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Patent Searching and Data


Title:
COOLING ARRANGEMENT AND ELECTRICAL MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/268406
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cooling arrangement (1, 1a) comprising a machine housing and a stator (2) which is mounted in the machine housing in a rotationally symmetrical manner in a radial direction (R) about at least one rotor (3), wherein the stator (2) comprises a stator winding, said stator winding extending on opposite sides in an axial direction (A) into a provided first winding overhang (5) and a provided second winding overhang (6), wherein at least one injection pipe (16, 16a) fixed to the stator is arranged in a radial direction (R) above the stator (2), extends in an axial direction (A) over the entire stator (2) and is designed to convey fluid, wherein a supply channel (19) is further provided, the injection pipe (16, 16a) being connected to the supply channel (19) for conveying fluid, and the injection tube (16, 16a) having at least two outlet openings (20a.20f), one outlet opening (20a.20f) being arranged in the region above the first winding overhang (5) and one outlet opening (20a,...,20f) being arranged in the region above the second winding overhang (6) such that cooling fluid which flows through flows at least partially over the first winding overhang (5) and the second winding overhang (6).

Inventors:
HOPPE RONNY (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/063041
Publication Date:
December 29, 2022
Filing Date:
May 13, 2022
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
H02K1/20; H02K5/20; H02K9/12; H02K9/19
Foreign References:
DE102014224941A12016-06-09
EP3471242A12019-04-17
DE29780445U11999-08-26
DE102017211135A12019-01-03
DE112015001505T52017-02-16
DE102012019749A12014-04-10
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Claims:
Patentansprüche

1. Kühlanordnung (1 ,1a) umfassend ein Maschinengehäuse und einen Stator (2), welcher rotationssymmetrisch in radialer Richtung (R) um zumindest einen Rotor (3) in dem Maschinengehäuse gelagert ist, wobei der Stator (2) eine Statorwicklung auf weist, wobei die genannte Statorwicklung sich auf, in einer axialen Richtung (A) ge genüberliegenden Seiten in einen angeordneten ersten Wickelkopf (5) und einen an geordneten zweiten Wickelkopf (6) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass in radialer Richtung (R) oberhalb des Stators (2) zumindest ein statorfestes Spritzrohr (16,16a) angeordnet ist, welches sich in axialer Richtung (A) über den gesamten Sta tor (2) erstreckt, und welches zur Fluidführung ausgelegt ist, wobei ferner ein Zufuhr kanal (19) vorgesehen ist, wobei das Spritzrohr (16, 16a) mit dem Zufuhrkanal (19) zu einer Fluidzuführung in Verbindung steht, und wobei das Spritzrohr (16,16a) zumin dest zwei Austrittsöffnungen (20a .20f) aufweist, wobei jeweils eine Austrittsöffnung (20a .20f) im Bereich oberhalb des ersten Wickelkopfes (5) und eine Austrittsöffnung (20a,..., 20f) im Bereich oberhalb des zweiten Wickelkopfes (6) angeord net ist, so dass durchströmendes Kühlfluid zumindest teilweise auf den ersten Wi ckelkopf (5) und den zweiten Wickelkopf (6) strömt.

2. Kühlanordnung (1 ,1a) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Spritzrohr (16,16a) entgegen der Schwerkraftrichtung (S) radial oberhalb des Stators (2) angeordnet ist, so dass das durchströmende Kühlfluid zu mindest teilweise durch die auf das Kühlfluid einwirkende Schwerkraft auf den ersten Wickelkopf (5) und den zweiten Wickelkopf (6) strömt.

3. Kühlanordnung (1 ,1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Maschinengehäuse eine Zentrierplatte (9) umfasst, welche den Stator (2) an ei nem ersten axialen Ende (8) radial abschließt und welche sich zudem radial beab- standet über dem Stator (2) in einem Zentrierplattenabschnitt (18) axial erstreckt und wobei das Maschinengehäuse ferner ein Lagerschild (11 ) umfasst, welche den Stator (2) an einem zweiten axialen Ende (12) radial abschließt und welche sich zudem teil weise radial beabstandet über dem Stator (2) axial bis zu der Zentrierplatte (9) in ei nem Lagerschildabschnitt (13) erstreckt, so dass durch den Lagerschildabschnitt (13) und Zentrierplattenabschnitt (18) ein in radialer Richtung (R) zu dem Stator (2) beab- standeter Hohlraum (14) ausgebildet ist, und wobei das zumindest eine Spritzrohr (16,16a) in dem Hohlraum (14) angeordnet und durch das Lagerschild (11) und die Zentrierplatte (9) axial und radial fixiert ist.

4. Kühlanordnung (1,1a) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung als Klemmung ausgebildet ist.

5. Kühlanordnung (1,1a) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierplatte (9) eine zur Fluidführung ausgebildete integrierte Buchse (15) auf weist, welche fluchtend zu dem zumindest einen Spritzrohr (16,16a) in axialer Rich tung (A) in der Zentrierplatte (9) eingebracht ist, so dass Kühlfluid von der Buchse (15) in axialer Richtung (A) in das zumindest eine Spritzrohr (16,16a) einströmbar ist.

6. Kühlanordnung (1,1a) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierplatte (9) eine Ausnehmung (17) aufweist, welche axial fluchtend an der integrierten Buchse (15) angeordnet ist, und wobei der zur Fluidführung ausgebildete Zufuhrkanal (19) in die Zentrierplatte (9) integriert ist, so dass dieser in die Ausneh mung (17) radial einmündet, wodurch Kühlfluid durch den Zufuhrkanal (19) in die Ausnehmung (17) und darüber in die Buchse (15) einströmbar ist.

7. Kühlanordnung (1,1a) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (15) mit dem zumindest einen Spritzrohr (16,16a) an ihrer Verbindungs stelle hartgelötet oder geschweißt ist.

8. Kühlanordnung (1,1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Buchse (15) an ihrer Außenmantelfläche eine umlaufende Nut aufweist und eine Dichtung vorgesehen ist, welche in die umlaufende Nut zur Abdichtung eingebracht ist.

9.Kühlanordung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass vier Austrittsöffnungen (20a,...,20d) vorgesehen sind, wobei jeweils zwei Austrittsöffnungen (20a, 20b) in radialer Richtung (R) im Bereich über jeweils einem Wickelkopf (5,6) angeordnet sind, und die jeweils zwei Austrittsöffnungen (20c, 20d) auf einer Umfangskreislinie in dem zumindest einen Spritzrohr (16,16a) eingebracht sind, so dass das durch die jeweils zwei, auf der Umfangskreislinie angeordneten Austrittsöff nungen (20a,...,20d) durchströmende Kühlfluid zumindest teilweise auf jeweils einen der Wickelköpfe (5,6) strömt.

10. Kühlanordnung (1 ,1a) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zwei weitere Austrittsöffnungen (20e,20f) in axialer Richtung (A) jeweils zwischen den vier Austrittsöffnungen (20a,..., 20d) angeordnet sind.

11 . Kühlanordnung (1 ,1a) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass zusätzlich über den Umfang verteilt um den Stator (2) weitere Spritzrohre (16,16a) angeordnet sind.

12. Elektrische Maschine mit einem Rotor (3) und einem den Rotor (3) umgebenden Stator (2) und einer Kühlanordnung (1 ,1a) nach einem der vorhergehenden Ansprü che.

Description:
Kühlanordnunq und elektrische Maschine

Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung umfassend ein Maschinengehäuse und ei nen Stator, welcher rotationssymmetrisch in radialer Richtung um zumindest einen Rotor in dem Maschinengehäuse gelagert ist, wobei der Stator eine Statorwicklung aufweist, wobei die genannte Statorwicklung sich auf, in einer axialen Richtung ge genüberliegenden Seiten in einen angeordneten ersten Wickelkopf und einen ange ordneten zweiten Wickelkopf erstreckt.

Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einer solchen Kühlanord nung.

Der Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine hängt von den Verlusten in der Ma schine ab.

Verluste treten beispielsweise als Joule-Verluste auf und werden als Wärme freige setzt. Die Verluste führen zu hohen Temperaturen in den Spulen und insbesondere in dem von Luft umgebenen Wickelköpfen.

Es ist daher wünschenswert diese Wärme von den elektrischen Maschinen abzulei ten, um die Lebensdauer, die Ausfallsicherheit und die Leistungsfähigkeit der elektri schen Maschine zu erhöhen. Insbesondere bei Statoren und den in dicht gewickelten Wickelköpfen kann übermäßige Hitze das mit den Windungen der elektrischen Ma schinen verbundene Isolationssystem zerstören, wodurch sich die Leistung und die Effizienz der elektrischen Maschine verringern kann.

Die Statorwicklungstemperatur muss daher niedrig gehalten werden, um eine Verkür zung der Lebensdauer zu vermeiden als auch einen reibungslosen Betrieb zu garan tieren. Daher ist ein effizientes Kühlsystem von größter Bedeutung.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die Wickelköpfe mit Luft zu kühlen. Ferner ist bekannt, elektrische Maschinen mit einer Flüssigkeit zu kühlen. Die DE 11 2015001 505 T5 offenbart eine flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine mit einem Kern, welcher ein erstes axiales Ende, ein zweites axiales Ende gegen über dem ersten axialen Ende und eine Vielzahl von Schlitzen definiert, welche sich zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende erstrecken; auf dem Kern gewickelte Windungen, wobei die Windungen in den Schlitzen angeord nete Bereiche, welche in der Vielzahl von Schlitzen angeordnet sind und Wendeab schnitte aufweisen, welche an dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende angeordnet sind; einem Kühlrohr, welches mit den Wendeabschnitten der Win dungen verbunden ist; und einem Wärmeübertragungselement, welches sich zwi schen dem Kühlrohr und den Windungen erstreckt und in Kontakt mit dem Kühlrohr und den Windungen steht.

Die DE 10 2012 019 749 A1 offenbart eine elektrische Maschine für einen Kraftfahr zeugantriebsstrang, mit einem Gehäuse, einem Rotor, einem zwei Wickelköpfe auf weisenden Stator und einem von Flüssigkeit durchströmten Kühlwärmetauscher, wo bei die beiden Wickelköpfe mittels einer elektrisch isolierenden Kühlflüssigkeit direkt gekühlt sind.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine effizienter und optimierte Kühlanordnung für eine elektrische Maschine bereitzustellen, welche insbesondere eine gute Kühlung der Wickelköpfe bewirkt. Ferner ist es eine Aufgabe eine elektrische Maschine mit ei ner solchen Kühlanordnung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine Kühlanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die belie big miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kühlanordnung umfassend ein Maschinenge häuse und einen Stator, welcher rotationssymmetrisch in radialer Richtung um zu mindest einen Rotor in dem Maschinengehäuse gelagert ist, wobei der Stator eine Statorwicklung aufweist, wobei die genannte Statorwicklung sich auf, in einer axialen Richtung gegenüberliegenden Seiten in einen angeordneten ersten Wickelkopf und einen angeordneten zweiten Wckelkopf erstreckt, wobei in radialer Richtung oberhalb des Stators zumindest ein statorfestes Spritzrohr angeordnet ist, welches sich in axialer Richtung über den gesamten Stator erstreckt, und welches zur Fluidführung ausgelegt ist, wobei ein Zufuhrkanal vorgesehen ist, und wobei das mindestens eine Spritzrohr mit dem Zufuhrkanal zu einer Fluidzufüh rung in Verbindung steht, und wobei das mindestens eine Spritzrohr zumindest zwei Austrittsöffnungen aufweist, wobei jeweils eine Austrittsöffnung im Bereich oberhalb des ersten Wickelkopfes und eine Austrittsöffnung im Bereich oberhalb des zweiten Wickelkopfes angeordnet ist, so dass durchströmendes Kühlfluid zumindest teilweise auf den ersten Wickelkopf und den zweiten Wckelkopf strömt.

Alternativ können zusätzlich über den Umfang verteilt um den Stator weitere Spritz rohre angeordnet sein, welche analog zum mindestens einen oberhalb des Stators angeordneten Spritzrohr ausgeführt sein können.

Dabei ist eine axiale Richtung entlang einer Rotationsachse gegeben. Eine radiale Richtung erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu dieser Rotationsachse.

Die Austrittsöffnungen können vorzugsweise als kreisrunde Bohrungen ausgestaltet sein.

Das Spritzrohr ist vorzugsweise mit einem kreisrunden Querschnitt ausgebildet, kann aber auch einen rechteckigen, ovalen oder anderen Querschnitt aufweisen.

Das Kühlfluid wird erfindungsgemäß durch das Spritzrohr zu dem Stator und zu den Wicklungen hineingeführt bzw. unmittelbar an diese herangeführt.

Durch die erfindungsgemäße Kühlanordnung ist es möglich, ein großes Problem zu lösen, nämlich genügend Kühlfluid gezielt zum Fierunterkühlen an den Stator und insbesondere an die Wckelköpfe hinzuführen. Durch das erfindungsgemäße Spritzrohr kann nun genügend Fluid, vorzugsweise Öl, gezielt auf die Wickelköpfe geströmt werden, so dass eine höchst effiziente Kühlung des gesamten Stators erreicht wird, ohne eine kompakte Bauweise aufgeben zu müssen.

Vorzugsweise wird das Kühlfluid mit Druck in das Spritzrohr eingeströmt.

In weiterer Ausgestaltung ist das zumindest eine Spritzrohr entgegen der Schwer kraftrichtung radial oberhalb des Stators angeordnet, so dass das durchströmende Kühlfluid zumindest teilweise durch die auf das Kühlfluid einwirkende Schwerkraft auf den ersten Wickelkopf und den zweiten Wickelkopf strömt. Durch diese Anordnung, quasi einer Anordnung in einer 12-Uhr-Position, des zumindest einen Spritzrohrs oberhalb des feststehenden Stators kann Kühlfluid auch ohne viel Fluiddruck auf die Wickelköpfe aufgebracht werden; was zu einer einfachen Umsetzung führt. Ferner lässt diese Anordnung ein gezieltes Benetzen der Wickelköpfe mit Kühlfluid zu.

In weiterer Ausbildung umfasst das Maschinengehäuse eine Zentrierplatte, welche den Stator an einem ersten axialen Ende radial abschließt und welche sich zudem radial beabstandet über dem Stator in einem Zentrierplattenabschnitt axial erstreckt und wobei das Maschinengehäuse ferner ein Lagerschild umfasst, welche den Stator an einem zweiten axialen Ende radial abschließt und welche sich zudem teilweise ra dial beabstandet über dem Stator axial bis zu der Zentrierplatte in einem Lager schildabschnitt erstreckt, so dass durch den Lagerschildabschnitt und Zentrierplatten abschnitt ein in radialer Richtung zu dem Stator beabstandeter Hohlraum ausgebildet ist, und wobei das zumindest eine Spritzrohr in dem Hohlraum angeordnet und durch das Lagerschild und die Zentrierplatte axial und radial fixiert ist.

Dadurch ist eine einfache Anordnung des Spritzrohrs ohne größeren Bauraum zu be anspruchen möglich. Der Lagerschildabschnitt und Zentrierplattenabschnitt liegen di rekt aneinander an bzw. sind aufeinanderliegend angeordnet und sind derart zuei nander ausgebildet, dass keine oder wenig axiale oder radiale Verschiebung möglich ist. Durch das Lagerschild und die Zentrierplatte ist eine einfache axiale und auch radiale Fixierung des Spritzrohrs möglich.

Vorzugsweise ist die Fixierung als Klemmung ausgebildet.

Dabei ist das Spritzrohr zwischen dem Lagerschild und der Zentrierplatte einge klemmt. Somit ist eine einfache lösbare radiale und axiale Fixierung möglich.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Zentrierplatte eine zur Fluidführung aus gebildete integrierte Buchse auf, welche fluchtend zu dem zumindest einen Spritzrohr in axialer Richtung in der Zentrierplatte eingebracht ist, so dass Kühlfluid von der Buchse in axialer Richtung in das zumindest eine Spritzrohr einströmbar ist.

Dabei kann mit Buchse auch ein Hohlzylinder oder eine Hülse umfasst sein.

Dabei bildet quasi die Mittelachse des Spritzrohrs eine Verlängerung der Mittelachse der Buchse.

Das Kühlfluid kann somit einfach von der Buchse in das Spritzrohr einströmen. Die Buchse ist derart eingebracht, dass Fluid in axialer Richtung von der Buchse in das Spritzrohr axial hineinströmt.

Ferner, in einer weiteren Ausgestaltung, weist die Zentrierplatte eine Ausnehmung auf, welche axial fluchtend an der integrierten Buchse angeordnet ist, und wobei der zur Fluidführung ausgebildete Zufuhrkanal in die Zentrierplatte integriert ist, so dass dieser in die Ausnehmung radial einmündet, wodurch Kühlfluid durch den Zufuhrka nal in die Ausnehmung und darüber in die Buchse einströmbar ist.

Die Kühlfluidzufuhr ist daher in die Zentrierplatte eingebracht beispielsweise durch eine Bohrung. Dadurch kann das Kühlfluid einfach mittels Druck in das Spritzrohr ein gebracht werden. Die Ausnehmung ist dabei direkt vor der Buchse angeordnet, so dass ein Einströmen des Kühlfluids ungehindert stattfinden kann.

In weiterer Ausführung ist die Buchse mit dem zumindest einen Spritzrohr an ihrer Verbindungsstelle hartgelötet oder geschweißt. Dadurch ergibt sich eine stoffschlüs sige unlösbare und fluiddichte Verbindung. In weiterer Ausgestaltung weist die Buchse an ihrer Außenmantelfläche eine umlau fende Nut auf, wobei eine Dichtung vorgesehen ist, welche in die umlaufende Nut zur Abdichtung eingebracht ist.

Vorzugsweise ist die Dichtung ein O-Ring. Dadurch wird die Buchse in der Zentrier platte gegen das Kühlfluid abgedichtet.

In weiterer Ausgestaltung sind insgesamt vier Austrittsöffnungen vorgesehen, wobei jeweils zwei Austrittsöffnungen in radialer Richtung im Bereich über jeweils einem Wickelkopf angeordnet sind, und die jeweils zwei Austrittsöffnungen auf einer Um fangskreislinie in dem zumindest einen Spritzrohr eingebracht sind, so dass das, durch die jeweils zwei, auf der Umfangskreislinie angeordneten Austrittsöffnungen durchströmende Kühlfluid zumindest teilweise auf jeweils einen der Wickelköpfe strömt. Dadurch ist eine gute Kühlung der Wickelköpfe möglich. Die Austrittsöffnun gen können kreisrund, oder beispielsweise oval ausgebildet sein.

Dadurch werden die Wckelköpfe von oben gleichmäßig besprüht. Ferner kann somit mehr Fluid, beispielsweise Öl, auf die Wickelköpfe gebracht werden und eine gleich mäßige Abkühlung bewirkt werden.

In weiterer Ausbildung sind zusätzlich zwei weitere Austrittsöffnungen in axialer Rich tung jeweils zwischen den vier Austrittsöffnungen angeordnet. Dadurch wird der Sta tor auch auf seiner axialen Länge gekühlt. Durch die sechs Austrittsöffnungen ergibt sich eine gleichmäßige Kühlung bei geringem Kühlfluidverbrauch beispielsweise Öl verbrauch. Weiterhin vorzugsweise weisen die Austrittsöffnungen einen Radius im Bereich von 0,5-1 mm auf. Hierbei wirken die Austrittsöffnungen als Düse und können das Kühlfluid gezielt auf die Wickelköpfe bringen.

Die Austrittsöffnungen können als Bohrung eingebracht sein. Dadurch ergibt sich eine einfache Herstellung der Austrittsöffnungen. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem den Rotor umgebenden Stator und einer wie oben beschriebenen Kühlanord nung. Der Stator weist eine Statorwicklung mit axialen Wickelköpfen auf. Der Rotor ist dabei insbesondere drehbar zum Stator um eine Welle gelagert. Eine solche elekt rische Maschine ist beispielsweise für den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet. Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Darin zeigen schematisch:

FIG 1 : eine erfindungsgemäße Kühlanordnung in einer ersten Ausgestaltung,

FIG 2: eine erfindungsgemäße Kühlanordnung in einer zweiten Ausgestaltung,

FIG 3: ein erfindungsgemäßes Spritzrohr im Detail.

FIG 1 zeigt eine elektrische Maschine 10 mit einer Kühlanordnung 1 im Einsatz.

Die elektrische Maschine 10 weist einen Stator 2 und einen Rotor 3 auf. Die elektri sche Maschine 10 kann als Motor und als Generator betrieben werden.

Die elektrische Maschine 10 kann ferner dazu ausgebildet sein, ein Kraftfahrzeug an zutreiben.

Der Rotor 3 ist dabei drehbar um eine Welle 7 gelagert, wobei die Welle 7 die axiale Richtung A ausbildet. Senkrecht zu der axialen Richtung A wird eine radiale Richtung R ausgebildet.

Der Stator 2 ist dabei in radialer Richtung R einen Luftspalt über den Rotor 3 fest an geordnet.

Ferner weist der Stator 2 einen Statorkern 4 und eine Wicklung auf, welche sich axial in einen ersten Wickelkopf 5 und einen zweiten Wickelkopf 6 erstreckt. Während des Betriebes wird in dem Statorkern 4 und in der Wickelung als auch in den Wickelköpfen 5, 6 Wärme erzeugt, welche bestmöglichst abgeführt werden muss.

Ferner ist ein Gehäuse vorgesehen, welches eine Zentrierplatte 9 umfasst, welche den Stator 2 an einem ersten axialen Ende 8 in radialer Richtung R abschließt. Zu dem weist die Zentrierplatte 9 eine Erstreckung in axialer Richtung A auf, welche in radialer Richtung R beabstandet über dem Stator 3 als ein Zentrierplattenabschnitt 18 ausgebildet ist.

Ferner umfasst das Gehäuse ein Lagerschild 11 , welches den Stator 2 an einem zweiten axialen Ende 12 in radialer Richtung R abschließt. Zudem weist das Lager schild 11 eine Erstreckung in axialer Richtung A auf, welche in radialer Richtung R beabstandet über dem Stator 3 als ein Lagerschildabschnitt 13 ausgebildet ist.

Durch den Lagerschildabschnitt 13 und den Zentrierplattenabschnitt 18 wird ein in ra dialer Richtung R zu dem Stator 2 beabstandeter Hohlraum 14 ausgebildet.

Die elektrische Maschine 10 weist ferner ein Spritzrohr 16 auf, welches in dem Hohl raum 14 in axialer Richtung A angeordnet ist.

Die Zentrierplatte 9 weist in ihrem radialen Abschnitt eine zur Fluidführung ausgebil dete integrierte Buchse 15 auf, welche axial fluchtend zu dem Spritzrohr 16 in axialer Richtung A in der Zentrierplatte 9 eingebracht ist, so dass Kühlfluid von der Buchse 15 in axialer Richtung A in das Spritzrohr 16 einströmt. Dabei kann mit Buchse 15 auch ein Hohlzylinder oder eine Hülse umfasst sein.

Dabei heißt fluchtend, dass ein fluidischer Übergang zwischen der Buchse 15 und dem Spritzrohr 16 möglich ist. So bildet quasi die Mittelachse des Spritzrohrs 16 eine Verlängerung der Mittelachse der Buchse 15.

Ferner ist die Buchse 15 mit dem Spritzrohr 16 an ihrer Verbindungstelle hartgelötet oder geschweißt. Dadurch ergibt sich eine stoffschlüssige unlösbare und fluiddichte Verbindung. Ferner weist die Zentrierplatte 9 bzw. der radiale Teil der Zentrierplatte 9 eine Aus nehmung 17 auf, welche axial fluchtend an der integrierten Buchse 15 angeordnet ist. Die Ausnehmung 17 ist dabei direkt vorder Buchse 15 angeordnet, so dass ein Einströmen des Kühlfluids in die Buchse 15 ungehindert stattfinden kann.

Die Ausnehmung 17 bildet das Ende eines zur Fluidführung ausgebildeten Zufuhrka nals 19 aus, welcher in die Zentrierplatte 9 integriert ist. Fluid kann somit durch den Zufuhrkanal 19 in die Ausnehmung 17, darüber in die Buchse 15 und anschließend in das Spritzrohr 16 einströmen.

Der Zufuhrkanal 19 kann beispielsweise in Form einer Bohrung ausgestaltet sein. Dadurch kann das Kühlfluid einfach mittels Druck in das Spritzrohr 16 eingebracht werden. Vorzugsweise liegt der Druck im Bereich von 10 bar/l.

Zudem weist die Buchse 15 an ihrer Außenmantelfläche eine umlaufende Nut auf, in welcher ein O-Ring 21 als Dichtung eingebracht ist, um ein Übertreten von Fluid, über den Außenmantel der Buchse 15 zu verhindern.

Alternativ kann anstatt der Buchse 15 auch eine axiale integrierte Bohrung vorhan den sein.

Durch den Zufuhrkanal 19, die Ausnehmung 17, und die Buchse 15 kann nun Fluid in das Spritzrohr 16 eingebracht werden.

Dabei ist das Spritzrohr 16 radial im Bereich oberhalb des Stators 2 fest, beispiels weise statorfest (nicht drehend) angeordnet. Dabei bedeutet radial oberhalb insbe sondere, dass das Spritzrohr 16 entgegen der Schwerkraftrichtung S über dem Sta tor 2 in dem Flohlraum 14 angeordnet ist.

Im Spritzrohr 16 sind zum Austritt des Fluids vier Austrittsöffnungen (hier angedeutet als Pfeile 20a, 20b, 20c, 20d) vorgesehen, wobei jeweils zwei Austrittsöffnungen 20a, 20b in radialer Richtung R im Bereich über dem ersten Wickelkopf 5 und jeweils zwei Austrittsöffnungen 20c, 20d in radialer Richtung R im Bereich über dem zweiten Wi ckelkopf 6 angeordnet sind.

Dabei sind die zwei Austrittsöffnungen 20a, 20b auf einer Umfangskreislinie und die zwei Austrittsöffnungen 20c, 20d ebenfalls auf einer Umfangskreislinie so in dem Spritzrohr 16 angeordnet, dass das durch die Austrittsöffnungen 20a, 20b, 20c, 20d durchströmende Kühlfluid durch die auf das Kühlfluid einwirkende Schwerkraft S als auch durch den Druck auf das Kühlfluid auf die beiden Wickelköpfe 5, 6 strömt.

Dadurch strömt / benetzt das Kühlfluid auf die beiden Wickelköpfe 5, 6 und kühlt diese dadurch ab.

Insbesondere sind die Austrittsöffnungen 20a, 20b, 20c, 20d jeweils als Bohrung aus gebildet.

Durch die so angebrachten Austrittsöffnungen 20a, 20b, 20c, 20d jeweils oberhalb der Wickelköpfe 5,6 können diese gezielt gekühlt werden.

FIG 2 zeigt eine elektrische Maschine 10 mit einer weiteren Kühlanordnung 1a im Einsatz.

Die elektrische Maschine 10 weist ebenso einen Stator 2 und einen Rotor 3 auf. Ferner weist der Stator 2 den Statorkern 4 und den ersten Wckelkopf 5 und den zweiten Wickelkopf 6 auf.

Ferner ist das Gehäuse vorgesehen, welches die Zentrierplatte 9 umfasst, welche den Stator 2 an dem ersten axialen Ende 8 in radialer Richtung R abschließt. Zudem weist die Zentrierplatte 9 die Erstreckung in axialer Richtung A als Zentrierplattenab schnitt 18 auf.

Ferner umfasst die elektrische Maschine 10 das Lagerschild 11 und den Lager schildabschnitt 13. Die elektrische Maschine 10 weist ferner ein Spritzrohr 16a auf, welches oberhalb des Stators 2 angeordnet ist. Ebenso kann analog zu FIG 1 durch den Zufuhrkanal 19, die Ausnehmung 17, und die Buchse 15 das Fluid in das Spritzrohr 16a eingebracht werden.

Zudem weist die Buchse 15 ebenso einen O-Ring 21 analog zu FIG 1 auf.

Alternativ kann anstatt der Buchse 15 auch eine axiale integrierte Bohrung vorhan den sein.

Durch den Zufuhrkanal 19, die Ausnehmung 17, und die Buchse 15 kann nun Fluid in das Spritzrohr 16a eingebracht werden.

Dabei ist das Spritzrohr 16a im Bereich oberhalb des Stators 2 fest, beispielsweise statorfest (nicht drehend) angeordnet.

Im Spritzrohr 16a sind zum Austritt des Fluids sechs Austrittsöffnungen (hier ange deutet als Pfeile 20a,20b,20c,20d,20e,20f) vorgesehen, wobei jeweils die zwei Aus trittsöffnungen 20a, 20b wie in FIG 1 in radialer Richtung R im Bereich über dem ei nem ersten Wickelkopf 5 und jeweils die zwei Austrittsöffnungen 20c, 20d wie in FIG 1 in radialer Richtung R im Bereich über dem einem zweiten Wickelkopf 6 ange ordnet sind.

Weiterhin sind mittig in axialer Richtung A zwei weitere Austrittsöffnungen 20e,20f vorgesehen, welche auf einer Umfangskreislinie in dem Spritzrohr 16a eingebracht sind. Diese sind zwischen den Austrittsöffnungen 20a, 20b und den Austrittsöffnun gen 20c, 20d angeordnet.

Dadurch wird axial mittig auf den Stator 2 ebenfalls Fluid geströmt. Durch diese An ordnung kann eine Kühlung über die komplette Länge des Stators 2 mit genügend viel Fluid zur Kühlung erzielt werden. Ebenso kann eine gleichmäßige Verteilung des Fluids erzielt werden und eine gleichmäßige Kühlung erreicht werden. FIG 3 zeigt ein Spritzrohr 16a mit der Buchse 15 im Detail. Dieses weist die sechs Austrittsöffnungen 20a,20b,20c,20d,20e,20f (FIG 2) auf, von denen drei Austrittsöff nungen 20a, 20c, 20e hier detailliert dargestellt sind.

Durch ein solches angeordnetes Spritzrohr 16a kann über die komplette Länge des Stators 2 viel Fluid zur Kühlung gefördert und gleichmäßig verteilt werden.

Die Austrittsöffnungen 20a,20b,20c,20d,20e,20f (FIG 2) können dabei jeweils als Bohrung vorzugsweise mit einem Durchmesser von 05-1 mm ausgebildet sein.

Ferner können auch zwei solcher Spritzrohre nebeneinander um den Stator 2 herum angeordnet sein, bei einem weiteren erhöhten Fluidbedarf.

Bezuqszeichen

1,1a Kühlanordnung

2 Stator

3 Rotor

4 Statorkern

5 erster Wickelkopf

6 zweiter Wickelkopf

7 Welle

8 erstes axiales Ende

9 Zentrierplatte

10 elektrische Maschine 11 Lagerschild 12 zweites axiales Ende

13 Lagerschildabschnitt

14 Hohlraum

15 Buchse

16,16a Spritzrohr

17 Ausnehmung

18 Zentrierplattenabschnitt 19 Zufuhrkanal

20a,..., 20f Austrittsöffnungen R Radiale Richtung A Axiale Richtung S Richtung entlang der Schwerkraft