Titel

Spulenträger für eine Erregerspule, Erregerspulenanordnung, Isolationsmaske, Statoranordnung sowie Stator für eine Homopolarmaschine

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Homopolarmaschinen mit einer statorfesten Erregerspulenanordnung.

Stand der Technik

Elektrische Maschinen in Form von Homopolarmaschinen eignen sich für bestimmte Einsatzbereiche, in denen eine geringe Drehmomentwelligkeit und geringe Rastmomente erforderlich sind, vor allem bei Auftreten von elektrischen Fehlern wie Kurzschlüssen und dergleichen. Insbesondere für den Einsatz in Lenksystemen für Kraftfahrzeuge können Homopolarmaschinen als Lenkunter- stützungsantrieb verwendet werden.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2010 043 970 ist eine Homopolarmaschine bekannt, bei der eine Erregerspulenanordnung rechtwinklig zur Drehachse eines Innenläufers innerhalb einer Statoranordnung angeordnet ist. Die Erregerspulenanordnung ragt dabei in einen Innenbereich zwischen zwei Teilrotoren hinein.

Zur Anordnung der Erregerspulenanordnung im Inneren der Statoranordnung muss diese in der Regel zwei- oder mehrteilig vorgesehen werden, da ansonsten ein Einbringen der Erregerspule in die Statoranordnung, eine Befestigung der Erregerspule und die Führung der Anschlussdrähte für die Erregerspule in der Statoranordnung technisch sehr aufwändig sind. Da es im Hinblick auf Konstruktion und Motorauslegung wünschenswert ist, die Statoranordnung vorzumontieren, sind die Freiheitsgrade zum Anbringen der Erregerspule innerhalb des Stators und zum Führen der entsprechenden Anschlussdrähte sehr begrenzt. Bisherige Verfahren gewährleisten des Weiteren keine ausreichende Dauerhaftigkeit bei der Festlegung der Erregerspulenanordnung. Insbesondere besteht eine Schwierigkeit darin, die Anschlussdrähte für die Erregerspulenanordnung nach außen zu führen, da diese bei einer Vormontage der Statoranordnung im Bereich des Luftspalts zwischen Statorzähnen und Rotorpolen angeordnet sein müsste. Dies ist jedoch aufgrund der zu verwendenden Drahtstärke der Anschlussdrähte schwierig, da diese dicker sind als der dazwischen liegende Luftspalt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erregerspulenanordnung zum Aufbau einer Homopolarmaschine in einfacher Weise so in einer

Statoranordnung zu fixieren, dass eine hohe Zuverlässigkeit der so aufgebauten elektrischen Maschine erreicht werden kann.

Offenbarung der Erfindung Diese Aufgabe wird durch den Spulenträger für eine Erregerspule einer Homopolarmaschine gemäß Anspruch 1 sowie durch die Erregerspulenanordnung, den Stator und das Verfahren zur Montage einer Erregerspulenanordnung in einer Statoranordnung einer Homopolarmaschine gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Spulenträger für eine Erregerspulenanord- nung zum Einsatz in einer Statoranordnung einer Homopolarmaschine vorgesehen, umfassend:

- ein oder mehrere Spulenträgerteile zum Halten einer ringförmigen Erregerspule; und

- ein oder mehrere an dem einen oder den mehreren Spulenträgerteilen vorgesehene Halteelemente, mit denen der Spulenträger an einer den äußeren Rand des Spulenträgers umgebenden Statoranordnung befestigbar ist.

Insbesondere können das eine oder die mehreren an dem einen oder den meh- reren Spulenträgerteilen vorgesehenen Halteelemente so an den Spulenträger- teilen angeordnet sein, dass diese bei Aufsetzen der Spulenträgerteile auf die Erregerspule radial nach außen weisen.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Erregerspulenanordnung zum Einsatz in einer Statoranordnung einer Homopolarmaschine vorgesehen, umfassend den obigen Spulenträger und eine ringförmige Erregerspule, die in dem einen oder den mehreren Spulenträgerteilen aufgenommen ist.

Eine Idee des obigen Spulenträgers besteht darin, eine Erregerspulenanordnung aufzubauen, die ins Innere einer Statoranordnung eingeschoben und dort fixiert werden kann. Dazu weist der Spulenträger eine geeignete Halteeinrichtung mit einem oder mehreren Halteelementen auf, die es ermöglicht, die Erregerspulenanordnung an der gewünschten Position im Inneren der Statoranordnung zu fixieren. Dazu ist der Spulenträger so ausgebildet, dass eine Befestigung im Inneren einer zylinderförmigen Statoranordnung eines Außenstators an einer vorgegebenen Position möglich ist. Dazu kann eine Befestigungseinrichtung mit einem oder mehreren Befestigungselementen vorgesehen sein, die beispielsweise mit- hilfe einer Schraub-, Bolzen-, Rast- oder sonstigen Form- oder Kraftschluss- oder Stoffschlussverbindung vorgesehen wird. Insgesamt ist die Halteeinrichtung des Spulenträgers, mit dem die Erregerspulenanordnung gebildet wird, so ausgebildet, dass nach dem Einschieben der Erregerspulenanordnung ins Innere der zylinderförmigen Statoranordnung eine feste Montage an einem vordefinierten Ort innerhalb der Statoranordnung möglich ist,. Weiterhin können der eine oder die mehreren Spulenträgerteile einen, insbesondere nach außen geöffneten, U-förmigen Querschnitt aufweisen, um die Erregerspule aufzunehmen.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Halteelement einem Nutenstein ent- sprechen, der insbesondere eine Gewindebohrung zur Aufnahme einer Schraube aufweist. Es kann vorgesehen sein, dass das Halteelement ein Rastelement aufweist, um in einer Nut in einer Innenausnehmung der Statoranordnung oder einem radial nach innen vorstehenden Befestigungselement in der Innenausnehmung der Statoranordnung zu verrasten.

Es kann vorgesehen sein, dass das Halteelement ein Klemmelement aufweist, das ausgebildet ist, um in einer Statornut in einer Innenausnehmung der Statoranordnung zu verrasten.

Es können mehrere Spulentragerteile tangential aneinander gesetzt oder in axialer Richtung aneinander gesetzt sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsformkönnen das eine oder die mehreren Halteelemente ringförmig oder ringsegmentförmig ausgebildet sein und an ihren ra- dial nach außen gerichteten Außenseiten eine Einrichtung, insbesondere Aufnahmen in Form von Durchgangsöffnungen oder rillenförmigen Ausnehmungen, aufweisen, um den Spulenträger im Inneren einer zylinderförmigen Anordnung, insbesondere im Inneren einer zylindrischen Statoranordnung, zu befestigen. Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Befestigungselement einer Befestigungseinrichtung für eine Statoranordnung vorgesehen, umfassend:

- einen Grundkörper zum kraft- und oder formschlüssigen Einsetzen in einer innen umlaufenden Statornut einer zylinderförmigen Statoranordnung; und

- ein an dem Grundkörper angebrachtes, in radialer Richtung elastisch aus- lenkbares Rastelement.

Weiterhin kann das Befestigungselement aus Kunststoff, insbesondere als Spritzgussteil, oder als Biegeteil aus einem Stanzblech gefertigt sein. Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Isolationsmaske für eine Isolation einer

Statorspule an einem Statorzahn vorgesehen, umfassend:

- ein oder mehrere Isolationselemente zur Anordnung zwischen einer Seite eines Zahnschaftes eines Statorzahns und einer Spulenseite einer Statorspule; und

- das obige Befestigungselement. Weiterhin können die mehreren Isolationselemente durch das Befestigungselement, insbesondere brückenartig, miteinander verbunden sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine zylinderförmige Statoranordnung für eine Homopolarmaschine mit einer zylinderförmigen Innenausnehmung zur Aufnahme eines Rotors vorgesehen, wobei eine innen zumindest teilweise umlaufende Statornut oder ein innen zumindest teilweise umlaufender, sich radial nach innen erstreckender Anschlag für eine Erregerspulenanordnung vorgesehen ist.

Weiterhin können in der Statornut mehrere der obigen Befestigungselemente zum Befestigen der obigen Erregerspulenanordnung angeordnet sein.

Insbesondere kann die Statoranordnung mit mehreren Statorzahnsegmenten aufgebaut sein, die jeweils einen oder mehrere Statorzähne tragen, wobei mindestens ein Teil der Statorzähne mit der obigen Isolationsmaske versehen ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Stator für eine Homopolarmaschine vorgesehen, umfassend:

- eine Statoranordnung mit einer zylinderförmigen Innenausnehmung zur Aufnahme eines Rotors;

- ein oder mehrere in der Innenausnehmung vorgesehene Befestigungselemente; und

- die obige Erregerspulenanordnung;

wobei die Halteelemente der Erregerspulenanordnung mit dem einen oder den mehreren Befestigungselementen koppelbar, insbesondere verrastbar, sind, um die Erregerspulenanordnung koaxial zur Innenausnehmung zu halten.

Weiterhin kann die Erregerspulenanordnung einen Außendurchmesser aufweisen, der kleiner ist als ein Innendurchmesser der Innenausnehmung der Statoranordnung.

Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eines der Halteelemente einen Nutenstein aufweist, der durch eine Schraube in der Statoranordnung gehalten ist.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Erregerspule durch die Schraube elektrisch kontaktiert sein. Gemäß einer Ausführungsform kann die Erregerspulenanordnung einen Außendurchmesser aufweisen, der größer ist als ein Innendurchmesser der Innenaus- nehmung der Statoranordnung, wobei das eine oder die mehreren Halteelemente elastisch ausgebildet sind, so dass die Erregerspulenanordnung in axialer Richtung in die Innenausnehmung eingeschoben und dort mit dem einen oder den mehreren Befestigungselementen verrastet werden kann.

Insbesondere kann das Befestigungselement eine umlaufende Statornut in der Innenausnehmung oder einen umlaufenden Vorsprung umfassen.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Aufbau eines Stators für eine Homopolarmaschine vorgesehen, umfassend:

- Einschieben der obigen Erregerspulenanordnung in eine Statoranordnung mit einer zylinderförmigen Innenausnehmung; und

- kraft-, stoff- und/oder formschlüssiges Koppeln des einen oder der mehreren Halteelemente mit der zumindest teilweise umlaufenden Statornut oder mit dem einen oder den mehreren Befestigungselementen der Statoranordnung, um die Erregerspulenanordnung in der Innenausnehmung der

Statoranordnung zu befestigen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Querschnittsdarstellung durch eine Homopolarmaschine mit einer im Inneren einer Statoranordnung angeordneten Erregerspulenanordnung; eine Erregerspulenanordnung zum Einsatz in die Homopolarmaschine der Figur 1 ;

Figur 3 eine detailliertere Darstellung eines Querschnitts durch eine Statoranordnung für eine Homopolarmaschine; Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Spulenträgers zur Aufnahme der Erregerspule mit flexiblen Rastelementen zum Verrasten in der Statoranordnung; und

Figur 5 eine weitere Ausführungsform eines Spulenträgers mit schräg angeordneten Rastelementen; eine detailliertere Ansicht eines Ausschnitts einer weiteren elektrischen Maschine mit einer weiteren Statoranordnung, an der eine weitere Erregerspulenanordnung angebracht ist; eine perspektivische Darstellung eines

Statorzahnsegments zum Aufbau der weiteren

Statoranordnung;

Beispiele für Isolationsmasken in perspektivischer Ansicht; eine Querschnittsansicht durch ein Statorzahnsegment mit aufgesetzter Isolationsmaske und einem Befestigungselement einer Befestigungseinrichtung; Figuren 10a und 10b perspektivische Ansichten von Ausführungsformen von

Halteelementen eines Spulenträgers;

Figur 1 1 ein Ausschnitt aus einer Querschnittsdarstellung durch eine in dem Befestigungselement verrastete weitere Erregerspulenanordnung;

Figur 12 eine Darstellung des Befestigungselements als von der

Isolationsmaske separates Bauteil; Figuren 13a und 13b Ansichten einer mehrteiligen Ausgestaltung der Isolationsmasken mit verschieden ausgeführten Isolationselementen; Figuren 14a und 14b Darstellungen von metallischen Biegeteilen als Befestigungselemente;

Figuren 15a und 15b Darstellungen von Konturen des nach innen weisenden

Endes des Zahnschaftes des Statorzahnsegments im Be- reich der Statorzahnnut;

Figuren 16a und 16b Querschnittsdarstellungen durch einen Stator mit einer in einer Statoranordnung eingesetzten Erregerspulenanordnung;

Figur 17 eine Darstellung einer Vollisolationsmaske mit einem Befestigungselement, bei der auch die stirnseitigen Flächen der Statorzähne isoliert werden; Figuren 18a und 18b Darstellungen einer Erregerspulenanordnung mit mehreren radial oder schräg zur radialen Richtung abstehenden Klemmelementen;

Figur 19 eine schematische Querschnittdarstellung, bei der eine

Statoranordnung ohne umlaufende Statornut vorgesehen ist und die Erregerspulenanordnung durch einen Anschlag und Klemmring gehalten ist; und

Figur 20 eine Darstellung einer Statoranordnung mit einer umlau- fenden Statornut und einer Erregerspulenanordnung mit einem Spulenträger, der einen flexiblen Federring aufweist.

Beschreibung von Ausführungsformen Figur 1 zeigt eine axiale Schnittansicht durch eine Homopolarmaschine 1 . Die Homopolarmaschine 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das ein topfförmiges Gehäuseteil 21 aufweist und an einem offenen Ende des topfformigen Gehäuseteils 21 mit einem Deckelteil 22 verschlossen ist.

Bodenseitig des topfformigen Gehäuseteils 21 ist eine Lagerhalteausnehmung 3 ausgebildet, in die ein erstes Lager 4 eingesetzt ist. Das Deckelteil 22 weist eine Öffnung 23 auf, in der sich ein zweites Lager 5 befindet. Eine Welle 6 der Homopolarmaschine 1 wird durch das erste und zweite Lager 4, 5 gehalten und tritt durch das Deckelteil 22 in die Umgebung der Homopolarmaschine 1 aus.

An der Welle 6 ist ein Rotor 7 ausgebildet. Der Rotor 7 weist einen ersten Teilrotor 71 und einen zweiten Teilrotor 72 auf, die in axialer Richtung versetzt und voneinander beabstandet an der Welle 6 angeordnet sind. Die Teilrotoren 71 , 72 weisen jeweils Rotorpole auf, wobei jeder zweite Rotorpol jedes der Teilrotoren 71 , 72 mit einem Permanentmagneten 8 versehen ist, dessen Pole in radialer Richtung ausgerichtet sind. Die Anzahl der Rotorpole 8 der Teilrotoren 71 , 72 ist gerade und die Polung der darin vorgesehenen Permanentmagnete 8 ist für jeden der Teilrotoren 71 , 72 gleich.

Der Rotor 7 ist von einer Statoranordnung 9 umgeben, die in das topfförmige Gehäuseteil 21 eingesetzt ist, wobei der Außenumfang der Statoranordnung 9 im Wesentlichen dem Innenumfang des topfformigen Gehäuseteils 21 entspricht, so dass die Statoranordnung fest in dem Gehäuse 2 gehalten ist.

Die Statoranordnung 9 weist Statorspulen 10 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel um jeweils einen Statorzahn angeordnet sind. Eine oder mehrere der Statorspulen 10 können in weiteren Ausführungsformen auch mehrere Statorzähne umschließen.

Es ist eine im Wesentlichen ringförmige Erregerspulenanordnung 1 1 vorgesehen, in der eine ringförmige Erregerspule 12 angeordnet ist. Die Erregerspule 12 wird mithilfe eines Spulenträgers 13 so an der Statoranordnung 9 gehalten, dass sich die Erregerspulenanordnung 1 1 in eine zwischen den beiden Teilrotoren 71 , 72 vorgesehene Ausnehmung erstreckt, die durch die beabstandete Anordnung der

Teilrotoren 71 , 72 auf der Welle 6 gebildet ist. Die Erregerspule 12 weist im We- sentlichen eine Wicklung auf, deren Spulenfläche quer zur axialen Richtung des Rotors 7 bzw. der Welle 6 verläuft. Das heißt, die Wicklung der Erregerspule 12 verläuft um die Drehachse des Rotors 7. Insbesondere ist die Wicklung der Erregerspule 12 konzentrisch zum Rotor 7 angeordnet. Im gezeigten Ausführungs- beispiel ist die Erregerspulenanordnung 1 1 in die Statoranordnung 9 eingesetzt und wird dort durch eine Schraube 14 gehalten, die in ein Gewinde in der Erregerspulenanordnung 1 1 eingreift.

Figur 2 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer Erregerspulenanordnung 1 1. Die Erregerspulenanordnung 1 1 umfasst die Erregerspule 12, die beispielsweise als orthozyklische Wicklung vorgefertigt werden kann, d. h. der Wicklungsstrang weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Mit geeigneten Fixiermitteln, wie beispielsweise Kleber, Backlack und dergleichen, kann gewährleistet werden, dass die Ringform nach dem Entnehmen aus einer Wickelmaschine beibehalten wird. Die Wicklung der Erregerspule 12 hat einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Statoranordnung 9, und einen Innendurchmesser, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Rotors7.

Die Erregerspule 12 ist mit mehreren, im gezeigten Ausführungsbeispiel drei, Spulenträgerteilen 16 versehen, die auf die Wicklung aufgefädelt werden. Die

Spulenträgerteile 16 sind im Wesentlichen mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet. Die Spulenträgerteile 16 können so an der Erregerspule 12 angeordnet werden, dass die Schenkel des U-förmigen Querschnitts die Seiten der Erregerspule 12 umfassen und die Basis des U-förmigen Querschnitts der Spulenträgertei- le 16 an der Innenumfangsfläche der ringförmigen Erregerspule 12 anliegt. Die

Spulenträgerteile 16 sind kreissegmentförmig ausgebildet und weisen jeweils tangentiale Abmessungen von einem Viertel bis zur Hälfte des Umfangs einer In- nenausnehmung der ringförmigen Erregerspule 12 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Spulenträgerteile 16 mit Größen von jeweils einem Vier- tel des Umfangs einer Innenausnehmung der ringförmigen Erregerspule 12 und ein Spulenträgerteil 16 mit einer Größe von einem halben Umfang der Innenausnehmung vorgesehen.

Auf der Spulenaußenseite der Erregerspule 12 sind die Spulenträgerteile 16 ge- öffnet und weisen eine Verbindungseinrichtung 19 auf, um einen Nutenstein 17 als Halteelement zuverlässig zu halten. Die Verbindungseinrichtung 19 kann bei- spielsweise eine form- oder kraftschlüssige Verbindung mit dem Nutenstein 17 schaffen, so dass der Nutenstein 17 zuverlässig an den Spulenträgerteilen 16 gehalten wird, insbesondere gegen eine Zugkraft und tangential wirkende Kräfte. Der Nutenstein 17 weist zur Fixierung mit der Schraube 14 eine Bohrung mit ei- nem Innengewinde auf, so dass die Erregerspulenanordnung 1 1 durch die

Schrauben 14 in der Statoranordnung 9 zuverlässig innerhalb der

Statoranordnung 9 gehalten werden kann.

Figur 3 zeigt eine detailliertere Ansicht des Bereichs der Statoranordnung 9, an dem die Erregerspulenanordnung 1 1 angeordnet ist. Die Statoranordnung 9 ist dabei an ihrer Innenumfangsfläche mit einer umlaufenden Statornut 18 (Nut) versehen, in der Statorbohrungen zur Aufnahme der Schrauben 14 angeordnet sind. Die Statornut 18 kann entweder über einen spanabhebenden Prozess oder durch ein Stanzpaketierwerkzeug eingebracht werden.

Beim Aufbau der Homopolarmaschine 1 wird die Statoranordnung 9 ohne die Erregerspule 12 in das topfförmige Gehäuseteil 21 montiert, wobei die Montagetiefe mittels eines Anschlags im Gehäuse 2 begrenzt sein kann. Im topfförmigen Gehäuseteil 21 können ebenfalls Gehäusebohrungen 24 vorgesehen sein, wobei die Statoranordnung 9 so in das Gehäuse 2 eingesetzt wird, dass die

Gehäusebohrungen 24 mit den Statorbohrungen in der Statoranordnung 9 fluchten.

Beispielsweise mithilfe einer Montagehilfsanordnung wird die Erregerspulenan- Ordnung 1 1 nach dem Einbringen des zweiten Teilrotors 72 in die

Statoranordnung 9 eingebracht und auf Höhe der Statornut 18 gehalten. Die Erregerspulenanordnung 1 1 wird so positioniert, dass die Gewindeöffnungen in den Nutensteinen 17 in Flucht zu den Gehäusebohrungen 24 in dem topfförmigen Gehäuseteil 21 und den Statorbohrungen in der Statoranordnung 9 sind. Durch die Gehäusebohrungen 24 in dem Gehäuse 2 werden die Schrauben 14 eingebracht, die in Gewinde in den Nutensteinen 17 eingreifen, wobei durch Anziehen der Schrauben 14 die Spulenträgerteile 16 nach außen in die Statornut 18 gezogen werden. Dadurch wird die Erregerspule 12 zwischen dem Nutenstein 17 und den Spulenträgerteilen 16 gespannt und prozesssicher in Position gehalten. Die Länge der Schrauben 14 ist so vorgesehen, dass diese zuverlässig in das Innen- gewinde des Nutensteins 17 eingreifen, jedoch nicht die Erregerspule 12 berühren und dadurch beschädigen können.

Die Anschlussdrähte der Erregerspule 12 werden in den Freiraum zwischen zwei Statorzähnen des Stators eingelegt und mit einer Fixierung, wie beispielsweise

Kleber, Fixiermasse, Klammer oder Papiermaske, gegen ein Herausrutschen in den Luftspalt zwischen dem Innenumfang der Statoranordnung 9 und dem Außenumfang des Rotors 7 gesichert. Nach Anziehen der Schrauben 14 kann auf der Außenseite des Gehäuses 2 eine

Folie angebracht werden, die einen Wasser- und Schmutzeintrag von außen durch die Gehäusebohrungen 24 und Statorbohrungen verhindern soll. Soweit notwendig kann die Folie mit einem geeigneten Kleber oder Harz aufgebracht werden.

Das Vorsehen der Erregerspulenanordnung 1 1 in der zuvor beschriebenen Weise ermöglicht eine robuste Verbindung zwischen der Erregerspulenanordnung 1 1 und der Statoranordnung 9. Insbesondere ist dadurch die Erregerspulenanordnung 1 1 in der Statornut 18 der Statoranordnung 9 relativ zu dem rotierenden Rotor 7 zuverlässig fixiert. Durch Verwendung der Schrauben 14 kann zudem eine verbesserte Wärmeleitung zwischen der Erregerspulenanordnung 1 1 und dem Gehäuse 2 bereitgestellt werden, wobei die Schrauben 14 eine schnelle Wärmeabfuhr aus der Erregerspule 12 ermöglichen. Der Wärmeabführungseffekt und die Wärmekonvektion sind wichtig für die Funktion der Homopolarmaschi- ne 1 , wenn keine andere Kühlungsmöglichkeit zur Verfügung steht.

In einer alternativen Ausführungsform kann die elektrische Kontaktierung der Erregerspule 12 über die Schrauben 14 erfolgen, wenn die Schrauben 14 elektrisch leitend sind und mittels Isolationskörpern durch die Gehäusebohrungen 24 und die Statorbohrungen geführt sind. Die Stromverbindung kann über zwei Wege realisiert werden:

A) Im Motorgehäuse sind längs zur Motorachse innerhalb des Gehäuses 2 Auswölbungen, wie beispielsweise Sicken, Kanäle und dergleichen, vorgesehen, in denen jeweils getrennt voneinander die Verbindungen von einem externen

Anschluss zu zwei der Schrauben 14 liegen. Die elektrische Kontaktierung er- folgt mittels der Schrauben 14 über das Gewinde in dem Nutenstein 17, der elektrisch leitend ausgebildet ist, zur Erregerspule 12. Dazu ist die Erregerspule 12 mit den beiden Enden an zwei der Nutensteine 17 angeschlossen. B) Alternativ kann die elektrische Kontaktierung direkt von außen auf die

Schraube 14 erfolgen.

Anstelle der Schrauben 14 können auch Nieten (Rivets) eingesetzt werden. Die Erregerspulenanordnung 1 1 kann auch ohne Nutensteine 17 ausgebildet sein, wobei Befestigungselemente vorgesehen sind, die zuvor mithilfe der Schrauben 14 in der Statoranordnung 9 angeordnet werden und in die die Erregerspulenanordnung 1 1 dann eingeklipst werden kann. Die Befestigungselemente bilden im Inneren der Statoranordnung 9 Vorsprünge mit entsprechenden Verrastungseinrichtungen, so dass die entsprechenden Spulenträger 13 der Erregerspulenanordnung 1 1 nach dem Einsetzen in die Statoranordnung 9 daran angeklipst werden können. Die Richtung des Verrastens zwischen der Erregerspulenanordnung 1 1 und den Befestigungselementen kann entweder axial oder tangential sein. Beim axialen Verrasten kann der Rastpunkt an den kurzen Sei- tenflächen der Befestigungselemente vorgesehen sein, die achsparallel an der

Mantelfläche verlaufen. Beim tangentialen Verrasten kann der Rastpunkt an den Seiten des Befestigungselements vorgesehen sein, die jeweils parallel zu den Stirnflächen der Statoranordnung 9 verlaufen. Anstatt durch Schrauben 14 können die Befestigungselemente in der Statoranordnung 9 auch durch Schweiß- oder Lötverbindungen gehalten werden. Die Erregerspulenanordnung 1 1 kann dann auf die gleiche Weise mit den Befestigungselementen verrastet werden. Die Befestigungselemente können auch mit einer Presspassung in die in der

Statoranordnung 9 befindliche Statornut 18 montiert werden. Dabei muss gewährleistet sein, dass die Presspassung die Befestigungselemente auch bei einer thermischen Belastung im Motorbetrieb zuverlässig an der Statoranordnung 9 hält. Anstelle der vor dem Einsetzen der Erregerspulenanordnung 1 1 in die Statoranordnung 9 eingebrachten Befestigungselemente kann ein Federring als Befestigungselement einer Befestigungseinrichtung vorgesehen werden, der ein Profil, wie beispielsweise ein T-Profil, aufweist. Der Federring wird so verformt, dass er in die Statoranordnung 9, insbesondere in die dort befindliche Statornut 18, eingesetzt werden kann. Durch das Profil des Federrings entsteht eine ringförmige Verengung des Innendurchmessers der Statoranordnung 9 bzw. ein umlaufender Vorsprung im Bereich der Statornut 18, wobei der Federring die Statornut 18 beidseitig überlappt.

Die Erregerspulenanordnung 1 1 kann mit einem ersten umlaufenden Rand mit einem kleineren Durchmesser und einem zweiten umlaufenden Rand als Halteelement einer entsprechenden Halteeinrichtung mit einem größeren Durchmesser versehen sein, wobei der Unterschied zwischen den Durchmessern der beiden Ränder so dimensioniert ist, dass beim Fügen der Rand mit dem geringeren Durchmesser zuerst mit einer elastischen Verformung durch die durch den Federring bewirkte Verengung im Inneren der Statoranordnung 9 geführt wird und anschließend den Federring an dessen äußerem Umfang umfasst. Der Rand mit dem größeren Durchmesser liegt dann an der gegenüberliegenden Seite des Federrings an. Die beiden Ränder der Erregerspulenanordnung 1 1 und der Federring bilden somit einen Formschluss. Diese Variante hat den Vorteil, dass die Anschlussdrähte der Erregerspule 12 zwischen den Rändern der Erregerspulenanordnung 1 1 aufgenommen und dadurch gegen ein Herausfallen in den Luftspalt gesichert sind. Ferner kann die Wicklung direkt auf den Spulenträger 13 aufgebracht werden, der im Wesentlichen einteilig und ringförmig mit einem nach außen geöffneten U-förmigen Querschnitt ausgebildet ist.

In einer weiteren Ausführungsform können die Befestigungselemente durch einen fest montierten Vorsprung im Inneren der Statoranordnung 9 ersetzt werden, der durch eine bestimmte Anzahl von entsprechend ausgeformten Lamellen gebildet werden kann. Das heißt, anstelle der Statornut 18 in der Statoranordnung 9 ist ein in Umfangsrichtung umlaufender Vorsprung gebildet. Alternativ kann der Vorsprung auch nicht vollständig umlaufend ausgebildet sein und stattdessen einzelne, abschnittsweise vorgesehene Vorsprünge aufweisen. Wie in Figur 4 dargestellt, kann der Spulenträger 13 aus einem rotationssymmetrischen, nach außen geöffneten, ringförmigen Element mit U-förmigem Querschnitt gefertigt sein, auf dem die Erregerspule 12 aufgespult ist. Zusätzlich kann der Spulenträger 13 radial abstehende Zapfen 20 als Halteelemente an beiden Rändern aufweisen. Dadurch kann die Erregerspulenanordnung 1 1 mit den radial abstehenden Zapfen 20 mit im Inneren der Statoranordnung 9 vorgesehenen Befestigungselementen verrastet oder direkt in die Statornut 18 eingepresst werden. Die radial abstehenden Zapfen 20 können auch eine Klipsverbindung mit den im Inneren der Statoranordnung 9 vorgesehenen Vorsprüngen eingehen.

Die Erregerspulenanordnung 1 1 kann bei Verwendung eines solchen Spulenträgers 13 direkt in die Statornut 18 eingeklipst werden, ohne dass zusätzliche Teile für die Befestigung der Erregerspulenanordnung 1 1 benötigt werden. In einer Ausführungsform können die Ränder des Spulenträgers 16 sternförmig ausgebildet sein und an ihren Enden Rastnasen aufweisen. Die Nasen federn während des Montagevorgangs zurück und rasten bei Erreichen der Endposition in die Statornut 18 ein. Wie in Figur 5 dargestellt, kann der Spulenträger 13 alternativ aus zwei Halbschalen 30 aufgebaut sein, die an ihrem äußeren Rand Rastelemente 31 aufweisen, die in einem bestimmten Winkel abstehen, wobei zwischen einer Seitenwand 32 der jeweiligen Halbschale 30 und dem Rastelement 31 ein stumpfer Winkel gebildet wird. Die Rastelemente 31 sind aufeinander zu ausgerichtet und werden durch ein Aufeinandersetzen der Halbschalen 30 ineinander verschränkt, so dass sie in einer Querschnittsansicht eine X-Form ausbilden.

Wird die Erregerspulenanordnung 1 1 mit einem derartigen Spulenträger 13 in die Statoranordnung 9 eingeschoben, so werden die Rastelemente 31 elastisch ver- formt und rasten bei Erreichen der in der Statoranordnung 9 liegenden

Statornut 18 in diese ein.

Selbstverständlich können die zuvor beschriebenen, vor dem Einsetzen der Erregerspulenanordnung 1 1 in die Statoranordnung 9 eingebrachten Befestigungs- elemente mit entsprechenden Rastelementen versehen sein, die beim Einsetzen der Erregerspulenanordnung 1 1 in die Statoranordnung 9 verrasten. Figur 6 zeigt eine detailliertere Ansicht eines Ausschnitts einer weiteren elektrischen Maschine, insbesondere einer weiteren Homopolarmaschine 100, mit einer weiteren Statoranordnung 101 , an der eine weitere Erregerspulenanordnung 130 angebracht ist.

Die weitere Statoranordnung 101 kann mithilfe von Statorzahnsegmenten 102 mit jeweils einem oder mehreren Statorzähnen, wie beispielsweise in der perspektivischen Darstellung der Figur 7 gezeigt, aufgebaut werden. Das Statorzahnsegment 102 weist eine längliche Erstreckung auf, deren Länge der Länge der zu bildenden Statoranordnung 101 entspricht. Das Statorzahnsegment 102 weist ein kreiszylindersegmentförmiges Rückschlusssegment 103 und einen oder mehrere davon in radialer Richtung nach innen abstehenden Zahnschäfte

104 auf.

Der Zahnschaft 104 ist an einem dem Rückschlusssegment 103 gegenüberliegenden Ende mit zwei in axialer Richtung zueinander versetzten Zahnkopfteilen

105 versehen. Zwischen den Zahnkopfteilen 105 ist eine Statorzahnnut 106 vorgesehen. Durch in Umfangsrichtung erfolgendes Zusammenfügen von mehreren der Statorzahnsegmente 102 wird die Statoranordnung 101 ausgebildet und die Statorzahnnuten 106 bilden die um eine Mittenachse laufende Statornut 18, die zum Befestigen der weiteren Erregerspulenanordnung 130 dient. Die Statorzahnsegmente sind z. B. durch Kleben oder Schweißen miteinander verbunden oder durch Presspassung in den topfförmigen Gehäuseteil 21 einge- passt. Die umlaufende Statornut 18 der Statoranordnung 101 weist eine Tiefe auf, die beispielsweise mindestens der radialen Höhe der Zahnkopfteile 105 entsprechen kann.

Die Statorzahnsegmente 102 werden vor dem Zusammensetzen bewickelt. Vor dem Bewickeln der Statorzahnsegmente 102 wird auf die Statorzähne eine Isolationsmaske 1 10 aufgesetzt, um einen direkten Kontakt zwischen einer Statorspule 10 und dem Material des betreffenden Statorzahnsegments 102 zu vermeiden und diese dadurch elektrisch zu isolieren. Beispiele für Isolationsmasken 1 10 sind in den Figuren 8a und 8b in perspektivischer Ansicht gezeigt. In Figur 8a ist eine Isolationsmaske 1 10 beispielhaft dar- gestellt. Diese Isolationsmaske 1 10 weist zwei einander gegenüberliegende Isolationselemente 1 1 1 auf, die sich in einer Längsrichtung L erstrecken und jeweils mit einem etwa U-förmigen Profil ausgebildet sind. Jedes der Isolationselemente 1 1 1 weist ein Basisisolationsteil 1 13 und ein Zahnkopfisolationsteil 1 14 auf, die an sich quer zur Längsrichtung L erstreckenden Rändern eines im Wesentlichen ebenen Zahnschaftisolationsteils 1 15 winklig anschließen, so dass das Isolationselement 1 1 1 mit dem U-förmigen Profil ausgebildet wird, das im Wesentlichen dem U-förmigen Profil entspricht, das durch das Statorzahnsegment 102, den Zahnschaft 104, das Rückschlusssegment 103 und die Zahnkopfteile 105 gebildet wird. Die Isolationsmaske 1 10 weist zwei Isolationselemente 1 1 1 auf, deren Zahnschaftisolationsteile 1 15 einander flächig, insbesondere flächenparallel, gegenüberliegen, wobei zwischen den Zahnschaftisolationsteilen 1 15 der Zahnschaft 104 des betreffenden Statorzahns aufgenommen werden soll. Die Statorspule 10 wird in das U-förmige Profil der Isolationselemente 1 1 1 gewickelt.

Die Isolationselemente 1 1 1 der Isolationsmaske 1 10 werden in dieser Ausführungsform durch ein Befestigungselement 1 16 zum Befestigen der weiteren Erregerspulenanordnung 130 aneinander gehalten, das brückenartig zwischen den Isolationselementen 1 1 1 , insbesondere an deren Zahnkopfsiolationsteilen 1 14, angeordnet ist und dadurch die örtliche Position der beiden Isolationselemente 1 1 1 zueinander definiert. Beim Einsetzen bzw. Aufsetzen der so gebildeten einteiligen Isolationsmaske 1 10 auf einen Statorzahn wird das Befestigungselement 1 16 in der Statorzahnnut 106 angeordnet und dort durch den Formschluss der Isolationselemente 1 1 1 mit der Kontur des Statorzahns gehalten. Grundsätzlich bietet die Isolationsmaske 1 10 der Figuren 8a und 8b im Vergleich zu herkömmlichen Isolationsmasken hinsichtlich Isolation und Ablage des Wicklungsdrahts beim Bewickeln identische Eigenschaften.

Figur 9 zeigt eine Querschnittsansicht durch ein Statorzahnsegment 102 mit aufgesetzter Isolationsmaske 1 10 im Bereich des Befestigungselements 1 16. Grundsätzlich ist es durch das zusätzlich vorgesehene Befestigungselement 1 16 möglich, die weitere Erregerspulenanordnung 130, die mit entsprechenden Halteelementen 121 versehen sein kann, zu halten, um so die weitere Erregerspulenanordnung 130 in der weiteren Statoranordnung 101 zu befestigen. Das Befestigungselement 1 16 kann dazu eine flexible oder flexibel aufgehängte Rastnase 1 17 aufweisen, die an einem Grundkörper 1 19 angeordnet und mit einem radial nach innen hervorstehenden Rastelement 1 18 versehen ist. Die Rastnase 1 17 ist stegförmig ausgebildet und kann sich in radialer oder, wie in den Figuren dargestellt, in axialer Richtung, d. h. parallel zur Längsrichtung L, erstrecken. Anstelle der stegförmigen Rastnase 1 17 kann diese auch als elastische Rastbrücke vorgesehen sein, die an ihren Enden an dem Grundkörper 1 19 gehalten ist. Der Grundkörper 1 19 ist hinsichtlich seiner Größe und Form so beschaffen, dass er vollständig in der betreffenden Statorzahnnut 106 aufgenommen wird und nicht in radialer Richtung über das innere Ende des betreffenden Statorzahns bzw. die betreffenden Statorzähne des betreffenden Statorzahnsegments 102 vorsteht. Insbesondere kann sich der Grundkörper 1 19 in die Statorzahnnut ein- fügen und sich an den Statorzahnköpfen 105 in radialer Richtung formschlüssig oder kraftschlüssig abstützen.

Weiterhin ist die Rastnase 1 17 an einem in axialer Richtung ausgerichteten Rand des Grundkörpers 1 19 des Befestigungselements 1 16 angebracht und erstreckt sich biegeelastisch (in radialer Richtung) auf der radial nach innen gerichteten

Seite über den Grundkörper 1 19. Das Rastelement 1 18 kann halbkugelförmig oder zylinderförmig mit einer Zylinderachse in Richtung der Umfangsrichtung der auszubildenden Statoranordnung 101 ausgebildet sein. Das Rastelement 1 18 steht über die Isolationsmaske 1 10 hervor und ist, eingesetzt in die Statoranordnung 101 , radial nach innen ausgerichtet. Je nach Ausgestaltung können die Rastelemente 1 18 auch andere Geometrien aufweisen, zum Beispiel kreuzförmige, quaderförmige, sternförmige, kegelförmige, pyramidenförmige, ringförmige oder ellipsenförmige. Beispielsweise kann die Isolationsmaske 1 10 durch herkömmliche Produktionsverfahren, wie zum Beispiel Kunststoffspritzguss, einstückig hergestellt werden.

Die Befestigungselemente 1 16 der Befestigungseinrichtung, die durch die Isolationsmasken 1 10 bereitgestellt werden, können beim Vorsehen in der weiteren Statoranordnung 101 für eine Befestigung einer entsprechenden mit Halteelementen 121 versehenen Erregerspulenanordnung 130 verwendet werden, um die weitere Erregerspulenanordnung 130 zuverlässig in der Statoranordnung 101 zu halten.

Die Isolationsmaske 1 10 wird zur Montage auf den Statorzahn des Statorzahnsegments 102 aufgesteckt oder in axialer Richtung hineingeschoben und durch das Eingreifen des Grundkörpers 1 19 in die Statorzahnnut 106 zuverlässig daran gehalten. Durch das Vorsehen der Statorzahnköpfe 105 wird verhindert, dass sich die Isolationsmaske 1 10 in radialer Richtung löst.

Mithilfe der oben beschriebenen Befestigungselemente 1 16 kann die weitere Erregerspulenanordnung 130 in der weiteren Statoranordnung 101 fixiert werden. Die Befestigung erfolgt dabei an mindestens zwei Punkten, je nach konstruktiver Auslegung. Das heißt, dass die Statorzähne während der Montage der Statoranordnung 101 wahlweise mit Isolationsmasken 1 10 mit Befestigungselementen 1 16 und herkömmlichen Isolationsmasken (nicht gezeigt), die keine Befestigungselemente aufweisen, versehen werden können und so die Anzahl der zur Verfügung stehenden Befestigungselemente 1 16 mit Rastnasen 1 17 entsprechend frei gewählt werden kann. Zum zuverlässigen Halten der weiteren Erregerspulenanordnung 130 sind jedoch mindestens zwei Befestigungselemente 1 16 mit entsprechenden Rastnasen 1 17 vorzusehen.

Die Figuren 10a und 10b zeigen perspektivische Ansichten von Ausführungsformen von Halteelementen 121 eines Spulenträgers 120 für die weitere Erregerspulenanordnung 130. Die Halteelemente 121 dienen dazu, die weitere Erregerspulenanordnung 130 an der Statoranordnung 101 zu befestigen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel stellen die Halteelemente 121 jeweils Ringsegmente mit Segmentwinkeln von 180° dar, deren axiale Breite im Wesentlichen der axialen Breite der Erregerspule 12 entspricht. Die Halteelemente 121 weisen entsprechende Aufnahmen 122 zum Zusammenwirken mit den Rastelementen 1 18 der Rastnasen 1 17 der Befestigungselemente 1 16 auf. Figur 10c zeigt einen Querschnitt durch einen Spulenträger 120. In Figur 1 1 ist ein Ausschnitt aus einer Querschnittsdarstellung durch die in dem Befestigungselement 1 16 verrastete weitere Erregerspulenanordnung 130 dargestellt, bei der ein Rastelement 1 18 in eine entsprechende Aufnahme 122 des Halteelements 121 des Spulenträgers 120 für die Erregerspule 12 eingreift. Figur 10a zeigt ein Halteelement 121 als ein halbringförmiges Segment mit verteilt angebrachten Aufnahmen 122, die als Bohrungen zur Aufnahme von halbkugelförmigen Rastelementen 1 18 ausgebildet sind. Figur 10b zeigt ein Halteelement 121 als halbringförmiges Segment mit einer bezüglich seiner Breitenrich- tung etwa mittig angeordneten, an seiner Außenseite in Umfangsrichtung umlaufenden Rille als Aufnahme 122, um entsprechende zylinderförmige Rastelemente 1 18 des entsprechend ausgestalteten Befestigungselementes 1 16 aufzunehmen. Die ringsegmentförmigen Halteelemente 121 können aus Metall, Kunststoff oder einem ähnlichen Material ausgebildet sein, das sich zum Ausbilden eines form- stabilen Spulenträgers 120 eignet. Die ringsegmentförmigen Halteelemente 121 können entweder als Zubauteile, d. h. als separate Einzelteile, ausgebildet oder im Spulenträger 120 für die Erregerspule 12 integriert sein.

Wie in Figur 10c dargestellt, weist der Spulenträger 120 ein ringförmiges oder mehrere ringsegmentförmige Spulenträgerteile 123 auf, die als Aufnahmeelemente für die Erregerspule 12 dienen und diese seitlich, d. h in axialer Richtung, begrenzen. Die radial nach außen gerichtete Seite des Spulenträgers 120 wird durch die ringsegmentförmige Halteelemente 121 gebildet, die fest an dem einen oder den mehreren Aufnahmeelementen 123 angebracht ist. Aufnahmeele- ment(e) 123 und Halteelement(e) 121 bilden den umlaufenden Spulenträger 120 bzw. die mehreren Spulenträgerteile für die Erregerspule 12 und weisen gemeinsam einen etwa U-förmigen Querschnitt auf.

Die Statoranordnung 101 wird in bekannter Weise aus den Statorzahnsegmenten 102 aufgebaut. Bei der Vormontage ist darauf zu achten, dass die betreffenden

Statorzahnsegmente 102 mit den mit Befestigungselementen 1 16 versehenen Isolationsmasken 1 10 in der zuvor gewählten Anzahl und an definierten Positionen eingelegt werden, damit die spätere Befestigungsfunktion für die weitere Erregerspulenanordnung 130 gewährleistet ist. Die übrigen Statorzahnsegmente 102 werden mit herkömmlichen Isolationsmasken versehen. Anschließend werden die mit Isolationsmasken versehenen Statorzahnsegmente 102 bewickelt.

Für eine bessere Unterscheidbarkeit hinsichtlich einer automatischen Sichtkontrolle bei der Montage können die Isolationsmasken 1 10 mit den Befestigungs- elementen 1 16 und die herkömmlichen Isolationsmasken ohne Befestigungselemente verschiedenfarbig ausgeführt sein. Anschließend werden die Statorzahnsegmente 102 in einer Montagestation in ein Hilfswerkzeug eingelegt und gehalten. Diese zusammengefügten Statorzahnsegmente 102 werden miteinander verbunden, beispielsweise durch einen Schweiß- oder Klebeprozess oder durch Einpressen in das topfförmige

Gehäuseteil 21.

Anschließend wird die weitere Erregerspulenanordnung 130 montiert. Dazu kann die weitere Erregerspulenanordnung 130 auf einen Montagehilfsdorn aufgesteckt werden, um diese so in die Statoranordnung 101 einzusetzen, dass sie entlang der axialen Richtung in koaxialer Ausrichtung in Richtung der Statornut 18 geführt wird. Erreicht die weitere Erregerspulenanordnung 130 die Statornut 18, so können die darin angeordneten Rastnasen 1 17 der Befestigungselemente 1 16 flexibel ausgelenkt werden, bis diese in die entsprechenden Aufnahmen 122 der Halteelemente 121 eingreifen und so die weitere Erregerspulenanordnung 130 zuverlässig halten.

Durch das Vorsehen von geeigneten Befestigungselementen 1 16 in der umlaufenden Statornut 18 sowie das Vorsehen von zu den Befestigungselementen 1 16 komplementären Halteelementen 121 , die ein Verrasten und somit einen Form- schluss in axialer Richtung ermöglichen, kann eine Befestigungsfunktion für die weitere Erregerspulenanordnung 130 in der Statoranordnung 101 geschaffen werden, die eine robuste Punkteverbindung umfasst. Durch die Kombination der Befestigungselemente 1 16 mit den Isoliermasken 1 10 kann eine Erhöhung der Anzahl der Einzelteile bei der Montage des Stators vermieden werden. Zudem lässt sich das Vorsehen von den mit den Befestigungselementen 1 16 versehenen Isoliermasken in einfacher Weise in einen bestehenden Montageablauf integrieren. Wie in Figur 12 dargestellt, kann das Befestigungselement 1 16 auch als von der

Isolationsmaske 1 10 separates Bauteil vorgesehen und nach der Montage einer herkömmlichen Isolationsmaske auf den Statorzahn bzw. die Statorzähne des Statorzahnsegments 102 in eine entsprechende Statorzahnnut 106 eingesetzt werden. Die Befestigungselemente 1 16 können in der Statorzahnnut 106 bei- spielsweise mithilfe eines Kraftschlusses, beispielsweise mithilfe einer Federkraft, oder eines Formschlusses gehalten werden. Weiterhin können die Isolationsmasken 1 10 auch mehrteilig ausgebildet sein. Wie beispielsweise in den Ansichten der Figur 13a und 13b dargestellt ist, können die Isolationsmasken 1 10 auch mehrteilig mit verschieden ausgeführten Iso- lationselementen 1 1 1 vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform kann die Isolationsmaske 1 10 beim Vorsehen eines Isolationselements 1 1 1 mit einem daran angebrachten Befestigungselement 1 16 und eines Isolationselements 1 1 1 ohne Befestigungselement bei der Montage an einem Statorzahn zusammengesetzt werden. Wie aus den Figuren 13a und 13b ersichtlich, ist eine Trennung der Iso- lationsmaske 1 10 in die beiden Isolationselemente 1 1 1 parallel zur Längsachse erfolgt, so dass diese jeweils nur ein Zahnschaftisolationsteil 1 15 aufweisen. Soll in einer Statorzahnnut 106 eines Statorzahnsegments 102 keine Befestigungselemente 1 16 vorgesehen werden, so können zum Aufbau der entsprechenden Isolationsmaske 1 10 zwei gleichartige Isolationselemente 1 1 1 ohne Befesti- gungselemente 1 16 vorgesehen werden. Soll eine Isolationsmaske 1 10 mit Befestigungselementen 1 16 vorgesehen werden, so wird für ein Statorzahnsegment 102 ein Isolationselement 1 1 1 mit Befestigungselement 1 16 und eines ohne Befestigungselement 1 16 verwendet. Die Isolationsmaske 1 10 kann auch in anderer Weise mehrteilig ausgebildet werden. So kann die Isolationsmaske 1 10 auch quer zu ihrer Längsrichtung L unterteilt sein, so dass erste Isolationsmaskenteile zum Aufsetzen auf den beiden Statorzahnkopfteilen 105 ausgebildet sind. Zweite Isolationsmaskenteile entsprechen den ersten Isolationsmaskenteilen, abgesehen davon, dass diese mit dem Befestigungselement 1 16 versehen sind. Durch Aufsetzen eines ersten Isolationsmaskenteils und eines entsprechenden zweiten Isolationsmaskenteils kann eine Isolationsmaske 1 10 mit einem Befestigungselement 1 16 vorgesehen werden, während bei Verwendung von zwei ersten Isolationsmaskenteilen eine einfache Isolationsmaske 1 10 ohne Befestigungselement 1 16 vorgesehen wird.

Bei der Verwendung von herkömmlichen Isolationsmasken und dazu separat ausgeführten Befestigungselementen können diese als Befestigungselemente 140 auch mit einem von der Isolationsmaske verschiedenen Material ausgebildet sein. So können beispielsweise die Befestigungselemente 140 metallische Bie- geteile, die als Stanzteile gefertigt sein können, verwendet werden, wie sie beispielsweise in den Figuren 14a und 14b gezeigt sind. Die Biegeteile weisen ein entsprechendes Rastelement 141 auf, das als Stanzung oder Prägung an einer flexibel verspannbaren Rastbrücke 142 hervorstehend ausgebildet ist. An zwei gegenüberliegenden Enden der Rastbrücke 142 sind senkrecht zur Rastbrücke 142 (radial nach außen) verlaufende Auflagestege 143 angeordnet, um die Befestigungselemente 140 an dem Ende des Zahnschafts 104 im Bereich der Statorzahnnut 106 aufzulegen bzw. abzustützen. Die Auflagestege 143 können einfach (siehe Figur 14a) oder mit einer U-förmigen oder sonstigen Schleifenkontur 146 versehen sein(siehe Figur 14b), um ein verbessertes elastisches Verhalten zu gewährleisten.

Die Biegeteile können in die Statorzahnnut 106 des Statorzahnsegments 102 eingesetzt werden und werden dort mit ihren mit den Auflagestegen 143 versehenen Enden zwischen den Statorzahnkopfteilen 105 durch Verspannen kraftschlüssig gehalten. Weiterhin müssen die Biegeteile ausgebildet sein, um einen Federdruck zum Ausüben einer Kraft auf das Rastelement 141 in Richtung der Aufnahme des Halteelements 121 der Erregerspulenanordnung 130 zur deren dauerhafter Befestigung bereitstellen. Die Verwendung eines metallischen Biegeteils, z. B. aus einem Stanzblech, hat den Vorteil, dass eine ausreichende Wärmeabführung gewährleistet werden kann.

Für die Positionierung der als Biegeteile ausgeführten Befestigungselemente 140 in die Nut des Statorzahnsegments 102 kann ein Formschluss vorgesehen werden, so dass das Biegeteil bei der Montage der Erregerspulenanordnung 130 nicht aus der Position in der Statorzahnnut 106 des Statorzahnsegments 102 gedrückt wird. Um den Formschluss zum Halten der Biegeteile bereitzustellen, kann das nach innen weisende Ende des Zahnschafts 104 des Statorzahnsegments 102 im Bereich der Statorzahnnut 106 in Umfangsrichtung mit einer Kontur versehen sein, wie sie beispielsweise in den Figuren 15a und 15b dargestellt ist. Die Kontur kann beispielsweise einen halbkreisförmigen oder dreieckförmigen Querschnitt aufweisen und mit einer korrespondierenden Kontur (nicht gezeigt) der durch die Auflagestege 143 bereitgestellten, dem Rastelement 141 gegenüberliegenden Anlagefläche 144 einen Formschluss zwischen dem Befestigungselement 140 und dem Ende des Zahnschafts 104 im Bereich der Statorzahnnut 106 erreichen. Die Form des metallischen Biegeteils kann abgesehen von dem Rastelement 1 18 auch mit einer z. B. das Rastelement 141 umgebenden Kontaktfläche 145 versehen sein, die radial nach innen in Richtung des Halteelements 121 der weiteren Erregerspulenanordnung 130 weist. Die Kontaktfläche 145 kann bei einge- setzter weiteren Erregerspulenanordnung 130 mit einer entsprechenden Fläche

125 des Halteelements 121 in Kontakt sein, um eine verbesserte Kontaktfläche für eine Wärmeableitung bereitzustellen.

In den Figuren 16a und 16b sind Querschnittsdarstellungen durch einen Stator mit einer in einer Statoranordnung 101 eingesetzten Erregerspulenanordnung

130 dargestellt, bei der die jeweilige Erregerspulenanordnung 130 durch die Biegeteile der Figuren 14a und 14b gehalten ist.

Anstelle der Isolationsmasken 1 10 der Figuren 8a und 8b, bei denen lediglich die in Umfangsrichtung gerichteten Flächen der Statorzahnseite isoliert werden können, wie in Figur 17 dargestellt, können auch Vollisolationsmasken 150 mit den entsprechenden Befestigungselementen 1 16 bereitgestellt werden, bei denen auch die stirnseitigen Flächen der Statorzähne isoliert werden. Diese Vollisolationsmasken 150 sind im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, d. h. mit einem zylindrisch umlaufenden Zahnschaftisolationsteil 151 , an dessen stirnseitigen Kanten sich ein entsprechendes Basisisolationsteil 152 und ein Zahnkopfisolationsteil 153 anschließt, so dass ein umlaufendes, im Wesentlichen U-förmiges Profil ausgebildet wird. In dem zylindrisch umlaufenden Zahnschaftisolationsteil 151 kann der zylindrische Zahnschaft 104 eines Statorzahns aufgenommen werden. Diese Vollisolationsmasken 150 können mit Trennschnitten 154 versehen sein, die in einer zur Zylinderachse parallelen Richtung verlaufen, um ein einfaches Aufsetzen bzw. Aufstecken auf einen Statorzahn durch kurzfristiges Aufbiegen der Vollisolationsmaske 150 zu ermöglichen. Auch können die Vollisolationsmasken 150 mehrteilig ausgebildet werden, insbesondere durch Vorsehen von mehreren radial verlaufenden Trennschnitten.

In einer weiteren Ausführungsform kann auch auf die Befestigungselemente in der Nut des Statorzahnsegments 102 verzichtet werden und stattdessen ein Spulenträger 161 für eine weitere Erregerspulenanordnung 160 mit mehreren radial oder schräg zur radialen Richtung abstehenden Klemmelemente 162 in Form von Clips oder Stegen versehen werden, wie dies beispielsweise in den ver- schiedenen Ansichten der Figuren 18a und 18b dargestellt ist. Die Klemmelemente 162 sind elastisch ausgebildet und weisen eine Breite auf, die in etwa der Breite der Statorzahnnut 106 der Statoranordnung 101 entspricht. Die Klemmelemente 162 können geradlinig oder gekrümmt ausgebildet sein und sich bei Einsetzen der Erregerspulenanordnung 160 in die Statoranordnung 101 elastisch verformen. Befindet sich die weitere Erregerspulenanordnung 160 an der axialen Position der umlaufenen Statornut 18, so werden die Klemmelemente 162 elastisch nach außen gedrückt und verrasten mit ihren in axialer Richtung ausgerichteten Kanten 165 an den die Statorzahnnut 106 bildenden Seiten der Statorzahnköpfe. Zuleitungen für eine elektrische Stromversorgung der Erregerspule 12 können in einem oder mehreren der Klemmelemente 162 radial nach außen in die Statoranordnung 101 geführt werden.

In einer weiteren, in der Figur 19 dargestellten, Ausführungsform, ist eine sche- matische Querschnittdarstellung gezeigt, bei der eine weitere Statoranordnung

170 ohne umlaufende Statornut 18 vorgesehen ist. Somit weist die weitere Statoranordnung 170 für jeden Statorzahn nur einen durchgehenden Statorzahn köpf auf. Eine weitere Erregerspulenanordnung 180 befindet sich in der Statoranordnung 170, deren Position durch einen Anschlag 171 im Inneren der weiteren Statoranordnung 170 begrenzt ist. Der Anschlag 171 kann beispielsweise als radial nach innen verlaufende Fortsetzung eines von mehreren Stanzblechen, aus denen die Statoranordnung 170 aufgebaut sein kann, ausgebildet sein. Nach dem Einsetzen der weiteren Erregerspulenanordnung 180 in die weitere Statoranordnung 170, bis diese an dem Anschlag 171 anliegt, kann ein Sprengring 172 verspannt in die weitere Statoranordnung 170 eingesetzt werden, der sich an den nach innen weisenden Enden der Statorzähne verklemmt und dort kraftschlüssig gehalten ist, so dass die Erregerspulenanordnung 180 zwischen dem Anschlag 171 und dem eingesetzten Sprengring 172 in Position gehalten wird. Um den Abstand der Erregerspule 12 von den Teilrotoren 71 , 72 zu verringern, kann die Erregerspulenanordnung 180 mit Ausnehmungen 181 versehen sein, in die der Anschlag 171 und der Sprengring 172 aufgenommen sind.

Eine weitere Möglichkeit der Befestigung der Erregerspulenanordnung 180 in der Statoranordnung 170 mit einer umlaufenden Statornut 18 kann mithilfe eines Sprengrings 172 vorgenommen werden, der vorgespannt in die Statornut 18 ein- gebracht wird und leicht gegenüber der axialen Richtung geneigt ist, so dass dieser an beiden axialen Enden der Statornut 18 anliegt.

In einer alternativen Ausführungsform, die in Figur 20 dargestellt ist, kann bei einer Statoranordnung 190 mit einer umlaufenden Statornut 191 auch eine weitere Erregerspulenanordnung 192 mit einem Spulenträger 193 bzw. einem Spulenträ- gerteil eingesetzt werden, der einen Federring 194 als Halteelement aufweist. Der Federring 194 ist flexibel und beweglich an dem Spulenträger 193 bzw. dem Spulenträgerteil gehalten sein, so dass die Erregerspulenanordnung 192 bei in die Statoranordnung 190 eingeschoben werden kann und bei Erreichen der umlaufenden Statornut 191 mit einem oder mehreren Vorsprüngen in die umlaufende Statornut 191 eingreift, um so die Erregerspulenanordnung 192 zu halten.

Eine weitere Möglichkeit zur Befestigung einer Erregerspulenanordnung 192 in der Statoranordnung 190 besteht darin, den Spulenträger 193 mit Stoffreservoirs zu versehen, die mittels einer Wärmequelle, zum Beispiel eines Lasers oder dergleichen, erwärmt werden. Ein in dem Stoffreservoir vorgesehener Klebstoff verflüssigt sich dadurch und kann in dafür vorgesehene Hohlräume in der Statoranordnung 190 fließen. Nach Abkühlen des flüssigen Klebstoffs wird dadurch eine Fixierung der Erregerspulenanordnung 192 gewährleistet.

Eine weitere Möglichkeit für eine kraftschlüssige Verbindung besteht in einem Einspritzen eines Werkstoffs in die umlaufende Statornut 191 , wobei der Werkstoff so gewählt ist, dass er eine federnde Wirkung aufweist. Bildet der Werkstoff in der umlaufenden Statornut 191 einen geschlossenen Ring, so kann ein nachgebender Werkstoff, wie zum Beispiel Gummi, eingesetzt werden, bei einem offenen Ring in der Befestigungsnut kann ein starrer, jedoch flexibler Werkstoff, wie ein Thermoplast, verwendet werden. Wenn die Erregerspulenanordnung 192 in die Statoranordnung 190 eingesetzt wird, so wird der Werkstoff entweder zusammen- und/oder auseinandergedrückt, wodurch eine Haltekraft für die entsprechende Erregerspulenanordnung 192 erzeugt wird.