DE2542483B2 - Anordnung zur Abführung der Wärme von der Außenfläche einer elektrischen Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Abführung der Wärme von der Außenfläche einer elektrischen Maschine mittels eines auf ihren Außenumfang aufgesetzten Kühlkörpers, der als langgestrecktes Profilstück ausgebildet ist und auf seiner Außenseite eine Vielzahl von in Maschinenachsrichtung verlaufenden Kühlrippen aufweist. Eine derartige Anordnung ist aus dem DE-GM 70 16 699 bekannt.

Gemäß dieser Entgegenhaltung ist es bei elektrischen Kleinmotoren, die ein etwa zylinderförmiges Gehäuse besitzen, bekannt, das Motorgehäuse mit einem Kühlkörper zu umgeben. Dieser ist einstückig ausgebildet und sitzt infolge seiner Eigeneiastizität auf dem Motorgehäuse auf. Derartige Kühlkörper sind jedoch für die Anwendung bei Elektromotoren größerer Bauart ungeeignet, denn einerseits ist für die Herstellung von einstückigen Kühlkörpern der benötigten Größe ein beträchtlicher fertigungstechnischer Aufwand erforderlich und andererseits bereitet es beträchtliche Schwierigkeiten, einen solchen Kühlkörper auf ein mit Füßen, Klemmenkästen und dergleichen versehenes Motorgehäuse aufzubringen.

Aus der DE-AS 11 24 594 ist es weiterhin bekannt, einzelne Kühlrippen auf den Gehäusemantel einer elektrischen Maschine aufzuschweißen, wobei je zwei ein L-förmiges Profil aufweisende Kühlrippen mit ihren Fi'ßteilen einander zugekehrt auf das Gehäuse aufgeschweißt sind. Dieses bekannte Verfahren erfordert ebenfalls einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand und ist sehr lohnintensiv. Darüber hinaus ist bei elektrischen Maschinen, insbesondere solchen ohne Gehäusemantel, die Anbringung einer Vielzahl von Schweißnähten auf der Staioraußenseite nur bedingt möglich und erwünscht.

Schließlich ist es aus der DE-OS 15 88 997 bekannt, zwischen die aufeinarder geschichteten Bleche eines Blechpaketes eine Kleberschicht einzubringen. Als Vorteil dieses Verfahrens wird angegeben, daß durch die Einbringung des Klebers ein verbesserter Wärmeübergang i'.wischen den einzelnen Blechen in Achsrichtung des Blechpaketes erzielbar ist. Dieser angegebene, durch eine Klebeverbindung zu erzielende Vorteil kann aber dann nicht eintreten, wenn die Verklebung zwischen der unbearbeiteten Außenseite eines Blechpaketes und einem Kühlkörper entsprechend dem durch das DE-GM 70 16 699 gegebenen Stand der Technik erfolgen soll. In diesem Fall ist wegen der schlechten gegenseitigen Flächenanpassung beider zu verklebender Teile nur ein relativ schlechter Flächenkontakt zwischen diesen herstellbar, so daß der Kleber in dicker, wärmedämmender Schicht aufgebracht werden muß.

ίο Deshalb und aufgrund der weiter hinzukommenden Tatsache des radial zur Blechpaketachse erfolgenden Wärmeüberganges konnte nur mit einer schlechten Wärmeübertragung gerechnet werden. Jedoch hat sich gezeigt, daß durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung dieser zu erwartende Nachteil behoben werden konnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Wärmeabfuhr vom Außenumfang gehäuseloser elektrischer Maschinen mittels wärmeableitender Bauelemente zu verbessern, die an jeder beliebigen Außenfläche der Maschine beschädigungsfrei ansetzbar sein sollen.

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Maschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß bei einer gehäuselosen elektrischen Maschine der Kühlkörper in mehrere einzelne stranggepreßte Profilstücke aufgeteilt ist, deren Grundplatten an die Außenflächen des Statorblechpaketes (Jochring) angepaßt, über diese verteilt angecrdret und dort direkt mittels eines Klebers befestigt sind.

Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Wärmeübergang vom Blechpaket einer gehäuselosen elektrischen Maschine zu den daran befestigten Profilstücken erheblich verbessert wird, da die Profilstücke direkt großflächig auf dem Blechpaket aufliegen und in direkten Wärmekontakt mit den Kanten einer Vielzahl von Blechen stehen, während sich der zur Halterung dienende Klebstoff hauptsächlich in den Unebenheiten der Blechpaket-Außenseite sammelt. Profilstücke der vorgeschlagenen Art sind für elektrisehe Maschinen aller Bauarten geeignete. Ihre Anwendung ist jedoch bei Maschinen geschlossener Bauart besonders vorteilhaft. Durch die bessere Wärmeabführung wird ein besserer Ausnutzungsgrad der Maschinen erreicht. Die Herstellung der Profilstücke ist unkompliziert, durch ihre Anpassung an die Flächen, auf denen sie befestigt werden, wird die Montage vereinfacht und die dafür benötigte Zeit verringert. Durch geeignete Wahl der Profilformen ist eine universelle Anwendbarkeit der Profilstücke bei Maschinen unterschiedlicher Bauart und-größe gegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 die Ansicht eines Profilstückes und

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Joch einer elektrischen Maschine mit aufgesetzten Profilstücken.

In der F i g. 1 ist ein Profilstück 5 dargestellt, welches eine ebene Grundplatte 1 aufweist. Aus der Ebene dieser Grundplatte ragen einseitig und vorzugsweise senkrecht dazu eine Vielzahl von Kühlrippen 2 heraus, so daß das Profilstück 5 einen kammartigen Querschnitt besitzt.

Ein solches Profilstück 5 ist in vorteilhafter Weise als Abschnitt eines langgestreckten Profiles aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, nach dem Strangpreßverfahren hergestellt. Die Herstellung von Profilen dieser Art erfordert relativ wenig Aufwand und es ist ohne Schwierigkeiten

möglich, Stücke jeder beliebigen, einer bestimmten Maschine angepaßten Länge von dem Profil abzulängen.

Die entsprechend den Abmessungen der zu verkleidenden Maschine zugeschnittenen Profilstücke 5 werden mittels eines Klebers 6 auf der Außenfläche dieser Maschine befestigt. Dabei kann beispielsweise ein Industriekleber auf Epoxidharz-Basis Verwendung finden. Um einen guten Wärmeübergang von der Maschinenoberfläche zum Profüstück zu erhalten, wird der Kleber in vorteilhafter Weise mit einem gut wärmeleitenden Stoff, vorzugsweise Aluminiumpulver, gefüllt.

In der F i g. 2 ist ein Querschnitt durch das Joch einer elektrischen Maschine dargestellt. Die Maschine besitzt einen lamellierten Jochring 3, welcher gleichzeitig das Gehäuse der Maschine bildet und an seinem Innenumfang die Pole 4 trägt. Der Außenumfang des Jochringes ist polygonförmig ausgebildet. Die Profilstücke sind direkt auf den Außenumfang des Jochringes 3 mittels des Klebers 6 befestigt, so daß die sich im Jochring stauende Betriebswärme der Maschine gut über die Kühlrippen 2 abgeleitet werden kann. Die verwendeten Profilstücke sind relativ breit gehalten und überdecken jeweils mindestens eine Ecke des durch den Jochring gebildeten Polygons. Die Grundplatten 10 bzw. .1 dieser Profilstücke sind in vorteilhafter Weise entspre chend den Außenkonturen des Maschinengehäuses gebogen, wie etwa das Profüstück 8, welches eine Ende des Jochringes übergreift oder das Profüstück 9, welches zwei Ecken des Jochringes übergreift. Ein Profüstück solcher Breite läßt sich auf einfachere Art auf die Maschinenoberfläche aufbringen als eine Vielzahl schmaler Profilstücke mit ebenen Grundplatten, da es wesentlich einfacher zu montieren ist. Die Profilstücke 8, nicht jedoch die Profilstücke 9, sind dazu geeignet, bei gleichartigen Maschinen unterschiedlicher Baugröße verwendet zu werden, so daß sich die Lagerhaltung beispielsweise bei nach dem Baukastenprinzip aufgebauten Maschinen in vorteilhafter Weise vereinfacht. Die Grundplatten der Profilstücke sind der Oberfläche jeder beliebigen Maschinenform anpaßbar.

Der Kleber 6 bildet eine die Unebenheiten der Maschinenoberfläche ausgleichende Schicht guter Wärmeleitfähigkeit. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die

ίο Profilstücke direkt auf das Blechpaket der elektrischen Maschine aufgeklebt werden können. Das Blechpaket wird bei diesem Arbeitsgang weder mechanisch noch thermisch beansprucht. Darüber hinaus dienen die Profilstücke gleichzeitig als Maschinengehäuse.

r> Die Profilstücke können einzeln verteilt oder aneinander anstoßend an jeder beliebigen Stelle der Maschinenoberfläche angeordnet werden. So können sie in vorteilhafter Weise auch derart angeordnet sein, daß sie die Lagerschilde übergreifen und dadurch eine noch bessere Ausnützung der Maschine ermöglichen. Andererseits ist es leicht möglich, solche Stellen der Maschinenaußenfläche von Profilstücken freizuhalten, an denen diese stören, so etwa an den die Achshöhe der Maschine bestimmenden Abschnitten der Maschinenau-

?.r> ßenfläche.

Profilstücke der beschriebenen Art sind für elektrische Maschinen aller Bauart geeignet. Ihre Anwendung ist jedoch bei Maschinen geschlossener Bauart besonders vorteilhaft. Ihre Herstellung ist unkompliziert, ihre

jo Montage leicht und einfach. Durch Anpassung der Profilformen an die Flächen, auf denen sie befestigt werden, wird die Montage vereinfacht und die dafür benötigte Zeit verringert. Die Profilformen werden in vorteilhafter Weise so gewählt, daß eine universelle Anwendbarkeit der Profile bei Maschinen unterschiedlicher Bauart gegeben ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Abführung der Wärme von der Außenfläche einer elektrischen Maschine mittels eines auf ihren Außenumfang aufgesetzten Kühlkörpers, der als langgestrecktes Profilstück ausgebildet ist und auf seiner Außenseite eine Vielzahl von in Maschinenachsrichtung verlaufenden Kühlrippen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer gehäuselosen elektrischen Maschine der Kühlkörper in mehrere einzelne stranggepreßte Profilsitücke (5; 8; 9) aufgeteilt ist, deren Grundplatten (10,11) an die Außenfläche des Statorblechpaketes (Jochring 3) angepaßt, über diese verteilt angeordnet und dort direkt mittels eines Klebers (6) befestigt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (6) mit einem gut wärmeleitenden Werkstoff gefüllt ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstücke (5; 8; 9) aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind.