EP2862263A2 - Cooling jacket - Google Patents

Cooling jacket

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Publication number
EP2862263A2
EP2862263A2 EP13735221.7A EP13735221A EP2862263A2 EP 2862263 A2 EP2862263 A2 EP 2862263A2 EP 13735221 A EP13735221 A EP 13735221A EP 2862263 A2 EP2862263 A2 EP 2862263A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inner part
jacket
cooling jacket
machine
cooling
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Withdrawn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
EP13735221.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Büttner
Klaus Kirchner
Matthias Warmuth
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2862263A2 publication Critical patent/EP2862263A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
    • 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
    • H02K15/14—Casings; Enclosures; Supports
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making

Definitions

  • cooling jacket for cooling a fluid, a component, in particular a machine that includes a cooling jacket, as well as a vehicle that, in the special ⁇ a machine that comprises a single component. Furthermore, the invention relates to a method for producing a cooling jacket and a method for producing a component, in particular a machine.
  • Cooling jackets are used for cooling components, in particular machines, in order to increase their performance.
  • the heat is conducted by a fluid flowing in the cooling jacket from the component, in particular the machine, from ⁇ .
  • a component, in particular a machine is an object that has a function in a technical complex, for example in a vehicle or a system. If the component insbeson ⁇ wider the machine, the function applies, this leads to a heating of the component, in particular of the machine. This He ⁇ warming is the stronger, the more compact the component, in particular the machine is built and the higher the performance of the component, in particular the performance of the machine. The heat can be dissipated by the component, in particular the machine, through a cooling jacket.
  • the strong mechanization of the world which is also finding its way into the mobile world, means that a component, in particular a machine, should be used in very different technical complexes.
  • the invention is therefore based on the object to improve the Verwen ⁇ tion of a cooling jacket in different technical complexes. This object is achieved by a cooling jacket with the features of claim 1.
  • the cooling jacket according to the invention for cooling with a fluid comprises
  • Edge of the channel comprises an outer surface of the inner part and a second edge of the channel comprises an inner surface of the äuße ⁇ Ren mantle,
  • the inner part is arranged in the outer jacket, wherein a material property of the outer jacket is differently shebil ⁇ det than the material property of the inner part.
  • the component according to the invention in particular the machine according to the invention, comprises a cooling jacket according to the invention.
  • the object is achieved by a vehicle according to claim 7.
  • the vehicle according to the invention comprises a component according to the invention, in particular a machine according to the invention.
  • the object is also achieved by a method for producing a cooling jacket according to the invention according to claim 8.
  • the inner part is arranged in the outer jacket. Furthermore, the object is achieved according to ⁇ demanding 9 by a method for producing a component, especially a machine.
  • a erfindungsge ⁇ mäßer cooling jacket is provided.
  • the cooling jacket according to the invention solves the problem by the inner part and the outer jacket are two separate parts and a material property of the outer shell is differently accessible ⁇ det than the material property of the inner part.
  • the outer shell can be manufactured independently of the inner part.
  • the outer shell can be made individually for a ⁇ be agreed construction in a particular application with a unique material property.
  • the inner part can be used for all constructions and all applications.
  • the material properties of the outer jacket is otherwise ⁇ forms as the material property of the inner part so that the outer shell with its environment can have a different interaction than the inner part.
  • the material properties of the outer jacket may allow a partial explanatory front ⁇ interaction of the outer jacket with a technical complex in which the cooling jacket is used.
  • the material property of the inner part can allow an advantageous interaction of the inner shell with a component, in particular ⁇ a special machine that surrounds the cooling jacket at least partially.
  • the cross-sectional plane can be reduced by dividing the cooling jacket in an outer shell and an inner part at the same cooling capacity.
  • the inner part can be a coat.
  • the inner part can absorb heat in almost all radial directions in a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction and release it to the fluid in the channel.
  • the inner part may surround a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction. This has the advantage that a space which surrounds the inner part perpendicular to the axial direction is better protected. In particular, this can be achieved in that the inner part is made of a metallic material.
  • the outer shell may extend along the inner part in the axial direction from one axial end of the inner part to the other axial end of the inner part.
  • This has the advantage that the inner part is better protected against interaction with the technical complex. In particular, this can be achieved in that the outer sheath of a me ⁇ -metallic material is.
  • An inventive component, in particular a fiction, modern ⁇ machine has in addition to the already cited ADVANTAGES ⁇ len also the further advantage that it can be independent of a use in different technical complexes surrounded by an unchanged inner part. Thus, the component can be used better regardless of the different interactions in different technical complexes.
  • the material properties can be created of the outer jacket advantageously be designed so that the largest possible amount BEWE ⁇ supply energy is transmitted better in a construction of a technical complex of a machine, or a large amount of motion energy from the construction of a technical complex in the machine is better transmitted.
  • an electric machine according to the invention can advantageously be better compact.
  • the largest possible space for a magnetic circuit is used to achieve a high power density of the electric machine.
  • the magnetic circuit is designed in its dimensions as small as possible. It is accepted that the magnetic circuit heats up.
  • the magnetic circuit of the electric machine has a stator, a rotor and a winding to convert electrical energy into kinetic energy or BEWE ⁇ supply energy into electrical energy.
  • the heat must be dissipated from the electric machine.
  • the heat can be dissipated via a cooling jacket according to the invention, wherein the inner part of the cooling jacket can be performed independently of the outer jacket for heat transfer from the magnetic circuit into the channel of the cooling jacket.
  • the In can be ⁇ nenteil made thin and yet the erfindungsge ⁇ Permitted electrical machine before a penetration of the fluid into the electric machine protected by the inner part ⁇ the.
  • live parts in particular the winding, can be protected from the fluid.
  • Ge ⁇ rings amounts of fluid can affect operation of the electrical machine or lead to their destruction.
  • An inventive vehicle comprises in addition to the advantages already ⁇ led to the further advantage that the outer jacket can be carried out independently of the weather-resistant inner part.
  • an inventive method for manufacturing a cooling jacket according to the invention also has the further advantage that the inner part and / or the outer shell prior to placement of the inner part in the outer shell advantageously improves simply prepared who can ⁇ .
  • the inner surface of the outer shell is a ⁇ editable.
  • the outer surface of the inner part is easy to work.
  • an embodiment of a cooling jacket according to the invention is advantageous in which the inner part is produced by a first method and the outer jacket is made by a second Ver ⁇ drive, wherein at least partially by the second method, the material property of the outer shell is formed.
  • This has the advantage that the Materialeigen ⁇ shaft of the outer part can be formed differently than the material property of the inner part at least partially by the nature and implementation of the second method.
  • the second method may be a casting method.
  • a casting method offers high degrees of freedom in the form of äuße ⁇ ren mantle.
  • the casting method allows the outer surface of the äuße ⁇ ren jacket may be weather resistant.
  • the cooling jacket can also be used as a housing in a component, in particular ei ⁇ ner machine of a vehicle.
  • the outside For example, the surface of the outer shell may be weather resistant in that localized overhangs may accumulate
  • the splashing water can reduce the lifetime of a vehicle, since the Spritzwas ⁇ water, for example, in appropriate road conditions, may contain road salt.
  • Fasteners of the outer shell may have recesses of the outer shell or protrusions of the outer shell.
  • the outer shell may have pores or voids through the casting process.
  • the casting processes are subject to constant development so that the voids or pores are reduced in their number and / or size.
  • the weight of the outer shell becomes smaller.
  • the casting process may be a die casting process.
  • a die casting method With a die casting method, a high dimensional accuracy can be achieved with high degrees of freedom in the geometry. Thus, fastening means for different attachment ⁇ possibilities can be provided.
  • the die casting process enables smooth surfaces and edges. For example, harmful substances from the environment may adhere less well to the fastener and gradually destroy the fastener.
  • the inner part is produced by a first method and the outer jacket is produced by a second method, wherein at least partially by the first method, the material property of the inner ⁇ part is formed.
  • the first method may be a pressing method. In the manufacture by the pressing method, the inner part is compressed. This leads to the fact that the inner part has a high stability even with a small wall thickness. At a lower wall thickness a greater amount of heat per unit of time can be transmitted through the inner ⁇ part on the fluid in the channel from the space in the cooling jacket.
  • the pressing process may be an extrusion process.
  • An extrusion process enables economical production of the inner part with a small thickness.
  • the outer coat on a Fixed To ⁇ restriction means can be made so advantageous regardless of the type of attachment of the cooling jacket in a technical complex.
  • the outer sheath may be in ⁇ dividual for a specific design in a specific application with a fastening means at a required mounting location with a suitable fastening means, in particular having a certain shape made ⁇ the.
  • the outer jacket can have a locally limited attachment means in the axial direction at a locally limited attachment location.
  • the locally limited attachment means has a higher strength than a location of the outer Man ⁇ means outside the localized attachment location to allow ei ⁇ ne secure attachment. This can be achieved, for example, by virtue of the fact that the outer jacket has a greater thickness in the radial direction at the locally limited fastening location than at other locations in the axial direction.
  • the outer shell may have a localized attachment means at a localized attachment location on the outer surface in a circumferential direction of the outer shell.
  • a locally limited Befest Trentsmit ⁇ tel which is in the axial direction of the outer shell locally ⁇ limited and locally limited in the circumferential direction of the outer shell, in addition, a greater reduction in the weight of the cooling jacket can be achieved.
  • the attachment means may be integrally connected to the outer shell. This has the advantage that the attachment ⁇ medium and the outer jacket can be made of a material.
  • the fastening means may be held in the outer jacket. This has the advantage that the fastening means at Her ⁇ of the outer shell as a finished part time-saving can be attached to the externa ⁇ ßeren coat. If the outer shell is produced, for example, by a casting process, the finished part can be poured into the outer jacket in a time-saving manner.
  • the outer jacket may surround a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction. This advantageously makes it possible for the attachment means to be present in any radial direction on the outer jacket.
  • the inner part may surround a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction. This has the advantage that a space which surrounds the inner part perpendicular to the axial direction, is protected from the fastening means. Thus, when arranging the fastener at a mounting location with a certain shape, only slight consideration for the space must be taken.
  • a component in particular a machine, has the advantage that it can be used in various constructions and applications at a suitable place of attachment with a suitable fixing means, in particular a particular shape, is attachable to the cooling jacket. This allows the component to be used regardless of the design and application. Any necessary adaptation of the fastening means to a specific construction and a particular application is carried out by the outer jacket.
  • the attachment means can advantageously be arranged on the outer jacket in such a way that the greatest possible amount of kinetic energy is transferred from the machine into a construction of a technical complex, or a large amount of kinetic energy from the construction of a technical complex into the structure Machine bes ⁇ ser is transmitted.
  • a machine can be stored vibration-poor in a construction of a technical complex by the attachment means on the outer jacket.
  • the outer jacket can have one or more further fastening means at a fastening location or at a plurality of fastening locations.
  • the material property is a thermal conductivity of a material, the outer jacket having a first material and the inner part a second material having a lower thermal conductivity than the first material.
  • the thermal conductivity of a material can vary depending on the porosity of the material, i. on the number and size of pores or voids.
  • the outer jacket may comprise a first material and the inner member a second material so that in a unit of time the fluid will emit less heat through the outer jacket can, as the fluid can absorb through the inner part. Thus, less heat is radiated through the outer shell.
  • the heat can be removed by the fluid and can be used in egg ⁇ nem cooling circuit for heating other components or rooms.
  • the cooling jacket according to the invention can be arranged in a technical complex in a place where it is exposed to weather, without having to forego the use of waste heat for the heating of objects or rooms. In a vehicle, the waste heat can be used to temper the battery.
  • the inner part has a web in the axial direction.
  • the first edge of the channel comprises a surface of the web.
  • the axial webs can be made in one piece with the inner part ⁇ leads to save time in the production of the inner part.
  • the webs can be produced by a pressing process. This has the advantage that the webs can be produced time-saving with the pressing process due to their axial direction. It is also advantageous that the webs, in particular in a production of the webs with a press method by a machining process, for example by a turning, can be adjusted in height to each other and the height of the webs can be reduced almost arbitrarily. Thus, a small thickness of the cooling jacket can be achieved, so that an inventive device, in particular a He ⁇ invention modern machine may have a high power density.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a cooling jacket
  • FIG 6 shows an embodiment of an electrical machine.
  • the cooling jacket 1 shows an embodiment of a cooling jacket 1, which comprises an inner part 3 and an outer jacket 2, which extends in an axial direction 4, wherein the outer shell 2, the inner part 3 in a cross-sectional plane, which shows the FIG 1, perpendicular surrounds to the axial direction 4.
  • the cooling jacket 1 has a thickness D.
  • the cooling jacket 1 has a channel 6 for cooling with a fluid 20, wherein a first edge of the channel 6 comprises an outer surface 7 of the inner part 3 and a second edge of the channel 6, the inner surface 8 of the outer shell 2 comprises.
  • the inner part 3 is arranged in the outer shell 2, the outer shell 2 has a Fixed To ⁇ restriction means 10th
  • the fluid 20 is used for cooling, wherein in the figures, the fluid 20 is represented by an arrow, which indicates a flow direction of the fluid 20.
  • the fluid 20 can flow into the channel 6 via the inflow 15 that the outer jacket 2 has.
  • the fluid 20 is additionally meandered by webs 17 led to a drain 16, which has the outer jacket 2.
  • the fluid 20 can flow through the outlet 16 of the cooling jacket 1 from ⁇ . It is used as a refrigerant fluid 20, which consists of water and Glysantin ® G30 in the ratio 50:50.
  • the inner part 3 surrounds a space 9 perpendicular to an axia ⁇ len direction 4.
  • the first edge of the channel 6 comprises a FLAE ⁇ surface 21 of a ridge 17.
  • the inner part 4 has a small thickness d.
  • a height H of the webs 17 allow a small thickness D of the cooling jacket 1.
  • the outer jacket 2 has a further attachment means 13 at a further attachment location 12, so that the cooling jacket 1 has a plurality of attachment locations.
  • the outer jacket 2 has the fastening means 10 and the further fastening means 13 in different radial directions.
  • FIG 2 shows a cross section along the line II-II of FIG 1.
  • the outer jacket 2 which extends in the axial direction 4, surrounds the inner part 3 in a cross-sectional plane 5 perpendicular to the axial direction 4.
  • FIG. 3 shows the outer jacket 2 before the inner part 3 is arranged in the outer jacket 2.
  • the outer jacket 2 is made by a die casting process and has the material AlSi9Cu3.
  • FIG. 4 shows the inner part 3 before being arranged in the outer jacket 2.
  • the inner part 3 is produced by an extrusion process and has the material AlMgSi 0.5 F22. 6 shows an embodiment of an electrical
  • Machine 61 which includes a stator 63 and a rotor 64.
  • a housing of the electric machine 61 comprises a cooling jacket 1 and end shields 66.
  • the rotor 64 has a shaft 65 and is rotatably mounted in the end shields 66 by bearings 62.
  • the cooling jacket 1 comprises the outer shell 2, the inner part 3 and fasteners 67.
  • the fasteners 67 striglie ⁇ SEN openings 19 so that a meander-shaped guide of the fluid is achieved 20th
  • a magnetic circuit of the electric machine 61 includes the stator 63, the rotor 64 and the coil 631.
  • the magnetic circuit allows the electric machine converts electrical energy into kinetic energy or motion ⁇ energy into electrical energy.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a vehicle 51.
  • the vehicle 51 has a drive 57, which comprises an electric machine 52 according to the invention.
  • the drive 57 is coupled to a wheel 571 of the vehicle 51 and produces a movement energy which can move the vehicle 51 in a supply direction BEWE ⁇ 58th
  • the electrical machine 52 according to the invention has a fastening means 50 at a locally limited attachment.
  • the vehicle 51 has ei ⁇ NEN cooling circuit 60 according to the invention comprising the electric machine 52, a pump 54, a fluid 59 and a generic battery elekt ⁇ 53rd
  • the fluid 59 comprises water and Glysantin ® G30 in the ratio 50:50.
  • the fluid 59 flows to cool the electric machine 52 according to the invention in the cooling circuit 60 by a pump 54 moves from a drain 56 of the electric machine 52 according to the invention to the battery 53 to heat them to a temperature that allows optimal use of the battery. From the battery 53, the fluid 59 flows via an inlet 52 into the electric machine 52 according to the invention.

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Abstract

The invention relates to a cooling jacket (1) for cooling by means of a fluid (20, 59), comprising an inner part (3), an outer jacket (2) that extends in an axial direction (4) and surrounds the inner part (3) in a cross-sectional plane (5) perpendicular to the axial direction (4), and a duct (6) for holding the fluid (20, 59). A first boundary of the duct (6) comprises an outer surface (7) of the inner part (3), while a second boundary of the duct (6) comprises an inner surface (8) of the outer jacket (2). The inner part (3) is arranged inside the outer jacket (2), and a material property of the outer jacket (2) is different from the material property of the inner part (3). The invention further relates to a component (52, 61), in particular a machine, comprising a cooling jacket (1), a vehicle (51) comprising a component (52, 61), in particular a machine, a method for producing a cooling jacket (1) in which the inner part (3) is arranged inside the outer jacket (2), and a method for producing a component (52, 61), in particular a machine, wherein a cooling jacket (1) is provided.

Description

Beschreibung Kühlmantel Die Erfindung betrifft einen Kühlmantel zur Kühlung mit einem Fluid, ein Bauteil, insbesondere eine Maschine, die einen Kühlmantel umfasst, sowie ein Fahrzeug, das ein Bauteil, ins¬ besondere eine Maschine, umfasst. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlmantels und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere einer Maschine. Description cooling jacket The invention relates to a cooling jacket for cooling a fluid, a component, in particular a machine that includes a cooling jacket, as well as a vehicle that, in the special ¬ a machine that comprises a single component. Furthermore, the invention relates to a method for producing a cooling jacket and a method for producing a component, in particular a machine.
Kühlmäntel werden zur Kühlung von Bauteilen, insbesondere von Maschinen, eingesetzt, um deren Leistung zu steigern. Der Kühlmantel umgibt den Teil des Bauteils, insbesondere der Ma¬ schine, die sich im Betrieb des Bauteils, insbesondere der Maschine, erwärmt. Die Wärme wird durch ein im Kühlmantel fließendes Fluid vom Bauteil, insbesondere der Maschine, ab¬ geführt . Cooling jackets are used for cooling components, in particular machines, in order to increase their performance. The cooling jacket surrounding the part of the component, in particular the Ma ¬ machine, which heats up during operation of the component, in particular of the machine. The heat is conducted by a fluid flowing in the cooling jacket from the component, in particular the machine, from ¬ .
Ein Bauteil, insbesondere eine Maschine, ist ein Gegenstand, der eine Funktion in einem technischen Komplex, z.B. in einem Fahrzeug oder einer Anlage, hat. Wenn das Bauteil, insbeson¬ dere die Maschine, die Funktion ausübt, führt dies zu einer Erwärmung des Bauteils, insbesondere der Maschine. Diese Er¬ wärmung ist um so stärker, je kompakter das Bauteil, insbesondere die Maschine, gebaut ist und je höher die Leistung des Bauteils, insbesondere die Leistung der Maschine, ist. Die Wärme kann vom Bauteil, insbesondere der Maschine, durch einen Kühlmantel abgeführt werden. A component, in particular a machine, is an object that has a function in a technical complex, for example in a vehicle or a system. If the component insbeson ¬ wider the machine, the function applies, this leads to a heating of the component, in particular of the machine. This He ¬ warming is the stronger, the more compact the component, in particular the machine is built and the higher the performance of the component, in particular the performance of the machine. The heat can be dissipated by the component, in particular the machine, through a cooling jacket.
Die starke Technisierung der Welt, die insbesondere auch in der mobilen Welt Einzug hält, führt dazu, dass ein Bauteil, insbesondere eine Maschine, in stark unterschiedlichen tech- nischen Komplexen verwendet werden soll. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verwen¬ dung eines Kühlmantels in unterschiedlichen technischen Komplexen zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch einen Kühlmantel mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Kühlmantel zur Kühlung mit einem Fluid umfasst The strong mechanization of the world, which is also finding its way into the mobile world, means that a component, in particular a machine, should be used in very different technical complexes. The invention is therefore based on the object to improve the Verwen ¬ tion of a cooling jacket in different technical complexes. This object is achieved by a cooling jacket with the features of claim 1. The cooling jacket according to the invention for cooling with a fluid comprises
- ein Innenteil,  - an inner part,
- einen äußeren Mantel, der sich in eine axiale Richtung er- streckt, wobei der äußere Mantel das Innenteil in einer an outer jacket extending in an axial direction, the outer jacket forming the inner part in one axial direction
Querschnittsebene senkrecht zu der axialen Richtung um¬ gibt, Cross-sectional plane perpendicular to the axial direction um ¬ gives,
- einen Kanal zu einer Aufnahme des Fluids, wobei ein erster a channel for receiving the fluid, wherein a first
Rand des Kanals eine Außenfläche des Innenteils umfasst und ein zweiter Rand des Kanals eine Innenfläche des äuße¬ ren Mantels umfasst, Edge of the channel comprises an outer surface of the inner part and a second edge of the channel comprises an inner surface of the äuße ¬ Ren mantle,
wobei das Innenteil im äußeren Mantel angeordnet ist, wobei eine Materialeigenschaft des äußeren Mantels anders ausgebil¬ det ist als die Materialeigenschaft des Innenteils. wherein the inner part is arranged in the outer jacket, wherein a material property of the outer jacket is differently ausgebil ¬ det than the material property of the inner part.
Diese Aufgabe wird auch durch ein Bauteil, insbesondere eine Maschine, mit den Merkmalen nach Anspruch 6 gelöst. This object is also achieved by a component, in particular a machine, with the features according to claim 6.
Das erfindungsgemäße Bauteil, insbesondere die erfindungsge- mäße Maschine, umfasst einen erfindungsgemäßen Kühlmantel. The component according to the invention, in particular the machine according to the invention, comprises a cooling jacket according to the invention.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug nach Anspruch 7 gelöst . Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Bauteil, insbesondere eine erfindungsgemäße Maschine. Furthermore, the object is achieved by a vehicle according to claim 7. The vehicle according to the invention comprises a component according to the invention, in particular a machine according to the invention.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kühlmantels nach Anspruch 8 gelöst. The object is also achieved by a method for producing a cooling jacket according to the invention according to claim 8.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kühlmantels wird das Innenteil im äußeren Mantel angeordnet. Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere einer Maschine, nach An¬ spruch 9 gelöst. In the method according to the invention for producing a cooling jacket according to the invention, the inner part is arranged in the outer jacket. Furthermore, the object is achieved according to ¬ demanding 9 by a method for producing a component, especially a machine.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere einer Maschine, wird ein erfindungsge¬ mäßer Kühlmantel bereitgestellt. Der erfindungsgemäße Kühlmantel löst die Aufgabe, indem das Innenteil und der äußere Mantel zwei separate Teile sind und eine Materialeigenschaft des äußeren Mantels anders ausgebil¬ det ist als die Materialeigenschaft des Innenteils. So kann vorteilhaft der äußere Mantel unabhängig vom Innenteil gefer- tigt werden. Der äußere Mantel kann individuell für eine be¬ stimmte Konstruktion in einer bestimmten Anwendung mit einer individuellen Materialeigenschaft hergestellt werden. In the inventive method for producing a component, in particular a machine, a erfindungsge ¬ mäßer cooling jacket is provided. The cooling jacket according to the invention solves the problem by the inner part and the outer jacket are two separate parts and a material property of the outer shell is differently ausgebil ¬ det than the material property of the inner part. Thus, advantageously, the outer shell can be manufactured independently of the inner part. The outer shell can be made individually for a ¬ be agreed construction in a particular application with a unique material property.
Das Innenteil kann für alle Konstruktionen und alle Anwendun- gen eingesetzt werden. The inner part can be used for all constructions and all applications.
Die Materialeigenschaft des äußeren Mantels ist anders ausge¬ bildet als die Materialeigenschaft des Innenteils, so dass der äußeren Mantel mit seiner Umgebung eine andere Wechsel- Wirkung haben kann als das Innenteil. The material properties of the outer jacket is otherwise ¬ forms as the material property of the inner part so that the outer shell with its environment can have a different interaction than the inner part.
Die Materialeigenschaft des äußeren Mantels kann eine vor¬ teilhafte Wechselwirkung des äußeren Mantels mit einem technischen Komplex ermöglichen, in dem der Kühlmantel verwendet wird. The material properties of the outer jacket may allow a partial explanatory front ¬ interaction of the outer jacket with a technical complex in which the cooling jacket is used.
Die Materialeigenschaft des Innenteils kann eine vorteilhafte Wechselwirkung des inneren Mantels mit einem Bauteil, insbe¬ sondere einer Maschine ermöglichen, die der Kühlmantel zumin- dest teilweise umgibt. The material property of the inner part can allow an advantageous interaction of the inner shell with a component, in particular ¬ a special machine that surrounds the cooling jacket at least partially.
Weiterhin wurde erkannt, dass eine Dicke des Kühlmantels in einer radialen Richtung, insbesondere in allen radialen Rieh- tungen, der Querschnittsebene durch Aufteilen des Kühlmantels in einen äußeren Mantel und einen Innenteil bei gleicher Kühlleistung reduziert werden kann. Das Innenteil kann ein Mantel sein. So kann das Innenteil in nahezu allen radialen Richtungen in einer Querschnittsebene senkrecht zu der axialen Richtung Wärme aufnehmen und an das Fluid im Kanal abgeben. Das Innenteil kann eine Querschnittsebene senkrecht zu der axialen Richtung umgeben. Dies hat den Vorteil, dass ein Raum, den das Innenteil senkrecht zu der axialen Richtung umgibt, besser geschützt ist. Insbesondere kann dies dadurch erreicht werden, dass das Innenteil aus einem metallischen Werkstoff ist. Furthermore, it has been recognized that a thickness of the cooling jacket in a radial direction, in particular in all radial directions tions, the cross-sectional plane can be reduced by dividing the cooling jacket in an outer shell and an inner part at the same cooling capacity. The inner part can be a coat. Thus, the inner part can absorb heat in almost all radial directions in a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction and release it to the fluid in the channel. The inner part may surround a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction. This has the advantage that a space which surrounds the inner part perpendicular to the axial direction is better protected. In particular, this can be achieved in that the inner part is made of a metallic material.
Der äußere Mantel kann sich entlang des Innenteils in axialer Richtung von einem axialen Ende des Innenteils zum anderen axialen Ende des Innenteils erstrecken. Dies hat den Vorteil, dass das Innenteil vor einer Wechselwirkung mit dem technischen Komplex besser geschützt ist. Insbesondere kann dies dadurch erreicht werden, dass der äußere Mantel aus einem me¬ tallischen Werkstoff ist. Ein erfindungsgemäßes Bauteil, insbesondere eine erfindungs¬ gemäße Maschine, weist neben den bereits angeführten Vortei¬ len auch den weiteren Vorteil auf, dass es unabhängig von einer Verwendung in unterschiedlichen technischen Komplexen von einem unveränderten Innenteil umgeben werden kann. So kann das Bauteil unabhängig von den unterschiedlichen Wechselwirkungen bei unterschiedlichen technischen Komplexen besser eingesetzt werden. The outer shell may extend along the inner part in the axial direction from one axial end of the inner part to the other axial end of the inner part. This has the advantage that the inner part is better protected against interaction with the technical complex. In particular, this can be achieved in that the outer sheath of a me ¬-metallic material is. An inventive component, in particular a fiction, modern ¬ machine has in addition to the already cited ADVANTAGES ¬ len also the further advantage that it can be independent of a use in different technical complexes surrounded by an unchanged inner part. Thus, the component can be used better regardless of the different interactions in different technical complexes.
Bei einer erfindungsgemäßen Maschine kann die Materialeigen- schaff des äußeren Mantel vorteilhaft so ausgebildet sein, dass von der Maschine eine möglichst große Menge einer Bewe¬ gungsenergie in eine Konstruktion eines technischen Komplexes besser übertragen wird, oder eine große Menge einer Bewe- gungsenergie von der Konstruktion eines technischen Komplexes in die Maschine besser übertragen wird. In an inventive machine, the material properties can be created of the outer jacket advantageously be designed so that the largest possible amount BEWE ¬ supply energy is transmitted better in a construction of a technical complex of a machine, or a large amount of motion energy from the construction of a technical complex in the machine is better transmitted.
Insbesondere eine erfindungsgemäße elektrische Maschine kann vorteilhaft besser kompakt sein. Bei einer elektrischen Maschine wird ein möglichst großer Raum für einen magnetischen Kreis genutzt, um eine hohe Leistungsdichte der elektrischen Maschine zu erreichen. Um eine möglichst kleine Dimensionen der elektrischen Maschine zu erreichen, wird der magnetische Kreis in seinen Dimensionen so klein wie möglich ausgeführt. Hierbei wird in Kauf genommen, dass der magnetische Kreis sich erwärmt. Der magnetischer Kreis der elektrischen Maschine weist einen Stator, einen Rotor und eine Wicklung auf, um elektrische Energie in Bewegungsenergie zu wandeln oder Bewe¬ gungsenergie in elektrische Energie. Damit die Leistung der elektrischen Maschine sich nicht durch zunehmende Erwärmung verringert oder die elektrische Maschine Schaden nimmt, muss die Wärme aus der elektrischen Maschine abgeführt werden. Die Wärme kann über einen erfindungsgemäßen Kühlmantel abgeführt werden, wobei das Innenteil des Kühlmantels unabhängig vom äußeren Mantel für eine Wärmeübertragung vom magnetischen Kreis in den Kanal des Kühlmantels ausgeführt werden kann. In particular, an electric machine according to the invention can advantageously be better compact. In an electric machine the largest possible space for a magnetic circuit is used to achieve a high power density of the electric machine. In order to achieve the smallest possible dimensions of the electric machine, the magnetic circuit is designed in its dimensions as small as possible. It is accepted that the magnetic circuit heats up. The magnetic circuit of the electric machine has a stator, a rotor and a winding to convert electrical energy into kinetic energy or BEWE ¬ supply energy into electrical energy. To prevent the power of the electrical machine from decreasing due to increasing heating or damaging the electrical machine, the heat must be dissipated from the electric machine. The heat can be dissipated via a cooling jacket according to the invention, wherein the inner part of the cooling jacket can be performed independently of the outer jacket for heat transfer from the magnetic circuit into the channel of the cooling jacket.
Bei einer erfindungsgemäße elektrische Maschine kann das In¬ nenteil dünn ausgeführt werden und trotzdem die erfindungsge¬ mäße elektrische Maschine vor einem Eindringen des Fluids in die elektrische Maschine durch das Innenteil geschützt wer¬ den. So kann bei einem dünnen Innenteil stromführende Teile, insbesondere die Wicklung vor dem Fluid geschützt werden. Ge¬ ringe Mengen des Fluids können einen Betrieb der elektrischen Maschine beeinträchtigen oder zu deren Zerstörung führen. In an inventive electrical machine, the In can be ¬ nenteil made thin and yet the erfindungsge ¬ Permitted electrical machine before a penetration of the fluid into the electric machine protected by the inner part ¬ the. Thus, in the case of a thin inner part, live parts, in particular the winding, can be protected from the fluid. Ge ¬ rings amounts of fluid can affect operation of the electrical machine or lead to their destruction.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug weist neben den bereits ange¬ führten Vorteilen auch den weiteren Vorteil auf, dass unabhängig vom Innenteil der äußere Mantel witterungsbeständig ausgeführt werden kann. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kühlmantels weist neben den bereits angeführten Vorteilen auch den weiteren Vorteil auf, dass das Innenteil und/oder der äußere Mantel vor dem Anordnen des Innenteils im äußeren Mantel vorteilhaft verbessert einfach bearbeitet wer¬ den können. So ist die Innenfläche des äußeren Mantels ein¬ fach bearbeitbar. Die Außenfläche des Innenteils ist leicht bearbeitbar . Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils, insbesondere einer erfindungsgemäßen Maschine, weist neben den bereits angeführten Vorteilen auch den weiteren Vorteil auf, dass der Kühlmantel mit einer ge¬ ringeren Lieferzeit bereitgestellt werden kann, da das Innen- teil in größeren Stückzahlen hergestellt wird und der äußere Mantel eine geringere Herstellungszeit benötigt. An inventive vehicle comprises in addition to the advantages already ¬ led to the further advantage that the outer jacket can be carried out independently of the weather-resistant inner part. Addition to the already cited advantages, an inventive method for manufacturing a cooling jacket according to the invention also has the further advantage that the inner part and / or the outer shell prior to placement of the inner part in the outer shell advantageously improves simply prepared who can ¬. Thus, the inner surface of the outer shell is a ¬ editable. The outer surface of the inner part is easy to work. An inventive method for producing a component according to the invention, in particular a machine according to the invention, in addition to the advantages already mentioned also has the further advantage that the cooling jacket can be provided with a ge ¬ ringeren delivery time, since the inner part is produced in large quantities and the outer jacket requires less production time.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
So ist eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kühlmantels vorteilhaft, bei der das Innenteil durch ein erstes Verfahren hergestellt ist und der äußere Mantel durch ein zweites Ver¬ fahren hergestellt ist, wobei zumindest teilweise durch das zweite Verfahren die Materialeigenschaft des äußeren Mantels ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil das die Materialeigen¬ schaft des Außenteils zumindest teilweise durch die Art und Durchführung des zweiten Verfahrens anders ausgebildet werden kann als die Materialeigenschaft des Innenteils. Thus, an embodiment of a cooling jacket according to the invention is advantageous in which the inner part is produced by a first method and the outer jacket is made by a second Ver ¬ drive, wherein at least partially by the second method, the material property of the outer shell is formed. This has the advantage that the Materialeigen ¬ shaft of the outer part can be formed differently than the material property of the inner part at least partially by the nature and implementation of the second method.
Das zweite Verfahren kann ein Gießverfahren sein. Ein Gießverfahren bietet hohe Freiheitsgrade in der Gestalt des äuße¬ ren Mantels. Das Gießverfahren ermöglicht, dass die Außenfläche des äuße¬ ren Mantels witterungsbeständig sein kann. Der Kühlmantel kann so auch als Gehäuse bei einem Bauteil, insbesondere ei¬ ner Maschine eines Fahrzeugs verwendet werden. Die Außenflä- che des äußeren Mantels kann z.B. dadurch witterungsbeständig sein, dass lokal begrenzte Überhänge ein Ansammeln von The second method may be a casting method. A casting method offers high degrees of freedom in the form of äuße ¬ ren mantle. The casting method allows the outer surface of the äuße ¬ ren jacket may be weather resistant. The cooling jacket can also be used as a housing in a component, in particular ei ¬ ner machine of a vehicle. The outside For example, the surface of the outer shell may be weather resistant in that localized overhangs may accumulate
Spritzwasser an Ausnehmungen des äußeren Mantels oder Überständen des äußeren Mantels verhindern. Das Spritzwasser kann die Lebenszeit eines Fahrzeugs verringern, da das Spritzwas¬ ser, z.B. bei entsprechenden Straßenverhältnissen, Streusalz enthalten kann. Befestigungsmittel des äußeren Mantels können Ausnehmungen des äußeren Mantels oder Überständen des äußeren Mantels aufweisen. Prevent splashing at recesses of the outer shell or protrusions of the outer shell. The splashing water can reduce the lifetime of a vehicle, since the Spritzwas ¬ water, for example, in appropriate road conditions, may contain road salt. Fasteners of the outer shell may have recesses of the outer shell or protrusions of the outer shell.
Der äußere Mantel kann durch das Gießverfahren Poren oder Lunker aufweisen. Die Gießverfahren unterliegen einer ständigen Weiterentwicklung so dass die Lunker oder Poren in ihrer Anzahl und/oder Größe verringert werden. Andererseits wird durch die Poren bei einem durch ein Gießverfahren hergestellten äußeren Mantel das Gewicht des äußeren Mantels geringer. The outer shell may have pores or voids through the casting process. The casting processes are subject to constant development so that the voids or pores are reduced in their number and / or size. On the other hand, through the pores of an outer shell made by a casting process, the weight of the outer shell becomes smaller.
Das Gießverfahren kann ein Druckgussverfahren sein. Mit einem Druckgussverfahren kann eine hohe Maßhaltigkeit bei hohen Freiheitsgraden in der Geometriegebung erreicht werden. So können Befestigungsmittel für unterschiedliche Befestigungs¬ möglichkeiten zur Verfügung gestellt werden. Das Druckgussverfahren ermöglicht glatte Flächen und Kanten. So können schädigende Stoffe aus der Umwelt weniger gut am Befesti- gungsmittel anhaften und das Befestigungsmittel nach und nach zerstören . The casting process may be a die casting process. With a die casting method, a high dimensional accuracy can be achieved with high degrees of freedom in the geometry. Thus, fastening means for different attachment ¬ possibilities can be provided. The die casting process enables smooth surfaces and edges. For example, harmful substances from the environment may adhere less well to the fastener and gradually destroy the fastener.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kühlmantels ist das Innenteil durch ein erstes Verfahren hergestellt und der äußere Mantel ist durch ein zweites Verfahren hergestellt, wobei zumindest teilweise durch das erste Verfahren die Materialeigenschaft des Innen¬ teils ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil das die Material¬ eigenschaft des Innenteils zumindest teilweise durch die Art und Durchführung des ersten Verfahrens anders ausgebildet werden kann als die Materialeigenschaft des äußeren Mantels. Das erste Verfahren kann ein Pressverfahren sein. Bei dem Herstellen durch das Pressverfahren wird das Innenteil verdichtet. Dies führt dazu, dass das Innenteil schon bei einer geringen Wandstärke eine hohe Stabilität aufweist. Bei einer geringeren Wandstärke kann aus dem Raum im Kühlmantel eine größere Menge an Wärme in einer Zeiteinheit durch das Innen¬ teil auf das Fluid in dem Kanal übertragen werden. In a further advantageous embodiment of a cooling jacket according to the invention, the inner part is produced by a first method and the outer jacket is produced by a second method, wherein at least partially by the first method, the material property of the inner ¬ part is formed. This has the advantage that the material property ¬ of the inner part can be formed differently at least partially by the nature and implementation of the first method as the material property of the outer shell. The first method may be a pressing method. In the manufacture by the pressing method, the inner part is compressed. This leads to the fact that the inner part has a high stability even with a small wall thickness. At a lower wall thickness a greater amount of heat per unit of time can be transmitted through the inner ¬ part on the fluid in the channel from the space in the cooling jacket.
Durch die Verdichtung des Pressverfahrens wird zusätzlich ei- ne bessere Wärmeübertragung zwischen dem Raum im Kühlmantel und dem Fluid im Kanal des Kühlmantels erreicht. By compressing the pressing process, a better heat transfer between the space in the cooling jacket and the fluid in the channel of the cooling jacket is additionally achieved.
Das Pressverfahren kann ein Strangpressverfahren sein. Ein Strangpressverfahren ermöglicht eine wirtschaftliche Ferti- gung des Innenteils mit einer geringen Dicke. The pressing process may be an extrusion process. An extrusion process enables economical production of the inner part with a small thickness.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kühlmantels weist der äußere Mantel ein Befesti¬ gungsmittel auf. Das Innenteil kann so vorteilhaft unabhängig von der Art der Befestigung des Kühlmantels in einem technischen Komplex hergestellt werden. Der äußere Mantel kann in¬ dividuell für eine bestimmte Konstruktion in einer bestimmten Anwendung mit einem Befestigungsmittel an einem erforderlichen Befestigungsort mit einem geeigneten Befestigungsmittel, insbesondere mit einer bestimmten Gestalt, hergestellt wer¬ den . In a further advantageous embodiment of a cooling jacket according to the invention, the outer coat on a Fixed To ¬ restriction means. The inner part can be made so advantageous regardless of the type of attachment of the cooling jacket in a technical complex. The outer sheath may be in ¬ dividual for a specific design in a specific application with a fastening means at a required mounting location with a suitable fastening means, in particular having a certain shape made ¬ the.
Der äußere Mantel kann an einem lokal begrenzten Befestigungsort in axialer Richtung ein lokal begrenztes Befestigungs- mittel aufweisen. Das lokal begrenzte Befestigungsmittel weist eine höhere Festigkeit auf als ein Ort des äußeren Man¬ tels außerhalb des lokal begrenzten Befestigungsortes, um ei¬ ne sichere Befestigung zu ermöglichen. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass der äußere Mantel an dem lokal begrenz- ten Befestigungsort in radialer Richtung eine größere Dicke aufweist als an anderen Orten in axialer Richtung. Durch das in axialer Richtung lokal begrenzte Befestigungsmittel wird eine Reduzierung des Gewichts des Kühlmantels erreicht. Der äußere Mantel kann an einem lokal begrenzten Befestigungsort an der Außenfläche in einer Umfangsrichtung des äußeren Mantels ein lokal begrenztes Befestigungsmittel aufweisen. Insbesondere kann durch ein lokal begrenztes Befestigungsmit¬ tel, das in axialer Richtung des äußeren Mantels lokal be¬ grenzt ist und in Umfangsrichtung des äußeren Mantels lokal begrenzt ist, zusätzlich eine größere Reduzierung des Gewichtes des Kühlmantels erreicht werden. The outer jacket can have a locally limited attachment means in the axial direction at a locally limited attachment location. The locally limited attachment means has a higher strength than a location of the outer Man ¬ means outside the localized attachment location to allow ei ¬ ne secure attachment. This can be achieved, for example, by virtue of the fact that the outer jacket has a greater thickness in the radial direction at the locally limited fastening location than at other locations in the axial direction. By means of the locally limited fixing means in the axial direction, a reduction of the weight of the cooling jacket is achieved. The outer shell may have a localized attachment means at a localized attachment location on the outer surface in a circumferential direction of the outer shell. In particular, can be achieved by a locally limited Befestigungsmit ¬ tel, which is in the axial direction of the outer shell locally ¬ limited and locally limited in the circumferential direction of the outer shell, in addition, a greater reduction in the weight of the cooling jacket can be achieved.
Das Befestigungsmittel kann einstückig mit dem äußeren Mantel verbunden sein. Dies hat den Vorteil, dass das Befestigungs¬ mittel und der äußere Mantel aus einem Material hergestellt werden können. The attachment means may be integrally connected to the outer shell. This has the advantage that the attachment ¬ medium and the outer jacket can be made of a material.
Das Befestigungsmittel kann im äußeren Mantel gehalten sein. Dies hat den Vorteil, dass das Befestigungsmittel beim Her¬ stellen des äußeren Mantels als Fertigteil zeitsparend am äu¬ ßeren Mantel befestigt werden kann. Wenn der äußeren Mantel z.B. mit einem Gießverfahren hergestellt wird, kann das Fertigteil in den äußeren Mantel zeitsparend eingegossen werden. The fastening means may be held in the outer jacket. This has the advantage that the fastening means at Her ¬ of the outer shell as a finished part time-saving can be attached to the externa ¬ ßeren coat. If the outer shell is produced, for example, by a casting process, the finished part can be poured into the outer jacket in a time-saving manner.
Der äußere Mantel kann eine Querschnittsebene senkrecht zu der axialen Richtung umgeben. Dies ermöglicht vorteilhaft, dass das Befestigungsmittel in einer beliebigen radialen Richtung am äußeren Mantel vorhanden ist. The outer jacket may surround a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction. This advantageously makes it possible for the attachment means to be present in any radial direction on the outer jacket.
Das Innenteil kann eine Querschnittsebene senkrecht zu der axialen Richtung umgeben. Dies hat den Vorteil, dass ein Raum, den das Innenteil senkrecht zu der axialen Richtung umgibt, vor dem Befestigungsmittel geschützt ist. So muss beim Anordnen des Befestigungsmittels an einem Befestigungsort mit einer bestimmten Gestalt nur geringe Rücksicht auf den Raum genommen werden. The inner part may surround a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction. This has the advantage that a space which surrounds the inner part perpendicular to the axial direction, is protected from the fastening means. Thus, when arranging the fastener at a mounting location with a certain shape, only slight consideration for the space must be taken.
Ein Bauteil, insbesondere eine Maschine, weist den Vorteil auf, dass es in verschiedenen Konstruktionen und Anwendungen an einem geeigneten Befestigungsort mit einem geeigneten Be- festigungsmittel , insbesondere einer bestimmten Gestalt, am Kühlmantel befestigbar ist. So kann das Bauteil unabhängig von der Konstruktion und der Anwendung eingesetzt werden. Eine gegebenenfalls notwendige Anpassung der Befestigungsmittel an eine bestimmte Konstruktion und eine bestimmte Anwendung erfolgt durch den äußeren Mantel. A component, in particular a machine, has the advantage that it can be used in various constructions and applications at a suitable place of attachment with a suitable fixing means, in particular a particular shape, is attachable to the cooling jacket. This allows the component to be used regardless of the design and application. Any necessary adaptation of the fastening means to a specific construction and a particular application is carried out by the outer jacket.
Bei einer Maschine kann das Befestigungsmittel am äußeren Mantel vorteilhaft so angeordnet werden, dass von der Maschi- ne eine möglichst große Menge einer Bewegungsenergie besser in eine Konstruktion eines technischen Komplexes übertragen wird, oder eine große Menge einer Bewegungsenergie von der Konstruktion eines technischen Komplexes in die Maschine bes¬ ser übertragen wird. In the case of a machine, the attachment means can advantageously be arranged on the outer jacket in such a way that the greatest possible amount of kinetic energy is transferred from the machine into a construction of a technical complex, or a large amount of kinetic energy from the construction of a technical complex into the structure Machine bes ¬ ser is transmitted.
Eine Maschine kann durch das Befestigungsmittel am äußeren Mantel schwingungarm in einer Konstruktion eines technischen Komplexes gelagert werden. Hierzu kann der äußere Mantel ein weiteres oder mehrere weitere Befestigungsmittel an einem Be- festigungsort oder an mehreren Befestigungsorten aufweisen. A machine can be stored vibration-poor in a construction of a technical complex by the attachment means on the outer jacket. For this purpose, the outer jacket can have one or more further fastening means at a fastening location or at a plurality of fastening locations.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kühlmantels ist die Materialeigenschaft eine Wärmeleitfähigkeit eines Materials, wobei der äußere Mantel ein erstes Material aufweist und das Innenteil ein zweites Material, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist, als das erste Material. Hierdurch wird eine bessere Wärmeübertra¬ gung zwischen dem Raum im Kühlmantel und dem Fluid im Kanal des Kühlmantels erreicht. In a further advantageous embodiment of a cooling jacket according to the invention, the material property is a thermal conductivity of a material, the outer jacket having a first material and the inner part a second material having a lower thermal conductivity than the first material. In this way, a better Heat Transf ¬ movement between the space in the cooling jacket and the fluid in the channel of the cooling jacket is achieved.
Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials kann unter anderem auch abhängig von der Porosität des Materials, d.h. von der Anzahl und Größe von Poren oder Lunkern. Among other things, the thermal conductivity of a material can vary depending on the porosity of the material, i. on the number and size of pores or voids.
Der äußere Mantel kann ein erstes Material aufweisen und das Innenteil ein zweites Material, so dass in einer Zeiteinheit das Fluid durch den äußeren Mantel weniger Wärme abgeben kann, als das Fluid durch das Innenteil aufnehmen kann. Somit wird durch den äußeren Mantel weniger Wärme abgestrahlt. Die Wärme kann durch das Fluid abtransportiert werden und in ei¬ nem Kühlkreislauf zum Erwärmen anderer Bauteile oder Räume genutzt werden kann. Der erfindungsgemäße Kühlmantel kann in einem technischen Komplex an einem Ort angeordnet sein, an der er einer Witterung ausgesetzt ist, ohne auf eine Nutzung einer Abwärme für die Erwärmung von Gegenständen oder Räumen verzichten zu müssen. Bei einem Fahrzeug kann die Abwärme zum Temperieren der Batterie genutzt werden. The outer jacket may comprise a first material and the inner member a second material so that in a unit of time the fluid will emit less heat through the outer jacket can, as the fluid can absorb through the inner part. Thus, less heat is radiated through the outer shell. The heat can be removed by the fluid and can be used in egg ¬ nem cooling circuit for heating other components or rooms. The cooling jacket according to the invention can be arranged in a technical complex in a place where it is exposed to weather, without having to forego the use of waste heat for the heating of objects or rooms. In a vehicle, the waste heat can be used to temper the battery.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kühlmantels weist das Innenteil einen Steg in axialer Richtung auf. Der erste Rand des Kanals umfasst eine Fläche des Stegs. Dies hat den Vorteil, dass durch den Steg mehrere Kanäle zu einer Aufnahme des Fluids in einfacher Wei¬ se gebildet werden. Da das Innenteil die Stege aufweist, kann der äußere Mantel individuell für eine bestimmte Konstruktion in einer bestimmten Anwendung mit einer individuellen Materi- aleigenschaft hergestellt werden, ohne dass die Lage der Ste¬ ge berücksichtigt werden muß. So können z.B. unterschiedliche Befestigungsmöglichkeiten durch den äußeren Mantel zur Verfügung gestellt werden, ohne dass ein Steg sich an einer bestimmten Stelle des Kühlmantels nicht befinden kann. In a further advantageous embodiment of a cooling jacket according to the invention, the inner part has a web in the axial direction. The first edge of the channel comprises a surface of the web. This has the advantage that several channels are formed by the web in a simple Wei ¬ se for receiving the fluid. Since the inner part has the webs, the outer sheath can be manufactured individually aleigenschaft for a specific design in a specific application with an individual Materi-, without the position of Ste ¬ ge must be considered. For example, different mounting options can be provided by the outer jacket, without a web can not be located at a certain point of the cooling jacket.
Die axialen Stege können einteilig mit dem Innenteil ausge¬ führt werden, um bei der Herstellung des Innenteils Zeit zu sparen . Die Stege können durch ein Pressverfahren hergestellt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Stege aufgrund ihrer axialen Richtung zeitsparend mit dem Pressverfahren hergestellt werden können. Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Stege, insbesondere bei einer Herstellung der Stege mit einem Presseverfahren, durch einen spanabhebenden Prozess, z.B. durch eine Drehbearbeitung, in ihrer Höhe einander angeglichen werden können und die Höhe der Stege nahezu beliebig verkleinert werden kann. So kann eine geringe Dicke des Kühlmantels erreicht werden, so dass ein erfindungsgemäßes Bauteil, insbesondere eine er¬ findungsgemäße Maschine eine hohe Leistungsdichte aufweisen kann . The axial webs can be made in one piece with the inner part ¬ leads to save time in the production of the inner part. The webs can be produced by a pressing process. This has the advantage that the webs can be produced time-saving with the pressing process due to their axial direction. It is also advantageous that the webs, in particular in a production of the webs with a press method by a machining process, for example by a turning, can be adjusted in height to each other and the height of the webs can be reduced almost arbitrarily. Thus, a small thickness of the cooling jacket can be achieved, so that an inventive device, in particular a He ¬ invention modern machine may have a high power density.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie sie erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Figuren dargestellt und näher erläutert werden. Es zeigen: The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the description of the exemplary embodiments which are illustrated and explained in connection with the figures. Show it:
FIG 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kühlmantels,1 shows a first embodiment of a cooling jacket,
FIG 2 ein Querschnitt entlang der Linie II-II der FIG 1,2 shows a cross section along the line II-II of FIG 1,
FIG 3 ein Ausführungsbeispiel eines äußeren Mantels,3 shows an embodiment of an outer jacket,
FIG 4 ein Ausführungsbeispiel eines Innenteils, 4 shows an embodiment of an inner part,
FIG 5 ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs,  5 shows an embodiment of a vehicle,
FIG 6 ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Maschi- ne .  6 shows an embodiment of an electrical machine.
FIG 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kühlmantels 1, der ein Innenteil 3 und einen äußeren Mantel 2 umfasst, der sich in einer axialen Richtung 4 erstreckt, wobei der äußere Man- tel 2 das Innenteil 3 in einer Querschnittsebene, die die FIG 1 zeigt, senkrecht zu der axialen Richtung 4 umgibt. Der Kühlmantel 1 weist eine Dicke D auf. Der Kühlmantel 1 weist einen Kanal 6 zur Kühlung mit einem Fluid 20 auf, wobei ein erster Rand des Kanals 6 eine Außenfläche 7 des Innenteils 3 umfasst und ein zweiter Rand des Kanals 6 die Innenfläche 8 des äußeren Mantels 2 umfasst. Das Innenteil 3 ist im äußeren Mantel 2 angeordnet, wobei der äußere Mantel 2 ein Befesti¬ gungsmittel 10 aufweist. In dem Kühlmantel 1 wird zur Kühlung das Fluid 20 verwendet, wobei in den Figuren das Fluid 20 durch einen Pfeil repräsentiert ist, der eine Fließrichtung des Fluids 20 andeutet. Das Fluid 20 kann über den Zufluss 15, den der äußere Mantel 2 aufweist, in den Kanal 6 fließen. Das Fluid 20 wird zusätzlich durch Stege 17 mäanderförmig zu einem Abfluss 16 geführt, den der äußere Mantel 2 aufweist. Das Fluid 20 kann über den Abfluss 16 des Kühlmantels 1 ab¬ fließen. Es wird als Fluid 20 ein Kühlmittel verwendet, das aus Wasser und Glysantin G30® im Verhältnis 50:50 besteht. 1 shows an embodiment of a cooling jacket 1, which comprises an inner part 3 and an outer jacket 2, which extends in an axial direction 4, wherein the outer shell 2, the inner part 3 in a cross-sectional plane, which shows the FIG 1, perpendicular surrounds to the axial direction 4. The cooling jacket 1 has a thickness D. The cooling jacket 1 has a channel 6 for cooling with a fluid 20, wherein a first edge of the channel 6 comprises an outer surface 7 of the inner part 3 and a second edge of the channel 6, the inner surface 8 of the outer shell 2 comprises. The inner part 3 is arranged in the outer shell 2, the outer shell 2 has a Fixed To ¬ restriction means 10th In the cooling jacket 1, the fluid 20 is used for cooling, wherein in the figures, the fluid 20 is represented by an arrow, which indicates a flow direction of the fluid 20. The fluid 20 can flow into the channel 6 via the inflow 15 that the outer jacket 2 has. The fluid 20 is additionally meandered by webs 17 led to a drain 16, which has the outer jacket 2. The fluid 20 can flow through the outlet 16 of the cooling jacket 1 from ¬ . It is used as a refrigerant fluid 20, which consists of water and Glysantin ® G30 in the ratio 50:50.
Das Innenteil 3 umgibt einen Raum 9 senkrecht zu einer axia¬ len Richtung 4. Der erste Rand des Kanals 6 umfasst eine Flä¬ che 21 eines Stegs 17. Am ersten Rand des Kanals 6 weist das Innenteil 4 eine geringe Dicke d auf. Eine Höhe H der Stege 17 ermöglichen eine geringe Dicke D des Kühlmantels 1. Der äußere Mantel 2 weist ein weiteres Befestigungsmittel 13 an einem weiteren Befestigungsort 12 auf, so dass der Kühlmantel 1 mehrere Befestigungsorte aufweist. Der äußere Mantel 2 weist das Befestigungsmittel 10 und das weitere Befestigungs- mittel 13 an verschiedenen radialen Richtungen auf. The inner part 3 surrounds a space 9 perpendicular to an axia ¬ len direction 4. The first edge of the channel 6 comprises a FLAE ¬ surface 21 of a ridge 17. On the first edge of the channel 6, the inner part 4 has a small thickness d. A height H of the webs 17 allow a small thickness D of the cooling jacket 1. The outer jacket 2 has a further attachment means 13 at a further attachment location 12, so that the cooling jacket 1 has a plurality of attachment locations. The outer jacket 2 has the fastening means 10 and the further fastening means 13 in different radial directions.
Die FIG 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie II-II der FIG 1. Der äußere Mantel 2, der sich in die axiale Richtung 4 erstreckt, umgibt das Innenteil 3 in einer Querschnittsebene 5 senkrecht zu der Axialrichtung 4. Die FIG 2 zeigt, dass der äußere Mantel 2 das weitere Befestigungsmittel 13 an dem wei¬ teren Befestigungsort 12 aufweist, der sich in axialer Richtung 4 an dem lokal begrenzten weiteren Befestigungsort 12 erstreckt . 2 shows a cross section along the line II-II of FIG 1. The outer jacket 2, which extends in the axial direction 4, surrounds the inner part 3 in a cross-sectional plane 5 perpendicular to the axial direction 4. FIG having the outer shell 2, the further fastening means 13 on the white ¬ direct attachment location 12, which extends in the axial direction 4 at the locally limited additional mounting location 12th
Die FIG 3 zeigt den äußeren Mantel 2, bevor das Innenteil 3 in dem äußeren Mantel 2 angeordnet wird. Der äußere Mantel 2 ist durch ein Druckgussverfahren hergestellt und weist das Material AlSi9Cu3 auf. FIG. 3 shows the outer jacket 2 before the inner part 3 is arranged in the outer jacket 2. The outer jacket 2 is made by a die casting process and has the material AlSi9Cu3.
Die FIG 4 zeigt das Innenteil 3 vor einem Anordnen im äußeren Mantel 2. Das Innenteil 3 ist durch ein Strangpressverfahren hergestellt und weist das Material AlMgSi 0,5 F22 auf. Die FIG 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektrischenFIG. 4 shows the inner part 3 before being arranged in the outer jacket 2. The inner part 3 is produced by an extrusion process and has the material AlMgSi 0.5 F22. 6 shows an embodiment of an electrical
Maschine 61, die einen Stator 63 und einen Rotor 64 umfasst. Ein Gehäuse der elektrischen Maschine 61 umfasst einen Kühlmantel 1 und Lagerschilde 66. Der Rotor 64 weist eine Welle 65 auf und ist drehbar in den Lagerschilden 66 durch Lager 62 gelagert. Der Kühlmantel 1 umfasst den äußeren Mantel 2, das Innenteil 3 und Verschlüsse 67. Die Verschlüsse 67 verschlie¬ ßen Öffnungen 19, so dass eine mäanderförmige Führung des Fluids 20 erreicht wird. Machine 61, which includes a stator 63 and a rotor 64. A housing of the electric machine 61 comprises a cooling jacket 1 and end shields 66. The rotor 64 has a shaft 65 and is rotatably mounted in the end shields 66 by bearings 62. The cooling jacket 1 comprises the outer shell 2, the inner part 3 and fasteners 67. The fasteners 67 verschlie ¬ SEN openings 19 so that a meander-shaped guide of the fluid is achieved 20th
Ein magnetischer Kreis der elektrischen Maschine 61 weist den Stator 63, den Rotor 64 und die Wicklung 631 auf. Der magnetische Kreis ermöglicht, dass die elektrische Maschine elekt- rische Energie in Bewegungsenergie wandelt oder Bewegungs¬ energie in elektrische Energie. A magnetic circuit of the electric machine 61 includes the stator 63, the rotor 64 and the coil 631. The magnetic circuit allows the electric machine converts electrical energy into kinetic energy or motion ¬ energy into electrical energy.
Die FIG 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 51. Das Fahrzeug 51 weist einen Antrieb 57 auf, der eine erfin- dungsgemäße elektrische Maschine 52 umfasst. Der Antrieb 57 ist mit einem Rad 571 des Fahrzeugs 51 gekoppelt und erzeugt eine Bewegungsenergie, die das Fahrzeug 51 in einer Bewe¬ gungsrichtung 58 bewegen kann. Die erfindungsgemäße elektrische Maschine 52 weist an einem lokal begrenzten Befestigung- sort ein Befestigungsmittel 50 auf. Das Fahrzeug 51 weist ei¬ nen erfindungsgemäßen Kühlkreislauf 60 auf, der die elektrische Maschine 52, eine Pumpe 54, ein Fluid 59 und eine elekt¬ rische Batterie 53 umfasst. Das Fluid 59 umfasst Wasser und Glysantin G30® im Verhältnis 50:50. Das Fluid 59 fließt zur Kühlung der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 52 in dem Kühlkreislauf 60 durch eine Pumpe 54 bewegt aus einem Abfluss 56 der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 52 zu der Batterie 53, um diese auf eine Temperatur zu erwärmen, die eine optimale Nutzung der Batterie ermöglicht. Von der Batterie 53 fließt das Fluid 59 über einen Zufluss 52 in die erfindungs¬ gemäße elektrische Maschine 52. FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a vehicle 51. The vehicle 51 has a drive 57, which comprises an electric machine 52 according to the invention. The drive 57 is coupled to a wheel 571 of the vehicle 51 and produces a movement energy which can move the vehicle 51 in a supply direction BEWE ¬ 58th The electrical machine 52 according to the invention has a fastening means 50 at a locally limited attachment. The vehicle 51 has ei ¬ NEN cooling circuit 60 according to the invention comprising the electric machine 52, a pump 54, a fluid 59 and a generic battery elekt ¬ 53rd The fluid 59 comprises water and Glysantin ® G30 in the ratio 50:50. The fluid 59 flows to cool the electric machine 52 according to the invention in the cooling circuit 60 by a pump 54 moves from a drain 56 of the electric machine 52 according to the invention to the battery 53 to heat them to a temperature that allows optimal use of the battery. From the battery 53, the fluid 59 flows via an inlet 52 into the electric machine 52 according to the invention.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher beschrieben wurde, ist sie nicht auf die offenbarten Beispiele beschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been described in detail by the preferred embodiments, it is not limited to the disclosed examples. Other variations can be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kühlmantel (1) zur Kühlung mit einem Fluid (20, 59), um¬ fassend 1. cooling jacket (1) for cooling with a fluid (20, 59) to ¬ summarizes
- ein Innenteil (3) , an inner part (3),
- einen äußeren Mantel (2), der sich in eine axiale Richtung (4) erstreckt, wobei der äußere Mantel (2) das Innenteil (3) in einer Querschnittsebene (5) senkrecht zu der axialen Richtung (4) umgibt,  an outer shell (2) extending in an axial direction (4), the outer shell (2) surrounding the inner part (3) in a cross-sectional plane (5) perpendicular to the axial direction (4),
- einen Kanal (6) zu einer Aufnahme des Fluids (20, 59), wo¬ bei ein erster Rand des Kanals (6) eine Außenfläche (7) des Innenteils (3) umfasst und ein zweiter Rand des Kanals (6) eine Innenfläche (8) des äußeren Mantels (2) umfasst, wobei das Innenteil (3) im äußeren Mantel (2) angeordnet ist, wobei eine Materialeigenschaft des äußeren Mantels (2) anders ausgebildet ist als die Materialeigenschaft des Innenteils- A channel (6) to a receptacle of the fluid (20, 59), where ¬ at a first edge of the channel (6) an outer surface (7) of the inner part (3) and a second edge of the channel (6) comprises an inner surface (8) of the outer shell (2), wherein the inner part (3) is arranged in the outer shell (2), wherein a material property of the outer shell (2) is different from the material property of the inner part
(3) . (3).
2. Kühlmantel (1) nach Anspruch 1, wobei das Innenteil (2) durch ein erstes Verfahren hergestellt ist und der äußere2. Cooling jacket (1) according to claim 1, wherein the inner part (2) is produced by a first method and the outer
Mantel (3) durch ein zweites Verfahren hergestellt ist, wobei zumindest teilweise durch das zweite Verfahren die Material¬ eigenschaft des äußeren Mantels (2) ausgebildet ist. Jacket (3) is produced by a second method, wherein at least partially by the second method, the material ¬ property of the outer jacket (2) is formed.
3. Kühlmantel (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der äußere Mantel (2) ein Befestigungsmittel (10, 50) aufweist. 3. cooling jacket (1) according to claim 1 or 2, wherein the outer jacket (2) has a fastening means (10, 50).
4. Kühlmantel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Materialeigenschaft eine Wärmeleitfähigkeit eines Materials ist, wobei der äußere Mantel (2) ein erstes Materi¬ al aufweist und das Innenteil (3) ein zweites Material, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist, als das erste Ma¬ terial . 4. cooling jacket (1) according to one of the preceding claims, wherein the material property is a thermal conductivity of a material, wherein the outer jacket (2) has a first Materi ¬ al and the inner part (3) a second material having a lower thermal conductivity, as the first Ma ¬ TERIAL.
5. Kühlmantel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Innenteil (3) einen Steg (17) in axialer Richtung5. cooling jacket (1) according to one of the preceding claims, wherein the inner part (3) has a web (17) in the axial direction
(4) aufweist und der erste Rand des Kanals (6) eine Fläche (21) des Stegs (17) umfasst. (4) and the first edge of the channel (6) comprises a surface (21) of the web (17).
6. Bauteil (52,61), insbesondere Maschine, umfassend einen Kühlmantel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 6. component (52,61), in particular machine, comprising a cooling jacket (1) according to one of the preceding claims.
7. Fahrzeug (51), umfassend ein Bauteil (52,61), insbesondere eine Maschine, nach Anspruch 6. 7. vehicle (51), comprising a component (52,61), in particular a machine according to claim 6.
8. Verfahren zur Herstellung eines Kühlmantels (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Innenteil (3) im äußeren Mantel (2) angeordnet wird. 8. A method for producing a cooling jacket (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the inner part (3) in the outer jacket (2) is arranged.
9. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (52,61), insbe¬ sondere Maschine, nach Anspruch 6, wobei ein Kühlmantel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bereitgestellt wird. 9. A method for producing a component (52,61), in particular ¬ special machine, according to claim 6, wherein a cooling jacket (1) according to one of claims 1 to 5 is provided.
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