EP1374369A2 - Cooled primary or secondary part of an electric motor - Google Patents

Cooled primary or secondary part of an electric motor

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Publication number
EP1374369A2
EP1374369A2 EP02727277A EP02727277A EP1374369A2 EP 1374369 A2 EP1374369 A2 EP 1374369A2 EP 02727277 A EP02727277 A EP 02727277A EP 02727277 A EP02727277 A EP 02727277A EP 1374369 A2 EP1374369 A2 EP 1374369A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling tube
groove
cooling
holding
receiving area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02727277A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ingolf GRÖNING
Thomas Schelbert
Michael Heider
Bernd Schnurr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rexroth Indramat GmbH
Original Assignee
Rexroth Indramat GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rexroth Indramat GmbH filed Critical Rexroth Indramat GmbH
Publication of EP1374369A2 publication Critical patent/EP1374369A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines

Definitions

  • the invention relates to a primary part or secondary part according to the preamble of claim 1, a method for producing such a primary part or secondary part and a form stamp for carrying out said method.
  • Synchronous motors are the primary part with the windings, and asynchronous motors, both the primary part and the secondary part can be cooled.
  • the invention also relates to rotary motors, but preferably linear motors.
  • the cooling tube is dimensioned as a function of the groove cross section in such a way that it can be simply inserted into the groove and comes to rest on the groove base.
  • the core of the primary part or secondary part consists of a magnetically conductive material, for example of layered sheets or of a solid material, into which the corresponding grooves are made. In the case of layered sheets, these are punched individually and then joined to form a sheet stack, the grooves being formed. In the case of a solid material, the grooves can be milled out, for example.
  • the geometry of the groove and cooling tube is predetermined such that the cooling tubes are arranged with an intermediate air in their assembly position on the groove base with respect to the groove wall. Due to the undefined position of the cooling tubes, the windings above can only contact them linearly and not continuously. As a result, the overall cooling performance or cooling efficiency is comparatively poor.
  • the invention offers the advantage of an increased cooling capacity / an increased cooling efficiency with simple manufacture and assembly of a primary part or secondary part.
  • the cooling pipe is fixed in its seat in a receiving area of the groove by at least local constriction of the effective groove cross section with respect to the cooling pipe to be inserted.
  • the groove cross section in the receiving area has a contour that corresponds at least locally to the outer contour of the cooling tube — viewed in the circumferential direction — with the outer contour of the cooling tube.
  • These corresponding contours extend essentially over the length of the cooling tube, ie over the length of the cooling tube over which the cooling tube is inserted in a corresponding groove.
  • the cooling tube assumes a predetermined, defined position in the receiving area of the groove, in which the surface contact mentioned is present. On the one hand, this reduces the heat transfer resistance between the magnetically conductive material to be cooled and the tube wall of the cooling tube.
  • the air gap between the outer wall of the cooling tube and the inner wall of the receiving area is significantly reduced or completely avoided.
  • there is surface contact If - as in the prior art - the cooling tube is relatively loose in the receiving area, its circumference is practically all around surrounded by an air gap which forms a strong barrier to heat conduction.
  • the surface contact according to the invention provides a significantly better coupling with regard to heat conduction. This means that the cooling capacity or the cooling efficiency is already significantly increased. Due to the seat of the cooling pipe, which is precisely defined by the groove geometry, e.g. a higher copper fill factor can be achieved by using cables with a larger cable cross-section.
  • the cooling tube lies in a defined position in the receiving area, so that the windings can be introduced in such a way that there is also a preferably large-area contact between the underside of the cooling windings and the top side of the inserted cooling tube. This will be discussed in more detail later.
  • the shape of the outer wall of the cooling tube corresponds to that of the wall of the receiving area. This means that the curvatures involved - seen over the circumference of the cooling tube - correspond locally, so that an at least local, flat system results.
  • the surface contact extends circumferentially or 5 surface contact zone circumferentially practically over the length of the cooling tube with which the cooling tube is inserted into the groove. This avoids the creation of "hot spots" and achieves homogeneous cooling.
  • the invention has recognized that a defined heat dissipation over a defined
  • the cooling flow or the cooling tubes can also be dimensioned smaller, although a uniform and, above all, sufficient cooling can be ensured.
  • the resulting cooling can also be calculated / predicted much more precisely and easily with the invention. According to the above, there is always an uncertainty in the design in the prior art.
  • the holding constriction can only be local and, for example, only extend over a certain section in the groove depth direction, which can be passed during insertion, for example, under a pressing force to be applied, so that the cooling tube practically engages. This will also be discussed in more detail later.
  • the holding constriction can also practically extend over a large part or the entire groove depth.
  • the groove has a slightly smaller width than the corresponding outer diameter of the cooling tube over a large part or over its entire groove depth 3.5.
  • the cooling tube sits in the press with a quasi-press fit Pick-up area and is to be inserted under the press-in force through the holding constriction into its seat in the assembly position.
  • the cooling pipe is arranged in a defined seat in the receiving area and has the surface contact required for heat conduction.
  • the cooling tube Since the cooling tube is fixed in its seat in the receiving area and has local surface contact with the wall of the receiving area, there is a certain frictional connection between the cooling tube and the receiving area. Therefore, in order to minimize the force that is necessary to insert the cooling tube into the receiving area, it is proposed that the cooling tube can pass the local holding constriction when inserted under the press-in force. As a result, the cooling tube can easily be inserted into its receiving area from above in the groove depth direction through the groove opening, the friction force to be overcome being relatively small; namely, the frictional force can only be overcome in the area of the holding constriction, that is to say preferably only locally, as seen in the groove depth direction. A comparatively small distance is thereby achieved, over which the cooling tube must be pressed in or pressed in while overcoming the frictional force.
  • the cooling pipe be on the side, i.e. in the longitudinal direction of the slot in the receiving area. It is essential for the invention that the cooling tube is fixed and has the required surface contact. It can thus be easily inserted laterally while maintaining the advantages mentioned above.
  • the slot width can be the same size as or larger than the relevant cross-section of the cooling tube, so that, for example, more space can be provided for the windings.
  • the holding constriction can be designed as a holding projection. Then it is preferred that the cooling tube is virtually locked in its seat and held / fixed / pressed by the holding projection, so that the surface contact is ensured.
  • the holding projection can be formed by a holding web and / or one or more holding lug (s) of one or both groove walls. Opposing retaining webs of the groove walls are preferably provided, which form a catch for the cooling tube.
  • the embodiments mentioned have the advantage that the groove width can be larger than the effective groove cross section in the region of the holding projections / holding webs, so that the cooling tube can be inserted very easily into the groove up to the holding projections and only a larger one to overcome the latching force Pressure / press-in force must be applied.
  • the cooling tube in its seat in the receiving area can be at least locally pressed against the inner wall of the receiving area by the holding constriction with respect to its outer circumference. Then, for example, a catch is provided which presses the cooling tube in its seat against the relevant zones of the wall of the receiving area. At the same time, however, the cooling pipe is positively held in its seat.
  • the cooling tube rests in its seat in the receiving area on the underside of the holding constriction and that the holding constriction there has a contour that corresponds to the contact part of the outer circumference of the cooling tube. Then, on the one hand, the cooling pipe is held in a form-fitting manner and pressed in its seat against the wall of the receiving area, but on the other hand it ensures that there are practically no zones of increased stress in the area of the system at the holding constriction arise. In addition, the surface contact is thereby increased, namely by the relevant plant part of the constriction / cooling tube.
  • the top of the cooling tube is embossed with a surface shape which forms a practically flat support for the windings lying above it.
  • the surface shape can be stamped before the cooling tube is inserted.
  • the cooling tube is preferably deformed in the corresponding manner during the insertion process or at the end of the insertion process. This will be discussed in more detail later. This results in an improvement in heat dissipation, since the heat source - namely the windings - itself partially abuts the cooling tube and thus there is direct heat transfer between the heat source and the cooling tube.
  • the support is only partial over the groove width; however, it is preferably practically full-area when viewed over the groove width.
  • the invention also relates to a method for producing a primary part or secondary part according to one of claims 1 to 12.
  • This method also achieves the object set above and offers a simple and effective production method for such a device. It can be provided that the cooling tube laterally, i.e. is inserted into the receiving area in the longitudinal direction of the slot. This has the advantages of lateral insertion.
  • the cooling tube be pressed into the groove with a die corresponding to the groove geometry, the local holding constriction taking into account the cooling tube geometry and the cooling tube material being designed such that the cooling tube can pass through it with only elastic deformation.
  • the form stamp corresponds to the groove geometry in such a way that it is to be inserted into the groove opening on the one hand and can be inserted so far that the cooling tube can be moved into its seat and, if necessary, engages.
  • the form stamp protrudes as far as necessary into the groove opening with a stamp foot.
  • the at least local holding constriction is designed so that the cooling tube when Insertion is only deformed elastically and practically no permanent deformations remain after insertion. Then the cooling tube in its seat is completely undamaged.
  • the cooling tube is given a surface shape in its seat in the receiving area, preferably by means of plastic deformation with the shaping stamp.
  • the shaping stamp is designed such that it essentially has a negative shape with respect to the surface shape on its underside.
  • the underside of the forming die have a geometry which laterally deviates with respect to the holding constriction, so that the holding constriction does not touch when pressed in by the shaped stamp is not damaged.
  • the cooling tubes can be designed in the form of a cooling coil.
  • the shaped die can be dimensioned such that it only has an immersion rib that corresponds to the groove geometry with respect to the pressing-in process of the cooling tube. This is easily practical in the case of a cooling coil with a cooling tube made of a material which is not too brittle.
  • the cooling coil is then merely deflected by a maximum of the cooling tube diameter in relation to adjacent cooling sections when the cooling sections are pressed in, which, in the case of conventional cooling coils, lies in the region of merely elastic deformation. This applies in the event that the cooling section, which is adjacent to the cooling section of the cooling coil in the receiving area, is at least inserted into the groove and bears against the retaining webs.
  • the shaping punch has a plurality of immersion ribs which correspond to the groove geometry with respect to the pressing-in process of the cooling tube. Then a smaller number of work steps is required for pressing in / pressing in.
  • the pressing can be carried out in only one work step if the number or the arrangement or the geometry of the immersion ribs corresponds to the number or the arrangement or the geometry of the grooves in whose receiving areas a cooling tube is provided.
  • This can be used with a conventional cooling coil, but also with a radiator shape in which the cooling sections branch off at right angles from a main cooling line into the grooves and thus deformation in the region of the branches must be avoided.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional drawing through a secondary part and a primary part of a linear motor
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a detailed cross-sectional view of a groove of the primary part of FIG. 1 and FIG. 2 without cooling tube and without windings
  • FIG. 4 shows a cross section through a primary part, schematically while the cooling tubes / the cooling tube is / are about to be pressed in / pressed in with a form stamp
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional drawing through a multiple form stamp
  • Figure 6 is a schematic cross-sectional drawing through a single form stamp. '
  • FIG. 1 schematically shows a cross section through an arm motor 2 with a primary part 1 and a secondary part 31.
  • the secondary part 31 essentially consists of a secondary part magnet carrier 33, to which permanent magnets 32 are glued adjacent in the longitudinal direction and in the transverse direction. These permanent magnets 32 interact with the windings 5 of the primary part 1 through which current flows in a predetermined manner.
  • the windings 5 lie in slots 4 which are present in the core 3.
  • the cooling fluid 7 can be water, oil or a cooling gas, for example.
  • the heat generated by the current in the windings 5 is so high - in particular in the case of linear motors, but also in the case of high-performance rotary motors - that the primary part 1 is actively cooled.
  • FIG. 2 shows the configuration of slot 4, winding 5 and cooling tube 6 in detail:
  • the effective groove cross section 8 (see FIG. 3 further below) is formed by a holding constriction in the form of two holding webs 10, 11 of the respective groove walls 20, 21 located opposite one another at the same point in a holding narrowing region 9 in the groove depth direction 16.
  • the holding webs 10, 11 continue - not shown here - in the longitudinal direction 15 of the grooves 4 continuously. This results in a receiving region 12 which is undercut with respect to the grooves 4 and in which the cooling tube 6 is seated.
  • the cross-sectional area contact extends practically over the entire part 17 of the outer circumference 17 shown.
  • only one reference number 17 has been chosen here.
  • the holding webs 10, 11 are arranged - based on the depth direction 16 - according to the present definition below the windings 5. They are practically "buried” under the windings 5 in the assembly configuration. As a result, the cooling tube 6 sits in a defined and predetermined manner in the receiving area 12.
  • the cooling tube 6 lies with the corresponding contact zones 23 of its outer circumference on the underside of the holding webs 10, 11.
  • the geometry and arrangement of the holding webs 10, 11 is selected such that the cooling tube in this seat is pressed against the inner wall 19 of the receiving area 12. This means that the cooling tube 6 is held in the undercut receiving area 12 with slight pressure.
  • the pressure is selected by the appropriate dimensioning and arrangement of the holding webs 10, 11 taking into account the cooling tube geometry and the cooling tube material.
  • the holding webs 10, 11 have a contour that corresponds locally to the outer circumference 17 of the cooling tube 6, so that the corresponding pressure is exerted without deforming or damaging the cooling tube 6 too much.
  • the retaining webs 10, 11 have a practically rounded contour over their depth profile, so that even when pressed in / pressed in through this constriction, the cooling tube 6 is only elastically deformed, but is not plastically deformed, scratched or damaged. This will be discussed in more detail later.
  • the cooling tube 6 has a flattened, practically flat shape on its upper side 24.
  • This shape corresponds practically to a flattening 25 of the upper side 24 of the cooling tube 6 over the longitudinal extent of the cooling tube 6 (seen in the longitudinal direction 15 of the grooves 4), so that a practically homogeneous contact is also ensured over the longitudinal extent.
  • the groove insulation 34 is usually so thin that the heat conduction is at most slightly impaired. Through the flat, partial or full surface System a very good heat transfer contact and thus a very low heat transfer resistance between the flattening 25 and the support 26 of the windings 5 is achieved.
  • the groove geometry is shown in detail in FIG. 3.
  • One slot width d 2 plus the width of an adjacent tooth corresponds to a slot pitch ⁇ n .
  • the groove pitch ⁇ n can be predetermined by the motor parameters, so that the groove geometry according to the invention is to be designed in accordance with the required motor parameters. This means that - with a predefined or restricted groove width d 2, there should be an effective groove cross section 8 which is matched to this and to the cooling tube.
  • the diameter d ⁇ of the receiving area 12 is essentially predetermined by the requirement of the corresponding contact surfaces of the cooling tube 6 and the inner wall 19 of the receiving area 12.
  • the total height h tot is composed essentially of the height of the receiving area 12 plus the remaining portion of the slot depth for the windings
  • FIG. 3 shows an example of a radius of curvature R d in the region of the holding webs 10, 11; it is important here that these holding webs 10, 11 - in order to ensure that the cooling tube 6 is pressed in gently - is rounded off in the region above (in the drawing, therefore, below) the highest point of the holding webs 10, 11, and in Tip area of the holding webs 10.11 is rounded.
  • FIG. 4 shows a schematic cross section through a primary part 1, which is being fitted with the cooling tube 6.
  • the cooling tube 6 is partially inserted into the groove 4 as seen in the groove depth direction 16 and has not yet reached the holding webs 10, 11.
  • Immersion ribs 37 has, as grooves 4 are provided with inserted cooling tubes 6.
  • Insert position 35 can be pressed / pressed.
  • the form punch 27 consists of the immersion ribs 37 just mentioned, which correspond to the groove geometry insofar as they are somewhat narrower than the groove width d. However, they are preferably at least as high as the groove depth up to the position of the holding webs 10, 11. They are elongated in the longitudinal direction 15 and extend practically over the entire length of the insertion sections of the cooling tubes 6. This prevents the cooling tubes from being used unevenly or even tilted.
  • the cooling tubes 6 can pass through the holding constriction 10, 11 in the groove depth direction 16 and, as it were, engage in their receiving area 12 when a sufficient press-in force / press-in force is exerted with the die 27.
  • a multiple stamp 27 is shown schematically in FIG. 5, which - like all the exemplary embodiments shown, is also shown interrupted by primary part 1 and secondary part 31 of linear motor 2.
  • the immersion ribs 37 have a shape 30 on the underside 29 of the die 27 which essentially has a shape 30 which is negative with respect to the surface shape 25 - in the exemplary embodiment shown a flat shape.
  • This form 30 is therefore also flat. However, this only relates to the central part of the underside 22 or the form 30.
  • the rib width 41 is at least slightly smaller than the groove width d 2 , so that the immersion ribs 37 can dip into the grooves 4 without tilting and without inhibition.
  • the forming die can be inserted into the groove with at least one immersion rib, the immersion rib narrowing at least in sections, in particular towards a stamp base.
  • the rib width 41 is also dimensioned such that - especially in the case of a multiple stamp 27 - taking into account possible changes in position with regard to the parallelism between the stamp base 36 and the primary part 1 or their relative tilting, an essentially uninhibited immersion of the immersion ribs is still ensured.
  • the material of the immersion ribs 37 or of the entire film stamp 27 can also be selected accordingly with a low coefficient of friction.
  • steel eg St37 or high-strength steel
  • Teflon coating can be used.
  • the width 42 of the space 43 is at least slightly larger than the tooth width.
  • FIG. 6 shows a single stamp 28 which is able to press individual cooling tubes 6 or sections of cooling tubes 6 individually into a groove 4 provided for this purpose.
  • a single immersion rib 37 is provided, which can be immersed in succession in a respective groove 4 in order to press in the cooling tube 6.
  • a plurality of individual punches 28 can also be provided, which simultaneously equip different grooves 4 with the cooling tube 6.
  • the side webs 38 on the respective inner side 40 quickly fall off toward the center of the immersion rib 37, so that the remaining space for the surface shape 30 for embossing the shape according to claim 12 is as large as possible and can largely be used for embossing the shape ,

Abstract

The invention relates to a primary part (1) or a secondary part (31) of an electric motor (2), comprising a core (3) consisting of a magnetically conductive material forming grooves (4) for the windings (5). A cooling fluid (7) flows through at least one cooling tube (6) which is provided in the grooves (4) and beneath the coils (5). In order to ensure that one such primary part (1) or secondary part (31) is comparatively easy to produce and to assemble, and has increased cooling power or an increased degree of cooling action in relation to prior art, the effective cross-section of the groove comprises an at least local holding contraction (10, 11) in terms of the cooling tube (6) in such a way that said cooling tube is fixed in its seat in a receiving region (12) of the groove (4) by means of said holding contraction (10, 11). Furthermore, the groove cross-section in the receiving area (12) comprises a contour (13) corresponding with the outer contour (14) of the cooling tube (6) in such a way that the cooling tube (6) has an at least local surface contact (18) with the inner wall (19) of the receiving area (12) in relation to its outer circumference (17), extending essentially along said cooling tube.

Description

Gekühltes Primärteil oder Sekundärteil eines Elektromotors Cooled primary or secondary part of an electric motor
Die Erfindung betrifft ein Primärteil oder Sekundärteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Primärteils oder Sekundär- teils sowie einen Formstempel für die Durchführung des genannten Verfahrens.The invention relates to a primary part or secondary part according to the preamble of claim 1, a method for producing such a primary part or secondary part and a form stamp for carrying out said method.
Bei Synchronmotoren handelt es sich um das Primärteil mit den Wicklungen, bei Asynchronmotoren kann sowohl das Primärteil als auch das Sekundärteil gekühlt sein. Die Erfindung betrifft auch Rotationsmotoren, vorzugsweise aber Linearmotoren.Synchronous motors are the primary part with the windings, and asynchronous motors, both the primary part and the secondary part can be cooled. The invention also relates to rotary motors, but preferably linear motors.
Bei einem solchen Motor sind Nuten vorhanden, in die die Wicklung für die Spulen eingebracht sind. In Betracht kommen dabei alle Arten von Wicklungen, wie z.B. Polwicklungen oder Wicklungen zur Erzeugung eines Wanderfeldes.In such a motor there are slots into which the winding for the coils is introduced. All types of windings can be considered, e.g. Pole windings or windings for generating a traveling field.
Beim Durchfluss des Stroms durch die betreffenden Wicklungen entsteht Wärme, die - abhängig von der Leistung des Elektromotors - durch geeignete Kühlungsmaßnahmen abgeführt werden muss. Bei den erfindungsgegenständlichen Elektromotoren wird die Wärme mittels Kühlrohren abgeführt, welche in die Nuten unter den Wicklungen eingesetzt sind.When the current flows through the relevant windings, heat is generated, which - depending on the power of the electric motor - must be removed by suitable cooling measures. In the electric motors according to the invention, the heat is dissipated by means of cooling tubes which are inserted into the slots under the windings.
Hierzu ist es bekannt, in die Nuten - durch die Nutöffiiung hindurch - vor Einbringung der Wicklungen ein Kühlrohr einzulegen. Dabei ist das Kühlrohr in Abhängigkeit von dem Nutquerschnitt derart dimensioniert, dass es einfach in die Nut eingelegt werden kann und am Nutgrund zu liegen kommt. Der Kern des Primärteils oder Sekundärteils besteht dabei aus einem magnetisch leitfähigen Material, beispielsweise aus geschichteten Blechen oder aus einem Vollmaterial, in welches die entsprechenden Nuten eingebracht sind. Bei geschichteten Blechen werden diese einzeln gestanzt und dann zu einem Blechpaket zusammengefügt, wobei die Nuten gebildet werden. Bei einem Vollmaterial können die Nuten beispielsweise herausgefräst werden.For this purpose, it is known to insert a cooling tube into the slots - through the slot opening - before introducing the windings. The cooling tube is dimensioned as a function of the groove cross section in such a way that it can be simply inserted into the groove and comes to rest on the groove base. The core of the primary part or secondary part consists of a magnetically conductive material, for example of layered sheets or of a solid material, into which the corresponding grooves are made. In the case of layered sheets, these are punched individually and then joined to form a sheet stack, the grooves being formed. In the case of a solid material, the grooves can be milled out, for example.
Dadurch, dass die Kühlrohre in die Nuten eingelegt werden, ist die Geometrie von Nut und Kühlrohr derart vorbestimmt, dass die Kühlrohre in ihrer Montageposition am Nutgrund bezüglich der Nutwandung mit einer Zwischenluft angeordnet sind. Die darüber liegenden Wicklungen können aufgrund der Undefinierten Lage der Kühlrohre diese nur linienfδrmig und nicht ununterbrochen kontaktieren. Dadurch ist insgesamt die Kühlleistung bzw. der Kühlwirkungsgrad vergleichsweise schlecht.Characterized in that the cooling tubes are inserted into the grooves, the geometry of the groove and cooling tube is predetermined such that the cooling tubes are arranged with an intermediate air in their assembly position on the groove base with respect to the groove wall. Due to the undefined position of the cooling tubes, the windings above can only contact them linearly and not continuously. As a result, the overall cooling performance or cooling efficiency is comparatively poor.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vergleichsweise einfach herzu- stellendes und zu montierendes Primärteil oder Sekundärteil der eingangs genannten Art anzugeben, welches gegenüber dem Stand der Technik eine erhöhte Kühlleistung bzw. einen erhöhten Kühlwirkungsgrad aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a primary part or secondary part of the type mentioned which is comparatively easy to manufacture and assemble and which has an increased cooling capacity or an increased cooling efficiency compared to the prior art.
Diese Aufgäbe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.This task is solved by the features of claim 1.
Die Erfindung bietet den Vorteil einer erhöhten Kühlleistung/eines erhöhten Kühlwirkungsgrades bei einfacher Fertigung und Montage eines Primärteils oder Sekundärteils.The invention offers the advantage of an increased cooling capacity / an increased cooling efficiency with simple manufacture and assembly of a primary part or secondary part.
Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, dass durch eine zumindest lokale Halteverengung des effektiven Nutquerschnitts bezüglich des einzulegenden Kühlrohrs das Kühlrohr in seinem Sitz in einem Aufhahmebereich der Nut fixiert ist. Dabei weist der Nutquerschnitt im Aufhahmebereich eine mit der Außenkontur des Kühlrohrs - in Umfangs- richtung gesehen - zumindest lokal, mit der Außenkontur des Kühlrohrs korrespon- dierende Kontur auf. Diese korrespondierenden Konturen erstrecken sich im wesentlichen über die Länge des Kühlrohrs, d.h. über diejenige Länge des Kühlrohrs, über die das Kühlrohr in eine entsprechende Nut eingelegt ist. Dadurch ist über die genannte Längenerstreckung gesehen ein umfangsmäßig zumindest lokaler Flächenkontakt mit der Innenwandung des Auf ahmebereichs gegeben.This advantage is achieved in that the cooling pipe is fixed in its seat in a receiving area of the groove by at least local constriction of the effective groove cross section with respect to the cooling pipe to be inserted. The groove cross section in the receiving area has a contour that corresponds at least locally to the outer contour of the cooling tube — viewed in the circumferential direction — with the outer contour of the cooling tube. These corresponding contours extend essentially over the length of the cooling tube, ie over the length of the cooling tube over which the cooling tube is inserted in a corresponding groove. As a result, there is a circumferentially at least local surface contact with the inner wall of the receiving area over the length extension mentioned.
Das Kühlrohr nimmt eine vorbestimmte, definierte Lage im Aufhahmebereich der Nut ein, in welcher der genannte Flächenkontakt vorliegt. Dadurch wird einerseits der Wärmeübergangswiderstand zwischen dem zu kühlenden, magnetisch leitfähigen Material und der Rohrwandung des Kühlrohrs verringert. Der Luftspalt zwischen der Außenwandung des Kühlrohrs und der Innenwandung des Aufhahmebereichs ist wesentlich reduziert bis gänzlich vermieden. Im Gegensatz zum Stand der Technik liegt ein Flächenkontakt vor; liegt nämlich - wie im Stand der Technik - das Kühlrohr relativ lose im Aufhahmebereich, so ist es praktisch allseitig bezüglich seines Umfangs von einem Luftspalt umgeben, der eine starke Barriere für eine Wärmeleitung bildet. Demgegenüber ist bei dem Flächenkontakt gemäß der Erfindung eine wesentlich bessere Ankopplung bezüglich der Wärmeleitung gegeben. Damit ist schon die Kühl- leistung bzw. ist schon der Kühlwirkungsgrad wesentlich erhöht. Wegen des durch die Nutgeometrie exakt definierten Sitzes des Kühlrohrs kann, z.B. durch Verwendung von Leitungen mit größerem Leitungsquerschnitt, ein höherer Kupferfüllfaktor realisiert werden.The cooling tube assumes a predetermined, defined position in the receiving area of the groove, in which the surface contact mentioned is present. On the one hand, this reduces the heat transfer resistance between the magnetically conductive material to be cooled and the tube wall of the cooling tube. The air gap between the outer wall of the cooling tube and the inner wall of the receiving area is significantly reduced or completely avoided. In contrast to the prior art, there is surface contact; If - as in the prior art - the cooling tube is relatively loose in the receiving area, its circumference is practically all around surrounded by an air gap which forms a strong barrier to heat conduction. In contrast, the surface contact according to the invention provides a significantly better coupling with regard to heat conduction. This means that the cooling capacity or the cooling efficiency is already significantly increased. Due to the seat of the cooling pipe, which is precisely defined by the groove geometry, e.g. a higher copper fill factor can be achieved by using cables with a larger cable cross-section.
Hinzu kommt, dass das Kühlrohr in einer definierten Lage in dem Aufnahmebereich liegt, so dass die Wicklungen derart eingebracht werden können, das auch ein vorzugsweise großflächiger Kontakt zwischen der Unterseite der Kühlwicklungen und der Oberseite des eingelegten Kühlrohrs besteht. Hierauf wird später noch näher eingegangen.In addition, the cooling tube lies in a defined position in the receiving area, so that the windings can be introduced in such a way that there is also a preferably large-area contact between the underside of the cooling windings and the top side of the inserted cooling tube. This will be discussed in more detail later.
Zur Herstellung des zumindest lokalen Flächenkontaktes korrespondiert die Form der Außenwandung des Kühlrohrs mit derjenigen der Wandung des Aufnahmebereichs. Dies bedeutet, dass die beteiligten Krümmungen - über den Umfang des Kühlrohrs gesehen - sich lokal entsprechen, so dass eine zumindest lokale, flächige Anlage resultiert. Um über die Länge des Kühlrohrs gesehen eine gleichmäßige Wärmeabfuhr zu gewährleisten, erstreckt sich der Flächenkontakt umfangsmäßig bzw. die 5 Flächenkontaktzone umfangsmäßig praktisch über die Länge des Kühlrohrs, mit der das Kühlrohr in die Nut eingelegt ist. Dadurch wird das Entstehen von "Hot Spots" vermieden und eine homogene Kühlung erreicht.To produce the at least local surface contact, the shape of the outer wall of the cooling tube corresponds to that of the wall of the receiving area. This means that the curvatures involved - seen over the circumference of the cooling tube - correspond locally, so that an at least local, flat system results. In order to ensure uniform heat dissipation over the length of the cooling tube, the surface contact extends circumferentially or 5 surface contact zone circumferentially practically over the length of the cooling tube with which the cooling tube is inserted into the groove. This avoids the creation of "hot spots" and achieves homogeneous cooling.
Die Erfindung hat erkannt, dass eine sqlche definierte Wärmeabfuhr über eine definierteThe invention has recognized that a defined heat dissipation over a defined
10 Position des Kühlrohrs im Aufhahmebereich erfolgen kann. Dadurch ist für jeden Abschnitt des Kühlrohrs/der Kühlrohre - auch über mehrere Nuten gesehen - eine homogene Wärmeableitung gewährleistet, wohingegen im Stand der Technik eine weitgehend Undefinierte Lage des Kühlrohrs entsteht, so dass beispielsweise -je nach zufälliger Anordnung der Kühlrohre - zwischen benachbarten Nuten Wärmenester10 position of the cooling tube in the receiving area can be done. This ensures homogeneous heat dissipation for each section of the cooling tube / tubes - also seen across several grooves - whereas in the prior art a largely undefined position of the cooling tube is created, so that, depending on the random arrangement of the cooling tubes, heat nests are formed between adjacent grooves
1 entstehen können, wohingegen andere Bereiche stärker gekühlt sind. Durch diese Inhomogenitäten müssen im Stand der Technik die Kühlrohre vergleichsweise groß dimensioniert werden, um auch unter den nicht vorhersagbaren Endlagen der Kühlrohre in den Aufnahmebereichen eine stets ausreichende Kühlung gewährleisten zu können. Durch die Erfindung ist dieses Problem komplett entfallen. Dadurch kann mit der1 can arise, whereas other areas are cooled more. Due to these inhomogeneities, the cooling pipes in the prior art have to be dimensioned comparatively large in order to be able to guarantee adequate cooling at all times even under the unpredictable end positions of the cooling pipes in the receiving areas. This problem has been completely eliminated by the invention. This allows the
20 Erfindung auch der Kühlstrom bzw. können auch die Kühlrohre kleiner dimensioniert werden, wobei trotzdem eine gleichmäßige und vor allem ausreichende Kühlung gewährleistet werden kann. Die resultierende Kühlung kann zudem mit der Erfindung wesentlich genauer und einfacher berechnet/vorausberechnet werden. Nach oben Gesagtem ist im Stand der Technik stets eine Unsicherheit bei der Auslegung gegeben.20 invention, the cooling flow or the cooling tubes can also be dimensioned smaller, although a uniform and, above all, sufficient cooling can be ensured. The resulting cooling can also be calculated / predicted much more precisely and easily with the invention. According to the above, there is always an uncertainty in the design in the prior art.
25 Diese Unsicherheit entfällt hier, da mit der klar definierten Lage der Kühlrohre auch deren Kühlungswirkungsgrad unmittelbar gegeben ist. Die Dimensionierung kann also auch wesentlich effizienter, genauer und einfacher erfolgen.25 This uncertainty does not apply here, since the clearly defined position of the cooling pipes also gives their cooling efficiency. The dimensioning can also be done much more efficiently, precisely and easily.
Die Halteverengung kann dabei lediglich lokal sein und sich beispielsweise nur über 30 einen bestimmten Abschnitt in Nuttiefenrichtung erstrecken, der beim Einsetzen beispielsweise unter einer aufzubringenden Einpresskraft passiert werden kann, so dass das Kühlrohr praktisch einrastet. Auch hierauf wird später noch näher eingegangen. Die Halteverengung kann sich aber auch praktisch über einen Großteil bzw. die ganze Nuttiefe erstrecken. Dann hat die Nut über einen Großteil bzw. über ihre gesamte Nuttiefe 3.5 eine geringfügig geringere Weite als der entsprechende Außendurchmesser des Kühlrohrs beträgt. Dadurch sitzt das Kühlrohr mit einer quasi Presspassung im Aufhahmebereich und ist unter der Einpresskraft durch die Halteverengung bis in seinen Sitz in der Montagelage einzuschieben. Auch dadurch ist bereits der erfindungsgemäße Vorteil realisiert, dass das Kül lrohr in einem definierten Sitz im Aufhahmebereich angeordnet ist und den für die Wärmeleitung erforderlichen Flächenkontakt hat.The holding constriction can only be local and, for example, only extend over a certain section in the groove depth direction, which can be passed during insertion, for example, under a pressing force to be applied, so that the cooling tube practically engages. This will also be discussed in more detail later. The holding constriction can also practically extend over a large part or the entire groove depth. Then the groove has a slightly smaller width than the corresponding outer diameter of the cooling tube over a large part or over its entire groove depth 3.5. As a result, the cooling tube sits in the press with a quasi-press fit Pick-up area and is to be inserted under the press-in force through the holding constriction into its seat in the assembly position. This also realizes the advantage according to the invention that the cooling pipe is arranged in a defined seat in the receiving area and has the surface contact required for heat conduction.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the present invention are described in the subclaims.
Da das Kühlrohr in seinem Sitz im Aufhahmebereich fixiert ist und einen lokalen Flächenkontakt zur Wandung des Aufhahmebereichs aufweist, ist ein gewisser Reib- schluss zwischen Kühlrohr und Aufhahmebereich gegeben. Um daher die Kraft, die nötig ist, um das Kühlrohr in den Aufhahmebereich einzusetzen, zu minimieren, wird vorgeschlagen, dass das Kühlrohr die lokale Halteverengung beim Einsetzen unter der Einpresskraft passieren kann. Dadurch kann das Kühlrohr ohne weiteres durch die Nutöffiiung von oben in Nuttiefenrichtung in seinen Aufnahmebereich eingesetzt werden, wobei die zu überwindende Reibungskraft relativ klein ist; die Reibungskraft ist nämlich nur im Bereich der Halteverengung, also vorzugsweise lediglich lokal - in Nuttiefenrichtung gesehen - zu überwinden. Dadurch wird eine vergleichsweise kleine Strecke erreicht, über die unter Überwindung der Reibungskraft das Kühlrohr eingedrückt bzw. eingepresst werden muss.Since the cooling tube is fixed in its seat in the receiving area and has local surface contact with the wall of the receiving area, there is a certain frictional connection between the cooling tube and the receiving area. Therefore, in order to minimize the force that is necessary to insert the cooling tube into the receiving area, it is proposed that the cooling tube can pass the local holding constriction when inserted under the press-in force. As a result, the cooling tube can easily be inserted into its receiving area from above in the groove depth direction through the groove opening, the friction force to be overcome being relatively small; namely, the frictional force can only be overcome in the area of the holding constriction, that is to say preferably only locally, as seen in the groove depth direction. A comparatively small distance is thereby achieved, over which the cooling tube must be pressed in or pressed in while overcoming the frictional force.
Es wird vorgeschlagen, dass das Kühlrohr seitlich, d.h. in Nutlängsrichtung, in den Aufhahmebereich einzusetzen ist. Wesentlich für die Erfindung ist, dass das Kühlrohr fixiert ist und den geforderten Flächenkontakt aufweist. Es kann somit, unter Wahrung der oben genannten Vorteile, ohne weiteres auch seitlich eingeschoben werden. Das hat den Vorteil, dass die Halteverengung auch kleiner sein kann als der Außendurchmesser des Kühlrohrs, so dass das Kühlrohr diese nicht passieren können muss. Dadurch ist eine entsprechende Flexibilität bei der Dimensionierung der Halteverengung bzw. des Nutquerschnitts gegeben.It is proposed that the cooling pipe be on the side, i.e. in the longitudinal direction of the slot in the receiving area. It is essential for the invention that the cooling tube is fixed and has the required surface contact. It can thus be easily inserted laterally while maintaining the advantages mentioned above. This has the advantage that the holding constriction can also be smaller than the outside diameter of the cooling tube, so that the cooling tube does not have to be able to pass through it. This gives a corresponding flexibility in the dimensioning of the holding constriction or the groove cross section.
Es reicht allerdings bereits aus, wenn lediglich oberhalb des Aufhahmebereichs eine lokale Halteverengung vorgesehen ist. Die Halteverengung ist dann lediglich lokal und kann vorzugsweise in Nuttiefenrichtung von dem Kühlrohr passiert werden. Auch das hat einen Vorteil bezüglich des Freiheitsgrades der Dimensionierung der Nutgeometrie: die Nutbreite kann gleich groß wie oder größer als der maßgebliche Querschnitt des Kühlrohrs sein, so dass beispielsweise rnehr Raum für die Wicklungen vorgesehen werden kann.However, it is sufficient if a local holding constriction is provided only above the receiving area. The stop constriction is then only local and can preferably be passed by the cooling tube in the groove depth direction. This also has an advantage with regard to the degree of freedom of dimensioning the slot geometry: the slot width can be the same size as or larger than the relevant cross-section of the cooling tube, so that, for example, more space can be provided for the windings.
Die Halteverengung kann als Haltevorsprung ausgebildet sein. Dann ist bevorzugt, dass das Kühlrohr in seinem Sitz quasi verrastet und durch den Haltevorsprung gehalten/ fixiert/angedrückt ist, so dass der Flächenkontakt gewährleistet wird. Dabei kann der Haltevorsprung durch jeweils einen Haltesteg und/oder eine oder mehrere Haltenase (n) einer oder beider Nutwandung(en) gebildet sein. Vorzugsweise sind sich gegenüberliegende Haltestege der Nutwandungen vorgesehen, welche eine Verrastung für das Kühlrohr bilden. Die genannten Ausgestaltungen besitzen den Vorteil, dass die Nutweite größer sein kann als der effektive Nutquerschnitt im Bereich der Haltevor- sprünge/Haltestege, so dass das Kühlrohr sehr leicht bis zu den Haltevorsprüngen in die Nut eingelegt werden kann und lediglich zur Überwindung der Rastkraft eine größere Andruck-/Einpresskraft aufgebracht werden muss.The holding constriction can be designed as a holding projection. Then it is preferred that the cooling tube is virtually locked in its seat and held / fixed / pressed by the holding projection, so that the surface contact is ensured. The holding projection can be formed by a holding web and / or one or more holding lug (s) of one or both groove walls. Opposing retaining webs of the groove walls are preferably provided, which form a catch for the cooling tube. The embodiments mentioned have the advantage that the groove width can be larger than the effective groove cross section in the region of the holding projections / holding webs, so that the cooling tube can be inserted very easily into the groove up to the holding projections and only a larger one to overcome the latching force Pressure / press-in force must be applied.
Dabei kann das Kühlrohr in seinem Sitz im Aufhahmebereich durch die Halteverengung bezüglich seines Außenumfangs zumindest lokal an die Innenwandung des Aufhahme- bereichs angedrückt sein. Dann ist beispielsweise eine Verrastung vorgesehen, die das Kühlrohr in seinem Sitz an die betreffenden Zonen der Wandung des Aufhahmebereichs andrückt. Gleichzeitig sitzt aber das Kühlrohr formschlüssig fest gehaltert in seinem Sitz.The cooling tube in its seat in the receiving area can be at least locally pressed against the inner wall of the receiving area by the holding constriction with respect to its outer circumference. Then, for example, a catch is provided which presses the cooling tube in its seat against the relevant zones of the wall of the receiving area. At the same time, however, the cooling pipe is positively held in its seat.
Um eine lokale Beschädigung oder Verformung des Kühlrohrs in seinem Sitz zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass das Kühlrohr in seinem Sitz im Aufhahmebereich an der Unterseite der Halteverengung anliegt und dass die Halteverengung dort eine mit dem Anlageteil des Außenumfangs des Kühlrohrs korrespondierende Kontur hat. Dann wird einerseits das Kühlrohr formschlüssig gehaltert und in seinem Sitz an die Wan- düng des Aufhahmebereichs angedrückt aber andererseits gewährleistet, dass praktisch keine Zonen erhöhter Beanspruchung im Bereich der Anlage an der Halteverengung entstehen. Außerdem wird dadurch der Flächenkontakt noch vergrößert, nämlich um den betreffenden Anlageteil der Haltverengung/des Kühlrohrs.In order to avoid local damage or deformation of the cooling tube in its seat, it is proposed that the cooling tube rests in its seat in the receiving area on the underside of the holding constriction and that the holding constriction there has a contour that corresponds to the contact part of the outer circumference of the cooling tube. Then, on the one hand, the cooling pipe is held in a form-fitting manner and pressed in its seat against the wall of the receiving area, but on the other hand it ensures that there are practically no zones of increased stress in the area of the system at the holding constriction arise. In addition, the surface contact is thereby increased, namely by the relevant plant part of the constriction / cooling tube.
Um insgesamt eine effektive Wärmeableitung zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass dem Kühlrohr an seiner Oberseite eine Oberflächenform aufgeprägt ist, welche eine praktisch flächige Auflage für die darüber liegenden Wicklungen bildet. Die Ober- flächenform kann vor Einsetzen des Kühlrohrs aufgeprägt werden. Bevorzugt wird jedoch das Kühlrohr beim Einsetzvorgang bzw. zum Abschluss des Einsetzvorgangs in der entsprechenden Weise verformt. Hierauf wird später noch näher eingegangen. Dadurch wird eine Verbesserung der Wärmeableitung erzielt, da die Wärmequelle - nämlich die Wicklungen - selber teilweise an dem Kühlrohr anliegen und somit ein direkter Wärmeübertrag zwischen der Wärmequelle und dem Kühlrohr gegeben ist.In order to ensure effective heat dissipation overall, it is proposed that the top of the cooling tube is embossed with a surface shape which forms a practically flat support for the windings lying above it. The surface shape can be stamped before the cooling tube is inserted. However, the cooling tube is preferably deformed in the corresponding manner during the insertion process or at the end of the insertion process. This will be discussed in more detail later. This results in an improvement in heat dissipation, since the heat source - namely the windings - itself partially abuts the cooling tube and thus there is direct heat transfer between the heat source and the cooling tube.
Dabei reicht es aus, wenn die Auflage bezüglich der Nutweite lediglich teilflächig ist; bevorzugt ist sie aber über die Nutweite gesehen praktisch vollflächig.It is sufficient if the support is only partial over the groove width; however, it is preferably practically full-area when viewed over the groove width.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Primärteils oder Sekundärteils nach einem der Ansprüche 1 bis 12. Auch dieses Verfahren löst die oben gestellte Aufgabe und bietet ein einfaches und effektives Herstellungsverfahren für eine solche Vorrichtung. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Kühlrohr seitlich, d.h. in Nutlängsrichtung in den Aufiiahmebereich eingeschoben wird. Das hat die genannten Vorteile des seitlichen Einschiebens.The invention also relates to a method for producing a primary part or secondary part according to one of claims 1 to 12. This method also achieves the object set above and offers a simple and effective production method for such a device. It can be provided that the cooling tube laterally, i.e. is inserted into the receiving area in the longitudinal direction of the slot. This has the advantages of lateral insertion.
Bevorzugt wird vorgeschlagen, dass das Kühlrohr mit einem mit der Nutgeometrie korrespondierenden Formstempel in die Nut eingedrückt wird, wobei die lokale Halte- Verengung unter Berücksichtigung der Kühlrohrgeometrie und des Kühlrohrmaterials derart ausgebildet ist, dass das Kühlrohr diese unter lediglich elastischer Verformung passieren kann. Der Formstempel korrespondiert mit der Nutgeometrie in der Weise, dass er einerseits in die Nutöffiiung einzuführen ist und soweit eingeführt werden kann, dass das Kühlrohr in seinen Sitz verschoben werden kann und ggf. einrastet. Dazu ragt der Formstempel mit einem Stempelfuß in die Nutöffnung so weit wie nötig herein. Die zumindest lokale Halteverengung ist dabei so ausgebildet, dass das Kühlrohr beim Einsetzen lediglich elastisch verformt wird und praktisch keine dauerhaften Verformungen nach dem Einsetzen zurückbleiben. Dann ist das Kühlrohr in seinem Sitz völlig unbeschädigt.It is preferably proposed that the cooling tube be pressed into the groove with a die corresponding to the groove geometry, the local holding constriction taking into account the cooling tube geometry and the cooling tube material being designed such that the cooling tube can pass through it with only elastic deformation. The form stamp corresponds to the groove geometry in such a way that it is to be inserted into the groove opening on the one hand and can be inserted so far that the cooling tube can be moved into its seat and, if necessary, engages. For this purpose, the form stamp protrudes as far as necessary into the groove opening with a stamp foot. The at least local holding constriction is designed so that the cooling tube when Insertion is only deformed elastically and practically no permanent deformations remain after insertion. Then the cooling tube in its seat is completely undamaged.
Das Kühlrohr bekommt in seinem Sitz im Aufiiahmebereich bevorzugt durch plastische Verformungen mit dem Formstempel eine Oberflächenform nach Anspruch 12 aufgeprägt. Dadurch entfällt eine entsprechende Verformung des Kühlrohrs vor dem Einsetzen. Verformung und Einsetzen sind dann praktisch lediglich ein Arbeitsschritt, so dass insgesamt der Montageaufwand erheblich reduziert ist. Dadurch wird nämlich ein Teil der Fertigung - nämlich die Anbringung der Aufprägung der Oberflächenform - bei der Montage gleich miterledigt. Hierzu ist der Formstempel derart ausgebildet, dass er an seiner Unterseite im wesentlichen eine bezüglich der Oberflächenform negative Form aufweist.The cooling tube is given a surface shape in its seat in the receiving area, preferably by means of plastic deformation with the shaping stamp. As a result, there is no corresponding deformation of the cooling tube before insertion. Deformation and insertion are then practically only one work step, so that the overall assembly effort is considerably reduced. This means that part of the production - namely the application of the embossing of the surface shape - is also carried out during assembly. For this purpose, the shaping stamp is designed such that it essentially has a negative shape with respect to the surface shape on its underside.
Um eine Beanspruchung des Formstempels bzw. der - vorzugsweise lediglich lokalen - Halteverengung zu minimieren bzw. auszuschließen, wird vorgeschlagen, dass der Formstempel an seiner Unterseite eine bezüglich der Halteverengung seitlich ausweichende Geometrie aufweist, so dass die Halteverengung bei Einpressen durch den Formstempel nicht berührt/nicht beschädigt wird.In order to minimize or exclude stress on the forming die or the - preferably only local - holding constriction, it is proposed that the underside of the forming die have a geometry which laterally deviates with respect to the holding constriction, so that the holding constriction does not touch when pressed in by the shaped stamp is not damaged.
Die Kühlrohre können in Form einer Kühlschlange ausgebildet sein. Der Formstempel kann dabei derart dimensioniert sein, dass er lediglich eine mit der Nutgeometrie bezüglich des Einpressvorgangs des Kühlrohrs korrespondierende Eintauchrippe aufweist. Dies ist bei einer Kühlschlange mit einem Kühlrohr aus einem nicht zu spröden Material ohne weiteres praktikabel. Die Kühlschlange wird dann nämlich lediglich - bei Einzeleinpressung der Kühlstrecken - maximal um den Kühlrohrdurchmesser gegenüber benachbarten Kühlstrecken ausgelenkt, welches bei herkömmlichen Kühlschlangen im Bereich der lediglich elastischen Verformung liegt. Dies gilt für den Fall, dass die Kühlstrecke, die zur im Aufhahmebereich befindlichen Kühlstrecke der Kühlschlange benachbart ist, zumindest in die Nut eingelegt ist und an den Haltestegen anliegt. Es kann aber alternativ auch vorgesehen sein, dass der Formstempel mehrere mit der Nutgeometrie bezüglich des Einpressvorgangs des Kühlrohrs korrespondierende Eintauchrippen aufweist. Dann ist zum Einpressen/Eindrücken eine geringere Anzahl von Arbeitsschritten erforderlich. Das Einpressen kann in lediglich einem Arbeitsschritt erfolgen, wenn die Anzahl bzw. die Anordnung bzw. die Geometrie der Eintauchrippen der Anzahl bzw. der Anordnung bzw. der Geometrie derjenigen Nuten entspricht, in deren Aufnahmebereichen ein Kühlrohr vorgesehen ist. Dies kann bei einer herkömmlichen Kühlschlange verwendet werden, aber auch bei einer Radiatorform, in der die Kühlstrecken rechtwinklig von einer Hauptkühlleitung in die Nuten abzweigen und somit eine Verformung im Bereich der Abzweigungen vermieden werden muss.The cooling tubes can be designed in the form of a cooling coil. The shaped die can be dimensioned such that it only has an immersion rib that corresponds to the groove geometry with respect to the pressing-in process of the cooling tube. This is easily practical in the case of a cooling coil with a cooling tube made of a material which is not too brittle. The cooling coil is then merely deflected by a maximum of the cooling tube diameter in relation to adjacent cooling sections when the cooling sections are pressed in, which, in the case of conventional cooling coils, lies in the region of merely elastic deformation. This applies in the event that the cooling section, which is adjacent to the cooling section of the cooling coil in the receiving area, is at least inserted into the groove and bears against the retaining webs. Alternatively, however, it can also be provided that the shaping punch has a plurality of immersion ribs which correspond to the groove geometry with respect to the pressing-in process of the cooling tube. Then a smaller number of work steps is required for pressing in / pressing in. The pressing can be carried out in only one work step if the number or the arrangement or the geometry of the immersion ribs corresponds to the number or the arrangement or the geometry of the grooves in whose receiving areas a cooling tube is provided. This can be used with a conventional cooling coil, but also with a radiator shape in which the cooling sections branch off at right angles from a main cooling line into the grooves and thus deformation in the region of the branches must be avoided.
Die Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the figures. Show it:
Figur 1 eine schematische Querschnittszeichnung durch ein Sekundärteil und ein Primärteil eines Linearmotors,FIG. 1 shows a schematic cross-sectional drawing through a secondary part and a primary part of a linear motor,
Figur 2 eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 1,FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1,
Figur 3 eine Detailquerschnittsansicht einer Nut des Primärteils der Figur 1 und Figur 2 ohne Kühlrohr und ohne Wicklungen,3 shows a detailed cross-sectional view of a groove of the primary part of FIG. 1 and FIG. 2 without cooling tube and without windings,
Figur 4 einen Querschnitt durch ein Primärteil, schematisch, während die Kühlrohre/das Kühlrohr im Begriff ist/sind, mit einem Formstempel eingepresst/eingedrückt zu werden,FIG. 4 shows a cross section through a primary part, schematically while the cooling tubes / the cooling tube is / are about to be pressed in / pressed in with a form stamp,
Figur 5 eine schematische Querschnittszeichnung durch einen Mehrfach-Formstempel,FIG. 5 shows a schematic cross-sectional drawing through a multiple form stamp,
Figur 6 eine schematische Querschnittszeichnung durch einen Einfach-Formstempel. ' Figure 6 is a schematic cross-sectional drawing through a single form stamp. '
Soweit im folgenden nichts anderes gesagt ist, beziehen sich alle Bezugszeichen stets auf alle Figuren.Unless otherwise stated below, all reference symbols always refer to all figures.
Figur 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Lmearmotor 2 mit einem Primärteil 1 und einem Sekundärteil 31. Das Sekundärteil 31 besteht im wesentlichen aus einem Sekundärteilmagnetträger 33, auf dem benachbart in Längsrichtung und in Querrichtung Permanentmagnete 32 aufgeklebt sind. Diese Permanentmagnete 32 wechselwirken mit den in vorbestimmter Weise stromdurchflossenen Wicklungen 5 des Primärteils 1. Dazu liegen die Wicklungen 5 in Nuten 4, die im Kern 3 vorhanden sind. Unter den Wicklungen 5 liegen in den Nuten 4 jeweils Kühlrohre 6 bzw. liegt ein Kühlrohr 6, welches von einem Kühlfluid 7 durchströmt ist. Das Kühlfluid 7 kann beispielsweise Wasser, Öl oder auch ein Kühlgas sein.FIG. 1 schematically shows a cross section through an arm motor 2 with a primary part 1 and a secondary part 31. The secondary part 31 essentially consists of a secondary part magnet carrier 33, to which permanent magnets 32 are glued adjacent in the longitudinal direction and in the transverse direction. These permanent magnets 32 interact with the windings 5 of the primary part 1 through which current flows in a predetermined manner. For this purpose, the windings 5 lie in slots 4 which are present in the core 3. Under the windings 5 there are cooling tubes 6 in the grooves 4 or a cooling tube 6, through which a cooling fluid 7 flows. The cooling fluid 7 can be water, oil or a cooling gas, for example.
Die Wärme, die durch den Strom in den Wicklungen 5 entsteht, ist - insbesondere bei Linearmotoren, aber auch bei Rotationsmotoren hoher Leistung - so hoch, dass das Primärteil 1 aktiv gekühlt wird.The heat generated by the current in the windings 5 is so high - in particular in the case of linear motors, but also in the case of high-performance rotary motors - that the primary part 1 is actively cooled.
Die Detailansicht der Figur 2 zeigt die Ausgestaltung von Nut 4, Wicklung 5 und Kühlrohr 6 im Detail:The detailed view of FIG. 2 shows the configuration of slot 4, winding 5 and cooling tube 6 in detail:
Der effektive Nutquerschnitt 8 (siehe hierzu Figur 3 weiter unten) wird durch eine Halteverengung in Form von zwei sich an gleicher Stelle in einem Halteverengungs- bereich 9 in Nuttiefenrichtung 16 gesehen gegenüberliegenden Haltestegen 10,11 der jeweiligen Nutwandungen 20,21 gebildet. Die Haltestege 10, 11 setzen sich - hier nicht gezeigt - in Längsrichtung 15 der Nuten 4 ununterbrochen fort. Dadurch entsteht ein bezüglich der Nuten 4 jeweils hinterschnittener Aufhahmebereich 12, in welchem das Kühlrohr 6 sitzt. Es ist durch den Hinterschnitt der Haltestege 10,11 dort fixiert und zwar unter Berücksichtigung seiner Außenkontur 14 und der Kontur 13 des Nutquer- Schnitts im Aufhahmebereich 12 derart, dass es einen sich im wesentlichen über seine Länge (in Längsrichtung 15 gesehen) erstreckenden, bezüglich seines Außenumfangs 17 zumindest lokalen Flächenkontakt 18 mit der Innenwandung 19 des Aufhahmebereichs 12 hat (hierzu siehe auch Figur 3).The effective groove cross section 8 (see FIG. 3 further below) is formed by a holding constriction in the form of two holding webs 10, 11 of the respective groove walls 20, 21 located opposite one another at the same point in a holding narrowing region 9 in the groove depth direction 16. The holding webs 10, 11 continue - not shown here - in the longitudinal direction 15 of the grooves 4 continuously. This results in a receiving region 12 which is undercut with respect to the grooves 4 and in which the cooling tube 6 is seated. It is fixed there by the undercut of the holding webs 10, 11, taking into account its outer contour 14 and the contour 13 of the groove cross section in the receiving area 12 in such a way that it extends essentially over its length (as seen in the longitudinal direction 15) of its outer periphery 17 has at least local surface contact 18 with the inner wall 19 of the receiving area 12 (see also FIG. 3 for this).
Der Flächenkontakt erstreckt sich im Querschnitt praktisch über den gesamten Teil 17 des gezeigten Außenumfangs 17. Der Einfachheit der Darstellung halber wurde hier nur ein Bezugszeichen 17 gewählt. Es ist aber ohne weiteres zu entnehmen, dass einerseits der generelle Außenumfang 17 des Kühlrohrs 6 gemeint ist und andererseits diejenige Umfangszone, über welche der Flächenkontakt gewährleistet ist. Der Flächenkontakt kann auch lediglich über einen Teil des gezeigten Außenumfangs 17 vorhanden sein. Die Haltestege 10, 11 sind - bezogen auf die Tiefenrichtung 16 - nach vorliegender Definition unterhalb der Wicklungen 5 angeordnet. Sie sind praktisch unter den Wicklungen 5 in der Montagekonfiguration "vergraben". Dadurch sitzt insgesamt das Kühlrohr 6 definiert und vorbestimmt in dem Aufhahmebereich 12. Das Kühlrohr 6 liegt mit den entsprechenden Anlagezonen 23 seines Außenumfangs an der Unterseite der Halte- stege 10,11 an. Die Geometrie und Anordnung der Haltestege 10,11 ist derart ausgewählt, dass das Kühlrohr in diesem Sitz an die Innenwandung 19 des Aufhahmebereichs 12 angedrückt ist. Dies bedeutet, dass das Kühlrohr 6 unter leichter Pressung in dem hinterschnittenen Aufhahmebereich 12 gehaltert ist. Die Pressung wird durch die entsprechende Dimensionierung und Anordnung der Haltestege 10,11 unter Berücksich- tigung der Kühlrohrgeometrie und des Kühlrohrmaterials ausgewählt.The cross-sectional area contact extends practically over the entire part 17 of the outer circumference 17 shown. For the sake of simplicity of illustration, only one reference number 17 has been chosen here. However, it is readily apparent that on the one hand the general outer circumference 17 of the cooling tube 6 is meant and on the other hand the circumferential zone over which the surface contact is ensured. The surface contact can also be present only over part of the outer circumference 17 shown. The holding webs 10, 11 are arranged - based on the depth direction 16 - according to the present definition below the windings 5. They are practically "buried" under the windings 5 in the assembly configuration. As a result, the cooling tube 6 sits in a defined and predetermined manner in the receiving area 12. The cooling tube 6 lies with the corresponding contact zones 23 of its outer circumference on the underside of the holding webs 10, 11. The geometry and arrangement of the holding webs 10, 11 is selected such that the cooling tube in this seat is pressed against the inner wall 19 of the receiving area 12. This means that the cooling tube 6 is held in the undercut receiving area 12 with slight pressure. The pressure is selected by the appropriate dimensioning and arrangement of the holding webs 10, 11 taking into account the cooling tube geometry and the cooling tube material.
In der Anlagezone 23 haben die Haltestege 10,11 eine mit dem Außenumfang 17 des Kühlrohrs 6 lokal korrespondierende Kontur, so dass der entsprechende Druck ausgeübt wird, ohne das Kühlrohr 6 zu stark zu verformen oder zu beschädigen. Die Haltestege 10, 11 weisen über ihren Tiefenverlauf gesehen eine praktisch abgerundete Kontur auf, so dass auch beim Einpressen/Eindrücken durch diese Engstelle hindurch das Kühlrohr 6 zwar lediglich elastisch verformt, jedoch nicht plastisch verformt, angekratzt oder beschädigt wird. Hierauf wird später noch näher eingegangen.In the contact zone 23, the holding webs 10, 11 have a contour that corresponds locally to the outer circumference 17 of the cooling tube 6, so that the corresponding pressure is exerted without deforming or damaging the cooling tube 6 too much. The retaining webs 10, 11 have a practically rounded contour over their depth profile, so that even when pressed in / pressed in through this constriction, the cooling tube 6 is only elastically deformed, but is not plastically deformed, scratched or damaged. This will be discussed in more detail later.
In Figur 2 ist deutlich zu erkennen, dass das Kühlrohr 6 an seiner Oberseite 24 eine abgeplattete, praktisch ebene Form aufweist. Diese Form entspricht praktisch einer Abplattung 25 der Oberseite 24 des Kühlrohrs 6 über die Längserstreckung des Kühlrohrs 6 (in Längsrichtung 15 der Nuten 4 gesehen), so dass auch über die Längserstreckung eine praktisch homogene Anlage gewährleistet ist. An dieser Abplattung 25 der Oberseite 24 des Kühlrohrs 6 liegen nämlich in der Montagekonfiguration dieIt can be clearly seen in FIG. 2 that the cooling tube 6 has a flattened, practically flat shape on its upper side 24. This shape corresponds practically to a flattening 25 of the upper side 24 of the cooling tube 6 over the longitudinal extent of the cooling tube 6 (seen in the longitudinal direction 15 of the grooves 4), so that a practically homogeneous contact is also ensured over the longitudinal extent. On this flattening 25 of the upper side 24 of the cooling tube 6, namely in the assembly configuration
Wicklungen 5 mit ihrer Unterseite direkt an; dies bedeutet im gezeigten Ausführungsbeispiel, dass sie mit ihrer Nutisolation 34 dort anliegen; fehlt eine solche Nutisolation 34, so liegen die Wicklungen dort direkt mit ihrer Leiterisolation an.Windings 5 with their underside directly; In the exemplary embodiment shown, this means that they rest there with their slot insulation 34; If such slot insulation 34 is absent, the windings lie there directly with their conductor insulation.
Die Nutisolation 34 ist in der Regel so dünn, dass hierdurch die Wärmeleitung allenfalls geringfügig beeinträchtigt wird. Durch die flächige, teilflächige oder vollflächige Anlage wird ein sehr guter Wärmeübergangskontakt und damit ein sehr geringer Wärmeübergangswiderstand zwischen der Abplattung 25 und der Auflage 26 der Wicklungen 5 erreicht.The groove insulation 34 is usually so thin that the heat conduction is at most slightly impaired. Through the flat, partial or full surface System a very good heat transfer contact and thus a very low heat transfer resistance between the flattening 25 and the support 26 of the windings 5 is achieved.
Die Nutgeometrie ist im einzelnen in Figur 3 gezeigt. Die eine Nutweite d2 zuzüglich der Breite eines benachbarten Zahnes entspricht dabei einer Nutteilung τn. Die Nutteilung τn kann durch die Motorparameter vorgegeben sein, so dass die erfindungsgemäße Nutgeometrie nach Maßgabe der erforderlichen Motorparameter auszulegen ist. Dies bedeutet, dass - bei einer vorgegebenen oder eingeschränkten Nutweite d2 ein hierauf und auf das Kühlrohr abgestimmter effektiver Nutquerschnitt 8 gegeben sein sollte. Der Durchmesser d\ des Aufhahmebereichs 12 ist im wesentlichen durch die Forderung der korrespondierenden Anlageflächen von Kühlrohr 6 und Innenwandung 19 des Aufhahmebereichs 12 vorgegeben.The groove geometry is shown in detail in FIG. 3. One slot width d 2 plus the width of an adjacent tooth corresponds to a slot pitch τ n . The groove pitch τ n can be predetermined by the motor parameters, so that the groove geometry according to the invention is to be designed in accordance with the required motor parameters. This means that - with a predefined or restricted groove width d 2, there should be an effective groove cross section 8 which is matched to this and to the cooling tube. The diameter d \ of the receiving area 12 is essentially predetermined by the requirement of the corresponding contact surfaces of the cooling tube 6 and the inner wall 19 of the receiving area 12.
Die Gesamthöhe hges setzt sich zusammen aus im wesentlichen der Höhe des Auf- nahmebereichs 12 zuzüglich des verbleibenden Anteils der Nuttiefe für die WicklungenThe total height h tot is composed essentially of the height of the receiving area 12 plus the remaining portion of the slot depth for the windings
5.5th
Beispielhaft ist in Figur 3 ein Krümmungsradius Rd im Bereich der Haltestege 10,11 gezeigt; dabei kommt es dabei darauf an, dass diese Haltestege 10,11 -um ein scho- nendes Einpressen des Kühlrohrs 6 zu gewährleisten - im Bereich oberhalb (in der Zeichnung also unterhalb) des höchsten Punkts der Haltestege 10,11 aus gerundet ist, und im Spitzenbereich der Haltestege 10,11 abgerundet ist.FIG. 3 shows an example of a radius of curvature R d in the region of the holding webs 10, 11; it is important here that these holding webs 10, 11 - in order to ensure that the cooling tube 6 is pressed in gently - is rounded off in the region above (in the drawing, therefore, below) the highest point of the holding webs 10, 11, and in Tip area of the holding webs 10.11 is rounded.
Figur 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Primärteil 1, welches gerade mit dem Kühlrohr 6 bestückt wird. Das Kühlrohr 6 ist in Nuttiefenrichtung 16 gesehen teilweise in die Nut 4 eingesetzt und hat die Haltestege 10,11 noch nicht erreicht.FIG. 4 shows a schematic cross section through a primary part 1, which is being fitted with the cooling tube 6. The cooling tube 6 is partially inserted into the groove 4 as seen in the groove depth direction 16 and has not yet reached the holding webs 10, 11.
Darüber befindet sich ein Formstempel - hier ein Mehrfachstempel 27 -, der so vieleAbove it is a form stamp - here a multiple stamp 27 - that so many
Eintauchrippen 37 aufweist, wie Nuten 4 mit eingelegten Kühlrohren 6 vorgesehen sind.Immersion ribs 37 has, as grooves 4 are provided with inserted cooling tubes 6.
Dies bedeutet, dass in einem Arbeitsschritt mit einem Formstempel 27 ein Kühlrohr 6 oder mehrere Kühlrohre 6 in alle Nuten 4 oder eine Vielzahl von Nuten 4 in seine/ihreThis means that in one work step with a form stamp 27 a cooling tube 6 or more cooling tubes 6 in all grooves 4 or a plurality of grooves 4 in his / her
Einlegestellung 35 eingedrückt/eingepresst werden kann. Der Formstempel 27 besteht aus den eben genannten Eintauchrippen 37, die der Nutgeometrie insoweit entsprechen, als sie etwas schmaler als die Nutweite d sind. Sie sind aber vorzugsweise zumindest so hoch, wie die Nuttiefe bis zur Position der Haltestege 10,11. Sie sind in Längsrichtung 15 langgestreckt und erstrecken sich praktisch über die gesamte Länge der Einsetzabschnitte der Kühlrohre 6. Dadurch wird vermieden, dass die Kühlrohre ungleichmäßig oder gar verkantet eingesetzt werden.Insert position 35 can be pressed / pressed. The form punch 27 consists of the immersion ribs 37 just mentioned, which correspond to the groove geometry insofar as they are somewhat narrower than the groove width d. However, they are preferably at least as high as the groove depth up to the position of the holding webs 10, 11. They are elongated in the longitudinal direction 15 and extend practically over the entire length of the insertion sections of the cooling tubes 6. This prevents the cooling tubes from being used unevenly or even tilted.
Die Kühlrohre 6 können die Halteverengung 10,11 in Nuttiefenrichtung 16 passieren und rasten quasi in ihrem Aufhahmebereich 12 ein, wenn mit dem Formstempel 27 eine ausreichende Einpresskraft/Eindrückkraft ausgeübt wird.The cooling tubes 6 can pass through the holding constriction 10, 11 in the groove depth direction 16 and, as it were, engage in their receiving area 12 when a sufficient press-in force / press-in force is exerted with the die 27.
In Figur 5 ist ein Mehrfachstempel 27 schematisch gezeigt, der - wie alle gezeigten Ausführungsbeispiele, auch von Primärteil 1 und Sekundärteil 31 des Linearmotors 2 - unterbrochen dargestellt ist. Die Eintauchrippen 37 weisen an der Unterseite 29 des Formstempels 27 eine Form 30 auf, die im wesentlichen eine bezüglich der Oberflächenform 25 - im gezeigten Ausführungsbeispiel eine ebene Form - negative Form 30 aufweist. Diese Form 30 ist demzufolge ebenfalls plan. Dies bezieht sich jedoch nur auf den zentralen Teil der Unterseite 22 bzw. der Form 30.A multiple stamp 27 is shown schematically in FIG. 5, which - like all the exemplary embodiments shown, is also shown interrupted by primary part 1 and secondary part 31 of linear motor 2. The immersion ribs 37 have a shape 30 on the underside 29 of the die 27 which essentially has a shape 30 which is negative with respect to the surface shape 25 - in the exemplary embodiment shown a flat shape. This form 30 is therefore also flat. However, this only relates to the central part of the underside 22 or the form 30.
Die Rippenbreite 41 ist zumindest geringfügig kleiner als die Nutweite d2, so dass die Eintauchrippen 37 ohne Verkanten und ohne Hemmung in die Nuten 4 eintauchen können. Um ein praktisch verkantungs-/hemmungsfreies Einführen zu erreichen, kann der Formstempel mit zumindest einer Eintauchrippe in die Nut einzuführen sein, wobei sich die Eintauchrippe zumindest abschnittsweise, insbesondere zu einer Stempelbasis hin, verschmälert. Die Rippenbreite 41 ist zudem derart bemessen, dass - gerade bei einem Mehrfachstempel 27 - auch unter Berücksichtigung eventueller Lageänderungen bezüglich der Parallelität zwischen Stempelbasis 36 und Primärteil 1 bzw. von deren relativer Verkippung immer noch ein im wesentlichen hemmungsfreies Eintauchen der Eintauchrippen gewährleistet ist. Hierzu kann auch das Material der Eintauchrippen 37 oder des ganzen Foπnstempels 27 entsprechend mit geringem Reibungskoeffizienten ausgewählt sein. Hierfür kann Stahl, z.B. St37 oder auch hochfester Stahl, auch mit Teflon-Beschichtung, verwendet werden. Zu berücksichtigen ist aber, dass die mit dem Formstempel 27 auszuübende Kraft und damit die Stabilität des Materials gewährleistet sein muss. Analog ist die Breite 42 des Zwischenraums 43 zumindest geringfügig größer als die Zahnbreite.The rib width 41 is at least slightly smaller than the groove width d 2 , so that the immersion ribs 37 can dip into the grooves 4 without tilting and without inhibition. In order to achieve a practically jam-free / uninhibited insertion, the forming die can be inserted into the groove with at least one immersion rib, the immersion rib narrowing at least in sections, in particular towards a stamp base. The rib width 41 is also dimensioned such that - especially in the case of a multiple stamp 27 - taking into account possible changes in position with regard to the parallelism between the stamp base 36 and the primary part 1 or their relative tilting, an essentially uninhibited immersion of the immersion ribs is still ensured. For this purpose, the material of the immersion ribs 37 or of the entire film stamp 27 can also be selected accordingly with a low coefficient of friction. For this, steel, eg St37 or high-strength steel, can also be used Teflon coating can be used. However, it must be taken into account that the force to be exerted with the form stamp 27 and thus the stability of the material must be guaranteed. Similarly, the width 42 of the space 43 is at least slightly larger than the tooth width.
In Figur 6 ist ein Einfachstempel 28 gezeigt, der einzelne Kühlrohre 6 oder Abschnitte von Kühlrohren 6 einzeln in eine dafür' vorgesehene Nut 4 einzudrücken vermag. Neben der Stempelbasis 36 ist lediglich eine einzige Eintauchrippe 37 vorgesehen, die nacheinander in eine jeweilige Nut 4 eingetaucht werden kann, um das Kühlrohr 6 einzupressen. Es können aber auch mehrere Einzelstempel 28 vorgesehen sein, die gleich- zeitig verschiedene Nuten 4 mit dem Kühlrohr 6 bestücken.FIG. 6 shows a single stamp 28 which is able to press individual cooling tubes 6 or sections of cooling tubes 6 individually into a groove 4 provided for this purpose. In addition to the stamp base 36, only a single immersion rib 37 is provided, which can be immersed in succession in a respective groove 4 in order to press in the cooling tube 6. However, a plurality of individual punches 28 can also be provided, which simultaneously equip different grooves 4 with the cooling tube 6.
Beispielhaft auch für einen Mehrfachstempel 27, wie in Figur 5, ist in Figur 6 aufgrund der größeren Darstellung die genaue Kontur der Form 30 der Unterseite 29 der Eintauchrippe 37 detailliert gezeigt. Am Rand der Unterseite 29 der Eintauchrippe 37 sind Seitenstege 38 vorgesehen, deren jeweils äußere Ränder an der Außenseite 39 seitlich zurückspringen und somit beim Einpressen der Halteverengung 10,11 derart "ausweichend" ausgebildet sind, dass die Halteverengung 10,11 und/oder die Eintauchrippe 37 beim Einpressen sich nicht berühren und sich nicht gegenseitig beschädigen können. Demgegenüber fallen die Seitenstege 38 an der jeweiligen Innenseite 40 zur Mitte der Eintauchrippe 37 hin schnell ab, so dass der verbleibende Raum für die Oberflächenform 30 zur Aufprägung der Form nach Anspruch 12 möglichst groß ist und zu einem Großteil für die Aufprägung der Form ausgenutzt werden kann. As an example for a multiple stamp 27, as in FIG. 5, the exact contour of the shape 30 of the underside 29 of the immersion rib 37 is shown in detail in FIG. 6 due to the larger representation. At the edge of the underside 29 of the immersion rib 37, side webs 38 are provided, the outer edges of which in each case spring back laterally on the outside 39 and are thus “evasive” when the holding constriction 10, 11 is pressed in such that the holding constriction 10, 11 and / or the immersion rib 37 do not touch each other during pressing and cannot damage each other. In contrast, the side webs 38 on the respective inner side 40 quickly fall off toward the center of the immersion rib 37, so that the remaining space for the surface shape 30 for embossing the shape according to claim 12 is as large as possible and can largely be used for embossing the shape ,
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Primärteil ElektromotorPrimary part electric motor
Kerncore
Nutgroove
Wicklungwinding
Kühlrohrcooling pipe
Kühlfluid effektiver NutquerschnittCooling fluid effective groove cross section
HalteverengungsbereichHolding throat area
Haltestegholding web
Haltestegholding web
Aufhahmebereichreceiving area
Kontur des Nutquerschnitts im AufhahmebereichContour of the groove cross section in the receiving area
Aüßenkontur des KühlrohrsOuter contour of the cooling pipe
Längsrichtunglongitudinal direction
Tiefenrichtungdepth direction
Außenumfang des KühlrohrsOuter circumference of the cooling pipe
Kontaktzonecontact zone
Innenwandung des AufhahmebereichsInner wall of the recording area
Nutwandunggroove wall
Nutwandunggroove wall
Unterseite des HaltestegsBottom of the footbridge
Anlagezone des Außenumfangs des KühlrohrsContact zone of the outer circumference of the cooling pipe
Oberseite des Kühlrohrs 25 Abplattung der Oberfläche des KühlrohrsTop of the cooling pipe 25 Flattening the surface of the cooling pipe
26 Auflage26th edition
27 Mehrfachstempel27 multiple stamps
28 Einfachstempel28 single stamps
29 Unterseite des Formstempels29 Underside of the stamp
30 Form der Unterseite des Formstempels30 shape the bottom of the die
31 Sekundärteil31 secondary part
32 Permanentmagnet32 permanent magnet
33 S ekundärteilmagnetträger33 Secondary magnet carrier
34 Nutisolation34 slot insulation
35 Einlegestellung35 insertion position
36 Stempelbasis36 stamp base
37 Eintauchrippe37 Immersion rib
38 Seitensteg38 side bridge
39 Außenseite39 outside
40 Innenseite40 inside
41 Rippenbreite41 rib width
42 Breite des Zwischenraums42 Width of the space
43 Zwischenraum τn Nutteilung d2 Nutweite i Durchmesser im Aufiiahmebereich43 Interspace τ n groove pitch d 2 groove width i diameter in the recording area
Uges GesamthöheUges total height
Rd Krümmungsradius R d radius of curvature

Claims

Ansprüche Expectations
1. Primärteil (1) oder Sekundarteil (31) eines Elektromotors (2), mit einem Kern (3) aus einem magnetisch leitfähigen Material, welches Nuten (4) für die Wicklungen (5) bildet, wobei in die Nuten (4) unter den Wicklungen (5) zumindest ein Kühlrohr (6) eingesetzt ist, welches von einem Kühlfluid (7) durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der effektive Nutquerschnitt eine zumindest lokale Halteverengung (10,11) bezüglich des Kühlrohrs (6) aufweist, so dass dieses durch die Halteverengung (10,11) in seinem Sitz in einem Aufnahmebereich (12) der Nut (4) fixiert ist, wobei der Nutquerschnitt im Aufhahmebereich (12) eine derart mit der Außenkontur (14) des Kühlrohrs (6) korrespon- dierende Kontur (13) aufweist, dass das Kühlrohr (6) einen sich im wesentlichen über seine Länge erstreckenden, bezüglich seines Außenumfanges (17) zumindest lokalen Flächenkontakt (18) mit der Innenwandung (19) des Aufiiahme- bereichs (12) hat.1. Primary part (1) or secondary part (31) of an electric motor (2), with a core (3) made of a magnetically conductive material, which forms grooves (4) for the windings (5), with in the grooves (4) below at least one cooling tube (6), through which a cooling fluid (7) can flow, is used in the windings (5), characterized in that the effective slot cross section has at least a local holding constriction (10, 11) with respect to the cooling tube (6), so that this is fixed in its seat in a receiving area (12) of the groove (4) by the holding constriction (10, 11), the groove cross section in the receiving area (12) corresponding to the outer contour (14) of the cooling tube (6) Contour (13) has that the cooling tube (6) has a surface contact (18) which extends essentially over its length and is at least local with respect to its outer circumference (17) with the inner wall (19) of the receiving area (12).
2. Primärteil oder Sekundärteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (6) die lokale Halteverengung (10,11) beim Einsetzen unter der Einpresskraft passieren kann.2. Primary part or secondary part according to claim 1, characterized in that the cooling tube (6) can pass through the local holding constriction (10, 11) when inserted under the press-in force.
3. Primärteil oder Sekundärteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (6) in die Nut (4) von oben durch die Nutöffiiung hindurch einzusetzen ist.3. primary part or secondary part according to claim 2, characterized in that the cooling tube (6) in the groove (4) is to be inserted from above through the slot opening.
4. Primärteil oder Sekundärteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (6) seitlich in Nutlängsrichtung in den Aufhahmebereich (12) einzusetzen ist. 4. primary part or secondary part according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling tube (6) is to be inserted laterally in the longitudinal direction of the groove in the receiving area (12).
5. Primärteil oder Sekundärteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Halteverengung (10,11) unter Berücksichtigung des Kühlrohrquerschnitts derart schmal ist, dass das Kühlrohr (6) diese in Tiefenrichtung (16) gesehen nicht passieren kann.5. Primary part or secondary part according to claim 4, characterized in that the local holding constriction (10, 11) is so narrow, taking into account the cooling tube cross section, that the cooling tube (6) cannot pass through it in the depth direction (16).
6. Primärteil oder Sekundärteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich'oberhalb des Aufhahmebereichs (12) eine lokale Halteverengung (10,11) vorgesehen ist.6. primary part or secondary part according to one of claims 1 to 5, characterized in that only ' above the receiving area (12) a local holding constriction (10,11) is provided.
7. Primärteil oder Sekundärteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halteverengung ( 10, 11 ) als Haltevorsprung ausgebildet ist.7. primary part or secondary part according to claim 6, characterized in that a holding constriction (10, 11) is designed as a holding projection.
8. Primärteil oder Sekundärteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltevorsprung durch jeweils einen Haltesteg (10,11) und/oder eine oder mehrere Haltenase(n) einer oder beider Nutwandung(en) (20,21) gebildet wird.8. Primary part or secondary part according to claim 7, characterized in that the holding projection is formed by a respective holding web (10, 11) and / or one or more holding lug (s) of one or both groove walls (20, 21).
9. Primärteil oder Sekundärteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich gegenüberliegende Haltestege (10,11) der Nutwandungen (20,21) vorgesehen sind, welche eine Verrastung für das Kühlrohr (6) bilden.9. primary part or secondary part according to claim 8, characterized in that opposing retaining webs (10,11) of the groove walls (20,21) are provided, which form a latching for the cooling tube (6).
10. Primärteil oder Sekundärteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (6) in seinem Sitz im Aufhahmebereich (12) durch die Halteverengung (10,11) bezüglich seines Außenumfangs (17) zumindest lokal an die Innenwandung (19) des Aufhahmebereichs (12) angedrückt ist.10. Primary part or secondary part according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cooling tube (6) in its seat in the receiving area (12) through the holding constriction (10, 11) with respect to its outer circumference (17) at least locally to the inner wall ( 19) of the receiving area (12) is pressed.
11. Primärteil oder Sekundärteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (6) in seinem Sitz im Aufhahmebereich (12) an der Unterseite (22) der Halteverengung (10,11) anliegt und dass die Halteverengung (10,11) dort eine mit dem Anlageteil (23) des Außenumfangs (17) des Kühlrohrs (6) korrespondierende Kontur hat. 11. Primary part or secondary part according to claim 10, characterized in that the cooling tube (6) rests in its seat in the receiving area (12) on the underside (22) of the holding constriction (10, 11) and that the holding constriction (10, 11) there has a contour corresponding to the contact part (23) of the outer circumference (17) of the cooling tube (6).
12. Primärteil oder Sekundärteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kühlrohr (6) an seiner Oberseite (24) eine Oberflächenform (25) aufgeprägt ist, welche eine praktisch flächige Auflage (26) für die darüber liegenden Wicklungen (5) bildet.12. Primary part or secondary part according to one of claims 1 to 11, characterized in that the cooling tube (6) on its upper side (24) is embossed with a surface shape (25) which has a practically flat support (26) for the windings above it ( 5) forms.
13. Verfahren zur Herstellung eines Primärteils oder Sekundärteils nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (6) seitlich in Nutlängsrichtung in den Aufhahmebereich (12) eingeschoben wird.13. A method for producing a primary part or secondary part according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cooling tube (6) is inserted laterally in the longitudinal direction of the groove into the receiving area (12).
14. Verfahren zur Herstellung eines Primärteils oder Sekundärteils nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr14. A method for producing a primary part or secondary part according to one of claims 1 to 3 or 6 to 12, characterized in that the cooling tube
(6) mit einem mit der Nutgeometrie korrespondierenden Formstempel (27,28) in die Nut (4) eingedrückt wird, wobei die lokale Halteverengung (10,11) unter Berücksichtigung der Kühlrohrgeometrie und des Kühlrohrmaterials derart ausgebildet ist, dass das Kühlrohr (6) diese unter lediglich elastischer Verformung passieren kann.(6) is pressed into the groove (4) with a shaping punch (27, 28) corresponding to the groove geometry, the local holding constriction (10, 11) being designed taking into account the cooling pipe geometry and the cooling pipe material such that the cooling pipe (6) this can happen with only elastic deformation.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das. Kühlrohr (6) in seinem Sitz im Aufiiahmebereich (12) durch plastische Verformung mit dem Formstempel (27,28) eine Oberflächenform (25) nach Anspruch 12 aufgeprägt bekommt.15. The method according to claim 14, characterized in that the cooling tube (6) is stamped in its seat in the receiving area (12) by plastic deformation with the shaping stamp (27, 28) a surface shape (25) according to claim 12.
16. Formstempel für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (27,28) an seiner Unterseite (29) eine bezüglich der Halteverengung (10,11) seitlich ausweichende Geo- metrie aufweist, so dass die Halteverengung (10,11) bei Einpressen durch den16. Form stamp for carrying out the method according to claim 14 or 15, characterized in that the form stamp (27, 28) has on its underside (29) a geometry which laterally deviates with respect to the holding constriction (10, 11), so that the Holding constriction (10,11) when pressed in by the
Formstempel (27,28) nicht berührt/nicht beschädigt wird.Form stamp (27, 28) is not touched / is not damaged.
17. Formstempel, insbesondere nach Anspruch 16, für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Form- Stempel (27,28) an seiner Unterseite (22) im wesentlichen eine bezüglich der17. Form stamp, in particular according to claim 16, for carrying out the method according to claim 14 or 15, characterized in that the form stamp (27, 28) on its underside (22) is essentially one with respect to the
Oberflächenform (25) ,gemäß Anspruch 12, negative Form (30) aufweist. Surface shape (25), according to claim 12, has negative shape (30).
18. Formstempel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (27) lediglich eine mit der Nutgeometrie bezüglich des Einpressvorgangs des Kühlrohrs (6) korrespondierende Eintauchrippe (37) aufweist.18. Form stamp according to claim 17, characterized in that the form stamp (27) has only one with the groove geometry with respect to the pressing process of the cooling tube (6) corresponding immersion rib (37).
19. Formstempel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (27) mehrere mit der Nütgeometrie bezüglich des Einpressvorgangs des Kühlrohrs (6) korrespondierende Eintauchrippen (37) aufweist.19. Forming punch according to claim 17, characterized in that the forming punch (27) has a plurality of immersion ribs (37) corresponding to the groove geometry with respect to the pressing-in process of the cooling tube (6).
20. Formstempel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl bzw. die Anordnung bzw. die Geometrie der Eintauchrippen (37) der Anzahl bzw. der Anordnung bzw. der Geometrie derjenigen Nuten (4) entspricht, in deren Aufnahmebereichen (12) jeweils ein Kühlrohr (6) vorgesehen ist.20. Form stamp according to claim 19, characterized in that the number or the arrangement or the geometry of the immersion ribs (37) corresponds to the number or the arrangement or the geometry of those grooves (4), in their receiving areas (12) in each case a cooling tube (6) is provided.
21. Formstempel nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (27) mit zumindest einer Eintauchrippe (37) in die Nut (4) einzuführen ist, wobei sich die Eintauchrippe (37) zumindest abschnittsweise, insbesondere zu einer Stempelbasis 36 hin, verschmälert. 21. Form stamp according to one of claims 16 to 20, characterized in that the form stamp (27) with at least one immersion rib (37) is to be inserted into the groove (4), the immersion rib (37) at least in sections, in particular to form a stamp base 36 back, narrowed.
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