DE8914756U1 - Flüssigkeitsgekühlter elektrischer Generator - Google Patents
Flüssigkeitsgekühlter elektrischer GeneratorInfo
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
R. .23117
2283/ot/mü/Zr
30.08.1989
30.08.1989
Firma ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10
r lüssiqkeitsgekühlter el :.trischer Generator
Stand der Tecnnik
Die Erfindung geht aus von einem flussxgkeitsgekuhlten
elektrischen Jenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 .
Die Flüssigkeitskühlung elektrischer, namentlich hochbelasteter Generatoren insbesondere im Kraftfahrzsugbereich
ist in vielfältiger Form bekannt, beispielsweise als sogenannte Mantelkühlung, Sprühölkühlung oder
in Form einer direkten Leiterkühlung. Eine Aufzählung möglicher Lüftungsarten für elektrische Maschinen läßt
sich entnehmen dem Buch "Elektrische Maschinen", Band 1, R'ichter, Birkhäuser-Verlag, 1967, Seiten 295 bis 307.
Bekannt ist es auch, bei einem ölgekühlten Generator (DE-PS 30 38 444), die Erregerwicklung mit Hilfe eines
Wicklungsträgers auf dem Innenpol des Generators zu befestigen und den Wicklungsträger an seiner den
Innenpol umschließenden Bohrung zur Bildung von einen Kühlölstrom führenden Kanälen zwischen dem Wicklungsträger
und dem Innenpol mit Rippen auszubilden.
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Bei einem weiteren bekannten flüssigkeitsgekühlten ,Heizgenerator (DE-OS 31 29 817) verfügt der Ständer
eines nach dem Induktionsprinzip arbeitenden Heizgenerators , insbesondere für schwere Nutzfahrzeuge über
mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Ankerstäbe,
die durch Kurzschlußringe beiderseits des Ständerblechs verbunden und von einem flüssigen Wärmeträger
durchflossen sind.
Bekannt ist es auch, die Verlustleistung eines Kraftfahrzeuggenerators
zum Heizen zu verwenden (DE-OS 31 28 081), wobei im Bereich des Stators und der Lagerschilde einen
Kühlmantel bildende Kühlkanäle für eine Flüssigkeit vorgesehen sind, die mit dem Wärmemittelkreislauf des
den Generator antreibenden Kraftfahrzeugs verbunden sind. Dabei kann auch ein zusätzlicher Heizgenerator
von derselben Welle des Kraftfahrzeuggenerators angetrieben werden.
Eine ähnliche Lösung läßt sich der DE-OS 32 07 605 entnehmen, wobei im Gehäuse des Generators ein die
Wicklung und den Läufer bestreichender Kühlluftkreislauf
aufrechterhalten ist und ein Teil des Gehäuses Wärmetauscherelemente bildet, die vom Kühlluftkreislauf
umströmt sind und über einen Zulauf und einen Ablauf für einen sich außerhalb des Lagergehäuses befindenden
Kuhlflussigkeitskreislauf aufweisen.
Scnließlich ist es bei einem Drehstromgenerator bekannt (DE-OS 31 35 901), zu den beiden Wälzlagern der
Läuferwelle Schmierölkanäle zu führen, wobei die Läuferwelle eine zentrale Längsbohrung enthält, die in der
Nähe des antriebsseitigen Wälzlagers in wenigstens eine Radialbohrung übergeht, die in einen zur Aufnahme
von Schmieröl geeigneten Ringraum mündet. Dabei sind
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Mittel vorgesehen, um eine solche Ölschmierung durch
Anschluß an den Schmierölkreislauf einer Brennkraftmaschine zu vereinfachen, wobei der Ölabfluß über den
antriebsseitigen Lagerdeckel des Drehstromgenerators erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nach dem Grundprinzip der Mantelkühlung flüssigkeitsgekühlten
Generator so auszubilden, daß sich bei einfachem und kostengünstigem Aufbau eine besonders
wirkungsvolle Kühlung ergibt.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße elektrische Generator löst diese
Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß trotz der durch die
Erfindung realisierten, sehr wirkungsvollen Mantelkühlung auf die doppelwandige Ausbildung des Generatorgehäuses
verzichtet werden kann, so daß sich erhebliche Gewichts- und Kostenersparnisse ergeben, die Kühlung
aber dennoch besonders wirkungsvoll ist, da der Generator entsprechend der Erfindung einen Teil eines Motorblocks oder einer vergleichbaren Komponente bei einer
Brennkraftmaschine als zweite und vom Generator aus gesehen
sozusagen äußere Wandung verwendet, wobei die Kühlflüssigkeit dann unmittelbar als Wasser- oder Ölkühlung
von dem Kühlmittelkreislauf des zugeordneten Aggregats abgeleitet ist.
Hierdurch ergibt sich ferner der Vorteil, daß keine gesonderten Kühlmittelanschlüsse vorhanden sein müssen,
die Gefahr laufen undicht zu werden, denn der gesamte Generator ist mit seinem einwandigen, flüssigkeitsdich-
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ten Gehäuse von einer Ausnehmung oder einer Nische eines Motoren- oder Getriebeteils, kurz eines beliebigen
Aggregats der Brennkraftmaschine aufgenommen, die intern entweder mit dem Kühlmittelflüssigkeitsumlauf
oder auch mit dem Schmierölumlauf der Brennkraftmaschine in Verbindung steht.
Von entscheidender Bedeutung ist ferner, daß sich hierdurch praktisch auch keine Dichtungsprobleme ergeben,
denn der äußere Generatorgehäusemantel kann auf der Seite des B-Lagerschilds topfförmig ausgebildet
sein, wobei die einzelnen Generatorelemente in der Topfform enthalten sind, während das A-Lagerschild
auf der Antriebsseite dann einen Deckel bildet, dessen radial überstehender Flanschbereich gleichzeitig
der Abdeckung und der Befestigung des Generators in der Aufnahmehöhlung des Brennkraftmaschinenteils dient.
Es genügt daher, in diesem Bereich entsprechende Dichtungen, also beispielsweise Flächendichtungen oder
O-Ringdichtungen anzuordnen, je nach den Erfordernissen
und Gegebenheiten, die die Brennkraftmaschine selbst in ihrem Aufbau und in ihrer entsprechenden Kontur
bietet.
Die Erfindung ermöglicht daher sowohl eine gute Ankopplung des Kühlmittelkreislaufs für den Generator an das
Motorkühlsystem als auch an den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine,
wobei im letzteren Fall auch in einfacher Weise eine Ankopplung der Lagerschmierung des
Generators an den Motorölkreislauf möglich ist.
Ferner ergibt sich eine gute bis hervorragende Geräuschdämmung des elektrischen Generators, da auf eigene,
üblicherweise geräuschvoll arbeitende Lüfterräder verzichtet werden kann und im übrigen der Generator in
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dei. Brennkraftmaschinen-Aufnahmehöhlung auch geräuschgedämmt
untergebracht ist.
Neben der erheblichen Gewichts- und Kostenersparnis bei der durch die Erfindung ermöglichten Mantelkühlung
eines Generators ist schließlich noch erwähnenswert ein hierdurch bewirkter besonders guter Wärmefluß
von den entsprechende Arbeitswärme unmittelbar entwickelnden Bereichen, also den Wickelköpfen, Lagern
bzw. Erregerwicklung durch geeignete Wärmekontaktierungsmittel in Form wärmeleitender Materialien zum
Generatorgehäuse, welches unmittelbar vom Kühlmittel umflossen ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
des im Hauptanspruch angegebenen flüssigkeitsgekühlten elektrischen Generators möglich; so kann dieser
mit Vorteil auf einer Läuferwelle zwei oder auch mehr Systeme enthalten; hierdurch wird nicht nur das
Trägheitsmoment des Läufers geringer, so daß bei einer leistungsgleichen Ausführung mit nur einem
System kleiner gebaut werden kann, sondern es ergibt sich auch die Möglichkeit hoher Antriebsdrehzahlen,
also eine entsprechend hohe Nutzung des oder der vorgesehenen Systeme.
Dabei ist bei einer Mehrfachsystemanordnung neben
de- Parallelschaltung der Systeme auch eine Reihenschaltung
möglich, so daß beispielsweise ein Dreileiterbordnetz versorgt werden kann.
Dabei können mit besonderem Vorteil Leitstückläufersysteme
mit stationärer Erregerwicklung verwendet
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werden, so daß Bürsten und Schleifringe völlig entfallen und schon aus diesem Gesichtspunkt eine hohe
Lebensdauer sichergestellt ist, die durch die weiter vorn schon erwähnte Möglichkeit des gleichzeitigen
Anschlusses der Lagerschmierung an das Schmiersystem der Brennkraftmaschine noch verbessert wird.
wohl im einwandigan Gehäuse des Generators einzubauen
oder an getrennter Stelle wegzubauen, wobei das Gleichrichtersystem ebenfalls wassergekühlt in einer
weiteren Nische oder einem entsprechenden, kühlmitteldurchflossenen
Hohlraum der Brennkraftmaschine angeordnet .«erden kann.
Schaltet man im übrigen bei Mehrfachsystemanordnungen
die Gleichstromseiten parallel, dann gelingt es ferner, Ausgleichströme durch Unsymmetrien -7U vermeiden
und die Welligkeit der Ausgangsspannung wie bei Mehrphasensystemen deutlich zu reduzieren.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in detaillierter Querschnittdarstellung die Aufnahme eines erfindungsgemäßen, im vorliegenden
Fall als Besonderheit noch zwei Systeme umfassenden, flüssigkeitsgekühlten Generators
in einer Nische bzw. einem Aufnahr^ehohlraum eines zugeordneten Brennkraftmaschinen- oder
Kraftfahrzeugaggregats;
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Fig. 2 lediglich als Ausschnitt die Möglichkeit, die Lagerschmierung durch Ankopplung an einen
Motorölkreislauf in Kombination mit Flüssigkeitskühlung vorzunehmen;
Fig. 3 eine Ausführungsform für einen weggebauten wassergekühlten Gleichrichter, der ebenfalls
in einem Aufnahmehohlraum eines Brennkraftmaschinenaggregats
angeordnet ist und die
Fig. 4 und 5
in Form eines Blockschaltbildes und in detaillierter Darstellung mögliche elektrische Verschaltungen
bei Mehrfachsystemanordnungen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, einen auch mehrere Systeme enthaltenden flüssigkeitsgekühlten
Generator speziell für die Bordnetzversorgung von Fahrzeugen dadurch einer besonders wirksamen
Mantelkühlung zu unterwerfen, daß der Flüssigkeitsmantel einerseits vom Generatorgehäuse, welches ergänzend
zum besseren Wärmeübergang auch über Kühlrippen verfügen kann, begrenzt ist, andererseits aber durch einen
Teil eines Aggregats des Kraftfahrzeugs oder der sonstigen beweglichen Einheit, der der Generator
zugeordnet ist, speziell also durch einen Aufnahmehohlraum im Motorblock oder im Getriebeblock des Antriebsaggregats
.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines flüssigkeitsgekühlten Generators in Form eines Doppelgenerators mit zwei Systemen vollständig dargestellt und
mit 10 bezeichnet; er ist aufgenommen in einem hier speziell der äußeren Gehäuseform des Generators folgen-
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den Aggregatteil, vorzugsweise des Motors, aber auch anderer Teile der Brennkraftmaschine die in geeigneter
Weise so ausgestattet sind. Dieser den Generator mit seinem Gehäuse aufnehmende Teil wird im folgendem als
Aufnahmehohlraum 11 bezeichnet. Der Aufnahmehohlraum &Pgr;
steht über einen Kühlmittelzulauf 11a und einen Kühlmittelablauf
11b mit einem geeigneten Kreislauf vorzugsweise der Brennkraftmaschine in Verbindung; er kann
sie. hier um den Kühlmittelkreislauf handeln oder gegebenenfalls
auch um den Schmiermittelkreislauf, in welchem Falle dann der Generator ölgekühlt ist.
Die Generatorkomponenten sind in einem Generatorgehäuse 12 aufgenommen, welches nach außen die Begrenzung
für den Wasser- oder Ölkühlmantel 13 bildet, der das Generatorgehäuse im Aufnahmehohlraum 11 des Motorblocks umspült. Über den Aufnahmehohlraum, dessen spezielle
Ausbildung bzw. Anordnung im Bereich des Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs o.dgl. ist nichts
weiter festzustellen, da dieser Teil je nach den Gegebenheiten zu bestimmen und auszubilden ist; mit Vorzug
ist jedoch die vordere Begrenzungsfläche 11d des
Aufnahmehohlraums plan ausgebildet, jedenfalls im Bereich einer vorgegebenen Überdeckung durch einen vorspringenden
Flansch am Generatorgehäuse, so daß die Befestigung des gesamten Generators durch Einschieben
in den Aufnahmehohlraum am entsprechenden Teil des Motorblocks oder Getriebes und planer Außenanlage
problemlos vorgenommen werden kann.
Der flüssigkeitsgekühlte Generator ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als Doppelgenerator
ausgebildet und umfaßt zwei Systeme mit einem doppelten Leitstückläufer.
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Die beiden Ständer 14a, 14b mit ihren jeweiligen Winkelköpfen
14 sind in dem topfförmigen, den Hauptteil
des Generatorgehäuses bildenden B-Lagerschild 15 aufgenommen, wobei im Übergang zur Innenfläche des 3-Lagerschilds
15 noch spezielle Wärmelei.tstücke 16 vorgesehen sein können, um einen optimalen Wärmeübergang
zu gewährleisten. Die beiden Erregerwicklungen 17ä und
17e> sind bei dem hier schleifringlos ausgebildeten
Doppelgeneratorsystem stationär gehalten und von entsprechend geteilter! Tnnenpolteilen 18ä, 13b gelagert,
die selbst stationär von Generatorqehäuseteilen getragen sind; bei 19 ist eine Schraube dargestellt, die den
einen Innenteilpol 18a mit den» A-Lagerschild 20 verbindet. Der zweiteilige Leitstückläufer 21a, 21b sitzt
auf der Läuferwelle 22, wobei die Doppelnabe 21a', 21b1
des Doppelleitstückläufers über die gesamte innere Länge auf der Läuferwelle 22 sitzt und mit dem Innenpol
18a, 18b der Erregerwicklungen einen ersten, hier treppenförmig verlaufenden inneren Luftspalt 23 bildet.
Hierdurch verbessert sich die magnetische Wirksamkeit des Gesamtsystems erheblich, da der Luftspalt sich
über die gesamte Tiefe des Innenpols erstreckt.
In Fig. 1 ist bei 24 noch die B-seitige Erregerwicklungszuleitung dargestellt, die sich mit der A-seitigen
Erregerwicklungszuleitung 25 vereinigt und mit ihr zusammen durch eine gemeinsame Bohrung im A-Lagerschild
20 nach außen geführt ist.
Das topfförmige B-Lagerschild 15 weist am abgewandten
Ende eine das B-seitige Lager 26 der Läuferwelle 22 aufnehmende Ausbuchtung 27 auf, während das A-seiti^e
Lager 28 in einer geeigneten Aufnahmebohrung des A-Lagerschilds 20 sitzt, welches gleichzeitig der Flanschbefestigung
des gesamten Doppelgenerators dient.
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Zu diesem Zweck ist das deckelartig ausgebildete A-Lagerschild 20 auf den äußeren Topfringrand des B-Lagerschilds
15 aufgesetzt und dort mit diesem verbunden", unter 2i/ischenlage von geeigneten Dichtungen 29, worauf nicht
genauer eingegangen zu werden braucht.
Um auch im Bereich des A-seitigen Läuferwellenlagers 28 eine hinreichende Kühlung sicherzustellen, kann ferner
ein mit dem Flüssigkeitsmantel zwischen dem Generatorgehäuse und dem Aufnahmehohlraum fluchtender Kühlkanal 30
von an sich beliebiger, auch ringförmiger Form im A-Lagerschild 20 eingearbeitet sein. Ferner verfügt die Außenfläche
des topfförmigen Generatorgehäuses, also das B-Lager
schild 15 vorzugsweise über Rippen geeigneter Form und Richtung, so daß sich hierdurch nicht nur ein besserer
Wärmeübergang ergibt, sondern auch eine geeignete Führung der Kühlflüssigkeit vom Zulauf 11a zum Ablauf 11b
sichergestellt ist.
Der die lichte Öffnung des Aufnahmehohlraums mit seinem Ringflansch 20a überragende äußere Gehäusedeckei
(A-Lagerschild 20) dient dann der Befestigung des flüssigkeitsgekühlten Generators am entsprechenden
Maschinenaggregat, wiederum unter Zwischenlegung von Dichtungen 31 und mit Hilfe entsprechender Verschraubungsmittel,
die bei 32 lediglich angedeutet sind. Der Antrieb der Läuferwelle 22 erfolgt dann mittels
einer geeigneten Keilriemenscheibe 33, die an dem das antriebsseitige Lagerschild 20 durchsetzenden Läuferwellenstummel
in geeigneter Weise befestigt ist, kann gegebenenfalls aber auch von innen aus erfolgen,
indem die Läuferwelle das dann A-seitige Lagerschild 15 abgedichtet durchsetzt und mit einem R;!.tzel mit einem
rotierenden Maschinenelement von Motor und Getriebe kämmt.
Es versteht sich, daß als den Kühlmantel bildendes Kühlmittel sowohl Wasser als auch öl verwendet werden
kann, je nach den Gegebenheiten des entsprechenden
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Maschinenaggregats, wobei im Fall einer Ölkühlung die gleichzeitige Versorgung der ölgeschmierten Lager des
Generators in vereinfachter Weise erfolgen kann, indem entsprechend der Darstellung der Fig. 2 von dem
ohnehin zwischen dem Generatorgehäuse und dem Aufnahmehchlraum befindlichen ölkühlmantel durch eine entsprechende öleintritts
öffnung 34 das Schmieröl noch zugeführt werden kann.
In Fig. 2 ist lediglich im eng begrenzten Ausschnitt
die Möglichkeit der Ölversorgung der Generatorlager gezeigt, wobei die Zufuhr des Schmieröls zu den beiden
die Läuferwelle lagernden Wälzlagern im Grundsatz so erfolgen kann, wie in der weiter vorn schon erwähnten
DE-OS 31 35 901 beschrieben. Der Öleintritt erfolgt also bei 34 im Bereich des B-seitigen Wälzlagers 26",
wobei die Läuferwelle 22' eine Längsbohrung 35 enthält, die dann in der Nähe des antriebsseitigen Wälzlagers
28' in Radialbohrungen 36 übergehen kann, die über einen sich an diese anschließenden Ringraum 37
auch das A-seitige Wälzlager 28' mit Schmieröl versorgen.
Der Ölaustritt erfolgt dann über eine radial an das antriebsseitige Wälzlager 28' angesetzte Radialbohrung.
Ein weiterer Vorteil bei vorliegender Erfindung besteht
darin, daß es zwar möglich ist, auch den hochbelasteten Gleichrichterbereich innerhalb des durch
einen Kühlmantel wirksam gekühlten Generatorgehäuse zu belassen; es ist aber auch möglich, die Gleichrichtereinheit
wegzubauen und einer separaten Wasserkühlung zuzuführen, wie dies in der Darstellung der Fig. 3
gezeigt ist. Das Grundprinzip ähnelt der Ausführungsform der Fig. 1 für den Generator; es ist auch hier
ein Aufnahmehohlraum 39 von einem geeigneten Maschinen-
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aggregat, beispielsweise Brennkraftmaschine, gebildet
mit entsprechenden Anschlüssen zum Kühlmittelkreislauf, so daß ein Wassermantel 40 entsteht, in Welchen das
Lagerteil für die Gleichrichterblöcke, welches im folgenden als Kühlwanne 41 bezeichnet wird, eintaucht
und entsprechend befestigt ist. Die Kühlwanne 41 lagert in geeigneter Weise die beiden Gleichrichterblöcke
42a, 42b, die an den Innenwänden der Kühlwanne 41 über eine zwischengefügte Isolationsschicht 43 anliegen
können. Ausbildung und Form der Gleichrichterblöcke kann beliebig sein; bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 ist ein gemeinsames, durch entsprechende Isolierungen die einzelnen Dioden voneinander
elektrisch trennendes Lagerteil vorgesehen, welches mit Hilfe einer geeigneten zentralen Befestigung,
beispielsweise einer Befestigungsschraube 44 mit zwischengelegter Druckfeder 45 die beiden die Grundform
eines Dreiecks aufweisenden Gleichrichterblöcke 42a, 42b gegen die inneren schrägen Wandungen der Kühlwanne
41 drückt.
Die Kühlwanne 41 kann sich bis in einen äußeren Flanschbereich 41a fortsetzen, mit welchem sie zusammen mit
einem entsprechenden Deckel 41b an der an den Aufnahmehohlraum 39 angrenzenden Außenfläche des jeweiligen
Maschinenaggregats befestigt ist. Mit Vorteil weist die Kühlwanne 41 an ihrer äußeren Fläche noch Kühlrippen
46 beliebiger Form und Anordnung auf, so daß sich ein günstiger Wärmeübergang erzielen läßt. Da die Anordnung
von zwei oder gegebenenfalls sogar mehr Drehstromsystemen
innerhalb eines solchen flüssigkeitsgekühlten Generators vorteilhaft ist, besteht die Möglichkeit,
durch entsprechende Reihenschaltung der einzelnen vorgesehenen Generatorsysteme 10', 10" entspre-
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chwnd Fig. 4 -Mehrleiternetze zu bilden, wobei beispielsweise
der Mittelanschluß an Masse gelegt sein kann. Es ist dann möglich, Einzelverbraucher für die
jeweiligen von den beiden Generatorsystemen 10', 10" gelieferten Spannungen vorzusehen, die in Fig. 4 mit
46 und 47 bezeichnet sind. Es ist aber auch möglich, gemeinsame Verbraucher 48, 49 über die gesamte Reihenschaltung
der beiden Generatorsysteme 10', 10" zu legen, so daß bei diesen mit höheren Spannungen gearbeitet
werden kann, beispielsweise zur Erzielung einer besseren Abtauwirkung bei Kraftfahrzeugfenstern
u.dgl. Es ist auch möglich, die beiden Generatorsysteme für unterschiedliche Spannungen auszulegen, so daß
beispielsweise das Generatorsystem 10' eine Bordnetzspannung von üblichen 12 V und das Generatorsystem
10" eine Bordnetzspannung von beispielsweise 24 V liefert, so daß sich insgesamt ein 12 V/24 V/36 V Dreileiternetz
realisieren läßt.
Stark schematisiert ist eine solche Dreileiternetzversorgung in Fig. 5 gezeigt mit den einzelnen Ständerwicklungen
14a, 14b für die unterschiedlichen Netzspannungen, die auf eigene Gleichrichterblöcke 42a',
42b' arbeiten, die hintereinandergeschaltet sind und an ihrem Verbindungspunkt den Masseanschluß bilden.
Ein weiterer Vorteil vorliegender Erfindung ist bei Verzicht auf die Reihenschaltung der vorgesehenen
mindestens zwei Drehstromsysteme dann möglich, wenn man die beiden Drehstromsysteme elektrisch um 30" zueinander
verdreht, entweder durch entsprechende Manipulation im Ständerbereich oder am Läufer, so daß man
bei der Parallelschaltung (beide Systeme müssen dann die gleiche Bordnetzspannung liefern) einen Übergang
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von einem üblichen 6-pulsigen Gleichrichtersystem (dreiphasigeVollwsggleichrichtung) auf ein 12-pulsiges
Gleichrichtersystem erzielen kann und sich auch eine entschieden besser geglättete Gleichspannung
mit dem Vorteil geringerer Störungen ergibt, was insbesondere auch für spannungsempfindliche Verbraucher
von erheblicher Bedeutung sein kann.
Alle in der Beschreibung, den nacnfolgenden Ansprüchen
und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander
erfindungswesentlich sein.
Claims (1)
- R. 231172283/ot/mü
30.08.1989Firma ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10&Xgr;5*&iacgr;&eegr;gnsprüche1. Flüssigkeitsgekuhlter elektrischer Generator, insbesondere Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, Motorräder, Busse, Bahnen bzw. sonstige bewegliche Einheiten, mit Läufer, Stator und beide aufnehmendem und die Lager für die Läuferwelle bildendem Gehäuse (A-Lagerschild; B-Lagerschild), ferner mit Mitteln zur Flüssigkeitskühlung (Öl- oder Wasserkühlung), dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsmantel einerseits begrenzt und aufgenommen ist durch die geschlossene Außenfläche des Generatorgehäuses (15, 20) und andererseits durch einen Teil (Aufnahmehohlraum 11) eines Motor- oder Getriebeblocks oder ähnlichem Aggregat, an welchen der Generator angesetzt und eingesetzt ist.2. Flüssigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Außenumhüllung für den Flüssigkeitsmantel (13) bildende Teil von Motor- oder Getriebeblock oder eines ähnliehen Aggregats einen Aufnahmehohlraum (11) mit einer solchen Innenkontur umfaßt, daß das Gehäuse• · · t « * &igr; &igr;• · r · m ·2283/ot/mii30.08.1989 - 2 - R- 23117des Generators unter entsprechender Abstandsbildung für den Flüssigkeitsmantel (13) in diesen Hohlraum (11) einsetzbar ist und daß der Aufnahmehohlraum (11) einen Zulauf (11a) und einen Ablauf (11b) für das Flüssigkeitskühlmittel (Wasser, Cl) aufweist.3. Flussigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) des elektrischen Generators aus einem topfförmigen b-',<i.7erschild (15} besteht und einem decKelföriTiigen A-Lager^child (20), welches mit einem randseiti?^ nach außen erweiterten Flansch (32) gleichzeitig der Befestigung des Generators an einer äußeren Abschlußfläche (11a) des Aufnahmehohlraums (11) dient.4. Flussigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das deckeiförmige A-Lagerschild (20) unter Zwischenlage von Dichtungen (29) an die Topfringstirnflache des B-Lagerschilds (15) angesetzt ist und daß das A-Lagerschild (20) mindestens einen zum Flüssigkeitsmantel (13) offenen Kanal (30) aufweist, der zur Kühlung des A-seitigen Läuferwellenlagers (28) bis in dessen Bereich geführt ist.5. Flussigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der über den Aufnahmehohlraum (11) überstehende, der Befestigung des Generators am Maschinenteil dienende Randflansch (32) unter Zwischenlage mindestens einer Dichtung (31) an dessen planer Außenfläche angesetzt und befestigt ist.2283/ot/mü30.08.1989 - 3 - R. 231176. Flüssigkeitsgekühlter elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Außenfläche des topfförmigen, vom Kühlflüssigkeitsmante] umspülten B-Lagerschilds Materialrippen zur Führung Jer Kühlflüssigkeit und zum besseren Wärmeübergang aufweist.7. Flüssigkeitsgekühlter elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Ständerpaket (14a) unmittelbar an die Innenwandung des Generatorgehäuses (B-Lagerschild 15) angesetzt ist und dessen Wickelköpfe (14) über Lv/ischengefügte Wärmeleitstücke (16) an der Generatorgehäuse-Innenwandung anliegen zur Erzielung eines verbesserten Wärmeübergangs.8. Flüssigkeitsgekühlter elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Systeme innerhalb des Generatorgehäuses (12) angeordnet und von der gleichen Läuferwelle (22) angetrieben siiid (Doppelgenerator).9. Flüssigkeitsgekühlter elektrischer Generator m.ch Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide vorgesehenen Systeme Leitstückläufer-Teilgeneratoren sir.d, mit feststehendem, die Erregerwicklungen (17a, 17b) tragenden Innenpolen (18a, 18b) und treppenförmigem inneren Luf tspaltf'bergang (23) von den inneren Nabenbereichen der Polräder zu den feststehenden Innenpolen mit den Erregerwicklungen.10. Flüssigkeitsgekühlter elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichtereinheit weggebaut ist und mit/4ItIl MM t«• Ill· · · · ·2283/ot/mü .&iacgr;. ..." .*.."...30.08.1989 - 4 -eigenem Lagerteil (Kühlwanne 41) in einem gesonderten Aufnahmehohlraum (39) eines Teils des Motor- oder Getriebeblocks oder eines ähnlichen Aggregats angeordnet ist.11. Flussigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der wassergekühlte Gleichrichter zwei Gleichrichterblöcke (42a, 42b) aufweist, die mittels einer Befestigung gegen die Innenwände der Kühlwanne (41) gepreßt sind, daß die Kühlwanne (41) Kühlrippen (46) aufweist die in den Kühlflüssigkeitsmantel zwischen ihr und dem gesonderten Aufnahmehohlraum (39) eintauchen und daß die Kühlwanne einen überstehenden äußeren Randflansch aufweist, mit welchem sie selbst an der Außer fläche des gesonderten Aufnahmehohlraums (39) unter Zwischenlegung von Dichtungen befestigt ist und einen Abschlußdeckel (41b) lagert.12. Flussigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination mit dem das Generatorgehäuse (12) umspülenden Flüssigkeitsmantel die Schmierung der beiden Läuferwellenlager (26, 28) an den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine angekoppelt ist.13. Flussigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmierölzulauf (34) zum B-seitigen Lager (26') und von diesem durch eine Axialbohrung in der Läuferwelle (221) zum A-seitigen Lager (28') geführt ist, wo der Schmierölkreislauf über Querkanäle (36) in einen Ringraum (37) einmündet, aus welchem das Schmieröl/52283/ot/mü 30.08.1989R. 23117zu einer Ölaustrittsbohrung (38) gelangt.14. FlüssigkeitscekUhlter elektrischer Generator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Läuferwellenlager (26', 28') bei Anschluß an den Motorölkreislauf mittels Ringdichtungen gegenüber dem Generatorinneren abgedichtet sind.15. Flussigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei im Generatorgehäuse (12) unter Reduzierung dej auf die Läuferwelle einwirkenden Trägheitsmoments angeordneten Generatorteilsysteme zur Bildung eines Dreileiterbordnetzes in Reihe geschaltet sind.16. Flussigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei im Generatorgehäuse (12) unter Reduzierung des auf die Läufer-Wene einwiikenuefi TifäyfreitSmönients dnyeofdneien Generatorteilsysteme zur Bildung eines Dreileiter= bordnetzes auf der Gleichstromseite zueinander parallelgeschaltet sind.17. Flussigkeitsgekuhlter elektrischer Generator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Parallelschaltung der Generatorteilsysteme auf der Gleichstromseite die beiden Drehstromsysteme im Ständeroder Läuferbereich um 30° elektrisch gegeneinander verdreht sind derart, daß bei dreiphasiger Vollweggleichrichtung ein 12-pulsiges Ausgangsgleichstromsignal hoher Glättung gebildet ist.2283/ot/wo30.08.1989 - 6 -Mi. Flüssigkeitsgekühlter elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 17; dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferwelle das äußere A-Lagerschild (20) durchsetzt und für den äußeren Antrieb eine Keilriemenscheibe lagert.1Q_ T?1 iice irtUoi f errolrii K 1 for aloUi-ri cphor fla-naira 4-rM- nsxr^lneinem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferwelle das innere Lagerschild (15) abgedichtet durchsetzt und mit einem Ritzel mit einem drehangetriebenen Teil des angrenzenden Maschinenaggregats kämmt.
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- 1989-12-15 DE DE8914756U patent/DE8914756U1/de not_active Expired - Lifetime
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