DE9112631U1

DE9112631U1 - Flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine

Info

Publication number: DE9112631U1
Application number: DE9112631U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-10-10
Filing date: 1991-10-10
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2001-10-11

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine 5

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine.

Bei flüssigkeitsgekühlten elektrischen Maschinen, bei denen im Kühlkreislauf Trennstellen bestehen, z.B. zwischen dem Lagerschild und dem Maschinengehäuse, muß an diesen Trennstellen eine Abdichtung vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine so auszubilden, daß die erforderliche Abdichtung einwandfrei auf montagefreundliche Art ausführbar ist.

Diese Aufgabe ist bei einer gemäß dem Anspruch 1 ausgebildeten Maschine gelöst. Bei einer solchen Maschine werden abmessungsmäßig kleine Dichtelemente benötigt, die ohne jegliche Handhabungsschwierigkeiten an den entsprechenden Stellen zwischen Lagerschild und Maschinengehäuse eingefügt werden können. Die Dichtwirkung dieser Dichtelemente kann noch verbessert werden, wenn mindestens an der einen Auflagefläche des Dichtelementes ein Wulst vorgesehen ist.

Die guten Dichteigenschaften eines O-Ringes erhält man bei einer Ausgestaltung der Maschine gemäß dem Anspruch 3.

Wird jedes Dichtelement gemäß Anspruch 4 in eine Ausnehmung des Maschinengehäuses bzw. des Lagerschildes eingesetzt, so liegen außerhalb des Dichtungsbereiches Lagerschild und Maschinengehäuse unmittelbar aneinander an. Somit werden auftretende Scherkräfte in diesem Bereich aufgenommen und belasten nicht die Dichtungselemente.

Ml / Th - 30.09.1991

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Zu- und Ableitung der Kühlflüssigkeit: nur auf einer Seite der Maschine ist bei einer gemäß Anspruch 5 ausgestalteten Maschine gegeben. Außerdem werden bei einer solchen Ausführung keinerlei äußeren Rohrverbindungen zu den einzelnen Kühlkanälen benötigt.

Durch am Maschinengehäuse oder Lagerschild ausgebildete Vorsprünge, welche das Dichtelement in seiner Lage am Maschinengehäuse oder Lagerschild sichern, wird die Montage des Dichtelementes erleichtert. Derartige, die Lage sichernde Vorsprünge können auch am Dichtelement selbst angeformt sein. Diese Vorsprünge greifen in die Kühlkanäle ein und halten dadurch das Dichtelement in seiner Lage am Maschinengehäuse bzw. Lagerschild.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

FIG 1 eine Flussigkeitsgekuhlte elektrische Maschine in

Seitenansicht,
FIG 2 eine Ansicht des mit einem Zu- und Abführstutzen versehenen Lagerschildes und

FIG 3 eine Ansicht des gegenüberliegenden Lagerschildes, FIG A einen Querschnitt des Maschinengehäuses, FIG 5 eine vergrößerte Darstellung einer mit Kühlkanälen

versehenen Gehäuseecke der elektrischen Maschine, FIG 6 ein Dichtelement im Schnitt entlang der Linie VI-VI in FIG 5,
FIG 7 eine Seitenansicht eines Dichtelementes.

Mit 1 ist das Gehäuse einer flussigkeitsgekuhlten elektrischen Maschine bezeichnet, auf dessen einen Stirnseite ein mit jeweils einem Zufuhr- und einem Abführstutzen 2 und 3 versehenes erstes Lagerschild 4 und auf dessen gegenüberliegenden Stirnseite ein zweites Lagerschild 5 angeordnet ist.

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Wie aus der Draufsicht der Lagerschilde 4 und 5 (TIG 2 und 3) sowie der Querschnittsdarstellung des Maschinengehäuses 1 (FIG 4) erkennbar ist, weist das Maschinengehäuse 1 einen angenähert quadratischen Querschnitt auf. Damit ergibt sich gegenüber dem rund ausgebildeten Ständerblechpaket, welches in der Zeichnung nicht weiter dargestellt ist, in den Ecken des Maschinengehäuses 1 ein Raum für die Anordnung von Kühlkanälen 6. In jeder Ecke sind zwei Kühlkanäle 6 ausgebildet, die durch eine Rippe 7 gegeneinander abgegrenzt sind. Die Rippe 7 erhöht einerseits die Festigkeit des Maschinengehäuses 1 und vergrößert andererseits die von der Kühlflüssigkeit umspülte Fläche, ferner ergibt sich durch die kleineren Kanäle eine höhere Strömungsgeschwindigkeit, so daß ein besserer Wärmeübergang vom Maschinengehäuse 1 zur Kühlflüssigkeit erzielt wird.

In den Lagerschilden 2 und 3 sind Uberleitungskanäle 8 vorgesehen, durch die die Kühlkanäle 6 an der einen Ecke des Maschinengehäuses 1 mit den Kühlkanälen 6 an einer anderen Ecke des Maschinengehäuses 1 verbunden werden. In FIG 1 ist mit voll ausgezogenen Pfeilen 9 der Strömungsverlauf der Kühlflüssigkeit auf der dem Betrachter zugewandten Vorderseite und mit gestrichelten Pfeilen 10 der Strömungsverlauf auf dem dem Betrachter abgewandten Rückseite der Maschine dargestellt. Die Flüssigkeit tritt über den Zuführstutzen 2 an dem ersten Lagerschild 4 ein und durchströmt die auf der Vorderseite der Maschine oben liegenden Kühlkanäle 6. Durch den rechten Uberleitungskanal 8 des zweiten Lagerschildes 5 (FIG 3) wird die Flüssigkeit zu den auf der Vorderseite der Maschine unten liegenden Kühlkanälen 6 geleitet und gelangt wieder zu dem ersten Lagerschild 4. Hier wird sie durch den unten quer verlaufenden Uberleitungskanal 8 des ersten Lagerschildes 4 zu dem auf der Rückseite der Maschine unten liegenden Kühlkanälen 6 geleitet. Durch diese Kühlkanäle 6 gelangt die Flüssigkeit wieder zum zweiten Lagerschild 5 und strömt über dessen linken Uberleitungskanal 8 zu den auf der Maschinen-

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rückseite oben liegenden Kühlkanälen 6 und gelangt über diese zum Abführstutzen 3 des ersten Lagerschildes 4.

An den Übergangsstellen zwischen den Kühlkanälen 6 des Maschinengehäuses 1 und den Überleitungskanälen 8 der Lagerschilde 4 und 5 ist jeweils ein Dichtelement 11 eingefügt. Jedes Dichtelement 11 umschließt die beiden in einer Gehäuseecke vorgesehenen beiden Kühlkanäle 6. Im Mittenbereich des Dichtelementes 11 ist durch auf beiden Seiten gegenüber der jeweiligen Auflagefläche 12 bzw.13 des Dichtelementes 11 vorstehende rundliche Wulste 14 eine Art O-Ring gebildet.

Wie die FIG 7 zeigt, sind an dem Dichtelement 11 zwei nach beiden Seiten vorspringende Zapfen 15 angeformt. Diese Zapfen 15 sind so an dem Dichtelement angeordnet, daß der eine an der einen Seite und der andere an der anderen Seite der Rippe 7 vorbeigreift. Dadurch wird das Dichtelement 11 nach dem Auflegen auf das Maschinengehäuse 1 bzw. auf den Lagerschild

4 bzw.5 in seiner Lage gehalten. Die Halterung des Dicht-

elementes 11 ist auch durch an den Lagerschilden 4 und 5 und/ oder an dem Maschinengehäuse 1 ausgebildete Vorsprünge möglich.

An der Stirnseite des Maschinengehäuses 1 oder der Lagerschilde 4 und 5 ist zweckmäßigerweise eine das Dichtelement 11 aufnehmende Ausnehmung 16 vorgesehen, die beispielsweise durch Fräsen hergestellt werden kann. Die Tiefe dieser Ausnehmung 16 ist der Dicke 17 des Dichtelementes 11 angepaßt, so daß die Dichtelemente 11 im Bereich ihrer Auflageflächen 12 und 13 gar nicht oder nur geringfügig beim Anfügen der Lagerschilde 4 und

5 an das Maschinengehäuse 1 zusammengepreßt werden. Die Lagerschilde 4 und 5 werden an das Maschinengehäuse 1 angeschraubt. Für die Befestigungsschrauben 18 der Lagerschilde 4 und 5 sind in den Dichtelementen 11 entsprechende Durchsteckoffnungen 19 vorgesehen.

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Beim Anbringen der Lagerschilde 4 unü 5 weiden die Wülste 14, da sie über die Ausnehmung 16 vorstehen, entsprechend zusammengepreßt und es wird hierdurch eine sehr gute Abdichtung, wie sie mit O-Ringen üblich ist, erreicht. Durch das speziell gestaltete Dichtelement 11 erübrigen sich die ansonsten für das Anbringen von O-Ringen notwendigen Rillen am Maschinengehäuse 1 und an den Lagerschilden 4 und 5. Die Wulste 14 können ohne Schwierigkeit bei der Herstellung der Dichtelemente 11 vorgesehen werden.

In dem außerhalb der Ausnehmungen 16 liegenden Bereich 20 des Maschinengehäuses bzw. der Lagerschilde 4 und 5 liegen die Lagerschilde 4 und 5 und das Maschinengehäuse 1 direkt aneinander an. Dadurch werden zwischen den Lagerschilden 4 und 5 und dem Maschinengehäuse 1 auftretende Scherkräfte von diesen Anlagestellen des Maschinengehäuses 1 und der Lagerschilde 4 und 5 aufgenommen. Die Dichtungselemente 11 bleiben somit unbelastet, was sich günstig auf die Dichteigenschaft der Dichtelemente 11 auswirkt.

Claims

91 6 3 5 1 6 OE Schutzansprüche

1. Flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine, bei der die Kühlflüssigkeit durch im Gehäuse (1) der Maschine bereichsweise ausgebildete Kühlkanäle (6) geleitet und über an mindestens einem der Lagerschilde (4 bzw.5) vorgesehene Zu- und Abführstutzen (2 und 3) zu- bzw. abgeführt ist und bei welcher Maschine ferner zwischen Lagerschild (4 und 5) und Maschinengehäuse (1) Dichtelemente (11) eingefügt sind, welche den oder die in einem gemeinsamen Bereich des Maschinengehäuses (1) angeordneten Kühlkanäle (6) konturenmäßig umschließen.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auflagefläche (12 bzw.13) des Dichtelementes (11) mindestens auf einer Seite ein gegenüber der Auflagefläche (12 bzw.13) vorstehender Wulst (14) vorgesehen ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (14) nach Art eines O-Ringes gegenüber beiden Auflageflächen (12 und 13) des Dichtelementes (11) vorstehend an dem Dichtelement (11) ausgebildet ist.

4. Maschine nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, daß jedes Dichtelement (11) in eine seiner Außenabmessung angepaßte Ausnehmung (16) des Maschinengehäuses (1) bzw. des Lagerschildes (4 oder 5) eingefügt ist.

5. Maschine nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zu- und Abführstutzen (2 und 3) an einem Lagerschild (4) angeordnet und in diesem Lagerschild (4) sowie dem gegenüberliegenden Lagerschild (5) Uberleitungskanäle (8) derart ausgebildet sind, daß die in den einzelnen Bereichen (Ecken) des Maschinengehäuses (1)

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1 axial verlaufend angeordneten Kühlkanäle (t>) entwtaei· alle hintereinander oder zum Teil parallel und hintereinander von der Kühlflüssigkeit durchströmt sind.

5 6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß am

Maschinengehäuse (1) oder Lagerschild (4 und 5) die Lage des Dichtelementes (11) sichernde Vorsprünge ausgebildet sind oder am Dichtelement (11) selbst derartige in die Kühlkanäle (6) 10 eingreifende Vorsprünge (15) angeformt sind.