EP4674034A1 - Blechpaket - Google Patents

Blechpaket

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Publication number
EP4674034A1
EP4674034A1 EP24732414.8A EP24732414A EP4674034A1 EP 4674034 A1 EP4674034 A1 EP 4674034A1 EP 24732414 A EP24732414 A EP 24732414A EP 4674034 A1 EP4674034 A1 EP 4674034A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling
adhesive
laminated core
individual sheets
channel
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.)
Pending
Application number
EP24732414.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Mutzbauer
Johannes Schmidt
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
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP4674034A1 publication Critical patent/EP4674034A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/021—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, moulding insulation, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/06—Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew

Definitions

  • cooling pipes are usually used for the cooling circuit of the water cooling system.
  • the thermal connection of the cooling pipes to the laminated core is a major challenge, as the cooling pipes must have clearance for installation, which means that they are surrounded by an insulating layer of air and therefore have difficulty dissipating the heat from the laminated core.
  • the cooling pipes are usually made of stainless steel or plastic.
  • the invention is based on the object of improving heat dissipation.
  • claim 1 i.e. a method for producing a laminated core comprising a plurality of individual sheets, wherein the individual sheets are bonded together by an anaerobic adhesive in such a way that at least one cooling channel, preferably a cooling circuit system, is sealed in a media-tight manner.
  • the adhesive is, for example, an anaerobic-curing securing adhesive that is preferably high-strength.
  • the adhesive advantageously has the following physical properties:
  • Viscosity at 25°C between 50 and 60 mPa*s Density at 25°C: approx. 1.05 g/cm 3
  • the adhesive cures so that it is hand-tight after five to ten minutes and functional after approx. 30 to 40 minutes.
  • a compressive shear strength according to DIN EN ISO 10123 is advantageously at least 28 N/mm 2 .
  • the adhesive hardens quickly, and this can also be accelerated with an activator.
  • the adhesive is resistant to shear stress and dynamic loading.
  • the adhesive Due to its very low viscosity, the adhesive has very good flow properties.
  • a cooling circuit system has a plurality of cooling channels.
  • the adhesive advantageously penetrates into the gaps between two individual sheets, particularly by means of capillary action, and can harden there.
  • the adhesive can also harden through the introduction of heat.
  • the adhesive is of low viscosity.
  • the adhesive Due to its low viscosity, the adhesive can penetrate into the smallest gaps, e.g. hairline cracks or microporosities, and fill them due to capillary action.
  • the object is further achieved by a laminated core comprising a plurality of materially bonded individual sheets such that at least one cooling channel, preferably a cooling circuit system, is sealed in a media-tight manner.
  • the individual sheets are advantageously connected by means of an anaerobic adhesive.
  • the object is also achieved by a dynamo-electric machine, wherein the machine can be cooled by flowing coolant, for example water, through at least one cooling channel, comprising such a laminated core.
  • coolant for example water
  • Oil or other liquids can also be used as coolant.
  • the laminated core is sealed with the adhesive, which has many advantages. These include the elimination of cooling pipes and the elimination of the assembly process. Even non-circular cooling channel structures can therefore be used for water cooling (or other liquid cooling), e.g. cooling channels for external ventilation.
  • the invention makes it possible to increase the cooled surface area and thus achieve better cooling properties and lower engine temperatures.
  • the engine can be better utilized in terms of power and/or torque density.
  • the axial thermal conductivity of the laminated core is also advantageously increased, since fine air pockets/gaps between the individual sheets are now filled with adhesive.
  • a further advantage is the saving of installation space in the axial direction due to simpler deflection in the bearing shield.
  • the machine advantageously has at least one bearing plate, wherein the bearing plate has at least one channel designed to divert the cooling liquid.
  • a particularly preferred design is one in which two bearing plates are present (A-side and B-side).
  • a cooling circuit system can be created, as coolant can flow through the cooling channels and thus cool the machine.
  • the coolant can be diverted in the area of the bearing shield and flow through another cooling channel.
  • the machine is preferably housingless.
  • the machine advantageously has an inlet for the coolant and an outlet.
  • the problem is also solved by a method for operating a dynamo-electric machine, wherein the machine is cooled by a cooling liquid, wherein the cooling liquid flows through cooling channels.
  • the cooling liquid is preferably diverted within and/or on at least one bearing shield.
  • the channel(s) for deflection can, for example, also be integrated into the sheet metal package.
  • FIG 1 a laminated core
  • FIG 2 and 3 possible bearing shield designs
  • FIG 4 a dynamoelectric rotary machine with a rotor and a shaft as well as a
  • FIG 5 a manufacturing process
  • FIG 6 an operation of the machine
  • FIG 7 a possible arrangement of cooling channels
  • FIG 8 a sheet metal section
  • FIG 9 a possible arrangement of cooling channels
  • FIG 10 a sheet metal section
  • FIG 11 a sheet metal section
  • FIG 12 a possible arrangement of cooling channels
  • FIG 13 a possible arrangement of cooling channels
  • FIG 14 a sheet metal section
  • FIG 15 a possible arrangement of cooling channels.
  • FIG 1 shows a laminated core 3 .
  • the laminated core 3 has a plurality of individual sheets 4. The individual sheets are bonded to one another.
  • the figure also shows an opening 5 for a rotor and teeth 6 .
  • the laminated core has cooling channels 10A...17A and cooling channels 10B...17B.
  • the channels 10A, 11A, 12A, 13A, 14A, 16A and 10B, 11B, 12B, 13B, 14B, 16B in the sheet metal section according to the prior art are used for external ventilation, the channels 15A, 17A, 17B for water cooling.
  • the invention advantageously allows all channels to be used for water cooling or another cooling liquid cooling, e.g. oil.
  • the cooling channels are advantageously separated from each other.
  • FIGS 2 and 3 show possible bearing plate designs.
  • the bearing plate 20 in FIG 2 has the channels 31A and 31B, which enable the cooling liquid to be diverted.
  • the bearing plate 21 in FIG 3 has the channels 40A and 40B which enable a diversion of cooling liquid.
  • an opening 23 is shown.
  • the opening 23 preferably serves as a cable feedthrough from the winding to the terminal box.
  • FIG 4 shows a dynamoelectric rotary machine 100 with a rotor 101 and a shaft 103 as well as a stator 102.
  • the stator 102 has a plurality of individual sheets 104 which are connected to one another by means of an adhesive 105.
  • FIG 5 shows a manufacturing process
  • the adhesive 105 enters, in particular by means of capillary action, into the gaps between two individual sheets 4, 104.
  • step S3 curing takes place. This can be achieved at ambient temperature or by applying heat.
  • FIG 6 shows an example of an operation of the machine 100.
  • the machine is cooled by a cooling liquid in that in a process step S11 the cooling liquid flows through at least one cooling channel 10A..17A, 10B...17B.
  • a method step S12 the cooling liquid is diverted within and/or on at least one bearing plate 20, 21.
  • another cooling channel is flowed through.
  • the electrical sheets of the stator laminated core are advantageously bonded together, thereby creating a seal for the cooling circuit.
  • the redirection of the water cooling in the area of the bearing plates or alternatively in the front area of the laminated core can be solved very easily and in a space-saving manner by geometric milling.
  • An alternative to milling the front-side sheets is, for example, additional punching in the front-side sheets.
  • the additional punchings to form deflection channels can also be made within the sheet metal package, i.e. not on the front side.
  • FIG 7 shows a possible arrangement 700 of cooling channels formed by an exemplary sheet metal cut 800 in FIG 8, where several openings 8001, 8002, 8003 and 8004 are present.
  • the arrangement 700 shown in FIG. 7 can be formed by twisting a plurality of individual laminated cores.
  • Y angle between the cooling channel openings
  • FIG 7 shows a sheet metal section without stator teeth and stator slots, the focus here is on a representation of the arrangement of cooling channels.
  • FIG 9 shows a further arrangement 900, which can be formed in particular by means of sheet metal cuts, which are shown in FIG 10.
  • the sheet metal section 1000 in FIG 10 shows a plurality of openings, which are designated as examples 10001, 10002 and 1003 as shown.
  • cooling channels in the figures are chosen as examples; other figures and shapes can also be adopted.
  • the cooling channels can, for example, be round, as a slot, elliptical and/or polygonal, although this list is not exhaustive.
  • the process is also well suited to a laminated core constructed in this way with a plurality of such individual sheets.
  • FIG 11 A further advantageous embodiment is shown in FIG 11 with the sheet metal section 1100.
  • an asymmetrical cooling channel structure can be created in the sheet metal package.
  • the sheet metal cut 1100 is divided into four segments, whereby the two opposite segments are at least substantially identical in shape.
  • two opposite segments are designed in such a way that n cooling channels are evenly distributed over 90 ° at an angle a.
  • n/2 cooling channels are embossed into the other segments, with an angular offset of 2
  • the laminated core When manufacturing the laminated core, the laminated core is preferably twisted by 90° (as an example), but other angles are also possible. This preferably averages out mechanical tolerances and magnetic anisotropies.
  • the result in the laminated core is not a straight-line cooling channel, but a cooling channel with a grid structure, which causes turbulence in the cooling medium and thus enables increased heat transfer.
  • the laminated core is provided with the reference symbol 1200 in FIG. 12. This shows a possible twisting of individual cores.
  • FIG 13 also shows this from a different perspective (see reference numeral 1300).
  • a media-tight laminated core with an arrangement described above enables, for example, in addition to the advantages of a media-tight laminated core, which consists in a more direct heat transfer from the laminated core to the cooling medium, no or hardly any contact resistance and a overall more efficient and better cooling, the following additional advantages:
  • the cooling channels in the respective segments can also be formed with n-1 cooling channels.
  • the same or at least a similar angular offset a is preferably achieved.
  • an opening angle ß2 is preferably designed to be larger than ß l (see FIG. 14) in order to enable the cooling channels to overlap.
  • the cooling channels are shifted by the angle y2 in order to enable the cooling channels to overlap, preferably y2 is larger than yl •
  • FIG. 14 Such an embodiment of a sheet metal section with the individual angles 14000 is shown in FIG. 14.
  • the openings 14001 to 14011 designed for flow are also shown there.
  • FIG 15 shows an example of a plurality of laminated cores that are arranged twisted relative to one another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets (3), aufweisend eine Mehrzahl an Einzelblechen (4, 104), wobei durch einen anaeroben Klebstoff (105) die Einzelbleche (4, 104) stoffschlüssig miteinander verbunden werden, derart, dass wenigstens ein Kühlkanal (10A…17A, 10B…17B), vorzugsweise ein Kühlkreislaufsystem, mediendicht abgedichtet wird.

Description

Beschreibung
Blechpaket
Bei gehäuselosen Motoren werden meist Kühlrohre für den Kühlkreislauf der Wasserkühlung eingesetzt. Hierbei ist die thermische Anbindung der Kühlrohre an das Blechpaket eine große Herausforderung, da die Kühlrohre zur Montage Spiel aufweisen müssen, wodurch diese allerdings durch eine isolierende Luftschicht umgeben sind und somit schlecht die Wärme aus dem Blechpaket abführen können. Die Kühlrohre weisen meist Edelstahl oder Kunststoff auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entwärmung zu verbessern .
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch Anspruch 1, d. h. ein Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets, aufweisend eine Mehrzahl an Einzelblechen, wobei durch einen anaeroben Klebstoff die Einzelbleche stoff schlüssig miteinander verbunden werden, derart, dass wenigstens ein Kühlkanal, vorzugsweise ein Kühlkreislaufsystem, mediendicht abgedichtet wird.
Dies gelingt vorteilhaft dadurch, dass der Kühlkanal, vorzugsweise das Kühlkreislaufsystem, mit dem Klebstoff geflutet wird .
Der Klebstoff ist beispielsweise ein anaerob härtender Sicherungsklebstoff, der vorzugsweise hochfest ist. Im flüssigen Zustand, also insbesondere vor einer Aushärtung, weist der Klebstoff vorteilhaft die folgenden physikalischen Eigenschaften auf:
Chemische Charakterisierung: Methacrylsäureester Aushärtungssystem: Anaerob härtend;
Viskosität bei 25°C: zwischen 50 und 60 mPa*s Dichte bei 25°C. ca. 1.05 g/cm3 Bei einer Temperatur von ca. 23°C härtet der Klebstoff vorteilhaft derart aus, dass er nach fünf bis zehn Minuten handfest ist und eine Funktionsfähigkeit nach ca. 30 bis 40 Minuten gegeben ist.
Ausgehärtet ist vorteilhaft ein Temperatureinsatzbereich von - 60 °C bis zu 180 °C möglich. Eine Druckscherfestigkeit gemäß DIN EN ISO 10123 liegt vorteilhaft bei wenigstens 28 N/mm2.
Der Klebstoff härtet schnell aus, dies kann auch auch mit einem Aktivator beschleunigt werden. Der Klebstoff weist Widerstandsfähigkeit ggü. Scherbeanspruchung und auch ggü. einer dynamischen Belastung auf.
Aufgrund einer sehr niedrigen Viskosität weist der Klebstoff sehr gute Fließeigenschaften auf.
Vorzugsweise weist ein Kühlkreislaufsystem eine Mehrzahl an Kühlkanälen auf.
Der Klebstoff tritt vorteilhaft, insbesondere mittels Kapil- lar-Wirkung, in zwischen zwei Einzelblechen liegende Zwischenräume ein und kann dort aushärten. Der Klebstoff kann auch durch Wärmeeintrag aushärten.
Vorzugsweise ist der Klebstoff niederviskos.
Durch die niedrige Viskosität kann der Klebstoff aufrund von Kapillar-Wirkung in kleinste Spalte, z.B. auch Haarrisse oder Mikroporositäten, eindringen und diese füllen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt ferner durch ein Blechpaket, aufweisend eine Mehrzahl an stoff schlüssig verbundenen Einzelblechen, derart, dass wenigstens ein Kühlkanal, vorzugsweise ein Kühlkreislaufsystem, mediendicht abgedichtet ist. Die Einzelbleche sind vorteilhaft mittels eines anaeroben Klebstof fes verbunden .
Die Lösung der Aufgabe gelingt zudem durch eine dynamoelektrische Maschine , wobei die Maschine durch Durchströmen von Kühl flüssigkeit , beispielsweise Wasser, durch wenigstens einen Kühlkanal kühlbar ist , aufweisend ein derartiges Blechpaket .
Als Kühl flüssigkeit kann auch z . B . Öl oder andere Flüssigkeiten eingesetzt werden .
Das Blechpaket ist durch den Klebstof f abgedichtet , was viele Vorteile mit sich bringt . Hierzu zählen ein Entfall von Kühlrohren und Entfall des Montageprozesses . Auch unrunde Kühlkanal-Strukturen sind dadurch für eine Wasserkühlung ( oder andere Flüssigkeitskühlung) nutzbar, z . B . Kühlkanäle der Fremdbelüftung .
Durch die Erfindung kann eine Erhöhung der gekühlten Oberfläche erreicht werden und somit können bessere Kühlungseigenschaften und niedrigere Motortemperaturen erreicht werden . Hinsichtlich Leistungs- und/oder Drehmomentdichte ist der Motor besser ausnutzbar .
Neben der Oberf lächen-Vergrößerung wird zudem vorteilhaft die axiale Wärmeleitfähigkeit des Blechpaketes erhöht , da feine Lufteinschlüsse / Spalte zwischen den Einzelblechen nun mit Klebstof f gefüllt sind .
Eine Bauraumeinsparung in axialer Richtung durch einfachere Umlenkung im Lagerschild ist ein weiterer Vorteil .
Die Maschine weist vorteilhaft wenigstens ein Lagerschild auf , wobei das Lagerschild wenigstens einen Kanal aufweist , ausgebildet zur Umlenkung der Kühl flüssigkeit . Besonders bevorzugt ist eine Aus führung wonach zwei Lagerschilder vorhanden sind (A-seitig und B-seitig) .
Auf diese Weise kann ein Kühlkreislaufsystem geschaf fen werden, da Kühl flüssigkeit durch die Kühlkanäle fließen kann und somit die Maschine kühlt . Die Kühl flüssigkeit kann im Bereich des Lagerschilds umgelenkt werden und einen anderen Kühlkanal durchfließen .
Dies gelingt vorteilhaft dadurch, dass der Kanal wenigstens zwei Kühlkanäle miteinander verbindet .
Die Maschine ist vorzugsweise gehäuselos .
Die Maschine weist vorteilhaft einen Einlass für die Kühlflüssigkeit und einen Auslass auf .
Die Lösung der Aufgabe gelingt zudem durch ein Verfahren zum Betrieb einer dynamoelektrischen Maschine , wobei die Maschine durch eine Kühl flüssigkeit gekühlt wird, wobei Kühlkanäle von der Kühl flüssigkeit durchströmt werden .
Die Kühl flüssigkeit wird vorzugsweise innerhalb und/oder an wenigstens einem Lagerschild umgelenkt .
Der, bzw . die Kanäle zur Umlenkung können beispielsweise auch im Blechpaket integriert sein .
Einzelbleche werden derzeit vorteilhaft gehandelt , also ausgerichtet und verspannt . Backlack-Blechpakete hingegen sind aufgrund eines aufwändigen Herstellungsprozesses , insbesondere aufgrund von Verspann- und Backvorrichtungen, auch schwierig zu handeln . Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist , dass durch die stof f schlüssige Verbindung, vorteilhaft das Kleben, ein einfacheres Handling des Blechpaketes in nachfolgenden Prozessschritten gegeben ist , auch beispielsweise beim Einlegen einer Wicklung . Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Aus führungsbeispiele näher beschrieben und erläutert .
Es zeigen :
FIG 1 ein Blechpaket ,
FIG 2 und 3 mögliche Lagerschildaus führungen,
FIG 4 eine dynamoelektrische rotatorische Maschine mit einem Rotor und einer Welle sowie einem
Stator,
FIG 5 ein Herstellungsverfahren,
FIG 6 einen Betrieb der Maschine ,
FIG 7 eine mögliche Anordnung von Kühlkanälen,
FIG 8 einen Blechschnitt ,
FIG 9 eine mögliche Anordnung von Kühlkanälen,
FIG 10 einen Blechschnitt ,
FIG 11 einen Blechschnitt ,
FIG 12 eine mögliche Anordnung von Kühlkanälen,
FIG 13 eine mögliche Anordnung von Kühlkanälen,
FIG 14 einen Blechschnitt und
FIG 15 eine mögliche Anordnung von Kühlkanälen .
FIG 1 zeigt ein Blechpaket 3 . Das Blechpaket 3 weist in der Figur eine Mehrzahl an Einzelblechen 4 auf . Die Einzelbleche sind stof f schlüssig miteinander verbunden .
Die Figur zeigt zudem eine Öf fnung 5 für einen Rotor sowie Zähne 6 .
Das Blechpaket weist in der Figur Kühlkanäle 10A...17A auf sowie Kühlkanale 10B...17B .
Es ist möglich, einen aus dem Stand der Technik bekannten Blechschnitt zu verwenden, welcher Öf fnungen für eine Fremdbelüftung nach dem Stand der Technik, siehe Bezugs zeichen 11A, 12A, 13A und 14A, aufweist . Zudem können durch die Abdichtung bisher für eine Fremdbelüftung genutzte Kanäle , vgl . Bezugs zeichen 15A, 17A, für eine Wasserkühlung oder eine andere Kühl flüssigkeitskühlung verwendet werden .
Die Kanäle 10A, 11A, 12A, 13A, 14A, 16A sowie 10B, 11B, 12B, 13B, 14B, 16B im Blechschnitt nach dem Stand der Technik werden für Fremdbelüftung, die Kanäle 15A, 17A, 17B für Wasserkühlung verwendet . Durch die Erfindung können vorteilhaft alle Kanäle für eine Wasserkühlung oder eine andere Kühl flüssigkeitskühlung, z . B . Öl , verwendet werden .
Die Kühlkanäle sind vorteilhaft voneinander getrennt .
Durch die Abdichtung der Einzelbleche zueinander und gegen die Umgebung ist es also auch möglich, einen vorhandenen Blechschnitt zu verwenden .
FIG 2 und 3 zeigen mögliche Lagerschildaus führungen . Das Lagerschild 20 in FIG 2 weist die Kanäle 31A und 31B auf , die ein Umlenken von Kühl flüssigkeit ermöglichen .
Das Lagerschild 21 in FIG 3 weist die Kanäle 40A und 40B auf , die ein Umlenken von Kühl flüssigkeit ermöglichen . Zudem ist eine Öffnung 23 gezeigt. Die Öffnung 23 dient vorzugsweise einer Kabeldurchführung von Wicklung zu Klemmenkasten .
FIG 4 zeigt eine dynamoelektrische rotatorische Maschine 100 mit einem Rotor 101 und einer Welle 103 sowie einem Stator 102.
Der Stator 102 weist eine Mehrzahl an Einzelblechen 104 auf, die mittels eines Klebstoffes 105 miteinander verbunden sind.
FIG 5 zeigt ein Herstellungsverfahren.
In einem Verfahrensschritt S1 wird wenigstens ein Kühlkanal 10A...17A, 10B...17B, vorzugsweise das Kühlkreislaufsystem, mit dem Klebstoff 105 geflutet.
In einem Verfahrensschritt S2 tritt der Klebstoff 105, insbesondere mittels Kapillarwirkung, in zwischen zwei Einzelblechen 4, 104 liegende Zwischenräume ein. In anderen Worten bedeutet dies vorteilhaft: Der Kühlkreislauf wird vorzugsweise mit dem anaeroben Klebstoff geflutet, wobei der Klebstoff vorzugsweise mittels Kapillarwirkung zwischen die Einzelbleche hineindiffundiert.
In einem Verfahrensschritt S3 erfolgt ein Aushärten. Dies gelingt bei Umgebungstemperatur oder auch unter Eintrag von Wärme .
FIG 6 zeigt beispielhaft einen Betrieb der Maschine 100.
Die Maschine wird durch eine Kühlflüssigkeit gekühlt, indem in einem Verfahrensschritt Sil wenigstens ein Kühlkanal 10A..17A, 10B...17B von der Kühlflüssigkeit durchströmt werden.
In einem Verfahrensschritt S12 wird die Kühlflüssigkeit innerhalb und/oder an wenigstens einem Lagerschild 20, 21 umgelenkt . In einem Verfahrensschritt S 13 wird ein anderer Kühlkanal durchflossen .
Durch einen anaeroben Klebstof f , vorzugsweise niedriger Viskosität , werden vorteilhaft die Elektrobleche des Stator- Blechpakets miteinander verklebt und hierdurch eine Abdichtung des Kühlkreislaufes geschaf fen .
Durch die Möglichkeit eines mediendichten Blechpaketes kann die Umlenkung der Wasserkühlung im Bereich der Lagerschilder oder alternativ im Stirnbereich des Blechpaktes sehr einfach und platzsparend durch geometrische Aus fräsung gelöst werden .
Eine Alternative zur Aus fräsung der stirnseitigen Bleche stellt beispielsweise eine zusätzliche Ausstanzung in den stirnseitigen Blechen dar .
Die zusätzlichen Ausstanzungen zur Bildung von Umlenk-Kanälen können auch innerhalb des Blechpakets erfolgen, also nicht stirnseitig .
Vorteilhaft ist hier, dass die Dichtstellen zum Lagerschild entfallen und der Kühlkreislauf vollständig im Blechpaket realisiert werden kann .
FIG 7 zeigt eine mögliche Anordnung 700 von Kühlkanälen, die durch einen beispielhaften Blechschnitt 800 in FIG 8 gebildet werden, dort sind mehrere Öf fnungen 8001 , 8002 , 8003 und 8004 vorhanden .
Durch Verdrehpaketierung vorzugsweise mehrerer Einzelblechpakete kann die in FIG 7 gezeigte Anordnung 700 gebildet werden .
Vorteilhaft sind hierbei die folgenden Zusammenhänge : n = Anzahl der Öf fnungen ß = Winkel einer Kühlkanalöf fnung, Y = Winkel zwischen den Kühlkanalöffnungen,
Y = c • ß, wobei c = 1/5 bis 1/2, vorzugsweise ist c = 1/3. ß = 360° / n • (1 + c) .
Die dargestellte Anordnung 700 umfasst 14 Öffnungen, was zu ß von ca. 19,3° führt, sowie bei zehn Öffnungen in FIG 9 mit ß = 27° .
In FIG 7 ist ein Blechschnitt jeweils ohne Statorzähne und Statornuten dargestellt, eine Darstellung der Anordnung von Kühlkanälen ist hierbei im Fokus.
FIG 9 zeigt eine weitere Anordnung 900, die insbesondere mittels Blechschnitten, die in FIG 10 gezeigt sind, gebildet werden kann.
Der Blechschnitt 1000 in FIG 10 zeigt eine Mehrzahl an Öffnungen, die in dargestellter Weise beispielhaft mit 10001, 10002 und 1003 benannt sind.
Die Formen der Kühlkanäle in den Figuren sind exemplarisch gewählt, es können auch andere Figuren und Formen angenommen werden. Die Kühlkanäle können beispielsweise rund, als Langloch, elliptisch und/oder polygonförmig ausgeführt sein, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.
Auch führt ein derart ausgebildetes Blechpaket mit einer Mehrzahl an derartigen Einzelblechen eignet sich das Verfahren gut .
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in FIG 11 gezeigt mit dem Blechschnitt 1100.
Durch einen derartigen Blechschnitt 1100 kann im Blechpaket eine asymmetrische Kühlkanalstruktur erzeugt werden. Der Blechschnitt 1100 ist in vier Segmente aufgeteilt, wobei die zwei gegenüberliegenden Segmente wenigstens im Wesentlichen identisch ausgeformt sind .
Dies betri f ft beispielsweise die in FIG 11 gezeigten Elemente 11001 , 11002 und 11003 sowie die gegenüberliegenden Elemente in gleicher Größe . Dies betri f ft beispielsweise ebenso die gezeigten Elemente 11004 , 11005 und 11006 sowie die gegenüberliegenden Elemente in gleicher Größe .
Vorzugsweise sind zwei gegenüberliegende Segmente so ausgebildet , dass n Kühlkanäle über 90 ° gleich verteilt im Winkel a angeordnet sind . Im Gegenzug sind in den anderen Segmenten dann mit n/2 Kühlkanäle eingeprägt , wobei ein Winkelversatz 2
• a beträgt .
Vorzugsweise wird beim Herstellen des Blechpaketes das Blechpaket um 90 ° ( als Beispiel ) verdrehpaketiert , auch andere Winkel sind möglich . Hierdurch werden mechanische Toleranzen und magnetische Anisotropien vorzugsweise ausgemittelt .
In Kombination mit oben beschriebener Anordnung der Kühlkanäle ergibt sich im Blechpaket dann kein geradlinig ausgeformter Kühlkanal , sondern ein Kühlkanal mit Gitterstruktur, durch welche Turbulenzen des Kühlmediums verursacht werden und damit ein erhöhter Wärmeübergang ermöglicht wird .
Das Blechpaket ist in FIG 12 mit dem Bezugs zeichen 1200 versehen . Dies zeigt eine mögliche Verdrehung von Einzelpaketen .
Auch FIG 13 zeigt dies aus anderer Perspektive ( siehe Bezugszeichen 1300 ) .
Die Kombination eines mediendichten Blechpakets mit einer oben beschriebenen Anordnung ermöglicht beispielsweise zusätzlich zu den Vorteilen eines mediendichten Blechpakets , welches in einem direkteren Wärmeübergang von Blechpaket zu Kühlmedium, keinen oder kaum Übergangswiderständen und einer insgesamt ef fi zienteren und besseren Kühlung liegt , folgende weitere Vorteile :
- Ausbildung von Turbulenzen im Kühlmedium anstelle von reinlaminarer Strömung und dadurch erhöhte Wärmeübergangskoef fizienten und eine verbesserte Kühlwirkung .
- Alternativ können die Kühlkanäle in den j eweiligen Segmenten auch mit n-1 Kühlkanälen ausgeformt sein . Hierbei stellt sich dann vorzugsweise der gleiche oder wenigstens ein ähnlicher Winkelversatz a ein .
Wie in der vorherigen beschriebenen Variante ist vorzugsweise ein Öf fnungswinkel ß2 größer als ß l ausgeführt ( siehe FIG 14 ) um insbesondere eine Überdeckung der Kühlkanäle zu ermöglichen . Zusätzlich sind die Kühlkanäle um den Winkel y2 verschoben um die Überdeckung der Kühlkanäle zu ermöglichen, vorzugsweise ist y2 größer als yl •
Eine derartige Aus führung eines Blechschnitts mit den einzelnen Winkeln 14000 ist in FIG 14 dargestellt . Die zur Durchströmung ausgebildeten Öf fnungen 14001 bis 14011 sind dort ebenso gezeigt .
FIG 15 zeigt beispielhaft eine Mehrzahl an Blechpaketen die zueinander verdreht angeordnet sind .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets (3) , aufweisend eine Mehrzahl an Einzelblechen (4, 104) , wobei durch einen anaeroben Klebstoff (105) die Einzelbleche (4, 104) stoff schlüssig miteinander verbunden werden, derart, dass wenigstens ein Kühlkanal (10A...17A, 10B...17B) , vorzugsweise ein Kühlkreislaufsystem, mediendicht abgedichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kühlkanal (10A..17A, 10B...17B) , vorzugsweise das Kühlkreislaufsystem, mit dem Klebstoff (105) geflutet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff (105) , insbesondere mittels Kapillarwirkung, in zwischen zwei Einzelblechen (4, 104) liegende Zwischenräume eintritt und ausgehärtet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff niederviskos ist.
5. Blechpaket (3) , insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend eine Mehrzahl an stoff schlüssig verbundenen Einzelblechen (4, 104) , derart, dass wenigstens ein Kühlkanal (10A..17A, 10B...17B) , vorzugsweise ein Kühlkreislaufsystem, mediendicht abgedichtet ist.
6. Blechpaket (3) nach Anspruch 5, wobei die Einzelbleche (4, 104) mittels eines anaeroben Klebstoffes (105) verbunden sind .
7. Dynamoelektrische Maschine (100) , wobei die Maschine (100) durch Durchströmen von Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser und/oder Öl, durch wenigstens einen Kühlkanal (10A..17A, 10B...17B) kühlbar ist, aufweisend ein Blechpaket (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Dynamoelektrische Maschine (100) nach Anspruch 7, aufweisend wenigstens ein Lagerschild (20, 21) , wobei das Lagerschild (20, 21) wenigstens einen Kanal (31A, 31B, 40A, 40B) aufweist, ausgebildet zur Umlenkung der Kühlflüssigkeit.
9. Dynamoelektrische Maschine (100) nach Anspruch 8, wobei der Kanal (31A, 31B, 40A, 40B) wenigstens zwei Kühlkanäle (10A..17A, 10B...17B) miteinander verbindet.
10. Dynamoelektrische Maschine (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Maschine (100) gehäuselos ist.
11. Verfahren zum Betrieb einer dynamoelektrischen Maschine (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Maschine durch eine Kühlflüssigkeit gekühlt wird, wobei Kühlkanäle (10A..17A, 10B...17B) von der Kühlflüssigkeit durchströmt werden .
12. Verfahren zum Betrieb nach Anspruch 11, wobei die Kühlflüssigkeit innerhalb und/oder an wenigstens einem Lagerschild (20, 21) umgelenkt wird.
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