LU504359B1 - Blechpaket - Google Patents

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 Kühl- kreislauf der Wasserkühlung eingesetzt. Hierbei ist die ther- mische Anbindung der Kühlrohre an das Blechpaket eine große

Herausforderung, da die Kühlrohre zur Montage Spiel aufweisen müssen, wodurch diese allerdings durch eine isolierende Luft- schicht umgeben sind und somit schlecht die Wärme aus dem

Blechpaket abführen können. Die Kühlrohre weisen meist Edel- stahl 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 Kleb- stoff die Einzelbleche stoffschlüssig miteinander verbunden werden, derart, dass wenigstens ein Kühlkanal, vorzugsweise ein Kühlkreislaufsystem, mediendicht abgedichtet wird.

Dies gelingt vorteilhaft dadurch, dass der Kühlkanal, vor- zugsweise das Kühlkreislaufsystem, mit dem Klebstoff geflutet wird.

Der Klebstoff ist beispielsweise ein anaerob härtender Siche- rungsklebstoff, der vorzugsweise hochfest ist. Im flüssigen

Zustand, also insbesondere vor einer Aushärtung, weist der

Klebstoff vorteilhaft die folgenden physikalischen Eigen- schaften 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/cm?

Bei einer Temperatur von ca. 23°C härtet der Klebstoff vor- teilhaft derart aus, dass er nach fünf bis zehn Minuten hand- fest ist und eine Funktionsfähigkeit nach ca. 30 bis 40 Minu- ten gegeben ist.

Ausgehärtet ist vorteilhaft ein Temperatureinsatzbereich von - 60 °C bis zu 180 °C möglich. Eine Druckscherfestigkeit ge- mak DIN EN ISO 10123 liegt vorteilhaft bei wenigstens 28

N/mm? ,

Der Klebstoff härtet schnell aus, dies kann auch auch mit ei- nem Aktivator beschleunigt werden. Der Klebstoff weist Wider- standsfähigkeit 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 Zwi- schenräume 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 stoffschlüssig verbundenen Ein- zelblechen, derart, dass wenigstens ein Kühlkanal, vorzugs- weise ein Kühlkreislaufsystem, mediendicht abgedichtet ist.

Die Einzelbleche sind vorteilhaft mittels eines anaeroben

Klebstoffes verbunden.

Die Lösung der Aufgabe gelingt zudem durch eine dynamoelekt- rische Maschine, wobei die Maschine durch Durchströmen von

Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, durch wenigstens ei- nen Kühlkanal kühlbar ist, aufweisend ein derartiges Blechpa- ket.

Als Kühlflüssigkeit kann auch z. B. Öl oder andere Flüssig- keiten eingesetzt werden.

Das Blechpaket ist durch den Klebstoff abgedichtet, was viele

Vorteile mit sich bringt. Hierzu zählen ein Entfall von Kühl- rohren und Entfall des Montageprozesses. Auch unrunde Kühlka- nal-Strukturen sind dadurch für eine Wasserkühlung (oder an- dere Flüssigkeitskühlung) nutzbar, z.B. Kühlkanäle der Fremd- belüftung.

Durch die Erfindung kann eine Erhöhung der gekühlten Oberflä- che erreicht werden und somit können bessere Kühlungseigen- schaften und niedrigere Motortemperaturen erreicht werden.

Hinsichtlich Leistungs- und/oder Drehmomentdichte ist der Mo- tor besser ausnutzbar.

Neben der Oberflächen-Vergrößerung wird zudem vorteilhaft die axiale Wärmeleitfähigkeit des Blechpaketes erhöht, da feine

Lufteinschlüsse / Spalte zwischen den Einzelblechen nun mit

Klebstoff 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 Kühlflüssigkeit.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführung wonach zwei Lager- schilder vorhanden sind (A-seitig und B-seitig).

Auf diese Weise kann ein Kühlkreislaufsystem geschaffen wer- den, da Kühlflüssigkeit durch die Kühlkanäle fließen kann und somit die Maschine kühlt. Die Kühlflüssigkeit kann im Bereich des Lagerschilds umgelenkt werden und einen anderen Kühlkanal durchflieBen.

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 Kühl- flüssigkeit und einen Auslass auf.

Die Lôsung der Aufgabe gelingt zudem durch ein Verfahren zum

Betrieb einer dynamoelektrischen Maschine, wobei die Maschine durch eine Kühlflüssigkeit gekühlt wird, wobei Kühlkanäle von der Kühlflüssigkeit durchstromt werden.

Die Kühlflüssigkeit wird vorzugsweise innerhalb und/oder an wenigstens einem Lagerschild umgelenkt.

Der, bzw. die Kanäle zur Umlenkung können beispielsweise auch im Blechpaket integriert sein.

Finzelbleche werden derzeit vorteilhaft gehandelt, also aus- gerichtet und verspannt. Backlack-Blechpakete hingegen sind aufgrund eines aufwändigen Herstellungsprozesses, insbesonde- re aufgrund von Verspann- und Backvorrichtungen, auch schwie- rig zu handeln. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, dass durch die stoffschlüssige Verbindung, vorteilhaft das Kleben, ein einfacheres Handling des Blechpaketes in nachfolgenden

Prozessschritten gegeben ist, auch beispielsweise beim Einle- gen einer Wicklung.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er- läutert. 5 Es zeigen:

FIG 1 ein Blechpaket,

FIG 2 und 3 mögliche Lagerschildausführungen,

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 1 zeigt ein Blechpaket 3.

Das Blechpaket 3 weist in der Figur eine Mehrzahl an Einzel- blechen 4 auf. Die Einzelbleche sind stoffschlüssig miteinan- der verbunden.

Die Figur zeigt zudem eine Öffnung 5 für einen Rotor sowie

Zähne 6.

Das Blechpaket weist in der Figur Kühlkanäle 10A..17A auf so- wie Kühlkanale 10B..17B.

Es ist möglich, einen aus dem Stand der Technik bekannten

Blechschnitt zu verwenden, welcher Öffnungen für eine Fremd- belüftung nach dem Stand der Technik, siehe Bezugszeichen 11A, 12A, 13A und 14A, aufweist. Zudem können durch die Ab- dichtung bisher für eine Fremdbelüftung genutzte Kanäle, vgl.

Bezugszeichen 15A, 17A, für eine Wasserkühlung oder eine an- dere Kühlflüssigkeitskühlung verwendet werden.

Die Kanäle 10A, 11A, 12A, 13A, 14A, 16A sowie 10B, 11B, 12B, 13B, 14B, 16B im Blechschnitt nach dem Stand der Technik wer- den für Fremdbelüftung, die Kanäle 15A, 17A, 17B für Wasser- kühlung verwendet. Durch die Erfindung können vorteilhaft al- le Kanäle für eine Wasserkühlung oder eine andere Kühlflüs- sigkeitskühlung, 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 Lagerschildausführungen. Das La- gerschild 20 in FIG 2 weist die Kanäle 31A und 31B auf, die ein Umlenken von Kühlflüssigkeit ermöglichen.

Das Lagerschild 21 in FIG 3 weist die Kanäle 40A und 40B auf, die ein Umlenken von Kühlflüssigkeit ermöglichen.

Zudem ist eine Öffnung 23 gezeigt. Die Öffnung 23 dient vor- zugsweise einer Kabeldurchführung von Wicklung zu Klemmenkas- ten.

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, 10R..17B, vorzugsweise das Kühlkreislaufsystem, mit dem Klebstoff 105 geflutet.

In einem Verfahrensschritt S2 tritt der Klebstoff 105, insbe- sondere mittels Kapillarwirkung, in zwischen zwei Finzelble-

chen 4, 104 liegende Zwischenräume ein. In anderen Worten be- deutet dies vorteilhaft: Der Kühlkreislauf wird vorzugsweise mit dem anaeroben Klebstoff geflutet, wobei der Klebstoff vorzugsweise mittels Kapillarwirkung zwischen die Einzelble- che hineindiffundiert.

In einem Verfahrensschritt S3 erfolgt ein Aushärten. Dies ge- lingt 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 S11 wenigstens ein Kühlkanal 10A..17A, 10B..17B von der Kühlflüssigkeit durchströmt werden.

In einem Verfahrensschritt S12 wird die Kühlflüssigkeit in- nerhalb und/oder an wenigstens einem Lagerschild 20, 21 umge- lenkt.

In einem Verfahrensschritt S13 wird ein anderer Kühlkanal durchflossen.

Durch einen anaeroben Klebstoff, vorzugsweise niedriger Vis- kosität, werden vorteilhaft die Elektrobleche des Stator-

Blechpakets miteinander verklebt und hierdurch eine Abdich- tung des Kühlkreislaufes geschaffen.

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 Ausfräsung gelöst werden.

Eine Alternative zur Ausfräsung 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 re- alisiert werden kann.

Claims (12)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets (3), aufwei- send eine Mehrzahl an Einzelblechen (4, 104), wobei durch ei- nen anaeroben Klebstoff (105) die Einzelbleche (4, 104) stoffschlüssig miteinander verbunden werden, derart, dass we- nigstens 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 Kleb- stoff (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 Ver- fahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend eine Mehrzahl an stoffschlüssig 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 ei- nem der Ansprüche 1 bis 6.

8. Dynamoelektrische Maschine (100) nach Anspruch 7, aufwei- send wenigstens ein Lagerschild (20, 21), wobei das Lager- schild (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 wer-

den.

12. Verfahren zum Betrieb nach Anspruch 11, wobei die Kühl- flüssigkeit innerhalb und/oder an wenigstens einem Lager- schild (20, 21) umgelenkt wird.