WO2013013691A1

WO2013013691A1 - Maschinengehäuse mit einem kühlsystem

Info

Publication number: WO2013013691A1
Application number: PCT/EP2011/005486
Authority: WO
Inventors: Frank Gutjahr
Original assignee: Baumüller Nürnberg GmbH
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-10-29
Publication date: 2013-01-31
Also published as: CN202997796U; DE212011100216U1

Abstract

Bei einem Maschinengehäuse mit einem in seine Gehäusewand integrierten Kühlsystem, das wenigstens einen Kanal für ein Kühlfluid aufweist, wobei der Kanal durch ein in das Material des Maschinengehäuses (1) integriertes Rohr (11, 11a, 11b, 11c) gebildet ist und das Rohr ein erstes Anschlussende (10) und ein zweites Anschlussende (16) aufweist, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass das Rohr zwischen dem ersten Anschlussende (10) und dem zweiten Anschlussende (16) derart mehrmals abgewinkelt ist, dass wenigstens drei, jeweils in den Bereichen zwischen den Abwinklungsstellen oder zwischen einer Abwinklungsstelle und einem Anschlussende gebildete Rohrschenkel wenigstens abschnittsweise mit gleich bleibendem Abstand zueinander verlaufend eine Gitterstruktur bilden. Hierdurch ist eine geometrisch einfache und einfach herzustellende standardisierte Form eines Kühlkanals geschaffen, der mittels eines in das Gehäuse integrierbaren Rohres einfach herzustellen ist. Vorteilhaft können durch den Verlauf des Rohres bestimmte Sonderbereiche des Gehäuses von der Verlegung des Kühlkanals ausgenommen werden.

Description

Beschreibung

Maschinengehäuse mit einem Kühlsystem

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Maschinenbaus und betrifft Leistung umsetzende elektrische Maschinen wie beispielsweise Motoren und Generatoren mit einem Kühlsystem.

Für den Fall, dass ein größerer Energieumsatz mit entsprechender Verlustleistung in derartigen elektrischen Maschinen stattfindet, werden häufig aktiv gekühlte Maschinen eingesetzt. Die aktive Kühlung kann beispielsweise ein Kühlsystem vorsehen, bei dem ein Fluid, insbesondere eine Kühlflüssigkeit, durch einen Kanal im Bereich der Maschine bewegt wird, um möglichst effizient Wärme abzuführen. Solche Kühlkanäle sind besonders effektiv, wenn sie direkt in ein Gehäuse der elektrischen Maschine integriert sind.

Die DE 102010034157 A1 zeigt ein Kühlsystem für einen Elektromotor mit einem regelmäßig mäanderförmig verlaufenden Kühlkanal, der in den Stator der Maschine integriert ist.

Ein in ein Gehäuse integriertes Kühlsystem ist beispielsweise aus der DE

102005002897 A1 bekannt. Dort sind in ein Gussgehäuse eines Motors, das eine zylindrische Form aufweist, in Längsrichtung parallel zueinander gerade verlaufende Kanäle eingebracht, von denen jeweils benachbarte Kanäle über eine geeignete Ausnehmung an den stirnseitig vorgesehenen Lagerschilden miteinander verbunden werden, so dass insgesamt ein mäanderförmiger Verlauf eines Kühlkanals in dem Maschinengehäuse entsteht. Zur Ausbildung der Kühlkanäle in dem Gehäuse ist vorgesehen, jeweils ein gerades Stahlrohr in U-förmig zu biegen und einzugießen. Die Schenkel benachbarter U-förmiger Stahlrohre sind dann ebenfalls über Ausnehmungen an einem Lagerschild miteinander verbunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem Hintergrund des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Maschinengehäuse für eine elektrische Maschine so- wie eine elektrische Maschine mit einem entsprechenden Gehäuse zu schaffen, durch die mit möglichst geringem konstruktiven Aufwand und besonders einfach an individuelle Besonderheiten der Maschine anpassbar eine effektiv funktionierende Kühlung bereitgestellt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Dabei ist ein Maschinengehäuse mit einem in die Gehäusewand integrierten Kühlsystem mit wenigstens einem Kühlkanal für ein Kühlfluid vorgesehen, der durch ein in das Material des Gehäuses integriertes Rohr, insbesondere ein Edelstahlrohr, gebildet ist. Das Rohr weist ein erstes Anschlussende und ein zweites Anschlussende, die beispielsweise aus dem Gehäuse herausgeführt sein können, sowie mehrfache Abwinklungen auf, die derart gestaltet sind, dass wenigstens drei Rohrschenkel jeweils in den Bereichen zwischen zwei Abwinklungsstellen oder zwischen einer Abwinklungsstelle und einem Anschlussende gebildet sind, die wenigstens abschnittsweise mit gleich bleibendem Abstand zu einander verlaufen und gemeinsam eine Gitterstruktur bilden. Dabei können die Rohrschenkel vorzugsweise abschnittsweise gerade oder auch in regelmäßiger Krümmung mit gleich bleibendem Abstand nebeneinander verlaufen.

Vorzugsweise ist das Rohr als durchgehendes, einstückiges Rohr aus Stahl ausgebildet. Es kann jedoch auch aus einem anderen, in hinreichender weise wärme- leitfähigem Material bestehen, wie beispielsweise Kupfer, und es kann auch aus Modulen in Verlaufsrichtung zusammengesetzt sein.

Der Vorteil eines durchgehenden, den Kühlkanal bildenden Rohres liegt darin, dass die Herstellung und Integration in das Gehäuse vereinfacht ist. Das Rohr kann beispielsweise als Ganzes in den Gehäusewerkstoff eingegossen werden. Zudem ist für die Dichtigkeit des Kühlkanals ausschließlich auf die Dichtigkeit des Rohres und seiner Verbindungen zu achten. Die Probleme, die beim Zusammenfügen beispielsweise eines Gehäusemantels mit Gehäuseschilden zur Vervollständigung des Kühlkanals auftreten können, sind damit ausgeschlossen. Die Positionierung des Rohres wird damit auch vergleichsweise frei wählbar. Das Kühlsystem kann auch ausschließlich in die mantelseitige Gehäusewand eines Maschinengehäuses integriert sein, so dass das Abnehmen von Gehäuseschilden das Kühlsystem nicht berührt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass wenigstens zwei regelmäßige Rohrschenkel im Wesentlichen gleich lang sind und in gleich bleibendem Abstand zueinander, insbesondere parallel zueinander, sowie ohne einen Versatz in Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Wenigstens ein angepasster Rohrschenkel ist gegenüber den regelmäßigen Rohrschenkeln verkürzt, in Längsrichtung versetzt, geschwenkt, verdreht und/oder aus einer regelmäßigen Position in einer äquidistanten Anordnung mehrere Rohrschenkel in Querrichtung verschoben, um Sonderbereiche des Maschinengehäuses frei von Rohrschenkeln zu halten.

Die Rohrschenkel können ein regelmäßiges Gitter bilden, das durch einen mäan- derförmigen Verlauf eines Rohres mit weitgehend nebeneinander liegenden parallelen Rohrschenkeln gebildet ist. Die Mäanderstruktur sieht dazu stets abwechselnd ein langes Rohrstück vor, das vorzugsweise gerade verläuft, danach eine Abwinklung, beispielsweise um 90°, gefolgt von einem kürzeren Rohrstück und einer weiteren 90°-Abwinklung, worauf wieder ein langes Rohrstück folgt, das parallel zu dem ersten Rohrstück verläuft. Anstelle der zwei 90°-Abwinklungen kann auch eine einzige 180°-Abwinklung in Form einer halbkreisförmigen Krümmung oder ähnlichem vorgesehen sein.

Unter einem Gitter werden demnach die parallel verlaufenden Rohrstücke/Rohrschenkel verstanden, wobei die Querverbindungen zwischen diesen Rohrschenkeln ausschließlich durch die Abwinklungen gebildet sind, ohne dass weitere Verflechtungen zwischen den parallel verlaufenden Rohrstücken bestehen.

Dort wo das Gehäuse Sonderbereiche aufweist, in denen aus thermischen, elektrischen oder Materialgründen (beispielsweise mangelnde Materialdicke oder Mate- rialausnehmungen) die Durchführung eines Kühlkanals schwierig, unmöglich oder unerwünscht ist, wird der entsprechende Bereich bei der Verlaufsführung des Kühlkanals beziehungsweise des Rohres ausgenommen. Dies geschieht dadurch, dass vom regelmäßigen Verlauf, also beispielsweise vom regelmäßigen mäander- förmigen Verlauf des Rohres abgewichen wird, so dass eine Abweichung von der Periodizität der geometrischen Form des Rohres herbeigeführt wird. Zu einer Anzahl von regelmäßigen Rohrschenkeln tritt dann ein unregelmäßiger, angepasster Rohrschenkel.

Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Abwinklungen des Gitters, insbesondere ausschließlich, 90°-Abwinklungen enthalten. Ebenso kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Abwinklungen, insbesondere ausschließlich, 180°- Abwinklungen enthalten. Letztlich kann auch vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Abwinklungen, insbesondere ausschließlich, zwischen 0° und 90° betragende Abwicklungen, beispielsweise 45°-Abwinklungen, enthalten.

Bei einem Maschinengehäuse der oben genannten Art, bei der entlang der Gesamtlänge des Rohres Abwinklungen um bestimmte Winkel, bestimmte Krümmungsradien sowie gerade verlaufende Rohrschenkellängen und -abstände periodisch wiederkehren, kann vorzugsweise wenigstens eine, nicht in das Wiederholungsmuster passende Rohrlänge, wenigstens ein nicht in das Wiederholungsmuster passender Krümmungsradius, wenigstens ein nicht in das Wiederholungsmuster passender Abwinklungswinkel und/oder wenigstens einen nicht in das Wiederholungsmuster passenden Abstand eines Rohrschenkels zu einem benachbarten Rohrschenkel vorgesehen sein, durch welche Massnahme(n) ein bestimmter Sonderbereich des Maschinengehäuses rohrschenkelfrei gehalten wird.

Es ist häufig ausreichend, wenn nur ein einziger der Parameter, wie eine Rohrschenkellänge, ein Krümmungsradius bzw. ein bestimmter Abwinklungswinkel im Längsverlauf des Rohres ein einziges Mal abgeändert wird, um einen bestimmten Sonderbereich des Maschinengehäuses frei von Rohrschenkeln zu halten. Hierdurch ist es möglich, das Kühlsystem an verschiedene Anforderungen einer Maschinenserie anzupassen, ohne eine große Formenvielfalt des Kühlkanalverlaufes bereitstellen zu müssen. Auch bei der Herstellung des entsprechenden Rohres zur Bildung des Kühlkanals sind die Fertigungsschritte weitgehend festgelegt und müssen nur in wenigen Einzelfällen jeweils an die geforderte Gestaltung angepasst werden.

Vorteilhaft kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, dass die Verlaufsachse des Rohres räumlich in drei Dimensionen derart gestaltet ist, dass das Rohr wenigstens innerhalb von zwei, insbesondere von drei oder vier Seitenwänden des Maschinengehäuses (unter Auslassung der Stirnwände, die beispielsweise von einer Drehwelle durchsetzt sind) oder in einer zylindrischen oder teilzylindrischen Wand des Maschinengehäuses verläuft.

Es kann auf diese Weise mit einem einzigen Rohr das gesamte Gehäuse bestückt werden. Beispielsweise, wenn es sich um eine rotierende elektrische Maschine, zum Beispiel einen Motor, handelt, kann der komplette mantelseitige Gehäuseteil mit dem Kühlrohr durchsetzt sein. Durch die entsprechende räumliche Formung, beispielsweise in Form eines Zylinders, kann das Rohr vor dem Gießen des Gehäuses in die Kokille eingelegt, dort kraftfrei gehalten und mit vergossen werden. Beispielsweise kann ein Stahlrohr in ein Aluminiumgehäuse eingegossen werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Rohrschenkel parallel zur Längsachse des Maschinengehäuses und parallel zur Rotationsachse einer in dem Maschinengehäuse angeordneten rotierenden elektrischen Maschine ausgerichtet sind.

Bei einem mäanderförmigen Verlauf des Rohres können die jeweils längeren Rohrschenkel parallel zur Längsachse des Maschinengehäuses beziehungsweise zu einer Rotationsachse einer rotierenden elektrischen Maschine ausgerichtet sein. Die Abwinklungsstellen können dann beispielsweise jeweils an den axialen Enden des Mantelteils des Gehäuses angeordnet sein, vorzugsweise alle Abwinklungsstellen oder der größere Teil der Abwinklungsstellen auf der gleichen axialen Höhe. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Sonderbereich des Gehäuses, der eine geringere Wanddicke aufweist als andere Gehäusebereiche, frei von Rohrschenkeln gehalten ist.

Sonderbereiche des Gehäuses sind üblicherweise dadurch gekennzeichnet, dass in ihnen der Kühlkanal keinen Platz findet, dass in diesem Bereich eine Kühlung der elektrischen Maschine uneffizient ist, oder dass die Wandstärke wegen Ausnehmungen oder anderer geometrischer Gründe, wie zum Beispiel Gewindebohrungen oder Werkzeugnuten, nicht für die Verlegung eines Kühlrohres ausreicht. Deshalb kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass wenigstens ein Sonderbereich des Gehäuses, in dem eine Gewindebohrung, eine Werkzeugrinne oder ein Anschlussgehäuse vorgesehen ist, rohrschenkelfrei gehalten ist.

Die Erfindung bezieht sich konkret beispielsweise auch auf ein Gehäuse einer rotierenden elektrischen Maschine mit einer Längsachse, bei der das den Kühlkanal bildende Rohr am Umfang des Gehäuses umlaufend die Mantelseite des Gehäuses in mäanderförmigen Windungen abdeckt, und bei der an dem Gehäuse, insbesondere an dessen Außenseite, wenigstens zwei wandschwächende Werkzeugnuten in Richtung parallel zur Längsachse angeordnet sind. Dabei verlaufen die Rohrschenkel parallel zu den Werkzeugnuten. Die insbesondere jeweils gleichen Abstände zwischen den Rohrschenkeln und deren Positionen sind derart eingerichtet, dass jede Werkzeugnut symmetrisch zwischen zwei Rohrschenkeln liegt, wobei insbesondere die die beidseitig der Werkzeugnut liegenden Rohrschenkel verbindende Abwinklungsstelle jenseits des Endes der Werkzeugnut angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich außer auf ein Maschinengehäuse der oben beschriebenen Art auch auf ein Rohr für ein Kühlsystem für ein derartiges Gehäuse mit einer Formgebung in verschiedenen möglichen Varianten wie oben beschrieben.

Zudem bezieht sich die Erfindung auch auf eine rotierende elektrische Maschine, insbesondere einen Motor, mit einem entsprechenden Gehäuse wie oben beschrieben. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Maschinengehäuses und letztlich einer Maschine gemäß den obigen Ausführungen und eines entsprechenden Rohres, wobei das Rohr zunächst in Form eines flachen, mäanderförmigen Gitters mit allen Abwinklungen gebogen oder anderweitig geformt und danach das gebildete flächige Gitter in die räumliche Form des Maschinengehäuses gebogen wird.

Die Formgebung des Rohres mit mehrfachen Abwinklungen in einer flachen Form ist zunächst einfacher zu bewerkstelligen als die Abwinklungen in mehreren Dimensionen, wobei die Rohrverlaufsachse in einer einzigen flachen Ebene bleibt. Nach der Herstellung aller notwendigen Abwinklungen kann dann das entsprechend gebogene Rohr insgesamt durch entsprechende Krümmung der flachen Verlaufsform in die Form eines Zylinders oder in die Form der Oberfläche eines Quaders gebracht werden, um danach vorteilhaft in eine Gießkokille zum Umgießen mit dem Material des Gehäuses eingebracht zu werden.

Vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, dass zunächst eine Abwicklung des Maschinengehäuses geschaffen und dieser diejenigen Sonderbereiche zugeordnet werden, die rohrschenkelfrei bleiben. Darauf wird das Rohr entlang seiner Verlaufsachse mit den Abwinklungen versehen: Sobald festgestellt wird, dass der nächste folgende Rohrschenkel bei regelmäßiger Abwinklung in einen Sonderbereich eindringen würde, wird entweder ein vergrößerter oder verkleinerter Abstand des nächsten Rohrschenkels oder eine verringerte Rohrlänge bis zur nächsten Abwinklung des Rohrschenkels gewählt.

Es kann auch zweckmäßig vorgesehen sein, dass bei einem vergrößerten Abstand des nächsten Rohrschenkels oder einer verkürzten Ausbildung des nächsten Rohrschenkels ebenfalls der Winkel der Abwinklung und/oder der Krümmungsradius für eine oder zwei Abwinklungen gegenüber der regelmäßig wiederkehrenden Struktur abgeändert wird. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Elektromotor in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2 ein Motorgehäuse in einer perspektivischen Ansicht mit einem eingelegten Rohr als Teil eines Kühlsystems,

Fig. 3 eine andere Ansicht des Gehäuses aus Figur 2,

Fig. 4 ein weiteres Motorgehäuse mit einem entsprechend mäanderförmig gebogenen eingelegten Rohr,

Fig. 5 einen ersten Abwicklungsplan eines Rohres am Umfang der Mantelseite eines Gehäuses, sowie

Fig. 6 einen zweiten Abwicklungsplan der Mantelseite eines Gehäuses mit einem entsprechend der Erfindung geformten Rohr.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1 eines Motors 2, der als Elektromotor mit einer Welle 3 ausgebildet ist, welche auch die Längsachse des Motors 2 beziehungsweise des Motorgehäuses 1 definiert. Außer der mantelseitigen Wand 4 des Motorgehäuses 1 ist an der Seite, aus der die Welle 3 herausragt, ein Lagerschild 5 vorgesehen, der das Gehäuse 1 stirnseitig abschließt. Der Lagerschild 5 sieht Befestigungsöffnungen 6, 7 vor, durch die das Motorgehäuse 1 mit einer nicht dargestellten Mo- torhalterung verbunden werden kann. Um die hier nicht dargestellten Schrauben besser zugänglich zu machen, sind an dem mantelseitigen Teil bzw. an der mantelseitigen Wand 4 des Gehäuses 1 Werkzeugnuten 8, 9, 9a vorgesehen, die die Wand des Gehäuses 1 schwächen. An dem Gehäuse ist ein erstes Anschlussende 10 eines als Rohr ausgebildeten Kühlkanals dargestellt.

Fig. 2 zeigt den mantelseitigen Teil 4 des Gehäuses in einer teilweise durchbrochenen und schematischen Darstellung, wobei das in das Material des Gehäuses, insbesondere Gussaluminium, integrierte Rohr 11 dargestellt ist. Das Rohr 11 kann einstückig als Stahlrohr gebogen oder auch aus verschiedenen Abschnitten zusammengesetzt und verklebt, verlötet oder verschweißt sein. Auch eine Ver- krimpung ist denkbar. Das Rohr 11 läuft mäander- oder wellenförmig am Umfang des Gehäuses 1 um und bildet Rohrschenkel 12 aus, die jeweils parallel zueinander und parallel zur Längsachse des Gehäuses 1 beziehungsweise des darin befindlichen Motors verlaufen.

In der Darstellung weisen die einzelnen Rohrschenkel 12 teilweise unterschiedliche Abstände zueinander, jedenfalls auch unterschiedliche Längen in Längsrichtung des Gehäuses auf und sind daher derart unregelmäßig gestaltet, dass beispielsweise, wie in der Figur 2 ersichtlich, die Werkzeugnuten 8, 9 frei von Rohrschenkeln bleiben. Zudem ist auch ein Klemmenkasten 15 durch die Verkürzung von Rohrschenkeln und durch das Vorsehen einer von den üblichen Abwinklungen abweichenden Rohrkrümmung rohrschenkelfrei gehalten.

Die Anschlussenden 10, 16 sind jeweils am selben axialen Ende des Motorgehäuses 1 aus diesem heraus geführt und dort zur Zu- bzw. Abführung eines Kühlfluids zugänglich. Das Rohr 11 kann insgesamt nach den Bedürfnissen eines bestimmten Gehäuses entsprechend der Erfindung gebogen sein. Es kann jedoch auch aus vorgefertigten und mit standardisierte Krümmungsradien beziehungsweise Abwinklungsstellen aufweisenden Teilen derart geeignet zusammengesetzt werden, dass die Sonderbereiche des speziellen Gehäuses, das gekühlt werden soll, rohrschenkelfrei bleiben. Das Zusammenfügen der verschiedenen Rohrteile kann, wie bereits ausgeführt, durch Schweißen, Kleben, Löten oder Krimpen oder eine andere gängige dichtende Fügeform geschehen.

Die Fig. 3 zeigt die Ansicht des Gehäuses 1 aus Figur 2 von einer anderen Seite, wobei die Anschlussenden 10, 16 vergleichsweise deutlich sichtbar sind. Auch das Auslassen der Werkzeugnut 9 bei der Rohrverlegung ist vergleichsweise deutlich erkennbar.

Die Fig. 4 zeigt den mantelseitigen Teil 4a eines Motor-Gehäuses 1 a, das in Axialrichtung länger ausgeführt ist als das Gehäuse 1 aus den Figuren 2 und 3. Die regelmäßige mäanderförmige Führung des Rohrs 1 1a ist dort deutlich sichtbar mit gleich langen„regelmäßigen" Rohrschenkeln 12a ausgeführt. Es ist dargestellt, dass die Abstände zwischen den Rohrschenkeln jeweils gleich sind. Das gesamte Rohr 11a ist derart positioniert, dass jeweils zwei Rohrschenkel 12a symmetrisch zu einer Werkzeugnut 21 beiderseits derart angeordnet sind, dass der geschwächte Gehäusewandbereich der Werkzeugnut 21 rohrschenkel- frei bleibt. Auch der Abwinklungsbereich 22 zwischen den Rohrschenkeln 12a ist jenseits des Endes der Werkzeugnut 21 in der Gehäusewand derart positioniert, dass er in demjenigen Bereich verläuft, in dem das Gehäuse seine normale

Wandstärke aufweist.

Die gesamte Führung des Rohrs 11a weist in drei Dimensionen gesehen eine zylindrische Kontur auf, so dass das im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Gehäuse 1a beziehungsweise dessen mantelseitiger Bereich 4a von dem Rohr 11a derart durchsetzt werden kann, dass das Gehäuse 1a in das Material der Gehäusewand vollständig integriert werden kann.

Fig. 5 zeigt eine flache Abwicklung einer weiteren Ausführungsform eines Rohrs 11 b, mittels dessen einen Kühlkanal innerhalb eines Gehäuses 4 bereitstellt ist. Gestrichelt ist die Lage der Werkzeugnuten 21 dargestellt. Das Rohr 11 b ist mä- anderförmig mit einer Mehrzahl von Rohrschenkeln 12b gestaltet, die jeweils paarweise im Wesentlichen gleich lang sind. Jeder der Rohrschenkel 12b ist über eine Abwinklung 22 mit dem jeweils benachbarten verbunden. Die um die Werkzeugnuten 21 angeordneten Rohrschenkeln 12b verlaufen parallel zueinander. Mit anderen Worten entspricht die Abwinklung 22 zwischen zweien, eine der Werkzeugnuten 21 umgebenden Rohrschenkel 12b im Wesentlichen 180°.

Der Abstand zwischen den Rohrschenkeln 12b, zwischen denen keine Werkzeugnuten 21 liegen, variiert. Hierdurch ist ein vergleichsweise großer Bereich des Gehäuses 4 von dem Rohr 11 b durchzogen, so dass eine besonders effektive, d. h. eine vergleichsweise große Kühlung des hier nicht gezeigten Gehäuses 4 erfolgt.

Das Herstellungsverfahren des entsprechend geformten Rohres kann auch vorsehen, dass die gezeigten Biegungen erst in einer flachen Form hergestellt werden, und dass danach das Rohr durch Aufrollen in die zylindrische Form des Gehäusemantels gebracht wird.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Rohr 11c in einer Darstellung gemäß Fig. 5. Das nicht dargestellte Gehäuse 4 weist vier Werkzeugnuten 21 sowie einen Klemmenkasten 15 auf, die rohrschenkelfrei bleiben sollen und deren Lage gestrichelt dargestellt ist. Der Bereich der Werkzeugnuten 21 wird wiederum frei von Rohrschenkeln 12c gehalten und die einzelnen Rohrschenkel 12c sind über Abwinklungen 22 miteinander verbunden.

Zu den üblichen Abwinklungen 22 sind zwei besondere Abwinklungen 51 und zwei in der Länge verkürzter Rohrschenkel 47 sowie ein gebogenes Rohrstück 53 vorgesehen. Durch die beiden von 90° abweichenden Abwinklungen 51 und das gebogene Rohrstück 53 wird der Bereich des Klemmenkastens 15 rohrschenkelfrei gehalten. Die Rohrschenkel 47 weisen einen vom üblichen, regelmäßigen Rohrschenkel abweichenden Abstand zueinander auf. Ferner sind auch die beiden Anschlussenden 10, 16 dargestellt.

Durch die Erfindung wird die effiziente Verteilung von Kühlrohr- beziehungsweise Kühlkanalverläufen innerhalb von Maschinengehäusen, insbesondere Motorgehäusen, einfacher und für die Kühlung effizienter. Entsprechende Kühlrohre können in standardisierter Form zusammengesetzt beziehungsweise nach einem Standardvorgehen hergestellt werden. Hierdurch wird der Aufwand für die Herstellung eines fluidgekühlten Gehäuses verringert und bei gegebenem Aufwand wird eine effizientere Kühlung erreicht.

Bezugszeichenliste

I , 1a Gehäuse

2 Motor

3 Welle

4, 4a Mantelseitiger Teil 5 Lagerschild

6, 7 Befestigungsöffnungen

8, 9, 9a Werkzeugnuten 10 Anschlussende

I I , 1 1 a, 11 b, 11c Rohr

12, 12a, 12b, 12c Rohrschenkel

15 Klemmenkasten

16 Anschlussende 21 Werkzeugnut

22 Abwinklungsbereich 47 Rohrschenkel

51 Abwinklung

53 gebogenes Rohrstück

Claims

Ansprüche

Maschinengehäuse mit einer Gehäusewand (4, 4a) und mit einem in die Gehäusewand integrierten Kühlsystem, das wenigstens einen Kanal für ein Kühlfluid aufweist, wobei der Kanal durch einen in das Material der

Gehäusewand integriertes Rohr (11 , 11a, 11 b, 11c) gebildet ist und wobei das Rohr ein erstes Anschlussende (10) und ein zweites Anschlussende (16) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Rohr zwischen dem ersten Anschlussende und dem zweiten Anschlussende derart mehrmals abgewinkelt ist, dass wenigstens drei, jeweils in den Bereichen zwischen den Abwinklungsstellen oder zwischen einer Abwinklungsstelle und einem Anschlussende gebildete Rohrschenkel (12, 12a, 12b, 12c, 47) wenigstens abschnittsweise mit gleich bleibendem Abstand zueinander verlaufend eine Gitterstruktur bilden.

Maschinengehäuse nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

- dass wenigstens zwei regelmäßige Rohrschenkel (12, 12a, 12b, 12c, 47) im wesentlichen gleich lang sind und in gleich bleibendem Abstand zueinander, insbesondere parallel zueinander, sowie ohne einen Versatz in Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind, und

- dass ein angepasster Rohrschenkel (12, 12a, 12b, 12c, 47) gegenüber den regelmäßigen Rohrschenkeln verkürzt, in Längsrichtung versetzt, geschwenkt, verdreht und/oder aus einer regelmäßigen Position in einer äquidistanten Anordnung mehrere Rohrschenkel in Querrichtung verschoben ist, um Sonderbereiche (8,9,9a,21 ) des Maschinengehäuses (1 ) frei von Rohrschenkeln zu halten.

3. Maschinengehäuse nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abwinklungen, insbesondere ausschließlich, 90°-Abwinklungen enthalten.

4. Maschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abwinklungen, insbesondere ausschließlich, 180°-Abwinklungen enthalten.

5. Maschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abwinklungen, insbesondere ausschließlich, zwischen 0° und 90° liegende, insbesondere 45°-Abwinklungen enthalten.

6. Maschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem entlang der Gesamtlänge des Rohres Abwinklungen in bestimmten Winkeln, Krümmungsradien und gerade verlaufende Rohrschenkellängen periodisch wenigstens zweimal wiederkehren, wobei

- wenigstens eine nicht in das Wiederholungsmuster passende Rohrlänge,

- wenigstens ein nicht in das Wiederholungsmuster passender Krümmungsradius,

- wenigstens ein nicht in das Wiederholungsmuster passender Abwinklungswinkel, und/oder

- wenigstens ein nicht in das Wiederholungsmuster passender Abstand eines Rohrschenkels zu einem benachbarten Rohrschenkel vorgesehen ist, wodurch ein bestimmter Sonderbereich (8,9, 9a, 21 ) des Maschinengehäuses rohrschenkelfrei gehalten ist.

7. Maschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die Verlaufsachse des Rohres (11 , 11a, 11 b, 11c) räumlich in drei Dimensionen derart gestaltet ist, dass das Rohr wenigstens innerhalb von zwei, insbesondere innerhalb von drei oder vier, Seitenwänden des Maschinengehäuses oder in einer zylindrischen oder teilzylindrischen Wand des Maschinengehäuses verläuft.

8. Maschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Rohrschenkel (12, 12a, 12b, 12c, 47) parallel zur Längsachse des Maschinengehäuses und parallel zur Rotationsachse(3a) einer in dem Maschinengehäuse angeordneten rotierenden elektrischen Maschine ausgerichtet sind.

9. Maschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens ein Sonderbereich (8,9,9a,21 ) des Gehäuses (1 ), der eine geringere Wanddicke aufweist als andere Gehäusebereiche, frei von Rohrschenkeln gehalten ist.

10. Maschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens ein Sonderbereich (8,9,9a,21 ) des Gehäuses, in dem eine Gewindebohrung, eine Werkzeugrinne oder ein Anschlussgehäuse vorgesehen ist, rohrschenkelfrei gehalten ist.

11. Maschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Längsachse (3a),

- wobei das Rohr (11 , 11a, 11 b, 11c) am Umfang des Gehäuses umlaufend die Mantelseite (4,4a) des Gehäuses in mäanderförmigen Windungen abdeckt,

- wobei an dem Gehäuse wenigstens zwei wandschwächende Werkzeugnuten in Richtung parallel zur Längsachse angeordnet sind,

- wobei die Rohrschenkel parallel zu den Werkzeugnuten verlaufen, - wobei die insbesondere jeweils gleichen Abstände zwischen den Rohrschenkeln und deren Positionen derart eingerichtet sind, dass jede Werkzeugnut symmetrisch zwischen zwei Rohrschenkeln liegt, und

- wobei insbesondere die die beiden Rohrschenkel verbindende Abwinklungsstelle jenseits des Endes der Werkzeugnut angeordnet ist.

12. Rohr für ein Kühlsystem in einem Maschinengehäuse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.

13. Rotierende elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, mit einem Gehäuse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.

14. Verfahren zur Herstellung eines Maschinengehäuses nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und eines Rohres nach Anspruch 12, bei dem das Rohr (11 , 11a, 11 b, 11c) zunächst in Form eines flachen, mäanderförmigen Gitters mit allen Abwinklungen gebogen oder anderweitig geformt und danach in die räumliche Form des Maschinengehäuses (1 ) gebogen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet,

- dass zunächst eine Abwicklung des Maschinengehäuses geschaffen und dieser diejenigen Sonderbereiche zugeordnet werden, die rohr- schenkelfrei bleiben,

- dass daraufhin das Rohr (11 , 11a, 11 b,11c) entlang seiner Verlaufsachse mit den Abwinklungen versehen wird, und

- dass, sobald festgestellt wird, dass der nächste folgende Rohrschenkel bei regelmäßiger Abwinklung in einen Sonderbereich (8,9,9a,21 ) eindringen würde, entweder ein vergrößerter oder verkleinerter Abstand des nächsten Rohrschenkels oder eine verringerte Rohrlänge bis zur nächsten Abwinklung des Rohrschenkels gewählt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet, dass bei einem vergrößerten Abstand des nächsten Rohrschenkels oder einer verkürzten Ausbildung des nächsten Rohrschenkels ebenfalls der Winkel der Abwinklung und/oder der Krümmungsradius für eine oder zwei Abwinklungen gegenüber der regelmäßig wiederkehrenden Struktur abgeändert wird.