DE20216114U1

DE20216114U1 - Kühl-Gehäuse mit Abdichtung für eine elektrische Maschine

Info

Publication number: DE20216114U1
Application number: DE20216114U
Authority: DE
Original assignee: Baumueller Nuernberg GmbH
Current assignee: Baumueller Nuernberg GmbH
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2012-10-19

Abstract

Kühlbares Gehäuse (1,17) für eine elektrische Maschine, aufweisend einen Gehäusemantel (1), welcher zur Aufnahme einer konzentrischen Innenläufer-/Ständer-Anordnung (23) nebst Wicklungen und Wickelköpfen (24) mit einer bezüglich einer gedachten Maschinen-Drehachse symmetrischen, konzentrischen und/oder koaxialen Durchführung (3) gestaltet und zur Bildung eines Umlaufs von Kühlmedium (2a-2b–2c–2d–2e–2f–2g–2h) von mehreren Kühl-Kanälen (2) durchsetzt ist, die an wenigstens einer ersten (5a) mehrerer Gehäusemantelseiten (5a,5b) mit nach außen frei zugänglichen Öffnungen enden, ferner aufweisend eine separat hergestellte Abdeckeinrichtung (17), die für die Öffnungen an der ersten Gehäusemantelseite (5a) des Gehäusemantels (1) befestigt und zur Leitung des Kühlmediums mit wenigstens einer Umlenkkammer (28gh) oder Quer-Durchführung (14) versehen ist, welche jeweils die Enden wenigstens zweier Kühl-Kanäle (2g,2h) verbinden und das Kühlmedium zu seiner Umlenkung (13) bezüglich einer gedachten Maschinen-Drehachse quer leiten, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Flachdichtkörper (22), die zwischen der Abdeckeinrichtung (17) und der ersten Gehäusemantelseite (5a) im Bereich mehrerer Kühlkanalenden angeordnet und derart flächig erstreckt sind,...

Description

Die Erfindung betrifft ein kühlbares Gehäuse für eine elektrische Maschine, welches einen Gehäusemantel aufweist. Dieser ist zwecks Aufnahme einer koaxialen bzw. konzentrischen Innenläufer-/Ständer-Anordnung einschließlich Wicklungen und Wickelköpfe mit einer vorzugsweise mittigen Bohrung oder Durchführung gestaltet, die bezüglich einer gedachten Maschinen-Drehachse symmetrisch, konzentrisch und/oder koaxial ist. Zur Realisierung der Kühlung und eines entsprechenden Umlaufs von Kühlmedium ist der Gehäusemantel von mehreren Kühlkanälen durchsetzt, die an wenigstens einer ersten mehrerer Gehäusemantelseiten mit nach außen frei zugänglichen Öffnungen enden. Ferner weist das Gehäuse eine separat hergestellte Abdeckeinrichtung auf, die zur Abdeckung der Öffnungen an der ersten Gehäusemantelseite des Gehäusemantels befestigt oder befestigbar ist und zur Leitung des Kühlmediums eine oder mehrere Umlenkkammern oder Quer-Durchführungen aufweist. Diese verbinden jeweils die Enden wenigstens zweier Kühl-Kanäle und leiten das Kühlmedium zu seiner Umlenkung quer bezüglich einer gedachten Maschinen-Drehachse.
Ein gattungsgemäßer Elektromotor mit Flüssigkeitskühlung ist in DE 100 45 424 beschrieben. Ein Gehäusemantel ist hohl ausgeführt und in mehrere Kanäle unterteilt, die von Kühlmedium durchströmt werden. Auf beiden Seiten des Elektromotors befindet sich im jeweils zugehörigen Lagerschild ein Verbindungskanal für die Zufuhr der Kühlfüssigkeit vom Gehäusemantel in das Lagerschild. Die Lagerschildinnenräume werden dabei vollständig mit Kühlfüssigkeit ausgefüllt, so dass die Lager und Kupplungen für anzutreibende Pumpen gekühlt und gleichzeitig geschmiert werden. Der Innenraum des Motorgehäuses selbst wird durch Dichtungen, die sich in Lagehaltern befinden, gegenüber der Kühlflüssigkeit abgedichtet, damit sichergestellt wird, dass keine Kühlflüssigkeit in das Motorgehäuse eindringen kann. Die Verbindungen zwischen Lagerschildern und dem Motorgehäuse sollen ebenfalls flüssigkeitsdicht abgedichtet sein. Soweit ersichtlich, beschränken sich dort aber die Dichtungsmaßnahmen nur auf Stoßfugen, die von aneinander liegenden Flächen der Lagerschilder und des Motorgehäuses gebildet werden. Einzelheiten zur Realisierung einer weitergehenden Abdichtung bzw. zur Ergreifung besonderer Abdichtungsmaßnahmen sind nicht beschrieben.
In DE 100 45 596 A1 ist ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor für eine Kfz-Kühlwasserpumpe beschrieben. Zur Kühlung der Kommutierungsschaltung und der Statorwicklung wird vorgeschlagen, die Kommutierungsschaltung im Lagerschild anzuordnen, das sich zwischen einem von Medium durchströmten Pumpenraum und dem Gleichstrommotor befindet. Ferner wird angeregt, eine Dichtung formschlüssig mit dem Lagerschild und dem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor zu verbinden. Zur Realisierung der Dichtung wird ein Zwei-Komponenten-Spritzgußverfahren und eine formschlüssige Verbindung mit dem Lagerschild angegeben. Die Dichtung könnte auch fest oder flüssig sein. Nähere Einzelheiten vor allem über die räumlich-geometrische Ausgestaltung der Dichtung und ihre konkrete Anordnung relativ zu den sonstigen Einzelteilen sind allerdings nicht entnehmbar.
In EP 0 327 638 A2 wird ein Fahrzeug-Wechselgenerator beschrieben, der ein mit einer Kühlfläche versehenes Gehäuse aufweist. An eine Gehäusestirnseite ist eine Abdeckung für Kühlkanäle befestigt, die durch Aussparungen in der Gehäusestirnseite gebildet sind. Einer mittelbaren Abdichtung der Kühlkanäle dienen schmale Dichtungsringe, die in Vertiefungen der Gehäuse-Stirnseitenwandung gegenüber der Abdeckung eingelassen sind. Die Vertiefungen der Dichtungsringe sind in Wandungsbereichen der Gehäuse-Stirnseite angeordnet, die außerhalb der von den Kühlkanälen abgedeckten Bereiche bzw. Hohlräume liegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein gattungsgemäßes Kühl-Gehäuse einer elektrischen Maschine eine einfach aufgebaute und montierbare Dichtungseinrichtung für das Kühlsystem im Stirnseiten- oder Lagerschildbereich anzugeben, die sich durch leichte und schnelle Handhabbarkeit sowie hohe Lebensdauer und Funktionszuverlässigkeit auszeichnet. Zur Lösung wird das im Schutzanspruch 1 angegebene, kühlbare Maschinengehäuse vorgeschlagen.
Einzelne Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß sind also zwischen der Abdeckeinrichtung und der ersten (offengelassenen) Gehäusemantelseite im Bereich mehrerer Kühlkanalenden bzw. der zugehörigen Umlenkkammern oder Quer-Durchführungen Flachdichtkörper derart angeordnet und gestaltet, dass sie Dichtungswandungen bilden, welche die Umlenkkammern und/oder Quer-Durchführungen begrenzen und abdichten. Es wird also vom vorbekannten, eingefahrenen Weg, um die Maschinen-Drehachse rundherum mit Dichtringen zu arbeiten, abgegangen. Vielmehr wird nun mit den wandartigen Flachdichtkörpern eine grobflächige Abdichtung für die offenen Kühlkanalenden realisiert. Die Abdeckeinrichtung, insbesondere wenn sie als Druckring oder ringartiger Lagerschild ausgeführt ist, läßt sich achsparallel an die erste Gehäusemantelseite anschrauben, wobei sie neben den Flachdichtkörpern auch direkt auf die gegenüberliegende, metallische Stirnwandung der ersten Gehäusemantelseite drücken kann (sogenanntes „Block-auf-Block-Schrauben"). Die Flachdichtkörper bzw. Dichtungswandungen sind dann von der Abdeckeinrichtung und der ersten Gehäusemantelseite sandwichartig gehalten, umfaßt oder auch in gewissem Umfang eingeklemmt. Indem zur Befestigung der Abdeckeinrichtung gemäß einer besonderen Ausbildung Schraubmittel verwendet werden, läßt sich der Druck, mittels welchem die Flachdichtkörper eingeklemmt werden, je nach Anwendungsumständen und Materialbeschaffenheit der Flachdichtkörper (Herstellung vorzugsweise mit Gummi oder gummielastischem Material) einstellen.
Eine weitere besondere Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass stets nur die kurzen Quer- und Umlenkwege des Kühlmediums, insbesondere Wassers, im Rahmen des erfindungsgemäßen Konzepts mittels der breitflächigen Dichtungswandungen abgedichtet zu werden brauchen. Der Einsatz von Dichtungsmitteln wird also zielgerichtet auf die kritischen Bereiche konzentriert, was Montagezeit und Dichtungsmaterial einsparen hilft und die Zuverlässigkeit der Abdichtung erhöht.
Die genannte, sandwichartig ausgestaltete Struktur läßt sich noch dadurch vorteilhaft weiterbilden, dass komplementär zur verwendeten Form der Flachdichtkörper in einer oder beiden gegenüberliegenden Wandungen der Abdeckeinrichtung und/oder der ersten Gehäusemantelseite Aufnahme-Vertiefungen ausgebildet, z. B. ausgefräst sind. Darin können die flächig erstreckten Dichtkörper insbesondere auch formschlüssig Aufnahme finden. Vor allem die formschlüssige Aufnahme erleichtert und beschleunigt die Handhabung beim Zusammenbau und bei der Montage des Gehäusemantels mit der Abdeckeinrichtung.
Insbesondere bei geeigneter Bemessung der Dicken und/oder Elastizität/Zusammendrückbarkeit der Flachdichtkörper ist es möglich, dass die erste Gehäusemantelseite und die gegenüberliegende Abdeckeinrichtung wie bereits angesprochen mit ihren Wandungen unmittelbar aneinanderliegend oder auch aneinandergepreßt angeordnet sein können („Block-auf-Block"). Dadurch können die entsprechenden Metall-, insbesondere Aluminiumwandungen flächig, höchst dauerhaft dichtend und stabil aneinanderliegen. Die dazwischen sandwichartig eingefaßten Flachdichtkörper brauchen dabei nicht mehr stark oder überhaupt zusammengedrückt und dabei mechanisch belastet zu sein, wodurch diese im Laufe der Zeit Materialermüdungen unterliegen und somit undicht werden würden. Indem sich die flächigen Dichtkörper einfach und schnell in die komplementär geformten Vertiefungen einlegen lassen, läßt sich in kurzer Zeit präzise ein Formschluß erreichen, wodurch die Flachdichtkörper ohne (zu starke) mechanische Beeinträchtigung durch Zusammendrücken genau lokalisiert gehalten werden können. Der Vorteil der Präzision, Einfachheit und Schnelligkeit der Montage liegt auf der Hand. Zudem wird die Festigkeit des Zusammenhalts der Abdeckeinrichtung und der Gehäusemantelseite durch das genannte, direkte Aneinanderliegen der beiderseitigen Metallwandungen gefördert.
Im Rahmen einer besonderen Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, eine Gehäusemantelseite oder -stirnseite mit den dort offen endenden Kühlkanälen gleich zuzugießen, was fertigungstechnisch rationell zusammen mit dem Gießen des Gehäusemantels in einem gemeinsamen Arbeitsgang erfolgen kann. Also wird an den Gehäusemantelrumpf im Zuge dieses gemeinsamen Arbeitsgangs ein „Lagerschild" oder „Druckring" sogleich mit angegossen, welche so mit dem sonstigen Gehäusemantelrumpf einstückig ausgeführt sind. Dabei wird ein erheblicher fertigungs- und montagetechnischer Vorteil erzielt: Ein gesondertes, zeitraubendes und damit arbeitskostenintensives Anmontieren des zweiten Druckrings oder Lagerschilds kann entfallen. Mit dieser Ausbildung läßt sich also neben der angesprochenen Verbesserung der Abdichtung eine gleichzeitige Verminderung des Fertigungsaufwands erzielen.
Zur Erleichterung des Kühlmittel-Umlaufs einschließlich an den Stirn- oder sonstigen Endseiten des Kühl-Gehäusemantels wird nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, die zweite, durch Gießen gebildete Gehäusestirnwandung in ihrem Inneren mit Hohlräumen so zu gestalten, dass diese mit den Kühlkanälen kommunizieren können. Diese Hohlräume lassen sich dann als Umlenkkammern (vgl. z. B. DE 100 05 128 A1 ) oder Kühlmittel-Querdurchführungen verwenden, welche bezüglich einer gedachten Maschinen-Drehachse quer verlaufen und die Kanalenden und/oder Umlenkkammern miteinander verbinden.
Zur erfindungsgemäß einstückigen Herstellung von Gehäusemantelrumpf mit angegossenem Lagerschild müssen Gießformkerne verwendet werden, mittels welcher das Kühlkanalsystem im Inneren des Gehäusemantel-Gußkörpers geformt wird. Um diese zu haltern und fixieren und gegebenenfalls wieder lösen zu können, ist gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, die einstückig angegossene Gehäusemantelseite in ihrer Gußwandung mit einer oder mehreren Bohrungen oder sonstigen Durchbrüchen zu versehen. Besonders zweckmäßig sind Innengewindebohrungen, in welche dann zur Abdichtung gegenüber innenströmender Kühlflüssigkeit bei laufendem Motorbetrieb dichtende Schraubelemente eingedreht werden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:
1 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Kühl-Gehäusemantels nach der Erfindung,
2 eine perspektivische Ansicht auf die erfindungsgemäß angegossene Stirnseite des Gehäusemantels nach 1, der durch Anschrauben der Abdeckeinrichtung auf der anderen Stirnseite zum Gesamt-Kühlgehäuse ergänzt ist,
3 das Gesamtgehäuse gemäß 2 in perspektivischer Ansicht auf die mit einer separaten Abdeckeinrichtung versehene Stirnseite,
4 in axialer Schnittdarstellung eine Anordnung des erfindungsgemäßen Kühlgehäuses mit darin aufgenommenem Ständer für eine elektrische Maschine,
5 die Anordnung in der Draufsicht gemäß Richtung V in 4,
6 eine Stirnansicht gemäß Richtung VI in 4,
7 eine Stirnansicht gemäß Richtung VII in 4,
8 eine Darstellung des als Abdeckeinrichtung dienenden Druckrings ohne aufgenommenen Stator und ohne Ständerwicklungen in radialer Seitenansicht,
9 eine Stirnansicht gemäß Richtung IX in 8,
10 eine Stirnansicht gemäß Richtung X in 8,
11 eine Draufsicht gemäß Richtung XI in 9, und
12 in perspektivischer Darstellung einen vergrößerten, abgebrochen gezeichneten Ausschnitt auf den Bereich mit Dichtungseinrichtung zwischen Gehäusemantel-Stirnseite und gegenüberliegender Stirnseite der Abdeckeinrichtung bzw. des Druckrings.
Gemäß 1 ist der Gehäusemantel 1 als einstückiges Aluminium-Gußteil mit insgesamt acht achsparallelen Kühlkanälen 2 hergestellt. Der Gehäusemantel 1 hat in seinem Inneren eine lichte Durchführung 3, welche bezüglich einer gedachten Maschinen-Drehachse symmetrisch ist und der Aufnahme einer koaxialen bzw. konzentrischen Innenläufer-/Ständer-Anordnung nebst Wicklungen und Wickelköpfen dient (wie auch in 4 dargestellt). Die Kühlkanäle 2 verlaufen parallel zur gedachten Maschinen-Drehachse (achsparallel) zwischen einer die Durchführung 3 umgrenzenden Aussparungskontur 3a und der achsparallelen Außenwandung 4 des Gehäusemantels 1. Pro Kreisumfangs-Quadrant sind zwei Kühlkanäle 2 nebeneinander verlaufend angeordnet. Ihre Enden sind an einer ersten Gehäusemantel-Stirnseite 5a zweier paralleler Stirnseiten 5a, 5b offengelassen bzw. frei zugänglich. Wie auch aus 2 hervorgeht, enden die Kühlkanäle 2 bei der zweiten Stirnseite 5b an einer jeweiligen Gußwandung 6 bzw. sind dort zugegossen. Infolgedessen ist ein Austritt von Kühlmedium bzw. Kühlflüssigkeit über die zweite Stirnseite 5b nicht möglich. Dem im Bereich der zweiten Stirnseite 5b liegenden Ende eines ersten Kühlkanals 2a kann Kühlmedium über eine Einlaßöffnung 7 zugeführt werden, welche auf einer Längsoberseite 8 und dort in einem an der zweiten Stirnseite 5b angrenzenden Eckbereich als quer zur achsparallelen Richtung verlaufender Einführungskanal 9 gegebenenfalls mit einer Umlenkkammer für eine 90°-Strömungsumlenkung 10 ausgebildet ist. Entsprechend ist auf der Längsoberseite 8 im gegenüberliegenden Eckbereich ebenfalls an der zweiten Stirnseite 5b eine Auslaßöffnung 11 ausgebildet, welche über eine 90°-Strömungsumlenkung 10 mit dem im Bereich der zweiten Stirnseite 5b endenden, letzten Kühlkanal 2h kommuniziert. Entsprechend dem Einführungskanal 9 bei der Einlaßöffnung 7 besitzt die Auslaßöffnung 11 einen die Längsoberseite 8 ebenfalls durchsetzenden Ausführungskanal 12, der quer zur achsparallelen Richtung verläuft.
Zur Bildung des geschlossenen Kühlkreislaufs müssen an der ersten Stirnseite 5a zwischen den dort offenen Enden zweier benachbarter Kühlkanäle 2a bzw. 2b, 2c bzw. 2d, 2e bzw. 2f, 2g bzw. 2h jeweils 180°-Strömungsumlenkungen 13 stattfinden. Damit alterniert jeweils eine 90°-Strömungsumlenkung 10 auf der entgegengesetzten, zweiten Stirnseite 5b innerhalb der dort angegossenen Gußwandung 6 (der Übersichtlichkeit halber nur in den Bereichen der Ein-/Auslaßöffnungen 7, 11 gezeichnet). Zwischen den (nicht gezeichneten) 90°-Strömungsumlenkungen, die nicht im Bereich einer Ein-/Auslaßöffnung 7, 11 stattfinden, verlaufen jeweils Querdurchführungen 14 innerhalb der Gußwandung im rechten Winkel zu den Kühlkanälen. Die nach dem Einlaß 11 noch erfolgenden 90°-Strömungsumlenkungen 10 münden jeweils in eine der Qerdurchführungen. Damit läßt sich innerhalb der Gußwandung 6 der zweiten Stirnseite 5b strömendes Kühlmedium von einem Kreisumfangs-Quadranten zum jeweils benachbarten befördern. Jede Querdurchführung 14 verbindet das in der zweiten Stirnseite 5b liegende Ende eines Kühlkanals 2 mit dem ebenfalls in der zweiten Stirnseite 5b liegenden Kühlkanalende eines benachbarten Kreisumfangs-Quadranten.
Gemäß 1 und 2 sind an der zweiten Stirnseite 5b stirnseitig ausgerichtete Montage- und Ablaufbohrungen 15 ausgebildet, die jeweils mit einem der Kühlkanäle 2b-2g bzw. deren Enden und den damit kommunizierenden Querdurchführungen 14 in Verbindung stehen (ausgenommen der im Strömungskreislauf erste und letzte Kühlkanal 2a beziehungsweise 2h) und nach außen führend die Gußwandung 6 durchsetzen. Sie sind zweckmäßig mit Innengewinde versehen, um während des Herstellungs- und Gießprozesses Halterungselemente für Gießformkerne in den Hohlräumen des Gehäusemantels fixieren zu können. Zudem kann durch die Bohrungen 15 die Flüssigkeit eines Tauchlackbads auslaufen, wenn der Gehäusemantel zur korrosionsfesten Beschichtung insbesondere seiner Hohlraumflächen Tauchlackverfahren unterworfen wird (siehe oben). Die (nicht gezeichneten) Innengewinde der Bohrungen 15 können auch der Aufnahme und Fixierung von mit Dichtungsringen versehenen Verschlußschrauben 16 (vgl. 6) dienen, um im praktischen Motorbetrieb beispielsweise den Umlauf des Kühlmediums gegenüber der Außenumgebung abzudichten. Der erste und letzte Kühlkanal 2a bzw. 2h dagegen stehen nicht mit Montage- und Ablaufbohrungen, sondern wie ausgeführt mit den Ein- und Auslässen 7, 11 in Verbindung, durch welche ebenfalls Tauchlackbad-Flüssigkeit nach dem Gießprozeß ablaufen kann.
Gemäß 3 sind die an der ersten Stirnseite 5a befindlichen Öffnungen der Kühlkanäle 2 durch einen separat hergestellten Druckring 17 (vgl. auch 9-11) gegenüber außen abgeschlossen. Dieser ist mittels einer um die gedachte Drehachse umlaufenden Reihe Fixierschrauben 18 an der anliegenden Stirnwandung des Gehäusemantels 1 befestigt. Eine achsparallele Seitenwandung 19 des Gehäusemantels 1 ist an der ersten Stirnseite 5a mit einer länglich-rechteckigen Aussparung 20 gestaltet, die zusammen mit dem gegenüberliegenden Druckring 17 eine freie Öffnung 21 begrenzt, welche der Durchführung von Kabelanschlüssen für die Wicklungen oder dergleichen dienen kann. Diese müssen selbstverständlich gegenüber dem Strömungskreislauf des Kühlmediums abgedichtet sein. Dazu sind Flachdichtkörper 22 (siehe auch 12 und zugehörige Erläuterungen) sandwichartig zwischen den gegenüberliegenden Stirnwänden des Druckrings 17 und des Gehäusemantels 1 angeordnet.
In 4 ist dargestellt, dass der Gehäusemantel 1 zusammen mit dem daran befestigten Druckring 17 ein Ständerblechpaket 23 bzw. zugehörige Wickelköpfe 24 koaxial umfaßt. Erfindungswesentliche Einzelheiten sind dem geübten Leser technischer Zeichnungen aus den 4-7 ohne nähere Erläuterungen ohne weiteres erkennbar, zumal übereinstimmende Bezugsziffern gleiche Teile bezeichnen.
Von den den Druckring 17 darstellenden 8-11 zeigt 9 diejenige Druckring-Stirnseite, welche gemäß 1-3 dem Gehäusemantel abgewandt ist, während 10 umgekehrt diejenige Stirnseite zeigt, welche im montierten Zustand auf der gegenüberliegenden Stirnwandung bzw. ersten Stirnseite 5a des Gehäusemantels anliegt. Gemäß 11 sind auf der Oberseite der Mantelfläche des Druckrings 17 Befestigungsbohrungen 25 eingeformt, worüber ein Klemmenkasten oder dergleichen montiert werden kann.
Gemäß 12 ist der Gehäusemantel 1 auf der ersten Stirnseite an seiner dem Druckring 17 gegenüberliegenden Wandung mit einer beispielsweise eingefrästen Aufnahmevertiefung 26 oder -aussparung gestaltet. Die Tiefe ist so bemessen, dass darin der Flachdichtkörper 22 mit entsprechender Dicke 29 Aufnahme finden kann. Letzterer dient dazu, die Enden der beiden Kühlkanäle 2g, 2h sowie die beide verbindende 180°-Strömungsumlenkung 13 in einer Umlenkkammer 29 gegenüber der sonstigen Umgebung abzudichten. Der Flachdichtkörper 22 bildet für die Umlenkkammer 28gh gleichsam eine Dichtungswandung 22. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, die Flachdichtkörper 22 etwas einzuklemmen bzw. zwischen dem Druckring 17 und der gegenüberliegenden Stirnwandung des Gehäusemantels 1 zusammenzudrücken. Dazu erstrecken sich die Flachdichtkörper beziehungsweise Dichtungswandungen 22 über die Umlenkkammer 28gh hinaus in den peripheren Bereich zwischen den einander zugewandten Stirnwandungen des Druckrings 17 und des Gehäusemantels 1. Das Zusammendrücken braucht jedoch nur relativ geringfügig zu erfolgen, weil die der Aufnahmevertiefung 26 in Querrichtung unmittelbar folgende Stoßfuge 27 durch das Aneinanderliegen der jeweils metallischen Wandflächen des Druckrings 17 und des Gehäusemantels 1 gebildet ist. Mittels der Fixierschrauben 18 läßt sich das dichtende Aneinanderstoßen der Metallflächen im Bereich der Stoßfuge 27 mit hohem Anpressdruck realisieren, ohne dass dabei die Flachdichtkörper 22 über Gebühr zusammengedrückt werden und mechanisch beeinträchtigt werden müßten. Denn sie finden ausreichend Platz in der Aufnahmevertiefung 26. Andererseits schafft die Verschraubung des Druckrings 17 mit der gegenüberliegenden Wandung des Gehäusemantels 1 „Block – auf – Block" Festigkeit und Stabilität. Aus 2, 3, 5 und 12 läßt sich ableiten, dass sich im gezeichneten Beispiel vier jeweils eine Dichtungswandung 22 erfassende Aufnahmevertiefungen 26 mit vier Stoßfugen 27 im Rahmen einer die gedachte Maschinen-Drehachse umgebenden Reihe abwechseln. Erkennbar ist in 12 auch, dass die beiden dortigen Kühlkanäle 2g, 2h an der ersten Stirnseite 5a in der gemeinsamen Umlenkkammer 28gh enden, welche von dem Flachdichtkörper 22 wandartig begrenzt und abgedichtet ist.

1: Gehäusemantel
2, 2a-2h: Kühlkanäle
3: Durchführung
4: Wandung
5a: erste Stirnseite
5b: zweite Stirnseite
6: Guß-Stirnwandung
2a: erster Kühlkanal
7: Einlaßöffnung
2h: letzter Kühlkanal
8: Längsoberseite
9: Einführungskanal
10: 90°-Strömungsumlenkung
11: Auslaßöffnung
12: Ausführungskanal
13: 180°-Strömungsumlenkung
14: Querdurchführung
15: Montage- und Ablaufbohrung
16: Verschlußschraube
17: Druckring
18: Fixierschrauben
19: Längsseite
20: Aussparung
21: Öffnung
22: Flachdichtkörper beziehungsweise Dichtungswandung
23: Ständerblechpaket
24: Wickelkopf
25: Befestigungsbohrung
26: Aufnahmevertiefung
27: Stoßfuge
28gh: Umlenkkammer
29: Dicke

Claims

Kühlbares Gehäuse (1,17) für eine elektrische Maschine, aufweisend einen Gehäusemantel (1), welcher zur Aufnahme einer konzentrischen Innenläufer-/Ständer-Anordnung (23) nebst Wicklungen und Wickelköpfen (24) mit einer bezüglich einer gedachten Maschinen-Drehachse symmetrischen, konzentrischen und/oder koaxialen Durchführung (3) gestaltet und zur Bildung eines Umlaufs von Kühlmedium (2a-2b–2c–2d–2e–2f–2g–2h) von mehreren Kühl-Kanälen (2) durchsetzt ist, die an wenigstens einer ersten (5a) mehrerer Gehäusemantelseiten (5a,5b) mit nach außen frei zugänglichen Öffnungen enden, ferner aufweisend eine separat hergestellte Abdeckeinrichtung (17), die für die Öffnungen an der ersten Gehäusemantelseite (5a) des Gehäusemantels (1) befestigt und zur Leitung des Kühlmediums mit wenigstens einer Umlenkkammer (28gh) oder Quer-Durchführung (14) versehen ist, welche jeweils die Enden wenigstens zweier Kühl-Kanäle (2g,2h) verbinden und das Kühlmedium zu seiner Umlenkung (13) bezüglich einer gedachten Maschinen-Drehachse quer leiten, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Flachdichtkörper (22), die zwischen der Abdeckeinrichtung (17) und der ersten Gehäusemantelseite (5a) im Bereich mehrerer Kühlkanalenden angeordnet und derart flächig erstreckt sind, dass sie die jeweils zugehörige Umlenkkammer (28gh) und/oder Quer-Durchführung (14) unter Ausbildung von Dichtungswandungen (22) begrenzen und abdichten.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusemantelseiten (5a,5b) zwei einander abgewandte und/oder parallele Stirnseiten umfassen, von denen wenigstens bei der ersten die Kühl-Kanäle (2) nach außen frei zugänglich enden, und die Abdeckeinrichtung (17) als Lagerschild oder Druckring mit einer bezüglich einer gedachten Maschinen-Drehachse symmetrischen, konzentrischen und/oder koaxialen Aussparung (3) zur Aufnahme eines innen rotierenden Läufers und/oder von Ständerwicklungen nebst Wickelköpfen (24).
Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtkörper beziehungsweise -wandungen (22) von der Abdeckeinrichtung (17) und der ersten Gehäusemantelseite (1) sandwichartig gehalten, umfaßt oder eingegeklemmt sind.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abdeckeinrichtung (17) und die erste Gehäusemantelseite (5a) komplementäre, deckungsgleich gegenüberliegende Schraubmittel (18) aufweisen, worüber die Abdeckeinrichtung /17), gegebenenfalls mit einstellbarem Klemmdruck auf die Flachdichtkörper (22), an der ersten Gehäusemantelseite (5a) befestigbar ist.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinrichtung (17) und/oder die erste Gehäusemantelseite (5a) an ihrer jeweils der anderen gegenüberliegenden Wandung, stets im Bereich einer Umlenk-Kammer (28gh) oder Querdurchführung (14), mit einer oder zwei gegenüberliegenden Vertiefungen (26) versehen sind, welche deckungsgleich mit der Umlenkkammer (28gh) oder Quer-Durchführung (14) angeordnet sind, und der Flachdichtkörper (22) als flächige Dichtungswandung (22) mit zu der oder den Vertiefungen (26) entsprechender, komplementärer oder formschlüssiger Gestalt ausgebildet und in der oder den Vertiefungen (26) aufgenommen ist.
Gehäuse nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (26) sich über den Bereich der Umlenkung (13,28gh) oder Quer-Durchführung (14) hinaus erstrecken, und dort der Flachdichtkörper (22) beziehungsweise die Dichtungswandung (22) in der Vertiefung (26) von den jeweils anliegenden Wandungen der Abdeckeinrichtung (17) und der ersten Gehäusemantelseite (5a) zusammengedrückt sind.
Gehäuse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (29) des Flachdichtkörpers beziehungsweise der Dichtungswandung (22) so bemessen ist, dass die erste Gehäusemantelseite (5a) und die gegenüberliegende Abdeckeinrichtung (17) unmittelbar aneinanderliegen beziehungsweise aneinderstoßen (können).
Gehäuse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch Stoßfugen (27), die durch aneinanderstoßende Wandflächen der Abdeckeinrichtung (17) und der gegenüberliegenden ersten Gehäusemantelseite (5a) gebildet sind, sich an die eine oder mehreren Flachdichtkörper beziehungsweise Dichtungswandungen (22) anschließen und in einer mit diesen alternierenden Reihe liegen, die um eine gedachte Maschinen-Drehachse verläuft.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zweiten (5b) der Gehäusemantelseiten (5a,5b) die Kühl-Kanäle (2) an einer durch Gießen gebildeten Gehäusewandung (6) enden und so gegenüber außen dicht verschlossen sind.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, jedoch wenigstens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der zweiten Gehäusemantel-Stirnseite (5b) die Kühl-Kanäle (2) an einer durch Gießen gebildeten Gehäusestirnwandung (6) enden und so gegenüber außen dicht verschlossen sind.
Gehäuse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite, durch Gießen gebildete Gehäusemantelseite (5b,6) oder -stirnwand einstückig an den sonstigen Gehäusemantel-Körper (1) anschließt.
Gehäuse nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite, durch Gießen gebildete Gehäusestirnwandung (5b,6) im Inneren mit Hohlräumen dergestalt versehen ist, dass diese Hohlräume mit den Kühl-Kanälen (2) kommunizierende Umlenkkammern (28gh) und/oder Quer-Durchführungen (14) bilden, welche bezüglich einer gedachten Maschinen- Drehachse quer verlaufen und die Kühl-Kanalenden und/oder die Umlenkkammern (28gh) miteinander verbinden.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtkörper oder -wandungen (22) mit Gummi oder gummielastischem Material gebildet sind.