DE10247199A1 - Electric motor especially a servo motor, has flange cooling device with a flange attached to one end of the stator having a fluid cooling circuit - Google Patents

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Abstract

An electric motor, especially a servo motor, comprises a stator which warms in operation, a rotor and a stator cooling device (8) comprising at least one flange attached to at least one end of the stator or stator housing (2) and having a fluid cooling circuit separated from the stator or housing. An Independent claim is also included for an adapter flange for a motor as above.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere Servomotor, mit einem sich im Betrieb erwärmenden Stator, einem im Stator drehbar angeordneten Rotor und einer Statorkühleinrichtung.The present invention relates to an electric motor, especially a servo motor, with one in operation heated Stator, a rotor rotatably arranged in the stator and a stator cooling device.

Bei solchen Elektromotorkonstruktionen fallen die Motorverluste hauptsächlich im Stator an. Beim Aufbau der Rotorkonstruktion in Permanenterregung kann der Verlust im Rotor vernachlässigt werden. Die Verluste können in Kupferverlusten hervorgerufen durch ohmsche Verluste und in Eisenverluste aufgeteilt werden. Die Eisenverluste sind gekennzeichnet durch Wirbelströme und Ummagnetisierungsprozesse in z.B. den Statorlamellen. Im Stand der Technik gibt es einige Konstruktionen, die bei gegebenem Magnetdesign die produzierte Abwärme effektiv ableiten. Die Verwendung von Kühlfluiden, insbesondere Wasser, als zusätzliches Kühlmedium ermöglicht dabei eine höhere Wärmeabfuhr gegenüber einem Motor ohne Zwangskühlung. Durch eine solche Zwangskühlung lässt sich die Dauerleistung gegenüber von Standardmotorenausführungen erhöhen. Insbesondere wassergekühlte Motoren stellen eine Sonderbaureihe im Produktangebot der Motorenhersteller dar. Bei den bekannten Ausführungen werden Sondergehäuse meist aus Sandguss verwendet, um eine Umspülung des Stators zu erreichen. Hierbei gibt es zum einen Konstruktionen, bei denen ein externer Anbau einer Kühlung vorgesehen ist, um die interne Motorenkonstruktion möglichst unverändert zu belassen. Nachteil dieser Konstruktion ist die nicht unerhebliche Vergrößerung des Motorquerschnittes. In den meisten Fällen ist eine konstruktive Änderung des Maschinenaufbaus die Folge. Des Weiteren gibt es wasserumspülte Statoren, die zum Gehäuse hin abgedichtet werden. Nachteil dieser Kon struktionen ist die Verwendung von Sondergehäusen in kleinen Stückzahlen und die mögliche Leckage in den Motorinnenraum.In such electric motor designs engine losses mainly fall in the stator. During permanent rotor excitation the loss in the rotor can be neglected. The losses can in copper losses caused by ohmic losses and in iron losses be divided. Iron losses are characterized by eddy currents and magnetic reversal processes in e.g. the stator fins. There are some in the prior art Constructions that, given the magnet design, effectively produce the waste heat produced derived. The use of cooling fluids, especially water, as an additional cooling medium allows doing a higher one heat dissipation towards one Motor without forced cooling. Through such forced cooling let yourself compared to the continuous output of standard motor designs increase. Especially water-cooled Motors represent a special series in the product range of motor manufacturers in the known designs special housing mostly made of sand cast to wash around the stator. On the one hand there are constructions in which an external Adding cooling is provided to the internal engine design as possible unchanged to leave. The disadvantage of this construction is that it is not insignificant Enlargement of the Motor cross-section. In most cases there is a constructive change the result of the machine construction. There are also stators that are flushed with water, the housing be sealed off. The disadvantage of these constructions is the use of special housings in small numbers and the possible leakage in the engine interior.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor der Eingangs genannten Art mit einer für Serienmotoren kostengünstigen Statorkühleinrichtung zu versehen.It is therefore the object of the present invention an electric motor of the type mentioned with one for series engines inexpensive stator cooling device to provide.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Elektromotor dadurch gelöst, dass die Statorkühleinrichtung zumindest einen Flansch umfasst, der zumindest an einem Endbereich des Stators oder Statorgehäuses angeordnet ist und einen vom Stator oder dem Statorgehäuse getrennten Fluidkühlkreislauf aufweist.This object is achieved with one generic electric motor solved by that the stator cooling device comprises at least one flange, which at least at one end region of the stator or stator housing is arranged and a separate from the stator or the stator housing Fluid cooling circuit having.

Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Kompromisslösung dar, die extrem preiswert zu erzeugen ist. Die Kühlung braucht nicht mehr über die gesamte Länge des Stators oder des Statorgehäuses stattzufinden, sondern zumindest nur noch an einem Endbereich von diesem. Bei der Kühlung wird somit auf eine Kombination von Wärmeleitung durch den Stator oder Statorgehäuse und der zumindest einseitig erhöhten Abfuhr durch den im Flansch angeordneten Fluidkühlkreislauf gesetzt. Aufgrund der Tatsache, dass der Fluidkreislauf im Flansch vollständig getrennt ist von dem Stator oder dem Statorgehäuse stellt dieser ein in sich geschlossenes Kühlelement dar. Im Gegensatz zu außen auf ein Statorgehäuse aufgesetzten Kühlmänteln, erfolgt hier hauptsächlich eine axiale Abführung der Wärme. Darüber hinaus gibt es keine Fluidkühlkreislaufverbindungen zum Statorgehäuse oder dem Stator, weshalb keine Abdichtungen vorgenommen werden müssen.The present invention provides thus a compromise solution which is extremely inexpensive to produce. The cooling no longer needs the whole Length of Stator or the stator housing to take place, but at least only at an end range of this. When cooling is thus based on a combination of heat conduction through the stator or stator housing and the one-sided elevation Removal is set by the fluid cooling circuit arranged in the flange. by virtue of the fact that the fluid circuit in the flange is completely separated is of the stator or the stator housing, this is in itself closed cooling element In contrast to the outside on a stator housing attached cooling jackets mainly here an axial discharge of warmth. Furthermore there are no fluid cooling circuit connections to the stator housing or the stator, which is why no seals need to be made.

Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Flansch als an dem Stator oder Statorgehäuse anbringbarer Adapterflansch ausgestaltet ist. Der Flansch kann demnach stirnseitig auf dem Stator oder Statorgehäuse aufgesetzt und mit diesem verbunden werden. Je nach Ausführungsform kann im Prinzip der übrige Aufbau eines Elektromotors vollständig unverändert bleiben. Es besteht aber auch die Möglichkeit z.B. das Statorgehäuse zu kürzen und die Restlänge mit dem Flansch zu überbrücken. Eine weitere konstruktive Maßnahme besteht in der Verlängerung der Rotorwelle, bei nachträglich aufgesetztem Flansch. Bevorzugt ist der Flansch in seiner Größe an die Abmessung des Stators bzw. des Statorgehäuses angepasst, so dass dieser so wenig wie möglich, wenn überhaupt übersteht.According to a further training it should be provided that the flange can be attached to the stator or stator housing Adapter flange is designed. The flange can therefore face on the stator or stator housing put on and connected to it. Depending on the embodiment can in principle the rest Structure of an electric motor remain completely unchanged. But there is also the possibility e.g. the stator housing to shorten and the remaining length to bridge with the flange. A further constructive measure consists in the extension the rotor shaft, afterwards attached flange. The flange is preferably of the same size as the Dimension of the stator or the stator housing adjusted so that this as little as possible, survives if at all.

Günstigerweise kann der Flansch als Ringflansch mit einer Öffnung zum Durchtritt der Rotorwelle ausgestaltet sein. Bei einer solchen Ausgestaltung kann im Gegensatz zum Anbringen am geschlossenen Ende des Motors die Rotorwelle hindurchgeführt werden. Dann stellt der Flansch auch eine Wärmebarriere dar.conveniently, the flange can be an annular flange with an opening for the rotor shaft to pass through be designed. In contrast, with such a configuration the rotor shaft must be passed through for attachment to the closed end of the motor. Then the flange also represents a heat barrier.

Tests haben ergeben, dass sehr gute Ergebnisse auch dann erreicht werden, wenn gemäß einer Variante die eine Fluidkühlung aufweisende Statorkühleinrichtung sich über maximal die 0,5fache, bevorzugt maximal 0,2fache, Länge des Stators oder des Statorgehäuses erstreckt. Insbesondere bei der Serienfertigung von Servomotoren macht sich diese zusätzliche Statorkühleinrichtung, die nur wenig Platz einnimmt, positiv bemerkbar. Hierdurch sind bei relativ geringem Kostenaufwand beträchtliche Leistungssteigerungen zu erzielen.Tests have shown that very good Results can also be achieved if, according to one variant, the one that has fluid cooling Statorkühleinrichtung yourself about at most 0.5 times, preferably at most 0.2 times, length of the Stator or the stator housing extends. Especially in the series production of servo motors makes this additional Statorkühleinrichtung, which takes up little space, is positively noticeable. This is Considerable increases in performance at a relatively low cost to achieve.

Des Weiteren kann der Flansch auf die Stirnseite des Stators oder des Statorgehäuses aufgesetzt sein. Bei dieser Variante wird durch eine relativ schmalen Flansch eine möglichst große Kontaktstelle zum Stator bzw. Statorgehäuse hergestellt, so dass es zu einer optimalen Kühlwirkung kommt.The flange can also be opened the face of the stator or the stator housing can be placed. At this A variant is made possible by a relatively narrow flange size Contact point to the stator or stator housing made so that it for an optimal cooling effect comes.

Günstigerweise kann der Flansch einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt aufspannen, wobei in diesem ein Ringkanal aus gradlinigen Ringkanalabschnitten gebildet ist. Aus Einbaugründen weisen viele Servomotoren in etwa eine Quaderform auf. Ein hieran angepasster Flansch bietet optimale Kühlverhältnisse. Wenn dann zusätzlich der Ringkanal durch gradlinige Ringkanalabschnitte gebildet ist, so sind diese Kanalabschnitte jeweils an die Außenkontur des Stators bzw. Statorgehäuses anpassbar. Darüber hinaus können geradlinige Ringkanalabschnitte sehr einfach eingebohrt werden, so dass der Fluidkühlkreislauf sehr preiswert und fertigungstechnisch unkompliziert herzustellen ist. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, dass der Ringkanal vollständig geschlossen ist. Vielmehr soll hierdurch zum Ausdruck gebracht werden, dass das Fluid nahezu vollständig umlaufen kann.Advantageously, the flange can span a square or rectangular cross section, in which an annular channel is formed from straight annular channel sections. From a Many servomotors are roughly cuboid in design. A flange adapted to this offers optimal cooling conditions. If the ring channel is then additionally formed by straight ring channel sections, these channel sections can each be adapted to the outer contour of the stator or stator housing. In addition, straight ring channel sections can be drilled in very easily, so that the fluid cooling circuit is very inexpensive and easy to manufacture in terms of production technology. It is not absolutely necessary for the ring channel to be completely closed. Rather, this is intended to express that the fluid can circulate almost completely.

Als besonders günstig hat sich eine Variante erwiesen, bei der der Flansch aus einem gut wärmeleitenden Material, bevorzugt Aluminium, besteht. Ein solches Material nimmt sehr schnell die Wärme auf und gibt diese auch günstig an das Kühlfluid wieder ab. Insbesondere bei der Aluminiumausführung lässt sich der Flansch einfach spanend und mit relativ geringem Werkzeugverschleiß erzeugen.A variant has proven to be particularly favorable, where the flange made of a good heat-conducting material is preferred Aluminum. Such a material takes very quickly Heat up and gives them cheap to the cooling fluid off again. The flange is particularly easy with the aluminum version produce cutting and with relatively little tool wear.

Die Verwendung des Kühlflansches, insbesondere bei einer Ausführungsform in Verbindung mit einem Statorgehäuse aus einem gut wärmleitendem Material, bevorzugt Aluminium, sorgt dafür, dass die Wärme aus dem Stator sehr gut von dem Statorgehäuse aufgenommen und an den Flansch weitergleitet wird. Der Flansch wirkt quasi wie ein Wärmestaubsauger an zumindest einem Ende des Statorgehäuses. Bei einer Ausführungsform, bei der der Flansch ebenfalls aus Aluminium besteht, kommt es dann zu optimalen Wärmeübergangs- bzw. Abfuhrverhältnissen.The use of the cooling flange, especially in one embodiment in connection with a stator housing made of a good heat-conducting material, prefers aluminum, ensures that the heat from the stator very well received by the stator housing and to the Flange is forwarded. The flange acts like a heat vacuum cleaner on at least one end of the stator housing. In one embodiment, in which the flange is also made of aluminum, it happens for optimal heat transfer or removal relationships.

Des Weiteren kann der Flansch als thermischer Entkoppler eingesetzt werden, wenn dieser gemäß einer weiteren Ausführungsform zum Anbringen weiterer Anbauten, wie Getriebegehäuse, Elektronikanbauten etc. ausgestaltet ist. In den meisten Fällen werden diese weiteren Anbauten ebenfalls in einem Gehäuse untergebracht sein, das an das Statorgehäuse angepasst ist. Zwischen dem Gehäuse des wWeiteren Anbaus und dem Stator bzw. dem Statorgehäuse befindet sich dann zwischengeschaltet der Flansch, der als Wärmebarriere wirkt. Des Weiteren ist ein so angeordneter Flansch auch in der Lage, Wärme, die durch die weiteren Anbauten erzeugt wird, z.B. von einem Getriebe, ebenfalls abzuführen.Furthermore, the flange can be used as thermal decoupler can be used if this according to a another embodiment for attaching other attachments, such as gear housings, electronic attachments, etc. is designed. In most cases, these will be more Attachments also in one housing be housed, which is adapted to the stator housing. Between the housing the further attachment and the stator or the stator housing then interposed the flange, which acts as a heat barrier acts. Furthermore, a flange so arranged is also in the Location, heat, which is generated by the other extensions, e.g. from a gearbox also to dissipate.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf einen Adapterflansch für einen Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9. Dieser kennzeichnet sich dadurch aus, dass dieser einen in sich geschlossenen Fluidkühlkreislauf mit einem extern zugänglichen Fluidanschluss für den Fluidzufluss und den Fluidablauf aufweist. Ein solcher Adapterflansch könnte man auch als zusätzliches Kühlelement für Elektromotoren bezeichnen. Bereits vorhandene Elektromotoren können hierdurch nachgerüstet bzw. vorhandene Motorkonzepte durch geringfügige Modifikationen, z.B. Verlängerung der Rotorwelle zu einem neuen Leistungstyp aufgerüstet werden. Der Adapterflansch selbst ist von äußerster konstruktiver Einfachheit und für sehr geringe Herstellkosten zu erzeugen.In addition, the Invention on an adapter flange for an electric motor according to a of claims 1 to 9. This is characterized by the fact that this one self-contained fluid cooling circuit with an externally accessible Fluid connection for has the fluid inflow and the fluid outflow. One could use such an adapter flange also as an additional cooling element for electric motors describe. Existing electric motors can be retrofitted or existing ones Minor engine concepts Modifications, e.g. renewal the rotor shaft can be upgraded to a new power type. The adapter flange itself is extremely simple in construction and for to produce very low manufacturing costs.

Prinzipiell können auch mehrere Adapterflansche hintereinander geschaltet werden, um die Kühlwirkung zu erhöhen. Diese können dann über geeignete Fluidverbindungen über ihre Anschlüsse miteinander verbunden werden. Dies kann z.B. über Standardfluidleitungen außerhalb des Motors erfolgen. Auch könnten sich Statorgehäuseabschnitte und Adapterflansche abwechseln im Aufbau, so dass an mehreren Stellen gekühlt wird.In principle, several adapter flanges can also be used can be connected in series to increase the cooling effect. This can then about appropriate Fluid connections over their connections with each other get connected. This can e.g. via standard fluid lines outside of the engine. Could also stator housing sections and Alternate adapter flanges in the structure, so that in several places chilled becomes.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:In the following an embodiment of the present invention explained in more detail with reference to a drawing. It shows:

1 eine perspektivische Ansicht eines Servomotors mit Kühlflansch, 1 a perspective view of a servo motor with cooling flange,

2 eine Seitenansicht des Kühlflansches und 2 a side view of the cooling flange and

3 einen Querschnitt durch den Kühlflansch entlang der Linie III-III geschnitten. 3 a cross section through the cooling flange along the line III-III cut.

Auf den inneren Aufbau des in 1 dargestellten Servomotors 1 soll im Folgenden nur flüchtig eingegangen werden, da dieser bis auf die neuartige Statorkühleinrichtung prinzipiell im Stand der Technik bekannt ist. Im Inneren des aus Aluminium (Aluminiumdruckgussprofil) hergestellten Statorgehäuses 2 befindet sich ein aus einem Blechpaket mit integrierter Wicklung bestehender Stator. In diesem Stator ist drehbar ein Rotor mit Permanenterregung angeordnet. Die Welle des Rotors steht auf der rechten Seite (siehe 1) des Motors 1 vor und greift in ein Getriebegehäuse 3 ein. In dem Getriebegehäuse 3 ist ein Untersetzungsgetriebe angeordnet, das wiederum eine Abgangswelle 4 aufweist, die endseitig aus dem Getriebegehäuse 3 hervorsteht. Das Getriebegehäuse 3 ist ebenfalls aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt und weist den gleichen Querschnitt auf, wie das Statorgehäuse 2.On the inner structure of the in 1 shown servo motor 1 is to be dealt with only briefly in the following, since, apart from the novel stator cooling device, it is known in principle in the prior art. Inside the stator housing made of aluminum (die-cast aluminum profile) 2 there is a stator consisting of a laminated core with integrated winding. A rotor with permanent excitation is rotatably arranged in this stator. The shaft of the rotor is on the right side (see 1 ) of the motor 1 and engages in a gearbox 3 on. In the gearbox 3 a reduction gear is arranged, which in turn is an output shaft 4 has, the end of the gear housing 3 protrudes. The gearbox 3 is also made of an aluminum material and has the same cross-section as the stator housing 2 ,

Bei dem dargestellten Servomotor handelt es sich um einen Motor, bei dem im Betrieb hauptsächlich Abwärme im Stator durch Wirbelströme und Ummagnetisierungsprozesse auftreten. Der Stator ist entweder in das Statorgehäuse 2 eingeschrumpft oder mit diesem über eine Klebeverbindung verbunden.The servomotor shown is a motor in which mainly waste heat occurs in the stator during operation due to eddy currents and magnetic reversal processes. The stator is either in the stator housing 2 shrunk in or connected to it with an adhesive connection.

An dem dem Getriebegehäuse 3 gegenüberliegenden Ende ist ein Gehäusedeckel 5 zum einseitigem Verschließen des Statorgehäuses 2 angeordnet. Auf der Oberseite des Getriebegehäuses 3 befinden sich zwei nebeneinander angeordnete Winkelsteckverbinder 6 und 7, die für die entsprechende elektrische Zuleitung und Ableitung für die Statorwicklung sorgen.On the gearbox 3 opposite end is a housing cover 5 for closing the stator housing on one side 2 arranged. On the top of the gearbox 3 there are two angled connectors arranged side by side 6 and 7 , which ensure the appropriate electrical supply and discharge for the stator winding.

Zwischen dem Statorgehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 3 ist ein Adapterflansch 8 zwischengefügt. Dieser ist in den 2 und 3 näher dargestellt. Der Adapterflansch 8 spannt einen quadratischen Querschnitt auf, und ist bis auf die Eckenbereiche an die Außenkontur sowohl des Statorgehäuses 2 als auch des Getriebegehäuses 3 angepasst. Das Statorgehäuse 2 und das Getriebegehäuse 3 sowie der Adapterflansch 8 bestehen aus einem Aluminiumwerkstoff, der gute wärmeleitende Eigenschaften aufweist. Die Länge lF des Flansches entspricht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur ca. dem 0,1fachen der Länge lS des Statorgehäuses 2 einschließlich Gehäusedeckel 5. Der Adapterflansch 8 hat demnach an der axialen Gesamtlänge des dargestellten Servomotors 1 mit Getriebe nur einen geringen Anteil. Der Adapterflansch 8 ist über die achsparallel verlaufenden Öffnungen 9 mit dem Statorgehäuse 2 verbunden. Die zentrale große zylindrische Öffnung 10 dient zum Durchführen des vorstehenden Rotorwellenendes und zur Anbringung eines Lagerschildes. Der Lagerschild kann auch über die Öffnungen 9 unter Zwischenschaltung des Adapterflansches 8 mit dem Statorgehäuse 2 verbunden werden. Hierbei kann es sich um einen üblichen Lagerschild handeln, wie er bei derartigen Motoren bestens bekannt ist. Die Öffnungen 9 werden auch zur Abringung des Getriebegehäuses 3 verwendet, so dass die Stirnseiten sowohl des Statorgehäuses 2 als auch des Getriebegehäuses 3 fest gegen die Stirnflächen 11 und 12 des Adapterflansches angedrückt sind.Between the stator housing 2 and the gearbox 3 is an adapter flange 8th Zvi rule together. This is in the 2 and 3 shown in more detail. The adapter flange 8th spans a square cross-section, and is except for the corner areas on the outer contour of both the stator housing 2 as well as the gearbox 3 customized. The stator housing 2 and the gearbox 3 as well as the adapter flange 8th consist of an aluminum material that has good heat-conducting properties. The length l F of the flange in the illustrated embodiment corresponds only to approximately 0.1 times the length l S of the stator housing 2 including housing cover 5 , The adapter flange 8th therefore has the total axial length of the servo motor shown 1 with gear only a small proportion. The adapter flange 8th is about the axially parallel openings 9 with the stator housing 2 connected. The central large cylindrical opening 10 is used to carry out the protruding rotor shaft end and to attach a bearing plate. The end shield can also go through the openings 9 with the interposition of the adapter flange 8th with the stator housing 2 get connected. This can be a conventional end shield, as is well known in such motors. The openings 9 are also used to remove the gearbox 3 used so that the end faces of both the stator housing 2 as well as the gearbox 3 firmly against the end faces 11 and 12 of the adapter flange are pressed on.

Der Adapterflansch 8 weist einen Fluidkühlkreislauf auf, der einen Zulauf 13 und einen Ablauf 14 umfasst. Sowohl in den Zulauf 13 als auch in den Ablauf 14 werden entsprechende Schlauchanschlüsse oder Rohranschlüsse eingeschraubt, über die dann bevorzugt Wasser zu- bzw. abgeführt wird. Der Kühlkreislauf wird durch fünf in den Adapterflansch 8 parallel zu den Stirnseiten 11 und 12 eingebohrte, gradlinige Bohrungen 15, 16, 17, 18 und 19 erzeugt. Die Bohrungen 15, 16 und 17 erstrecken sich parallel zu den Seitenkanten jeweils von einer Seitenfläche bis nahe an die gegenüberliegende Seitenfläche heran, jedoch mit ausreichendem stabilen Abstand, so dass eine geeignete Restwandstärke stehen bleiben. Bis auf den Zulauf 13 werden dann jeweils die Öffnungen der Bohrungen 16 und 17 wieder durch einen Stopfen 20, 21 verschlossen. Die Bohrung 18 ist von der linken Seitenfläche (siehe 3) nicht ganz so tief hineingebohrt, so dass es nicht zu einer Kreuzung mit Bohrung 15 kommt. Auch die Bohrung 18 ist mit einem Stopfen 22 verschlossen. Quer zu der Bohrung 18 wird parallel neben dem Zulauf 13 eine Bohrung 19 zur Erzeugung des Ablaufs 14 eingebracht, die sich mit dem Ende der Bohrung 18 kreuzt. Durch die Kreuzung der Bohrung 15 mit der Bohrung 16 sowie der Bohrung 16 mit der Bohrung 17, der Bohrung 17 mit der Bohrung 18 und der Bohrung 18 mit der Bohrung 19 ist ein Kühlkreislauf erzeugt, der nahezu vollständig in dem Adapterflansch 8 umläuft. Durch das verstärkte Fluidaufkommen im Zu- und Ablaufbereich ist es nicht notwendig, den Kreislauf vollständig umlaufen zu lassen.The adapter flange 8th has a fluid cooling circuit, the inlet 13 and an expiry 14 includes. Both in the inflow 13 in the process as well 14 Corresponding hose connections or pipe connections are screwed in, via which water is then preferably added or removed. The cooling circuit is through five in the adapter flange 8th parallel to the end faces 11 and 12 drilled, straight holes 15 . 16 . 17 . 18 and 19 generated. The holes 15 . 16 and 17 extend parallel to the side edges in each case from one side surface to close to the opposite side surface, but with a sufficiently stable distance so that a suitable residual wall thickness remains. Except for the inflow 13 then the openings of the holes 16 and 17 again through a stopper 20 . 21 locked. The hole 18 is from the left side surface (see 3 ) not drilled quite as deep, so that it does not become an intersection with drilling 15 comes. Even the hole 18 is with a stopper 22 locked. Across the hole 18 is parallel to the inlet 13 a hole 19 to generate the process 14 brought in, aligned with the end of the hole 18 crosses. By crossing the hole 15 with the hole 16 as well as the bore 16 with the hole 17 , the hole 17 with the hole 18 and the hole 18 with the hole 19 A cooling circuit is created that is almost completely in the adapter flange 8th circulates. Due to the increased fluid volume in the inlet and outlet area, it is not necessary to completely circulate the circuit.

Als Kühlmedium wird in aller Regel Wasser eingesetzt.As a cooling medium, as a rule Water used.

Im Folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise des obenbeschriebenen Servomotors 1 mit Adapterflansch 8 näher erläutert.The following is the operation and operation of the servo motor described above 1 with adapter flange 8th explained in more detail.

Im Betrieb erwärmt sich der Stator und die Wärme wird an das Statorgehäuse 2 abgegeben. Durch die Rotation der Rotorwelle wird auch das Getriebe im Getriebegehäuse 3 in Bewegung gesetzt. Hierdurch wird ebenfalls, wenn, auch geringere, Wärme erzeugt. Die Wärme des Stators wird an das Statorgehäuse 2 abgegeben und durch die gute Wärmleitfähigkeit von Aluminium in Richtung des Adapterflansches 8 transportiert. Der Adapterflansch wirkt quasi als Wärmestaubsauger, da durch ihn kühlendes Wasser strömt. Das Wasser fließt durch den Zulauf 13 hinein, durch den Kühlkreislauf hindurch und aus dem Ablauf 14 wieder hinaus. Hierdurch wird Wärme sowohl an der Stirnseite 11 als auch an der Stirnseite 12 aufgenommen und über das Wasser abtransportiert. Durch diese Art der Wärmeabführung lässt sich eine nennenswerte Leistungssteigerung gegenüber einem baugleichen Motor ohne diesen kühlenden Adapterflansch 8 erreichen, die den Kostenaufwand allemal rechtfertigt.During operation, the stator heats up and the heat is transferred to the stator housing 2 issued. Due to the rotation of the rotor shaft, the gearbox is also in the gearbox 3 set in motion. This also generates heat, although less. The heat of the stator is applied to the stator housing 2 emitted and due to the good thermal conductivity of aluminum in the direction of the adapter flange 8th transported. The adapter flange acts as a heat vacuum cleaner, as cooling water flows through it. The water flows through the inlet 13 inside, through the cooling circuit and out of the drain 14 out again. This creates heat both on the face 11 as well as on the front 12 recorded and transported over the water. This type of heat dissipation enables a significant increase in performance compared to an identical motor without this cooling adapter flange 8th achieve that justifies the cost.

Wenn eine größere Kühlwirkung benötigt wird, können auch zwei oder mehrere dieser Adapterflansche 8 nebeneinander angeordnet werden. Auch besteht die Möglichkeit den Statordeckel 5 durch einen geschlossenen Adapterflansch 8 (oder mit einem darin angeordneten Lagerschild) zu ersetzen. Nebeneinander angeordnete Adapterflansche können dann über kurze Schraubstücke mit Schraubverbindungen bezüglich des Fluidstromes in Reihe geschaltet werden. Ein separate Zuführung von Kühlfluids zu einer effektiveren Kühlung kann ebenfalls vorgesehen werden.If a greater cooling effect is required, two or more of these adapter flanges can also be used 8th be arranged side by side. There is also the possibility of the stator cover 5 through a closed adapter flange 8th (or with a bearing plate arranged in it). Adjacent flanges can then be connected in series with short screw pieces with screw connections with respect to the fluid flow. A separate supply of cooling fluids for more effective cooling can also be provided.

Ein großer Vorteil dieses Adapterflansches 8 besteht insbesondere darin, dass er den Querschnitt bestehender Motorkonstruktionen nicht vergrößert, wie es bei gängigen Kühlkonstruktionen im Stand der Technik der Fall ist. Hierbei handelt es sich vielmehr um eine axial aufgesetzte Kühleinheit.A big advantage of this adapter flange 8th consists, in particular, in that it does not enlarge the cross section of existing motor designs, as is the case with conventional cooling designs in the prior art. Rather, it is an axially mounted cooling unit.

Claims (10)

Elektromotor (1), insbesondere Servomotor, mit einem sich im Betrieb erwärmenden Stator, einem im Stator drehbar angeordneten Rotor und einer Statorkühleinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Statorkühleinrichtung (8) zumindestens einen Flansch umfasst, der zumindest an einem Endbereich des Stators oder eines Statorgehäuses (2) angeordnet ist und einen vom Stator oder Statorgehäuse (2) getrennten Fluidkühlkreislauf aufweist.Electric motor ( 1 ), in particular a servo motor, with a stator which heats up during operation, a rotor which is rotatably arranged in the stator, and a stator cooling device ( 8th ), characterized in that the stator cooling device ( 8th ) comprises at least one flange which is attached to at least one end region of the stator or a stator housing ( 2 ) is arranged and one of the stator or stator housing ( 2 ) has separate fluid cooling circuit. Elektromotor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (8) als an dem Stator oder dem Statorgehäuse (2) anbringbarer Adapterflansch ausgestaltet ist.Electric motor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the flange ( 8th ) than on the stator or the stator housing ( 2 ) attachable adapter flange is designed. Elektromotor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (8) als Ringflansch mit einer Öffnung (10) zum Durchtritt der Rotorwelle ausgestaltet ist.Electric motor ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the flange ( 8th ) as a ring flange with an opening ( 10 ) is designed to pass through the rotor shaft. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Fluidkühlung aufweisende Statorkühleinrichtung sich über die maximal 0,5fache, bevorzugt 0,2fache, Länge des Stators oder des Statorgehäuses (2) erstreckt.Electric motor ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stator cooling device having a fluid cooling extends over a maximum of 0.5 times, preferably 0.2 times, the length of the stator or the stator housing ( 2 ) extends. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (8) auf die Stirnseite des Stators oder des Statorgehäuses (2) aufgesetzt ist.Electric motor ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flange ( 8th ) on the front of the stator or the stator housing ( 2 ) is attached. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (8) einem quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt aufspannt und in diesem ein Ringkanal aus geradlinigen Ringkanalabschnitten (15, 16, 17, 18, 19) gebildet ist.Electric motor ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flange ( 8th ) spans a square or rectangular cross-section and in this a ring channel made of straight ring channel sections ( 15 . 16 . 17 . 18 . 19 ) is formed. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (8) aus einem gut wärmeleitenden Material bevorzugt Aluminium, besteht.Electric motor ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the flange ( 8th ) made of a good heat-conducting material, preferably aluminum. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (2) aus einem gut wärmeleitendem Material, bevorzugt Aluminium, besteht.Electric motor ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the stator housing ( 2 ) consists of a good heat-conducting material, preferably aluminum. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (8) zum Anbringen weiterer Anbauten, wie Getriebegehäuse, Elektronikanbauten etc. ausgestaltet ist.Electric motor ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the flange ( 8th ) for attaching additional attachments, such as gearbox housings, electronic attachments, etc. Adapterflansch (8) für einen Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen in sich geschlossenen Fluidkühlkreislauf mit einem extern zugänglichen Fluidanschluss für den Fluidzulauf (13) und den Fluidablauf (14) aufweist.Adapter flange ( 8th ) for an electric motor ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that it has a self-contained fluid cooling circuit with an externally accessible fluid connection for the fluid inlet ( 13 ) and the fluid drain ( 14 ) having.
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