Komponente einer elektrischen Maschine Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Komponente einer elektrischen Maschine, insbesondere einem Rotor oder einem Stator, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon ein Stator aus der DE 10 2008 025 703 AI bekannt, mit Zähnen und an den Zähnen vorgesehenen elektrischen Wicklungen, wobei die elektrischen

Wicklungen Graphen und/oder Carbon-Nanotubes umfassen. Die elektrische Wicklung des Stators wird in einem Wickelprozess hergestellt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Komponente einer elektrischen Maschine mit den

kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die elektrische Wicklung einfacher herstellbar, insbesondere weitere elektrische Phasen leichter und reproduzierbarer in die elektrische Wicklung einbaubar sind, indem die elektrischen Wicklungen jeweils als schlauchförmiges Gestrick ausgebildet sind, das seinen zugeordneten Zahn umschließt. In dem schlauchförmigen Gestrick verläuft das Garn bezüglich seiner Längserstreckung spiralförmig, so dass es sich als elektrische Einzelzahlwicklung eignet. Das Garn des Gestricks kann mit

herkömmlichen textiltechnischen Verfahren zur Gestrickherstellung zu dem

schlauchförmigen Gestrick verarbeitet werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte

Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen

Komponente einer elektrischen Maschine möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass das Gestrick Graphen und/oder Kohlenstoffnanoröhren bzw. Carbon-Nanotubes, insbesondere mit einem Mindestanteil von 70%, umfasst, da dieses Material eine besonders gute elektrische und thermische Leitfähigkeit und eine sehr hohe Zugfestigkeit aufweist.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das Gestrick aus einem Garn oder einem Bündel von Garnen hergestellt ist, wobei das Garn Graphen und/oder Carbon-Nanotubes umfasst und wobei das Garn oder das Bündel von Garnen von einer elektrischen

Isolationsschicht umschlossen ist. Auf diese Weise kann der von der

Maschinenauslegung her erforderliche Querschnitt des elektrischen Leiters realisiert werden.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn das Gestrick elastisch gedehnt auf seinen zugeordneten Zahn aufgeschoben oder aufgestülpt ist, da die einzelnen Abschnitte des Gestricks auf diese Weise derart ausgerichtet werden, dass keine gegensinnig zu sich selbst verlaufenden Abschnitte, also keine Schleifen, bestehen. Darüber hinaus wird die einzelne elektrische Wicklung durch die elastische Dehnung auf dem zugeordneten Zahn fixiert. Auch vorteilhaft ist, wenn das schlauchförmige Gestrick in mehreren Lagen gefaltet an dem zugeordneten Zahn vorgesehen ist, wobei die Falten in radialer Richtung bezüglich einer Achse der Komponente oder quer zur radialen Richtung ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird ein besonders hoher Füllfaktor zwischen den Zähnen der Komponente erreicht.

Nach einer vorteilhaften Ausführung ist das Gestrick ein Jersey- oder ein Doppel- Jersey- oder ein Interlock-Gestrick.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn das schlauchförmige Gestrick Rechts-Links (RL)-, Rechts-Rechts (RR)-gekreuzt- oder Links-Links (LL)-Maschenbindungen umfasst. RL- Maschenbindungen haben den Vorteil, dass sie eine hohe Dehnbarkeit und einen geringen elektrischen Verlust ermöglichen. Dieser geringe elektrische Verlust ergibt sich, da im gedehnten Zustand die Garnumschlingungen minimiert sind, die Strom in zueinander gegensätzlicher Richtung führen. Vorteilhaft ist, wenn die RL-Maschenbindungen eine Flottung oder einen Henkel als Bindungselement aufweisen. RL-Maschenbindungen mit dem Bindungselement Henkel bewirken eine besonders hohe Dehnbarkeit des schlauchförmigen Gestricks. Außerdem vorteilhaft ist, wenn die RR-Maschenbindungen einen Schussfaden als

Bindungselement aufweisen, da auf diese Weise ein Aufgehen der Maschen verhindert wird. Darüber hinaus kann der Schussfaden auch als weitere elektrische Phase genutzt werden. Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig.l zeigt eine Teilansicht einer elektrischen Maschine, bei der die Erfindung

Anwendung finden kann,

Fig.2 einen Zahn eines Stators oder Rotors nach Fig.l mit einer

erfindungsgemäßen elektrischen Wicklung gemäß einem ersten

Ausführungsbeispiel,

Fig.3 einen Zahn eines Stators oder Rotors nach Fig.l mit einer

erfindungsgemäßen elektrischen Wicklung gemäß einem zweiten

Ausführungsbeispiel,

Fig.4 einen Zahn eines Stators oder Rotors nach Fig.l mit einer

erfindungsgemäßen elektrischen Wicklung gemäß einem dritten

Ausführungsbeispiel und

Fig.5 eine Ansicht einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen

schlauchförmigen Gestricks der elektrischen Wicklung nach Fig.l bis Fig.4 in linearer Abwicklung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiel

Fig.l zeigt eine Teilansicht einer elektrischen Maschine, bei der die Erfindung

Anwendung finden kann.

Die elektrische Maschine 1 umfasst als Komponenten einen Stator 2 und einen um eine Achse 3.1 drehbar gelagerten Rotor 3. Der Stator 2 und/oder der Rotor 3 weist Zähne 4 auf, an denen jeweils eine elektrische Wicklung 5 als Einzelzahnwicklung vorgesehen ist. Die elektrischen Wicklungen 5 umfassen Graphen und/oder Carbon- Nanotubes (CNT) bzw. Kohlenstoffnanoröhren. Fig.2 zeigt einen Zahn eines Stators 2 oder eines Rotors 3 nach Fig.l mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Wicklung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die elektrischen Wicklungen 5 jeweils als schlauchförmiges Gestrick ausgebildet sind, das seinen zugeordneten Zahn 4 umschließt. Das erfindungsgemäße Gestrick ist ein Rundgestrick, bei dem das Garn bzw. der Faden spiralförmig umläuft. Das Gestrick ist ein sehr elastisches Gestrick mit hoher Dehnbarkeit. Das Gestrick umfasst Graphen und/oder Carbon-Nanotubes (CNT), insbesondere mit einem Mindestanteil von 70%, 80% oder 90%. Das Gestrick ist mittels Stricktechnik aus einem Garn, einem Faden oder einer Faser oder einem Bündel einer dieser Elemente hergestellt, wobei das Garn, der Faden oder die Faser das Graphen und/oder Carbon-Nanotubes (CNT), insbesondere mit einem

Mindestanteil von 70%, 80% oder 90%, umfassen bzw. aus diesen hergestellt sind. Als Garn wird ein aus Fasern gebildeter Verbund, beispielsweise ein aus Fasern gebildetes Geflecht, angesehen.

Das Garn, der Faden oder die Faser oder das Bündel einer dieser Elemente ist von einer elektrischen Isolationsschicht umschlossen.

Das erfindungsgemäße Gestrick ist beispielsweise elastisch gedehnt auf seinen zugeordneten Zahn 4 aufgeschoben, so dass dieses aufgrund der elastischen

Vorspannung auf seinem Zahn 4 fixiert ist.

Nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist das schlauchförmige Gestrick einlagig auf dem zugeordneten Zahn 4 vorgesehen.

In dem schlauchförmigen Gestrick der Wicklungen 5 können jeweils mehrere elektrische Phasen integriert sein, indem deren Garn bzw. Faden jeweils elektrisch parallel in das schlauchförmige Gestrick mit eingestrickt ist. Alternativ können die einzelnen elektrischen Phasen der Wicklungen 5 jeweils als separates

schlauchförmiges Gestrick ausgebildet sein. Fig.3 zeigt einen Zahn eines Stators 2 oder Rotors 3 nach Fig.l mit einer

erfindungsgemäßen elektrischen Wicklung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten

Ausführungsbeispiel darin, dass das schlauchförmige Gestrick anstatt einlagig in mehreren Lagen 8 gefaltet auf dem zugeordneten Zahn 4 angeordnet ist. Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Lagen 8 des schlauchförmigen Gestricks mit ihrer Längserstreckung in radialer Richtung 9 bezüglich der Achse 3.1 ausgerichtet. Dadurch ergibt sich quer zur radialen Richtung 9 ein mäanderförmiger Verlauf des schlauchförmigen Gestricks. Die elektrischen Anschlüsse des

schlauchförmigen Gestrickes sind beispielsweise jeweils am Fuß des Zahns 4 vorgesehen.

Fig.4 zeigt einen Zahn eines Stators 2 oder Rotors 3 nach Fig.l mit einer

erfindungsgemäßen elektrischen Wicklung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten

Ausführungsbeispiel darin, dass die Lagen 8 des schlauchförmigen Gestricks mit ihrer Längserstreckung quer zur radialen Richtung 9 bezüglich der Achse 3.1 ausgerichtet sind. Dadurch ergibt sich ein ziehharmonikaförmiger oder faltenbalgförmiger Verlauf. Die Anordnung der einzelnen Lagen 8 des schlauchförmigen Gestricks kann durch eine entsprechende Fixierung fixiert werden, beispielsweise durch einen Backlack, der das Gestrick nach einer Erwärmung fixiert, durch eine Verklebung mittels eines Harzes, durch einen mehrfach durch das Gestrick geführten Fixierfaden oder durch eine Abdeckung, die das Gestrick mit Vorspannung zumindest teilweise überdeckt und dadurch fixiert.

Fig.5 zeigt eine Ansicht einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen schlauchförmigen Gestricks der elektrischen Wicklung nach Fig.l bis Fig.4 in linearer Abwicklung.

Das erfindungsgemäße schlauchförmige Gestrick kann wie in Fig.5 gezeigt

beispielsweise Rechts-Links (RL)-Maschenbindungen umfassen. Alternativ können auch Rechts-Rechts (RR)-gekreuzt- oder Links-Links (LL) Rechts-Links- Maschenbindungen vorgesehen sein. Rechts-Links-Maschenbindungen ergeben ein sogenanntes Jersey-Gestrick und Rechts-Rechts-gekreuzt-Maschenbindungen ein sogenanntes Doppel-Jersey bzw. Interlock-Gestrick. Ein Aufgehen der Maschen des schlauchförmigen Gestricks kann durch Abketteln bzw. durch einen oder mehrere Schussfäden verhindert werden.

Im Fall von RL-Maschenbindungen kann eine Flottung oder ein Henkel als

Bindungselement und im Fall von RR-Maschenbindungen können Schussfäden als Bindungselement vorgesehen sein.