管子、帶有冷卻系統的機器殼體及帶有該殼體的旋轉電機技術方案

本申請涉及管子、帶有冷卻系統的機器殼體及帶有該殼體的旋轉電機，帶有冷卻系統的機器殼體，冷卻系統集成到其殼體壁中，該冷卻系統具有至少一個用于冷卻劑的通道，其中，該通道由集成到機器殼體(1)的材料中的管子(11、11a、11b、11c)構成，并且管子具有第一連接端(10)和第二連接端(16)，管子在第一連接端(10)與第二連接端(16)之間以如下方式多次打彎，即，至少三個、分別在打彎部位之間的區域中構成的或在打彎部位與連接端之間的區域中構成的管臂以至少區段式地相對彼此保持相等間距分布的方式構成格柵結構。由此建立一種幾何上簡單的、且易制造的、冷卻通道的標準化形狀，其借助于可被集成到殼體中的管子容易地被制造。有利地，通過管子的分布，可從冷卻通道的鋪設中排除確定的殼體的特別區域。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于機器制造領域且涉及帶有冷卻系統的功率轉換的電機(例如馬達和發電機)。
技術介紹
對于在此類電機中發生的、帶有相應的損失功率的較大的能量轉換的情況而言，主動冷卻的機器經常被使用。主動冷卻可例如設置冷卻系統，在其中流體(尤其是冷卻液)運動通過在機器區域中的通道，以便于盡可能有效地排出熱量。這樣的冷卻通道是特別有效的，當其被直接集成到電機的殼體中時。DE 102010034157A1示出了一種電動機的如下冷卻系統，該冷卻系統帶有規則地曲折地分布的、被集成到機器的定子中的冷卻通道。被集成到殼體中的冷卻系統例如由DE 102005002897A1公知。在那里，在馬達的具有圓柱形的形狀的鑄造殼體中，安置縱向上彼此平行地、直地分布的通道，在這些通道中相應地相鄰的通道經由在端側所設置的軸承蓋處的適合的空隙彼此連接，從而總體上形成冷卻通道在機器殼體中的曲折的分布。為了在殼體中構造冷卻通道而如下設置，即，相應地直的鋼管被彎曲成U形且被鑄入。相鄰的呈U形的鋼管的臂于是同樣經由在軸承蓋處的空隙彼此連接。
技術實現思路
在現有技術的背景下，本技術基于如下目的，S卩，創造一種用于電機的機器殼體以及一種帶有相應殼體的電機，通過該電機，能以盡可能少的設計成本且特別簡單地匹配于機器的獨特的特點地，提供有效地起作用的冷卻。該目的根據本技術通過專利權利要求1的特征來解決。在此，設置有帶有被集成到機器壁中的如下冷卻系統的機器殼體、該冷卻系統帶有至少一個用于冷卻劑的如下冷卻通道，該冷卻通道由集成到殼體材料中的管子，尤其是不銹鋼管，構成。管子具有第一連接端和第二連接端(其例如可由殼體被引出)以及多重的打彎部，該多重的打彎部以如下方式地設計，即，至少三個管臂分別在兩個打彎部位之間或在打彎部位與連接端之間的區域中構成，其至少區段式地相對彼此保持相等間距分布，且共同地構成格柵結構。在此，管臂可優選地區段式地直地分布，或也可在規則的彎轉中、以保持相等的間距、彼此相鄰地分布。優選地，管子構造為連續的、一件式的由鋼制成的管子。然而，其同樣可由有充分的導熱能力的其它的材料(例如銅)制成，且其也可在分布方向上由模塊組裝成。連續的、構成冷卻通道的管子的優點在于，制造和到殼體中的集成被簡化。管子例如可被整體地鑄入到殼體原材料中。此外，對于冷卻通道的密封性而言只要注意管子和其連接的密封性。由此，排除了如下問題，該問題可能出現在例如殼體外罩與殼體蓋拼接以便使冷卻通道完整的情形中。因此，管子的定位也可比較自由地選擇。冷卻系統也可僅集成到機器殼體的側殼面的殼體壁中，從而使得殼體蓋的移除不牽涉冷卻系統。一種有利的設計方案如下地設置，S卩，至少兩個規則的管臂是基本上等長的，且相對彼此保持相等間距、尤其是相對彼此彼此平行地、以及在縱向上不錯開地彼此相鄰地布置。至少一個經調整的管臂相對規則的管臂縮短、在縱向上錯開、擺動、扭轉和/或從多個管臂等距布置的規則的位置中在橫向上推移，以便于保持機器殼體的特別區域無管臂。管臂可構成規則的格柵，該格柵由如下管子的曲折的分布構成，該管子帶有很大程度上彼此相鄰的平行的管臂。為此，該曲折結構始終交替地設置有優選地直地分布的長的管段，此后，(例如90°的)打彎部跟隨有較短的管段和另一 90°的打彎部，接著又跟隨有平行于第一管段分布的長的管段。作為兩個90°打彎部的替代，也可設置有半圓形彎轉的或類似的形式的唯一的180°打彎部。因此，格柵理解為平行地分布的管段/管臂，其中，在這些管臂之間的橫向連接僅由打彎部構成，而不存在在平行地分布的管段之間的另外的交織。在殼體具有如下特別區域處，在所述特別區域中由于熱的、電氣的或材料的原因(例如不足的材料厚度或材料空隙)冷卻通道的施行是較困難的、不可能的或不期望的，相應的區域在冷卻通道的或者管子的敷設中被排除在外。這借助如下方式發生，即，從管子的規則的分布(也就是例如從管子的規則的曲折的分布)偏離，從而導致與管子的幾何形狀的周期的偏離。于是，相對多數個規則的管臂出現不規則的、經調整的管臂。在此可有利地如下地設置，即，格柵的打彎部尤其僅包含90°的打彎部。同樣地可有利地如下地設置，即，打彎部尤其僅包含180°的打彎部。最后也可優選地作如下設置，即，打彎部尤其僅包含在0°與90°之間的打彎部、例如45°的打彎部。在上面所提及的類型的機器殼體中，在該類型中，沿著管子的整個長度打彎部以確定的角度、確定的曲率半徑以及直地分布的管臂長度和管臂間距周期性地重復，可優選地設置有至少一個不匹配于重復樣式的管長度、至少一個不匹配于重復樣式的曲率半徑、至少一個不匹配于重復樣式的打彎角度和/或至少一個不匹配于重復樣式的管臂相對相鄰管臂的間距，通過所述措施保持機器殼體的確定的特別區域無管臂。如下通常是足夠的，S卩，參數中的僅唯--個(如管臂長度、曲率半徑或者確定的打彎角度)在管子的縱向分布中被修改唯--次，以便于保持機器殼體的確定的特別區域無管臂。由此如下是可能的，即，冷卻系統匹配于機器系列的不同的要求，而不須提供冷卻通道分布的較大的形式多樣性。在用于構成冷卻通道的相應的管子的制造中，制造步驟同樣在很大程度上被確定，且僅須在很少的個別情況中分別匹配于所要求的設計方案。根據本技術可有利地如下地設置，S卩，管子的分布軸線在空間三個維度中如此地設計，即，管子至少在機器殼體的兩個側壁內部、尤其是三個或四個側壁內部(在空出例如由轉動軸穿插的端壁的情形下)或在機器殼體的圓柱形的或部分圓柱形的壁中分布。整個殼體可以該方式裝備唯一的管子。例如在旋轉的電機(例如馬達)的情況下，完整的側殼面殼體件能以冷卻管穿插。通過相應的空間上的造型(例如以圓柱的形狀)，管子可在鑄造殼體之前被嵌入到金屬鑄型中，在該處不用力地受保持，且被一起澆鑄。例如，鋼管可鑄入到鋁殼體中。本技術的另一有利的設計方案如下地設置，S卩，管臂平行于機器殼體的縱軸線地、且平行于布置在機器殼體中的旋轉的電機的旋轉軸線地定向。在管子的曲折的分布中，各較長的管臂可平行于機器殼體的縱軸線地、或者平行于旋轉的電機的旋轉軸線地定向。打彎部位于是可例如分別布置在殼體的側殼面的軸向端部處，優選地所有打彎部位或大部分打彎部位在相同的軸向高度上。本技術的另一有利的設計方案如下地設置，S卩，殼體的至少一個比其它殼體區域具有更小壁厚的特別區域保持無管臂。通常殼體的特別區域的特征在于，在其中冷卻通道沒有空間，S卩，在該區域中電機的冷卻是低效的，或壁厚度由于空隙或其它的幾何原因(例如螺紋孔或工具槽)對于冷卻管的鋪設而言不夠。因此可優選地如下地設置，即，殼體的至少一個在其中設置有螺紋孔、工具槽或接駁盒(AnschlussgeMuse )的特別區域保持無管臂。本技術也具體地涉及例如一種帶有縱軸線的旋轉的電機的殼體，在其中構成冷卻通道的管子在殼體的周向上環繞地以曲折地盤旋的形式覆蓋殼體的側殼面，并且在其中，在殼體處、尤其地在其外側處以平行于縱軸線的方向布置有至少兩個削弱壁的工具槽。在此，管臂平行于工具槽分布。在管臂之間和所述管臂的位置之間以如下方式設有尤其是分別相等的間距，即，每個工具槽對稱地處在兩個管臂之間，其中，尤其是連接處在工具槽兩側的管臂的打彎部位，布置在工具槽的端部那一側本文檔來自技高網...

【技術保護點】
帶有冷卻系統的機器殼體，所述冷卻系統集成到所述機器殼體的殼體壁（4、4a）中且具有至少一個用于冷卻劑的通道，其中，所述通道由集成到所述殼體壁的材料中的管子（11、11a、11b、11c）構成，且其中，所述管子具有第一連接端（10）和第二連接端（16），?其特征在于，?所述管子在所述第一連接端與所述第二連接端之間以如下方式多次打彎，即，至少三個、分別在打彎部位之間的區域中構成的或在打彎部位與連接端之間的區域中構成的管臂（12、12a、12b、12c、47）以至少區段式地相對彼此保持相等間距分布的方式構成格柵結構。

【技術特征摘要】
2011.07.22 DE 102011108378.6;2011.10.29 EP PCT/EP1.帶有冷卻系統的機器殼體，所述冷卻系統集成到所述機器殼體的殼體壁(4、4a)中且具有至少一個用于冷卻劑的通道，其中，所述通道由集成到所述殼體壁的材料中的管子(ll、lla、llb、lie)構成，且其中，所述管子具有第一連接端(10)和第二連接端(16)， 其特征在于， 所述管子在所述第一連接端與所述第二連接端之間以如下方式多次打彎，即，至少三個、分別在打彎部位之間的區域中構成的或在打彎部位與連接端之間的區域中構成的管臂(12、12a、12b、12c、47)以至少區段式地相對彼此保持相等間距分布的方式構成格柵結構。2.根據權利要求1所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于， -至少兩個規則的管臂(12、12a、12b、12c、47)是等長的，并且相對彼此保持相等間距、以及在縱向上不錯開地彼此相鄰地布置，并且， -經調整的管臂(12、12a、12b、12c、47)相對所述規則的管臂縮短、在縱向上錯開、擺動、扭轉和/或從多個管臂等間距布置的規則的位置中在橫向上推移，以便保持所述機器殼體(I)的特別區域(8、9、9a、21)無管臂。3.根據權利要求2所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于， 所述至少兩個規則的管臂(12、12a、12b、12c、47 )相對彼此平行地布置。4.根據權利要求1至3中任一項所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于，所述打彎包含90°的打彎。5.根據權利要求4所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于，所述打彎僅包含90°的打彎。6.根據權利要求1至3中任一項所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于，所述打彎包含180°的打彎。7.根據權利要求6所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于，所述打彎僅包含180°的打彎。8.根據權利要求1至3中任一項所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于，所述打彎包含處在O °與90°之間的打彎。9.根據權利要求8所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于，所述打彎僅包含處在0°與90°之間的打彎。10.根據權利要求8所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于，所述打彎包含45°的打彎。11.根據權利要求10所述的帶有冷卻系統的機器殼體，其特征在于，所述打彎僅包含45°的打彎。12.根據權利要求1至3中任一項所述的帶有冷卻系統的機器殼...

【專利技術屬性】
技術研發人員：弗蘭克·古特雅爾，
申請(專利權)人：包米勒公司，
類型：實用新型
國別省市：