöglichen. Aufgrund der Lamellenstruktur des Elektrokerns treten dabei Dichtigkeitsprobleme auf, denen entweder durch eine Beschichtung der Kühlkanäle oder durch eine aufwändige äußere Versiegelung des gesamten Lamellenpakets entgegengewirkt werden muss. Außerdem ist der Anschluss von Zuleitungen an die in dem Lamellenpaket eingebetteten Kühlkanäle technisch anspruchsvoll.
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DE 10 2007 020 057 A1 beschreibt einen Linearmotor mit integrierter Kühlung, bei welchem Kühlkanäle im Blechpaket des Primärteils und/oder des Sekundärteils ausgebildet sind. Kühlmitteleinlass und Kühlmittelauslass können beispielsweise mittels Schrauben an das Blechpaket angeschraubt sein.
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DE 100 100 40 236 A1 beschreibt einen Polkörper für elektrische Maschinen mit einer als Innengewinde ausgebildeten Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Blechpakets an einem Träger, wobei das Blechpaket in der Nähe des Innengewindes zur erhöhten Stabilität verschweißt, verlötet oder verklebt ist. Dabei erstreckt sich die Achse des Innengewindes in Richtung der Blechlamellen.
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Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Lamellenpaket aus verklebten Elektroblechen anzugeben, das eine dichte Anschlussmöglichkeit aufweist, um ein Kühlmittel durch das Lamellenpaket zu leiten. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Lamellenpakets anzugeben sowie ein System und/oder eine Anordnung zu beschreiben, das bzw. die ein kühlbares Lamellenpaket sowie einen Anschluss für eine Kühlmittel-Leitung an das Lamellenpaket aufweist.
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Die Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Demnach umfasst ein Lamellenpaket aus verklebten Elektroblechen wenigstens einen sich im Lamellenpaket erstreckenden Kühlkanal sowie wenigstens einen Kühlmittelanschluss, über welchen Kühlmittel in den Kühlkanal einleitbar oder ausleitbar ist. Dabei sind die Elektrobleche miteinander verklebt und der Kühlmittelanschluss ist mit einem im Lamellenpaket ausgebildeten Innengewinde versehen.
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Durch das direkt im Lamellenpaket gebildete Innengewinde wird ein Kühlmittelanschluss geschaffen, der eine sehr einfache Anschlussmöglichkeit (nämlich eine Schraubkupplung) für eine Kühlmittelleitung ermöglicht. Dabei hat sich herausgestellt, dass ein solcher Kühlmittelanschluss die erforderliche Dichtheit auch bei unterschiedlichen Temperaturen gewährleisten kann.
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Ferner ist der Kühlmittelanschluss in Bezug auf die Lamellen ausreichend verspannungsarm und benötigt kein Anpressen zur Abdichtung des Lamellenpakets. Der Kühlmittelanschluss bietet ferner eine hohe Wärmeleitung und lässt sich so fertigen, dass das Lamellenpaket nicht delaminiert. Darüber hinaus ist die Herstellung eines solchen Kühlmittelanschlusses in hohem Maße reproduzierbar, so dass eine Serienfertigung der hier beschriebenen Lamellenpakete mit Innengewinde-Kühlmittelanschluss realisierbar ist.
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Vorzugsweise sind die Elektrobleche vollflächig miteinander verklebt, wodurch überall im Lamellenpaket ein optimaler Zusammenhalt und Dichtigkeit geschaffen wird.
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Die Zentralachse des Kühlmittelanschlusses kann geneigt, insbesondere senkrecht gegenüber einer Elektroblechebene (Lamellen-Ebene) orientiert sein. Die bisher bestehende Sichtweise, dass Lamellenpakete nicht für Kühlmittelkanäle geeignet sind, die in Stapelrichtung verlaufen, konnte somit mit den hier vorgeschlagenen Maßnahmen widerlegt werden.
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Die Elektrobleche des Lamellenpaketes können mit einem Backlack verklebt sein. Ein Backlack ist eine thermohärtbare wasserbasierte Schmelzklebelackschicht, welche beispielsweise ein Epoxy-Harz oder eine Epoxy-Harzmischung und mindestens einen latenten Härter, wie beispielsweise Dicyandiamid aufweist. Die Backlackschicht ermöglicht das Warmvernetzen von aus einem Elektroband herausgeschnittenen Elektrobandlamellen zu einem formstabilen Lamellenpaket (Elektrokern). Hierfür werden die Lamellen unter Druck und Temperatur verbacken und unter vollständiger Vernetzung des Backlacks trocken verklebt, wobei sie elektrisch voneinander isoliert bleiben. Die Backlackbeschichtung fördert außerdem die Abdichtung des Kühlkanals sowie auch dessen Anschlussbereichs mit dem im Lamellenpaket ausgebildeten Innengewinde.
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Das Lamellenpaket kann beispielsweise rotationssymmetrisch geformt sein. Insbesondere kann es sich bei dem Lamellenpaket um einen Stator oder einen Rotor eines Elektromotors handeln.
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Es hat sich herausgestellt, dass die Elektrobleche vorzugsweise eine Dicke gleich oder größer als wenigstens 0,1 mm aufweisen sollten, da ansonsten das Risiko einer Delamination der Elektrobleche im Bereich des Innengewindes wächst.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn um das Innengewinde herum eine minimale Wandstärke des Lamellenpaketes von gleich oder größer der Gewindegangtiefe plus 1 mm vorhanden ist und/oder wenn eine minimale Wandstärke des Lamellenpakets zwischen benachbarten Kühlmittelanschlüssen gleich oder größer der zweifachen Gewindegangtiefen plus 1 mm beträgt. Bei kleineren Wandstärken ist die Stabilität bzw. Integrität des Lammellenpakets beim Einarbeiten der Kühlmittelanschlüsse zunehmend problematisch.
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Die Paketfestigkeit kann im Bereich des Kühlmittelanschlusses allein durch die Verklebung der Elektrobleche (Lamellen) bewirkt werden. Es bedarf keiner weiteren Maßnahmen, wie beispielsweise einer mechanischen Fixierung der Lamellen durch zusätzliches Verlöten, Nieten, Verschrauben, Schweißen oder dergleichen im Bereich des Kühlmittelanschlusses. Im Gegenteil werden solche Verstärkungsmaßnahmen im Bereich des Kühlmittelanschlusses oder generell am gesamten Lamellenpaket vorzugsweise nicht ergriffen.
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Ferner ist ein System beschrieben, das ein Lamellenpaket gemäß der obigen Beschreibung sowie eine Schraubkupplung aufweist, die in das Innengewinde des Kühlmittelanschlusses eingeschraubt ist. Dabei ist die Schraubkupplung mit einer Leitung für das Kühlmittel koppelbar. Wie bereits erläutert ermöglicht ein solches System eine sehr einfache und gleichzeitig zuverlässig funktionsfähige Realisierung eines kühlbaren Lamellenpakets.
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Ein Verfahren zur Herstellung eines Lamellenpakets aus verklebten Elektroblechen mit wenigstens einem sich im Lamellenpaket erstreckenden Kühlkanal und mit wenigstens einem Kühlmittelanschluss, über welchen Kühlmittel in den Kühlkanal einleitbar oder ausleitbar ist, umfasst die folgenden Schritte: Verkleben von geschichteten Elektroblechen; Bilden des Kühlkanals entweder durch Bohren der geschichteten und verklebten Elektrobleche oder indem lochgestanzte Elektrobleche verklebt werden; und Bilden eines Innengewindes in einen Anschlussbereich des Kühlkanals.
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Vorzugsweise wird beim Bilden des Innengewindes um das Innengewinde herum eine minimale Wandstärke des Lamellenpakets von gleich oder größer der Gewindegangtiefe plus 1 mm aufrechterhalten. Dadurch kann eine ausreichende Stabilität bzw. Integrität des Lamellenpakets im Bereich des Kühlmittelanschlusses gewährleistet werden.
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Das Verfahren kann ferner das Einschrauben einer mit einer Leitung für das Kühlmittel koppelbaren Schraubkupplung in das Innengewinde des Kühlmittelanschlusses mit einem Drehmoment von gleich oder weniger als 70Nm, besonders bevorzugt gleich oder weniger als 55 Nm aufweisen. Ein solches Drehmoment reicht einerseits für die mechanisch sichere und dichte Anbringung der Schraubkupplung an das Lamellenpaket und vermeidet auf der anderen Seite, dass das Lamellenpaket durch ein zu hohes Drehmoment im Bereich des Kühlmittelanschlusses delaminiert.
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Nach einem weiteren Aspekt der Offenbarung umfasst eine Anordnung ein Lamellenpaket aus verklebten Elektroblechen mit wenigstens einem Kühlkanal, der sich im Lamellenpaket erstreckt, und eine Abdeckung mit einem integrierten Kühlmittelanschluss, über welchen Kühlmittel in den Kühlkanal einleitbar oder ausleitbar ist. Dabei ist die Abdeckung durch eine Klebeverbindung an dem Lamellenpaket befestigt und der integrierte Kühlmittelanschluss ist mit einem in der Abdeckung ausgebildeten Innengewinde realisiert.
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Bei dieser Lösung wird ein spannungsfrei an den Kühlmittelkanal anbringbarer Kühlmittelanschluss geschaffen, bei welchem im Vergleich zur oben beschriebenen Lösung das Innengewinde aus dem Lamellenpaket ausgelagert und in einem separaten Teil (Abdeckung) untergebracht ist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Weiterbildung in beispielhafter Weise anhand der Zeichnungen erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dieselben oder ähnliche Teile. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern die Kombination nicht technisch ausgeschlossen ist.
- 1 zeigt ein Beispiel eines Lamellenpaketes mit Kühlkanälen in perspektivischer Ansicht.
- 2 zeigt eine Teilschnittdarstellung des Lamellenpakets der 1 entlang der Linie A-A.
- 3 zeigt ein System aus dem Lamellenpaket der 1 und 2 in Teilschnittdarstellung sowie einer Schraubkupplung und einer Leitung für ein Kühlmittel.
- 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Schritten eines Verfahrens zur Herstellung eines Lamellenpakets aus verklebten Elektroblechen mit wenigstens einem sich im Lamellenpaket erstreckenden Kühlkanal.
- 5 zeigt ein weiteres Beispiel eines Lamellenpaketes mit Kühlkanälen in perspektivischer Ansicht.
- 6 zeigt eine Teilschnittdarstellung des Lamellenpakets der 5 entlang der Linie A-A sowie eine Abdeckung mit einem integrierten Kühlmittelanschluss.
- 7 zeigt in Teilschnittdarstellung eine Anordnung aus dem Lamellenpaket der 5 und 6 und zwei an dem Lamellenpaket befestigten Abdeckungen mit integrierten Kühlmittelanschlüssen.
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1 zeigt ein Beispiel eines Lamellenpakets 100. Das Lamellenpaket 100 ist in dem hier dargestellten Beispiel als Stator eines Elektromotors ausgeführt. Allgemein kann es sich bei dem Lamellenpaket 100 um einen Elektrokern handeln, wie er beispielsweise als Polkörper in elektrischen Maschinen (Elektromotoren, Generatoren, usw.) oder in Transformatoren zum Einsatz kommen kann.
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Das Lamellenpaket 100 ist aus verklebten Elektroblechen (Lamellen) 110 aufgebaut. Die Verklebung der Elektrobleche 110 kann durch eine chemische Verklebung erzielt werden, die vollflächig benachbarte Elektrobleche 110 voneinander trennt und somit die erforderliche elektrische Isolation zwischen den Elektroblechen 110 garantiert. Die Elektrobleche 110 können allein durch die z.B. vollflächige Verklebung miteinander verbunden sein, d.h. ein Verschweißen, Verlöten oder Fixieren der Elektrobleche 110 auf andere Weise erfolgt beispielsweise nicht.
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Bei dem Lamellenpaket 100 kann es sich beispielsweise um ein compacore®-Lamellenpaket der Firma voestalpine handeln. compacore®-Lamellenpakete 100 können in einem Inline-Prozess in Großserie hergestellt werden, indem die einzelnen Elektrobleche 110 aus einem mit einem Backlack vorbeschichteten Stahl-Elektroband im Bandlauf ausgestanzt, dabei übereinander geschichtet und im geschichteten Zustand verbacken werden. Nach der Wärmebehandlung werden die Lamellenpakete 100 als monolithische Körper ausgeworfen.
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Das Lamellenpaket 100 kann rotationssymmetrisch sein. Bekannte rotationssymmetrische Lamellenpakete 100 sind beispielsweise Rotoren oder Statoren von Elektromotoren.
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Das Lamellenpaket 100 ist mit wenigstens einem Kühlkanal 120 versehen. Der Kühlkanal 120 erstreckt sich durch die Elektrobleche (Lamellen) 110 des Lamellenpaketes 100 hindurch. Die Verklebung der Elektrobleche 110 (Lamellen) ist (zumindest) vollflächig in einem Bereich um den oder die Kühlkanäle 120, damit deren Dichtigkeit gewährleistet ist.
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In dem in 1 gezeigten Beispiel sind mehrere Kühlkanäle 120 in das Lamellenpaket 100 eingearbeitet, die z.B. parallel zueinander verlaufen. In dem in 1 dargestellten Beispiel verlaufen die Kühlkanäle 120 in Stapelrichtung, d.h. in Axialrichtung des rotationssymmetrischen Lamellenpakets 100. Es ist jedoch auch möglich, dass der oder die Kühlkanäle 120 in Schrägrichtung zur Elektroblechebene verlaufen, vorzugsweise z.B. in einer Richtung, die gleich oder weniger als 30° oder 20° geneigt gegenüber der Stapelrichtung ist. In anderen Beispielen verlaufen der oder die Kühlkanäle 120 in einer Richtung parallel zu den Elektroblechen 110.
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Es hat sich gezeigt, dass die Kühlkanäle 120 so gefertigt werden können, dass sie dicht gegenüber dem Kühlmittel sind. Das heißt, ein durch die Kühlkanäle 120 geleitetes Kühlmittel tritt nicht zwischen benachbarten Elektroblechen 110 in das Lamellenpaket 100 aus. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass die Kühlkanäle 120 an ihrer Kanalwandung überraschenderweise keine Kurzschlüsse zwischen benachbarten Elektroblechen 110 bewirken. Somit tritt keine zusätzliche Erwärmung des Lamellenpakets 100 durch kurzschlussbedingte Leistungsverluste im Betrieb infolge des Vorhandenseins der Kühlkanäle 120 auf.
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Das Lamellenpaket 100 weist einen Kühlmittelanschluss 130 auf. Der Kühlmittelanschluss 130 erlaubt es, Kühlmittel in den Kühlkanal 120 einzuleiten oder auszuleiten. Gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst der Kühlmittelanschluss 130 ein Innengewinde 132, das in dem Lamellenpaket ausgebildet ist.
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Das Innengewinde 132 ist direkt in das Lamellenpaket 100 eingearbeitet, ohne dass hierfür separate Teile, wie beispielsweise Gewindehülsen oder dergleichen, vorhanden wären. Es hat sich gezeigt, dass die für den Kühlkanal 120 beschriebenen Eigenschaften (Dichtigkeit und elektrische Isolation zwischen den Elektroblechen 110) auch im Bereich der Innengewinde 132 realisierbar sind, wobei die Verklebung der Elektrobleche 110 (Lamellen) zumindest in einem Bereich um das oder die Innengewinde 132 vollflächig ist, damit dessen bzw. deren mechanische Delaminationsfestigkeit und/oder Dichtigkeit gewährleistet ist. Somit ist es möglich, einen sehr einfachen Kühlmittelanschluss 130 zu realisieren, der die bei bekannten Anschlüssen auftretenden Schwierigkeiten umgeht.
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Wie in 2 dargestellt, können die Kühlkanäle 120 beispielsweise geradlinig verlaufen. Die Kühlkanäle 120 können beispielsweise als Durchgangskanäle von einer Oberseite des Lamellenpakets 100 zu einer Unterseite des Lamellenpakets 100 verlaufen. Innengewinde 132 können in dem Kühlkanal 120 sowohl in einem Bereich an der Oberseite des Lamellenpakets 100 als auch in einem Bereich an der Unterseite des Lamellenpakets 100 vorgesehen sein.
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Das Innengewinde 132 kann beispielsweise genormt ausgeführt sein, z.B. als metrisches Gewinde wie beispielsweise M8, M10, M12, usw., oder G114, G118. Der Durchmesser des Kühlkanals 120 kann dem erforderlichen Kernlochdurchmesser des Innengewindes entsprechen (z.B. 6,8 mm für ein M8 Gewinde).
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Benachbarte Kühlmittelanschlüsse 130 können relativ nahe beieinander angeordnet sein. Eine minimale Wandstärke des Lamellenpakets 100 zwischen benachbarten Kühlmittelanschlüssen 130 beträgt vorzugsweise gleich oder größer als 1 mm plus die beiden Gewindegangtiefen. Andererseits ist es ohne weiteres möglich, Kühlmittelanschlüsse 130 so nahe beieinander anzuordnen, dass eine Wandstärke von gleich oder weniger als 5 cm, 1 cm, 0,75 cm, 0,5 cm, 0,25 cm oder 0,10 cm zuzüglich der zweifachen Gewindegangtiefe zwischen den Kühlmittelanschlüssen 130 bestehen bleibt. Die Gewindegangtiefe kann dabei entsprechend der Normvorgabe des gewählten Innengewindes 132 gewählt werden.
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Eine minimale Wandstärke W des Lamellenpaketes 100 um das Innengewinde 132 herum kann beispielsweise gleich oder größer der Gewindegangtiefe plus 1 mm betragen. Andererseits können Kühlmittelanschlüsse 130 relativ nahe an eine Seitenwand des Lamellenpakets 100 angeordnet werden, z.B. unter einem Abstand (Wandstärke W) von gleich oder weniger als 5 cm, 1 cm, 0,75 cm, 0,5 cm, 0,25 cm oder 0,10 cm zuzüglich der einfachen Gewindegangtiefe.
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Das Lamellenpaket 100 kann beispielsweise mit einer Klebekraft von gleich oder größer als 0, 1 MPa/mm2 vollflächig verklebt sein. Die Lamellendicke kann vorzugsweise gleich oder größer als 0,1 mm betragen. Mit einem solchen Lamellenpaket 100 können Stegbreiten (Strukturbreiten) der Verklebung (insbesondere bei einem Rotor) realisiert sein, die bei Laser-geschnittenen Elektroblechen 110 z.B. gleich oder größer als 1 mm oder bei gestanzten Elektroblechen 110 z.B. gleich oder größer als 0,5 mm betragen. Andererseits sollte die Lamellendicke gleich oder kleiner als z.B. 1,5 mm, 1,3 mm, 1,0 mm, 0, 7 mm, 0,5 mm oder 0,3 mm sein.
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Mit anderen Worten ist es möglich, Kühlkanäle 120 in großer Zahl und mit geringem Abstand in nahezu beliebig geformten Lamellenpaketen 100 vorzugsehen. Dabei können auch Lamellenpakete 100 mit filigraner Formgebung (z.B. mit Strukturen der oben genannten minimalen Stegbreiten) mit einer Kühlung versehen werden.
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3 zeigt ein System 300 aus einem Lamellenpaket 100 gemäß den 1 und 2 und einer Schraubkupplung 330, die mit einer Leitung 350 koppelbar ist. Bei der Leitung 350 kann es sich beispielsweise um einen Schlauch (d.h. Kühlmittelschlauch) handeln.
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Die Schraubkupplung 330 weist beispielsweise einen rohrförmigen Stutzen 331 mit einem Außengewinde 332 auf. Das Außengewinde 332 ist so bemessen, dass es in das Innengewinde 132 des Kühlmittelanschlusses 130 eingeschraubt werden kann. Dadurch wird eine dichte Kupplung zwischen dem rohrförmigen Stutzen 331 und dem Kühlmittelanschluss 130 erreicht. Ferner kann ein zusätzliches Dichtmittel (nicht gezeigt) wie beispielsweise ein elastischer Dichtring in den Kühlmittelanschluss 130 eingelegt werden oder an der Schraubkupplung 330 vorhanden sein.
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Die Leitung 350 kann an dem dem Außengewinde 332 gegenüberliegenden Ende des rohrförmigen Stutzens 331 an die Schraubkupplung 330 angebracht sein. Die Schraubkupplung 330 kann fest oder lösbar an der Leitung 350 befestigt sein. Zur besseren Produktverfügbarkeit können beispielsweise handelsübliche Schlauchanschlüsse als Schraubkupplung 330 eingesetzt werden.
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Ein Verfahren zur Herstellung eines Lamellenpakets 100 aus verklebten Elektroblechen 110 mit wenigstens einem sich im Lamellenpaket 100 erstreckenden Kühlkanal 120 und mit wenigstens einem Kühlmittelanschluss 130, über welchen Kühlmittel in den Kühlkanal 120 ein- oder ausleitbar ist, kann folgende Schritte umfassen:
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Gemäß 4 wird bei S1 zunächst durch vorzugsweise vollflächiges Verkleben von geschichteten Elektroblechen 110 das Lamellenpaket 100 hergestellt. Wie bereits erläutert, kann dies in einem Inline-Prozess, d.h. am laufenden Elektroband erfolgen, wobei die Elektrobleche (Lamellen) 110 durch einen Stanzprozess aus dem laufenden Elektroband ausgestanzt und unter Druck und Temperatur verbacken werden.
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Bei S2 werden die Kühlkanäle 120 gebildet. Dies kann entweder schon bei S1 erfolgen, indem lochgestanzte Elektrobleche 110 so verklebt werden, dass übereinanderliegende Löcher den Kühlkanal 120 aufbauen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass der Kühlkanal 120 z.B. durch Bohren der geschichteten und bereits verklebten Elektrobleche 110 geschaffen wird.
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Beim Bohren kann die auf das Lamellenpaket 100 ausgeübte Einspannkraft zwischen 80 und 110 Nm betragen. Die Einspannung des Lamellenpakets 100 kann über eine Einspannung an mindestens zwei Punkten auf das Paket 100 erfolgen, nämlich über eine flächige Aufspannung über dem Lamellenpaket-Zentrum und/oder über innenzentrierte Spannbacken, die z.B. durch die Zentralöffnung im Lamellenpaket 100 hindurchstehen.
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Bei S3 wird ein Innengewinde 132 in einen Anschlussbereich des Kühlkanals 120 gebildet. Das Gewindebilden kann beispielsweise durch einen spanlosen Gewindeformprozess oder eine spanabhebende maschinelle Bearbeitung, z.B. Gewindeschneiden oder Gewindefräsen, in einem dem Bilden des Kühlmittelkanals 120 (z.B. durch Bohren) nachgeschalteten Prozess erfolgen. Um lokale Delaminationen zu vermeiden, kann eine langsame Schneide- bzw. Fräsgeschwindigkeit erforderlich sein.
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Nach dem Bilden (z.B. Gewindeformen, Gewindeschneiden und/oder Gewindefräsen) des Innengewindes 132 bei S3 kann zur Herstellung des in 3 gezeigten Systems 300 die Schraubkupplung 330 in das Innengewinde 132 eingeschraubt werden. Um eine Verformung des Lamellenpakets 100 und gegebenenfalls einsetzende Delaminationen zu vermeiden, kann z.B. bei einem M8 Innengewinde ein Drehmoment von gleich oder weniger als 60, 55 oder 50 Nm angewendet werden. Bei einem Drehmoment von etwa 70 Nm oder gegebenenfalls schon bei 55 Nm kann z.B. bei einem M8 Innengewinde 132 bereits eine Delamination des Lamellenpakets 100 auftreten, weshalb dieses Drehmoment nicht überschritten werden sollte.
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Bezugnehmend auf die 5 bis 7 weist nach einem weiteren Aspekt der Offenbarung eine Anordnung 700 ein Lamellenpaket 500 auf, welches sich von dem Lamellenpaket 100 dadurch unterscheidet, dass es ohne Innengewinde 132 realisiert ist. Das heißt, der oder die Kühlkanäle 120 sind ohne Kühlmittelanschlüsse 130 mit Innengewinde 132 gebildet. Wie beim Lamellenpaket 100 können die Kühlkanäle 120 als Durchgangskanäle realisiert sein, d.h. jeweils einen Kühlmitteleinlass (oder Kühlmittelauslass) an der Oberseite des Lamellenpakets 500 aufweisen und einen Kühlmittelauslass (bzw. Kühlmitteleinlass) an der Unterseite des Lamellenpakets 500 umfassen.
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Sämtliche für das Lamellenpaket 100 beschriebene Merkmale mit Ausnahme der Kühlmittelanschlüsse 130 gelten auch für das Lamellenpaket 500, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird.
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Bei der in 7 dargestellten Anordnung 700 ist der Kühlmittelanschluss 630 aus dem Lamellenpaket 500 ausgelagert und in einem separaten Teil, nämlich einer Abdeckung 600 realisiert. Die Abdeckung 600 deckt zumindest einen Bereich um einen Kühlkanalaustritt und/oder einen Kühlkanaleintritt am Lamellenpaket 500 ab. Insbesondere kann die Abdeckung 600 die gesamte Oberseite und/oder Unterseite des Lamellenpakets 500 abdecken.
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Über die Abdeckung 600 ist Kühlmittel in den Kühlkanal 120 einleitbar oder ausleitbar. Dabei ist die Abdeckung 600 durch eine Klebeverbindung an dem Lamellenpaket 500 befestigt. Die Klebeverbindung (in 7 nicht dargestellt) befindet sich zwischen den einander zugewandten Flächen des Lamellenpakets 500 und der Abdeckung 600. Durch die Verklebung wird ein dichter Anschluss der Abdeckung 600 an den Kühlkanal 120 realisiert.
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Die Abdeckung 600 weist einen integrierten Kühlmittelanschluss 630 auf, der als Innengewinde 632 realisiert ist. Dieser Anschluss 630 kann in derselben Weise genutzt werden, wie der Kühlmittelanschluss 130 im Lamellenpaket 100. Das heißt, es kann wie in 3 dargestellt z.B. eine Schraubkupplung 330 in das Innengewinde 632 der Abdeckung 600 eingeschraubt werden, die mit einer Kühlmittelleitung koppelbar ist. Ferner können sämtliche zum Innengewinde 132 genannten Merkmale auch für das Innengewinde 632 gelten.
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Die Abdeckung 600 kann beispielsweise als Spritzgussteil gebildet sein. Zur Vermeidung von Verspannungen kann die Abdeckung 600 aus einem Material mit einem ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Material der Elektrobleche 110 (z.B. Elektrostahl) realisiert sein.
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Beiden Ausführungsformen der Lamellenpakte 100, 500 und/oder des System 300 bzw. der Anordnung 700 ist gemeinsam, dass sie den dichten Anschluss von Kühlmittelleitungen bei unterschiedlichen Temperaturen ohne eine Abdichtung durch Anpressen an das Lamellenpaket 100, 500 und/oder ohne eine unerwünschte Erwärmung des Lamellenpakets 100, 500 durch beim Betrieb im Anschlussbereich entstehende Leistungsverluste erlauben. Beim Lamellenpaket 100 wurde darüber hinaus gefunden, dass die monolithische Bearbeitbarkeit des Lamellenpaketes 100 auch das Bilden eines Innengewindes in einem Kühlkanal direkt in der Lamellenstruktur zur Realisierung eines flüssigkeitsdichten und im praktischen Einsatz betriebssicheren Schraubanschlusses erlaubt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007020057 A1 [0005]
- DE 10010040236 A1 [0006]
