DE102022111877A1

DE102022111877A1 - Elektrische Axialflussmaschine

Info

Publication number: DE102022111877A1
Application number: DE102022111877.0A
Authority: DE
Inventors: Christoph Raber
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-05-12
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2023-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Axialflussmaschine (1), umfassend einen Stator (2) und einen relativ zum Stator (2) drehbaren Rotor (3), mit einem drehfest auf einer Rotorwelle (4) angeordneten, scheibenförmig ausgebildeten Rotorkörper (35), und mit einem scheibenförmig ausgebildeten ersten Statorkörper (5) und davon axial beabstandeten, scheibenförmig ausgebildeten zweiten Statorkörper (6), wobei der Rotorkörper (35) axial zwischen dem ersten Statorkörper (5) und dem zweiten Statorkörper (6) angeordnet ist, wobei in dem Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper (5) und einem Statorflansch (40) und/oder zwischen dem zweiten Statorkörper (6) und dem Statorflansch (40) eine mechanische Luftspaltverstellung (7) eingerichtet ist, den ersten Statorkörper (5) und/oder den zweiten Statorkörper (6) zur Einstellung wenigstens eines Luftspaltes (L1, L2) zwischen einem der Statorkörper (5,6) und dem Rotorkörper (35) in axialer Richtung zu versetzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Axialflussmaschine, umfassend einen Stator und einen relativ zum Stator drehbaren Rotor, mit einem drehfest auf einer Rotorwelle angeordneten, scheibenförmig ausgebildeten Rotorkörper, und mit einem scheibenförmig ausgebildeten ersten Statorkörper und davon axial beabstandeten, scheibenförmig ausgebildeten zweiten Statorkörper, wobei der Rotorkörper axial zwischen dem ersten Statorkörper und dem zweiten Statorkörper angeordnet ist, wobei in dem Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper und einem Statorflansch und/oder zwischen dem zweiten Statorkörper und dem Statorflasch eine mechanische Luftspaltverstellung eingerichtet ist, den ersten Statorkörper und/oder den zweiten Statorkörper zur Einstellung wenigstens eines Luftspaltes zwischen einem der Statorkörper und dem Rotorkörper in axialer Richtung zu versetzen.
Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.
Eine ausführliche Darstellung zu einem Elektroantrieb ergibt sich aus einem Artikel der Zeitschrift ATZ 113. Jahrgang, 05/2011, Seiten 360-365 von Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski und Jens Liebold mit dem Titel: Hochintegrativ und Flexibel Elektrische Antriebseinheit für E-Fahrzeuge, der wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet. In diesem Artikel wird eine Antriebseinheit für eine Achse eines Fahrzeugs beschrieben, welche einen E-Motor umfasst, der konzentrisch und koaxial zu einem Kegelraddifferenzial angeordnet ist, wobei in dem Leistungsstrang zwischen Elektromotor und Kegelraddifferenzial ein schaltbarer 2-Gang-Planetenradsatz angeordnet ist, der ebenfalls koaxial zu dem E-Motor bzw. dem Kegelraddifferenzial oder Stirnraddifferential positioniert ist. Die Antriebseinheit ist sehr kompakt aufgebaut und erlaubt aufgrund des schaltbaren 2-Gang-Planetenradsatzes einen guten Kompromiss zwischen Steigfähigkeit, Beschleunigung und Energieverbrauch. Derartige Antriebseinheiten werden auch als E-Achsen oder elektrisch betreibarer Antriebsstrang bezeichnet.
Zunehmend werden in derartigen E-Achsen auch Axialflussmaschinen eingesetzt. Eine Axialflussmaschine bezeichnet eine dynamoelektrische Maschine, bei der der magnetische Fluss zwischen Rotor und Stator parallel zur Drehachse des Rotors verläuft. Häufig sind sowohl Stator als auch Rotor weitgehend scheibenförmig ausgebildet. Axialflussmaschinen sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn der axial zur Verfügung stehende Bauraum in einem gegebenen Anwendungsfall begrenzt ist. Dies ist beispielsweise vielfach beiden eingangs beschriebenen elektrischen Antriebsystemen für Elektrofahrzeuge der Fall. Neben der verkürzten axialen Baulänge liegt ein weiterer Vorteil der Axialflussmaschine in ihrer vergleichsweisen hohen Drehmomentdichte. Ursächlich hierfür ist die im Vergleich zu Radialflussmaschinen größere Luftspaltfläche, die bei einem gegebenen Bauraum zur Verfügung steht. Ferner ist auch ein geringeres Eisenvolumen im Vergleich zu konventionellen Maschinen notwendig, was sich positiv auf den Wirkungsgrad der Maschine auswirkt.
Im Stand der Technik sind Axialflussmaschinen bereits hinlänglich bekannt.
Aus der EP 2 985 893 A1 ist eine elektrische Axialflussmaschine mit einem Stator und einem Rotor bekannt, wobei der Stator mindestens zwei Statorsegmente umfasst, und wobei der Rotor mit einer Rotorwelle verbunden ist, wobei der Rotor und/oder die Rotorwelle in einer Lagerung drehbar gelagert sind, und wobei die Statorsegmente in Rotationsrichtung des Rotors relativ zu der Lagerung unbeweglich angeordnet sind. Mindestens eines der Statorsegmente ist in axialer oder radialer Richtung relativ zu der Lagerung beweglich angeordnet, um die Breite des Luftspalts zwischen Rotor und Statorsegmenten einzustellen.
So beschreibt ferner die DE 10 2019 131 198 A1 einen modularen Axialflussmotor für fahrerlose Transportfahrzeuge, der mindestens einen scheibenförmigen Stator und mindestens einen gegenüber dem Stator rotierbaren scheibenförmigen Rotor umfasst. Der Rotor und der Stator sind axial nebeneinander angeordnet. Der Stator umfasst elektrische Spulen. Der Rotor weist mindestens einen Permanentmagneten mit alternierenden Polen auf. Die Rotorwelle ist in herkömmlicher Weise in Gehäuseseitenwänden oder dergleichen über Wälzlager gelagert angeordnet. Zumeist werden die Wälzlager über Federmittel in axialer Richtung vorgespannt, damit die Wälzkörperkugeln kraftbeaufschlagt und kontaktbehaftet in den Laufbahnen zwischen Innenring und Außenring geführt abrollen.
Die DE 102020114855B3 offenbart ferner eine elektrische Maschine, ausgebildet als permanenterregte Synchronmaschine, umfassend einen Rotor mit zumindest einem auf einer Rotorwelle angeordneten Rotorkörper und einen Stator sowie eine Verstelleinrichtung, welche ausgebildet ist die axiale Relativbewegung zwischen dem zumindest einen Rotorkörper und dem Stator in Abhängigkeit von einem zwischen der Rotorwelle und dem zumindest einen Rotorkörper auftretenden Drehmoment in Richtung zum Stator hin zu erzeugen. Dabei weist die zumindest eine Verstelleinrichtung ein erstes Verstellelement, ein zweites Verstellelement sowie zumindest einen zwischen dem ersten Verstellelement und dem zweiten Verstellelement angeordneten Wälzkörper auf. Das erste Verstellelement ist axial verschiebbar und begrenzt verdrehbar auf der axial nicht verschiebbar angeordneten Rotorwelle angeordnet, und das zweite Verstellelement ist dreh- und verschiebefest mit der Rotorwelle verbunden. Die Verstellelemente sind derart ausgebildet, dass im Falle einer Verdrehung des ersten Verstellelements gegen das zweite Verstellelement oder umgekehrt, der zumindest eine Rotorkörper auf der Rotorwelle axial entgegen der Federkraft verschoben wird.
Eine elektrische Maschine mit einer Luftspaltverstellung wird auch in der US2009/0134723 A1 beschrieben. Diese Elektromotorvorrichtung umfasst ein erstes Antriebselement, das eine Vielzahl von Permanentmagneten aufweist; ein zweites Antriebselement, das eine Vielzahl von elektromagnetischen Spulen aufweist; und eine Abstandssteuerung, die zumindest entweder das erste Antriebselement oder das zweite Antriebselement verschiebt, wodurch die Größe eines zwischen dem ersten Antriebselement und dem zweiten Antriebselement gebildeten Abstands verändert wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Axialflussmaschine in I-Anordnung bereitzustellen, die im Hinblick auf eine drehmomentabhängige Feldverstärkung verbessert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Axialflussmaschine, umfassend einen Stator und einen relativ zum Stator drehbaren Rotor, mit einem drehfest auf einer Rotorwelle angeordneten, scheibenförmig ausgebildeten Rotorkörper, und mit einem scheibenförmig ausgebildeten ersten Statorkörper und davon axial beabstandeten, scheibenförmig ausgebildeten zweiten Statorkörper, wobei der Rotorkörper axial zwischen dem ersten Statorkörper und dem zweiten Statorkörper angeordnet ist, wobei in dem Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper und einem Statorflansch und/oder zwischen dem zweiten Statorkörper und dem Statorflansch eine mechanische Luftspaltverstellung eingerichtet ist, den ersten Statorkörper und/oder den zweiten Statorkörper zur Einstellung wenigstens eines Luftspaltes zwischen einem der Statorkörper und dem Rotorkörper in axialer Richtung zu versetzen, wobei im Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper und dem Statorflansch ein erstes Federelement angeordnet ist, wobei das erste Federelement einen ersten Anbindungsabschnitt aufweist, durch den das erste Federelement zugkraftübertragend mit einem ersten Zwischenring, der drehfest mit dem Statorflansch verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt des ersten Federelements zugkraftübertragend mit dem ersten Statorkörper verbunden ist, und das erste Federelement so konfiguriert ist, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung des ersten Federelements bewirkbar ist, und im Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper und dem Statorflansch ein zweites Federelement angeordnet ist, wobei das zweite Federelement einen ersten Anbindungsabschnitt aufweist, durch den das zweite Federelement zugkraftübertragend mit einem zweiten Zwischenring, der drehfest mit dem Statorflansch verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt des zweiten Federelements zugkraftübertragend mit dem ersten Statorkörper verbunden ist, und das zweite Federelement so konfiguriert ist, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung des zweiten Federelements bewirkbar ist, und der erste Zwischenring und der zweite Zwischenring so konfiguriert sind, dass in einer ersten Drehmomentrichtung des ersten Statorkörpers ein Drehmoment lediglich von dem ersten Statorkörper über den ersten Zwischenring zum Statorflansch übertragbar ist, während in einer zweiten Drehmomentrichtung des ersten Statorkörpers ein Drehmoment lediglich von dem ersten Statorkörper über den zweiten Zwischenring zum Statorflansch übertragbar ist.
Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass eine konstruktiv einfache sowie kostengünstige Luftspaltverstellung für eine Axialflussmaschine realisiert ist. Ferner ist durch die Verwendung von Federelementen anstelle von beispielsweise Wälzkörpern eine hohe Verschleißfestigkeit und Langlebigkeit der Luftspaltverstellung gegeben.
Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
Der magnetische Fluss in einer elektrischen Axialflussmaschine (AFM), wie beispielsweise eine als Axialflussmaschine ausgebildete elektrische Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs, ist im Luftspalt zwischen Stator und Rotor axial zu einer Rotationsrichtung des Rotors der Axialflussmaschine gerichtet.
Es kann, je nach Anwendungsgebiet, vorteilhaft sein, eine Axialflussmaschine in I-Anordnung oder H-Anordnung auszubilden. Bei einer I-Anordnung ist der Rotor axial neben einem Stator oder zwischen zwei Statoren angeordnet. Bei einer H-Anordnung sind zwei Rotoren auf gegenüberliegenden axialen Seiten eines Stators angeordnet. Die erfindungsgemäße Axialflussmaschine ist in I-Anordnung konfiguriert.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass eine Mehrzahl von Rotor-Stator-Konfigurationen als I-Typ und/oder H-Typ axial nebeneinander angeordnet sind. Auch wäre es in diesem Zusammenhang möglich, mehrere Rotor-Stator-Konfigurationen des I-Typs in axialer Richtung nebeneinander anzuordnen. Insbesondere ist es auch zu bevorzugen, dass die Rotor-Stator-Konfiguration des H-Typs und/oder des I-Typs jeweils im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, so dass diese modulartig zu einer Gesamtkonfiguration zusammengefügt werden können. Derartige Rotor-Stator-Konfigurationen können insbesondere koaxial zueinander angeordnet sein sowie mit einer gemeinsamen Rotorwelle oder mit mehrere Rotorwellen verbunden sein.
Der Stator der erfindungsgemäßen elektrischen Axialflussmaschine weist bevorzugt einen Statorkörper mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten Statorwicklungen auf. Der Statorkörper kann in Umfangsrichtung gesehen einteilig oder segmentiert ausgebildet sein. Der Statorkörper kann aus einem Statorblechpaket mit mehreren laminierten Elektroblechen gebildet sein. Alternativ kann der Statorkörper auch aus einem verpressten weichmagnetischen Material, wie dem sogenannten SMC-Material (Soft Magnetic Compound) gebildet sein.
Als Rotorwelle wird eine drehbar gelagerte Welle einer elektrischen Maschine bezeichnet, mit der der Rotor bzw. Rotorkörper drehfest gekoppelt ist.
Der Rotor einer elektrischen Axialflussmaschine kann zumindest in Teilen als geblechter Rotor ausgebildet sein. Ein geblechter Rotor ist in axialer Richtung geschichtet ausgebildet. Der Rotor einer Axialflussmaschine kann alternativ auch einen Rotorträger aufweisen, der entsprechend mit Magnetblechen und/oder SMC-Material und mit als Permanentmagneten ausgebildeten Magnetelementen bestückt ausgebildet ist.
Die elektrische Axialflussmaschine kann ferner eine Steuereinrichtung aufweisen. Eine Steuereinrichtung, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, dient insbesondere der elektronischen Steuerung und/oder Reglung eines oder mehrerer technischer Systeme der elektrischen Axialflussmaschine.
Eine Steuereinrichtung weist insbesondere einen kabelgebundenen oder kabellosen Signaleingang zum Empfang von insbesondere elektrischen Signalen, wie beispielsweise Sensorsignalen, auf. Ferner besitzt eine Steuereinrichtung ebenfalls bevorzugt einen kabelgebundenen oder kabellosen Signalausgang zur Übermittlung von insbesondere elektrischen Signalen.
Innerhalb der Steuereinrichtung können Steuerungsoperationen und/oder Reglungsoperationen durchgeführt werden. Ganz besonders bevorzugt ist es, dass die Steuereinrichtung eine Hardware umfasst, die ausgebildet ist, eine Software auszuführen. Bevorzugt umfasst die Steuereinrichtung wenigstens einen elektronischen Prozessor zur Ausführung von in einer Software definierten Programmabläufen.
Die Steuereinrichtung kann ferner einen oder mehrere elektronische Speicher aufweisen, in denen die in den an die Steuereinrichtung übermittelten Signalen enthaltenen Daten gespeichert und wieder ausgelesen werden können. Ferner kann die Steuereinrichtung einen oder mehrere elektronische Speicher aufweisen, in denen Daten veränderbar und/oder unveränderbar gespeichert werden können.
Eine Steuereinrichtung kann eine Mehrzahl von Steuergeräten umfassen, welche insbesondere räumlich getrennt voneinander im Kraftfahrzeug angeordnet sind. Steuergeräte werden auch als Electronic Control Unit (ECU) oder Electronic Control Module (ECM) bezeichnet und besitzen bevorzugt elektronische Mikrocontroller zur Durchführung von Rechenoperationen zur Verarbeitung von Daten, besonders bevorzugt mittels einer Software. Die Steuergeräte können bevorzugt miteinander vernetzt sein, so dass ein kabelgebundener und/oder kabelloser Datenaustausch zwischen Steuergeräten ermöglicht ist. Insbesondere ist es auch möglich, die Steuergeräte über im Kraftfahrzeug vorhandene Bus-Systeme, wie beispielsweise CAN-Bus oder LIN-Bus, miteinander zu vernetzen.
Ganz besonders bevorzugt besitzt die Steuereinrichtung wenigstens einen Prozessor und wenigstens einen Speicher, der insbesondere einen Computerprogrammcode enthält, wobei der Speicher und der Computerprogrammcode konfiguriert sind, mit dem Prozessor, die Steuereinrichtung zur Ausführung des Computerprogrammcodes zu veranlassen.
Die Steuereinheit kann besonders bevorzugt ein Leistungselektronikmodul zur Bestromung des Stators oder Rotors umfassen. Ein Leistungselektronikmodul ist bevorzugt ein Verbund verschiedener Komponenten, welche einen Strom an die elektrische Maschine steuern oder regeln, bevorzugt inklusive hierzu benötigter peripherer Bauteile wie Kühlelemente oder Netzteile. Insbesondere enthält das Leistungselektronikmodul Leistungselektronik bzw. ein oder mehrere Leistungselektronikbauteile, welche zur Steuerung oder Regelung eines Stroms eingerichtet sind. Dabei handelt es sich besonders bevorzugt um einen oder mehrere Leistungsschalter, z.B. Leistungstransistoren. Besonders bevorzugt weist die Leistungselektronik mehr als zwei, besonders bevorzugt drei voneinander getrennte Phasen bzw. Strompfade mit mindestens je einem eigenen Leistungselektronikbauteil auf. Die Leistungselektronik ist bevorzugt ausgelegt, pro Phase eine Leistung mit einer Spitzenleistung, bevorzugt Dauerleistung, von mindestens 10 W, bevorzugt mindestens 100 W besonders bevorzugt mindestens 1000 W zu steuern oder regeln.
Die elektrische Maschine ist insbesondere für die Verwendung innerhalb eines Antriebsstrang eines hybrid- oder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs vorgesehen. Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/min, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/min, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/min bereitstellt.
Die elektrische Axialflussmaschine kann auch in einem elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang verbaut sein. Ein elektrischer Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfasst eine elektrische Axialflussmaschine und ein Getriebe, wobei die elektrische Axialflussmaschine und das Getriebe eine bauliche Einheit bilden. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die elektrische Axialflussmaschine und das Getriebe in einem gemeinsamen Antriebsstranggehäuse angeordnet sind. Alternativ wäre es natürlich auch möglich, dass die elektrische Axialflussmaschine ein Motorgehäuse und das Getriebe ein Getriebegehäuse besitzt, wobei die bauliche Einheit dann über eine Fixierung des Getriebes gegenüber der elektrischen Axialflussmaschine bewirkbar ist. Diese bauliche Einheit wird gelegentlich auch als E-Achse bezeichnet.
Die elektrische Axialflussmaschine kann besonders bevorzugt auch für eine Verwendung in einem Hybridmodul vorgesehen sein. In einem Hybridmodul können Bau- und Funktionselemente eines hybridisierten Antriebsstrangs räumlich und/oder baulich zusammengefasst und vorkonfiguriert sein, so dass ein Hybridmodul in einer besonders einfachen Weise in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs integrierbar ist. Insbesondere können eine Axialflussmaschine und ein Kupplungssystem, insbesondere mit einer Trennkupplung zum Einkuppeln der Axialflussmaschine in und/oder Auskuppeln der Axialflussmaschine aus dem Antriebsstrang, in einem Hybridmodul vorhanden sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Momentenfluss zwischen dem zweiten Statorkörper und dem Statorflansch ein drittes Federelement angeordnet ist, wobei das dritte Federelement einen ersten Anbindungsabschnitt aufweist, durch den das dritte Federelement zugkraftübertragend mit einem dritten Zwischenring, der drehfest mit dem Statorflansch verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt des dritten Federelements zugkraftübertragend mit dem zweiten Statorkörper verbunden ist, und das dritte Federelement so konfiguriert ist, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung des dritten Federelements bewirkbar ist, und im Momentenfluss zwischen dem zweiten Statorkörper und dem Statorflansch ein viertes Federelement angeordnet ist, wobei das vierte Federelement einen ersten Anbindungsabschnitt aufweist, durch den das vierte Federelement zugkraftübertragend mit einem vierten Zwischenring, der drehfest mit dem Statorflansch verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt des vierten Federelements zugkraftübertragend mit dem zweiten Statorkörper verbunden ist, und das vierte Federelement so konfiguriert ist, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung des vierten Federelements bewirkbar ist, und der dritte Zwischenring und der vierte Zwischenring so konfiguriert sind, dass in einer ersten Drehmomentrichtung des zweiten Statorkörpers ein Drehmoment lediglich von dem zweiten Statorkörper über den dritten Zwischenring zum Statorflansch übertragbar ist, während in einer zweiten Drehmomentrichtung des zweiten Statorkörpers ein Drehmoment lediglich von dem zweiten Statorkörper über den vierten Zwischenring zum Statorflansch übertragbar ist.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass hierdurch in der I-Anordnung der Axialflussmaschine beide Statorkörper axial gegen den Rotor mechanisch verstellt werden können, was eine verbesserte Steuerung der Betriebszustände der entsprechenden Axialflussmaschine ermöglicht.
Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das erste Federelement und/der das zweite Federelement und/oder das dritte Federelement und/oder das vierte Federelement wenigstens eine Blattfeder umfassen/umfasst. Blattfedern haben sich im Zusammenhang mit der Erfindung als besonders günstig erwiesen, da diese verschleiß- und reibungsfrei arbeiten und keine Verkippung zulassen.
Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das erste Federelement und/der das zweite Federelement und/oder das dritte Federelement und/oder das vierte Federelement eine Mehrzahl von Blattfedern umfassen/umfasst, wobei diese umfänglich verteilt zwischen den entsprechenden Zwischenringen und Statorkörpern angeordnet sind. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass eine über den Umfang gleichmäßige Luftspaltverstellung realisiert werden kann, auch ohne dass die Gefahr des Verkippens des entsprechenden Statorkörpers besteht.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das erste Federelement, das zweite Federelement, das dritte Federelement und das vierte Federelement im Wesentlichen gleichteilig ausgebildet sind, wodurch die entsprechende Bauteilvarianz und -komplexität in der Axialflussmaschine reduziert und somit Herstellungskosten gesenkt werden. Ferner ist die Montagesicherheit erhöht, da es nicht zu einem unbeabsichtigten Vertauschen von verschiedenen Federelementen kommen kann.
Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das erste Federelement eine von dem zweiten Federelement verschiedene Federkonstante aufweist und/oder das dritte Federelement eine von dem vierten Federelement verschiedene Federkonstante besitzt.
Auch kann der Anstellwinkel des ersten Federelements von dem Anstellwinkel des zweiten Federelements verschieden sein und/oder der Anstellwinkel des dritten Federelements von dem Anstellwinkel des vierten Federelements verschieden sein. So kann die Luftspaltverstellung beispielsweise im motorischen Betrieb der Axialflussmaschine ein anderes Betriebsverhalten hinsichtlich der Verstellung eines oder beider Luftspalte aufweisen als im generatorischen Betrieb. Die unterschiedlichen Verstell-Momente verhindern im aktiven Kurzschluss, dass die Maschine zu früh zum kleinen Luftspalt schalten und deshalb sehr stark abbremst. Der Vorteil dieser Ausgestaltung kann ferner auch darin liegen, dass die Luftspaltverstellung der Axialflussmaschine für unterschiedliche Drehrichtungen des Rotors so ein voneinander verschiedenes Betriebsverhalten bei der Einstellung des Luftspalts aufweisen kann. So kann die Luftspaltverstellung beispielsweise im motorischen Betrieb der Axialflussmaschine ein anderes Betriebsverhalten hinsichtlich der Verstellung eines oder beider Luftspalte aufweisen als im generatorischen Betrieb.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Federkonstante des ersten Federelements im Wesentlichen der Federkonstante des dritten Federelements entspricht und/oder die Federkonstante des zweiten Federelements im Wesentlichen der Federkonstante des vierten Federelements entspricht. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Betriebsverhalten der Luftspaltverstellung an beiden Luftspalten für einen generatorischen wie auch motorischen Betrieb der Axialflussmaschine im Wesentlichen identisch ausgebildet werden kann.
Auch kann der Anstellwinkel des ersten Federelements und der Anstellwinkel des zweiten Federelements im Wesentlichen identisch sein und/oder der Anstellwinkel des dritten Federelements und der Anstellwinkel des vierten Federelements im Wesentlichen identisch sein. Auch hierdurch kann erreicht werden, dass das Betriebsverhalten der Luftspaltverstellung an beiden Luftspalten für einen generatorischen wie auch motorischen Betrieb der Axialflussmaschine im Wesentlichen identisch ausgebildet werden kann.
Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein erstes Kompensationsfederelement den ersten Statorkörper mit einer in axialer Richtung auf den Rotor gerichteten Federkraft beaufschlagt und/oder ein zweites Kompensationsfederelement den zweiten Statorkörper mit einer in axialer Richtung auf den Rotor gerichteten Federkraft beaufschlagt. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt, ist, dass sich hiermit die Federkraft, die zur Aktuierung der Luftspaltverstellung notwendig ist, reduzieren lässt und sie die entsprechenden Federelemente in der Luftspaltverstellung kompakter dimensioniert werden können. Wenn keine Kompensation vorhanden, müsste der Anstellwinkel der als Blattfedern ausgebildeten Federelemente sehr steil sein, damit sehr viel axiale Kraft durch das geringe Moment erzeugt werden kann.
Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass die axiale Bewegung des ersten Statorkörpers hin zum Rotor durch einen mechanischen Anschlag begrenzt ist und/oder die axiale Bewegung des zweiten Statorkörpers hin zum Rotor durch einen mechanischen Anschlag begrenzt ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass es mechanisch gesichert verhindert ist, dass der Rotor im Betrieb der elektrischen Axialflussmaschine unbeabsichtigt den Stator kontaktiert.
Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass der erste Zwischenring und der zweite Zwischenring in einer gemeinsamen radialen Ebene angeordnet sind und/oder der dritte Zwischenring und der vierte Zwischenring in einer gemeinsamen radialen Ebene angeordnet sind.
Der Vorteil, der sich hierdurch ergibt, ist insbesondere, dass die Luftspaltverstellung in axialer Richtung besonders kompakt bauend ausgebildet werden kann
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
Es zeigt:

1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Axialflussmaschine in einer Axialschnittdarstellung,
2 eine Luftspaltverstellung der Axialflussmaschine in einer schematischen Axialschnittansicht sowie in zwei unterschiedlichen Perspektivansichten jeweils in einem nicht drehmomentbeaufschlagten Betriebszustand,
3 eine Luftspaltverstellung der Axialflussmaschine in einer schematischen Axialschnittansicht sowie in zwei unterschiedlichen Perspektivansichten jeweils in einem in einer ersten Richtung drehmomentbeaufschlagten Betriebszustand,
4 eine Luftspaltverstellung der Axialflussmaschine in einer schematischen Axialschnittansicht sowie in zwei unterschiedlichen Perspektivansichten jeweils in einem in einer zweiten Richtung drehmomentbeaufschlagten Betriebszustand,
5 ein Axialkraft-Luftspaltbreiten-Diagramm mit einer im Axialschnitt gezeigten, gegenübergestellten Axialflussmaschine in einem ersten Betriebszustand, und
6 ein Axialkraft-Luftspaltbreiten-Diagramm mit einer im Axialschnitt gezeigten, gegenübergestellten Axialflussmaschine in einem zweiten Betriebszustand.

Die 1 zeigt eine elektrische Axialflussmaschine 1, umfassend einen Stator 2 und einen relativ zum Stator 2 drehbaren Rotor 3, mit einem drehfest auf einer Rotorwelle 4 angeordneten, scheibenförmig ausgebildeten Rotorkörper 35. Der Stator 2 besitzt einen scheibenförmig ausgebildeten ersten Statorkörper 5 und einen davon axial beabstandeten, scheibenförmig ausgebildeten zweiten Statorkörper 6, wobei der Rotorkörper 35 axial zwischen dem ersten Statorkörper 5 und dem zweiten Statorkörper 6 angeordnet ist. Die gezeigte Axialflussmaschine 1 ist somit in einer I-Anordnung ausgeführt.
In dem Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper 5 und einem Statorflansch 40 und zwischen dem zweiten Statorkörper 6 und dem Statorflansch 40 ist eine mechanische Luftspaltverstellung 7 eingerichtet, den ersten Statorkörper 5 und den zweiten Statorkörper 6 zur Einstellung wenigstens eines Luftspaltes L1, L2 zwischen einem der Statorkörper 5,6 und dem Rotorkörper 35 in axialer Richtung zu versetzen.
Der entsprechende mechanische Mechanismus wird anhand der 2-4 nun näher erläutert. Im Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper 5 und dem Statorflansch 40 ist ein erstes Federelement 8 angeordnet, wobei das erste Federelement 8 einen ersten Anbindungsabschnitt 9 aufweist, durch den das erste Federelement 8 zugkraftübertragend mit einem ersten Zwischenring 10, der drehfest mit dem Statorflansch 40 verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt 33 des ersten Federelements 8 zugkraftübertragend mit dem ersten Statorkörper 5 verbunden ist. Das erste Federelement 8 ist so konfiguriert, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung 11 des ersten Federelements 8 bewirkbar ist.
Im Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper 5 und dem Statorflansch 40 ist ferner ein zweites Federelement 12 angeordnet, wobei das zweite Federelement 12 einen ersten Anbindungsabschnitt 13 aufweist, durch den das zweite Federelement 12 zugkraftübertragend mit einem zweiten Zwischenring 14, der drehfest mit dem Statorflansch 40 verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt 15 des zweiten Federelements 12 zugkraftübertragend mit dem ersten Statorkörper 5 verbunden ist. Auch hier ist das zweite Federelement 12 so konfiguriert, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung 16 des zweiten Federelements 12 bewirkbar ist.
Um stets nur eine Zugbelastung in einer definierten Drehrichtung zuzulassen, sind der erste Zwischenring 10 und der zweite Zwischenring 14 sind so konfiguriert, dass in einer ersten Drehmomentrichtung des ersten Statorkörpers 5 ein Drehmoment lediglich von dem ersten Statorkörper 5 über den ersten Zwischenring 10 zum Statorflansch 40 übertragbar ist, während in einer zweiten Drehmomentrichtung des ersten Statorkörpers 5 ein Drehmoment lediglich von dem ersten Statorkörper 5 über den zweiten Zwischenring 14 zum Statorflansch 40 übertragbar ist.
Aus der 2 ist ferner ersichtlich, dass im Momentenfluss zwischen dem zweiten Statorkörper 6 und dem Statorflansch 40 ein drittes Federelement 17 angeordnet ist, wobei das dritte Federelement 17 einen ersten Anbindungsabschnitt 18 aufweist, durch den das dritte Federelement 17 zugkraftübertragend mit einem dritten Zwischenring 19, der drehfest mit dem Statorflansch 40 verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt 20 des dritten Federelements 17 zugkraftübertragend mit dem zweiten Statorkörper 6 verbunden ist. Auch das dritte Federelement 17 ist so konfiguriert, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung 21 des dritten Federelements 17 bewirkbar ist.
Schließlich ist im Momentenfluss zwischen dem zweiten Statorkörper 6 und dem Statorflansch 40 auch ein viertes Federelement 22 angeordnet, wobei das vierte Federelement 22 einen ersten Anbindungsabschnitt 23 aufweist, durch den das vierte Federelement 22 zugkraftübertragend mit einem vierten Zwischenring 24, der drehfest mit dem Statorflansch 40 verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt 25 des vierten Federelements 22 zugkraftübertragend mit dem zweiten Statorkörper 6 verbunden ist. Erneut ist auch das vierte Federelement 22 so konfiguriert, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung 26 des vierten Federelements 22 bewirkbar ist.
Der dritte Zwischenring 19 und der vierte Zwischenring 24 sind so konfiguriert, dass in einer ersten Drehmomentrichtung des zweiten Statorkörpers 6 ein Drehmoment lediglich von dem zweiten Statorkörper 6 über den dritten Zwischenring 19 zum Statorflansch 40 übertragbar ist, während in einer zweiten Drehmomentrichtung des zweiten Statorkörpers 6 ein Drehmoment lediglich von dem zweiten Statorkörper 6 über den vierten Zwischenring 24 zum Statorflansch 40 übertragbar ist.
In der gezeigten Ausführungsform der 1-6 sind das erste Federelement 8, das zweite Federelement 12, das dritte Federelement 17 und das vierte Federelement 22 als jeweils eine Mehrzahl von umfänglich verteilten, zwischen den entsprechenden Zwischenringen 10,14,19,24 und der Rotorwelle 4 angeordneten Blattfedern ausgebildet.
Das erste Federelement 8, das zweite Federelement 12, das dritte Federelement 17 und das vierte Federelement 22 sind gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen gleichteilig ausgebildet.
Schließlich zeigen die 2-4 auch, dass der erste Zwischenring 10 und der zweite Zwischenring 14 in einer gemeinsamen radialen Ebene 31 und der dritte Zwischenring 19 und der vierte Zwischenring 24 in einer gemeinsamen radialen Ebene 32 angeordnet sind.
Auch ist in der 1, 5 und 6 gezeigt, dass ein erstes Kompensationsfederelement 27 den ersten Statorkörper 5 mit einer in axialer Richtung auf den Rotor 3 gerichteten Federkraft beaufschlagt und ein zweites Kompensationsfederelement 28 den zweiten Statorkörper 6 mit einer in axialer Richtung auf den Rotor 3 gerichteten Federkraft beaufschlagt.
Die Kraft in Umfangsrichtung bzw. das Drehmoment von den Statorkörpern 5,6, welche(s) in den 3-4 durch die Pfeile angedeutet ist, wirkt bei dieser Konstruktion auf die als Blattfedern ausgebildeten Federelemente 8,12,17,22 jeweils in Zugrichtung. Je nach Winkel der Blattfedern erzeugen diese eine zusätzliche axiale Kraft, welche die Statorkörper 5,6 axial auf den Rotor 3 zu versetzt. Da der Winkel sich jedoch über die Verstellung verändert, verändert sich auch die resultierende Kraft. Aus diesem Grund sind die Kompensationsfederelemente 27,28 so ausgelegt, dass die Kraft, die die Blattfedern überwinden müssen, der Winkeländerung angepasst ist.
Das heißt konkret, dass am Anfang der Verstellung, wenn die Blattfedern steil stehen, eine hohe Differenzkraft vorliegen kann, und am Ende der Verstellung, wenn die Blattfedern flacher sind, eine geringe Differenzkraft vorliegen sollte, wie es auch in den Diagrammen der 5-6 veranschaulicht ist.
Die Kompensationskraft wird bei dieser Konstruktion über als Blattfedern ausgeführte Kompensationsfederelemente 27,28 erzeugt, die auf Zug beansprucht werden. Diese als Blattfedern ausgeführte Kompensationsfederelemente 27,28 stützen sich mittels nicht näher bezeichneter Nadellager an der Rotorwelle 4 ab, wie aus der 1 hervorgeht. Wenn man jedoch den Reibungseinfluss der als Blattfedern ausgeführte Kompensationsfederelemente 27,28, der je nach Richtung stark unterschiedlich ist, nutzen möchte kann man das Nadellager entfallen lassen.
Wie anhand der Axialkraft-Luftspaltbreiten-Diagramme der 5-6 ersichtlich, verändert sich die Magnetkraft in Abhängigkeit von der Größe der Luftspalte L1 ,L2 , so dass sich die Federkraft ebenfalls über den Weg der Verstellung ändern muss. Um die Kraft auf die Luftspaltverstellung 7 möglichst klein zu halten, muss der Kraftunterschied zwischen den beiden Kennlinien möglichst klein gehalten werden. Es ist aber darauf zu achten, dass die Federkraft immer grösser ausfällt als die Magnetkraft, damit eine Vorlast auf der Luftspaltverstellung 7 verbleibt. Die Verstellung erfolgt durch das anliegende Moment in der Axialflussmaschine, welches über den beschriebenen Blattfedermechanismus eine zusätzliche Axialkraft erzeugt, die zur axialen Verstellung des ersten Statorkörpers 5 und des zweiten Statorkörpers 6 gegenüber dem Rotor 3 führt.
Ersichtlich ist aus der Figur ferner, dass die axiale Bewegung des ersten Statorkörpers 5 hin zum Rotor 3 durch einen mechanischen Anschlag begrenzt ist und/oder die axiale Bewegung des zweiten Statorkörpers 6 hin zum Rotor 3 durch einen mechanischen Anschlag begrenzt ist.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
Bezugszeichenliste

1: Axialflussmaschine
2: Stator
3: Rotor
4: Rotorwelle
5: Statorkörper
6: Statorkörper
7: Luftspaltverstellung
8: Federelement
9: Anbindungsabschnitt
10: Zwischenring
11: Erstreckung
12: Federelement
13: Anbindungsabschnitt
14: Zwischenring
15: Anbindungsabschnitt
16: Erstreckung
17: Federelement
18: Anbindungsabschnitt
19: Zwischenring
20: Anbindungsabschnitt
21: Erstreckung
22: Federelement
23: Anbindungsabschnitt
24: Zwischenring
25: Anbindungsabschnitt
26: Erstreckung
27: Kompensationsfederelement
28: Kompensationsfederelement
31: Ebene
32: Ebene
33: Anbindungsabschnitt
35: Rotorkörper
40: Statorflansch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2985893 A1 [0005]
DE 102019131198 A1 [0006]
DE 102020114855 B3 [0007]
US 2009/0134723 A1 [0008]

Claims

Elektrische Axialflussmaschine (1), umfassend ◯ einen Stator (2) und ◯ einen relativ zum Stator (2) drehbaren Rotor (3), mit einem drehfest auf einer Rotorwelle (4) angeordneten, scheibenförmig ausgebildeten Rotorkörper (35), und ◯ mit einem scheibenförmig ausgebildeten ersten Statorkörper (5) und davon axial beabstandeten, scheibenförmig ausgebildeten zweiten Statorkörper (6), wobei der Rotorkörper (35) axial zwischen dem ersten Statorkörper (5) und dem zweiten Statorkörper (6) angeordnet ist, ◯ wobei in dem Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper (5) und einem Statorflansch (40) und/oder zwischen dem zweiten Statorkörper (6) und dem Statorflansch (40) eine mechanische Luftspaltverstellung (7) eingerichtet ist, den ersten Statorkörper (5) und/oder den zweiten Statorkörper (6) zur Einstellung wenigstens eines Luftspaltes (L1, L2) zwischen einem der Statorkörper (5,6) und dem Rotorkörper (35) in axialer Richtung zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, dass • im Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper (5) und dem Statorflansch (40) ein erstes Federelement (8) angeordnet ist, wobei das erste Federelement (8) einen ersten Anbindungsabschnitt (9) aufweist, durch den das erste Federelement (8) zugkraftübertragend mit einem ersten Zwischenring (10), der drehfest mit dem Statorflansch (40) verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt (33) des ersten Federelements (8) zugkraftübertragend mit dem ersten Statorkörper (5) verbunden ist, und das erste Federelement (8) so konfiguriert ist, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung (11) des ersten Federelements (8) bewirkbar ist, und • im Momentenfluss zwischen dem ersten Statorkörper (5) und dem Statorflansch (40) ein zweites Federelement (12) angeordnet ist, wobei das zweite Federelement (12) einen ersten Anbindungsabschnitt (13) aufweist, durch den das zweite Federelement (12) zugkraftübertragend mit einem zweiten Zwischenring (14), der drehfest mit dem Statorflansch (40) verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt (15) des zweiten Federelements (12) zugkraftübertragend mit dem ersten Statorkörper (5) verbunden ist, und das zweite Federelement (12) so konfiguriert ist, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung (16) des zweiten Federelements (12) bewirkbar ist, und • der erste Zwischenring (10) und der zweite Zwischenring (14) so konfiguriert sind, dass ◯ in einer ersten Drehmomentrichtung des ersten Statorkörpers (5) ein Drehmoment lediglich von dem ersten Statorkörper (5) über den ersten Zwischenring (10) zum Statorflansch (40) übertragbar ist, ◯ während in einer zweiten Drehmomentrichtung des ersten Statorkörpers (5) ein Drehmoment lediglich von dem ersten Statorkörper (5) über den zweiten Zwischenring (14) zum Statorflansch (40) übertragbar ist.
Axialflussmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass • im Momentenfluss zwischen dem zweiten Statorkörper (6) und dem Statorflansch (40) ein drittes Federelement (17) angeordnet ist, wobei das dritte Federelement (17) einen ersten Anbindungsabschnitt (18) aufweist, durch den das dritte Federelement (17) zugkraftübertragend mit einem dritten Zwischenring (19), der drehfest mit dem Statorflansch (40) verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt (20) des dritten Federelements (17) zugkraftübertragend mit dem zweiten Statorkörper (6) verbunden ist, und das dritte Federelement (17) so konfiguriert ist, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung (21) des dritten Federelements (17) bewirkbar ist, und • im Momentenfluss zwischen dem zweiten Statorkörper (6) und dem Statorflansch (40) ein viertes Federelement (22) angeordnet ist, wobei das vierte Federelement (22) einen ersten Anbindungsabschnitt (23) aufweist, durch den das vierte Federelement (22) zugkraftübertragend mit einem vierten Zwischenring (24), der drehfest mit dem Statorflansch (40) verbunden ist, gekoppelt ist, während ein zweiter Anbindungsabschnitt (25) des vierten Federelements (22) zugkraftübertragend mit dem zweiten Statorkörper (6) verbunden ist, und das vierte Federelement (22) so konfiguriert ist, dass durch eine Zugkraftbelastung eine Veränderung der axialen Erstreckung (26) des vierten Federelements (22) bewirkbar ist, und • der dritte Zwischenring (19) und der vierte Zwischenring (24) so konfiguriert sind, dass ◯ in einer ersten Drehmomentrichtung des zweiten Statorkörpers (6) ein Drehmoment lediglich von dem zweiten Statorkörper (6) über den dritten Zwischenring (19) zum Statorflansch (40) übertragbar ist, ◯ während in einer zweiten Drehmomentrichtung des zweiten Statorkörpers (6) ein Drehmoment lediglich von dem zweiten Statorkörper (6) über den vierten Zwischenring (24) zum Statorflansch (40) übertragbar ist.
Axialflussmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (8) und/der das zweite Federelement (12) und/oder das dritte Federelement (17) und/oder das vierte Federelement (22) wenigstens eine Blattfeder umfassen/umfasst.
Axialflussmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (8) und/der das zweite Federelement (12) und/oder das dritte Federelement (17) und/oder das vierte Federelement (22) eine Mehrzahl von Blattfedern umfassen/umfasst, wobei diese umfänglich verteilt zwischen den entsprechenden Zwischenringen (10,14,19,24) und Statorkörpern (5,6) angeordnet sind.
Axialflussmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (8), das zweite Federelement (12), das dritte Federelement (17) und das vierte Federelement (22) im Wesentlichen gleichteilig ausgebildet sind.
Axialflussmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (8) eine von dem zweiten Federelement (12) verschiedene Federkonstante aufweist und/oder das dritte Federelement (17) eine von dem vierten Federelement (22) verschiedene Federkonstante besitzt.
Axialflussmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkonstante des ersten Federelements (8) im Wesentlichen der Federkonstante des dritten Federelements (17) entspricht und/oder die Federkonstante des zweiten Federelements (12) im Wesentlichen der Federkonstante des vierten Federelements (22) entspricht.
Axialflussmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Kompensationsfederelement (27) den ersten Statorkörper (5) mit einer in axialer Richtung auf den Rotor (3) gerichteten Federkraft beaufschlagt und/oder ein zweites Kompensationsfederelement (28) den zweiten Statorkörper (6) mit einer in axialer Richtung auf den Rotor (3) gerichteten Federkraft beaufschlagt.
Axialflussmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Bewegung des ersten Statorkörpers (5) hin zum Rotor (3) durch einen mechanischen Anschlag begrenzt ist und/oder die axiale Bewegung des zweiten Statorkörpers (6) hin zum Rotor (3) durch einen mechanischen Anschlag begrenzt ist.
Axialflussmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zwischenring (10) und der zweite Zwischenring (14) in einer gemeinsamen radialen Ebene (31) angeordnet sind und/oder der dritte Zwischenring (19) und der vierte Zwischenring (24) in einer gemeinsamen radialen Ebene (32) angeordnet sind.