Elektrische Maschinen gemäß der vorgenannten EP 0 194 433 B1 kommen zunehmend in Antriebseinrichtungen von Unterwasser- schiffen zum Einsatz, da die Unterbringung von zumindest Tei- len von Antriebskomponenten (z. B. Stromrichter oder Kommuta- toren) der Maschine in einer Läuferglocke, d. h. einem zwi- schen Läufernabe und Läuferwelle ausgebildeten Zwischenraum, mit einer erheblichen Reduzierung des erforderlichen Platzbe- darfs für die Maschine und deren Antriebskomponenten einher- geht, woraus sich schiffsbauseitig erhebliche Kosteneinspa- rungen ergeben können.

Um die Leistung solcher Maschinen zu erhöhen, können zum ei- nen die in der Läuferglocke untergebrachten Antriebskomponen- ten für eine höhere Leistung ausgelegt werden. Diese ist je- doch unter Umständen mit eine Neuentwicklung dieser Antriebs- komponenten und dadurch mit einem beträchtlichen finanziellen Aufwand verbunden. Eine zweite Möglichkeit ist, die bisheri- gen Antriebskomponenten zu verwenden und in ihrer Anzahl zu erhöhen. Für die Unterbringung dieser vergrößerten Anzahl von Antriebskomponenten in der Läuferglocke wird jedoch ein ent- sprechend größerer Durchmesser der Läuferglocke benötigt.

Dies hat einen bezüglich der Drehachse des Läufers entspre- chenden größeren Durchmesser der elektrischen Maschine zur Folge, der allerdings aufgrund des damit verbundenen erhöhten Platzbedarfes häufig nicht gewünscht ist. Dies gilt vor allem für Unter-und Überwasserschiffe.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine elekt- rische Maschine der vorgenannten Art derart weiterzubilden,

dass die Leistung der Maschine bei bezüglich der Läuferwelle gleichbleibendem Durchmesser der elektrischen Maschine bedeu- tend gesteigert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Pa- tentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er- findung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Eine be- sonders vorteilhafte Verwendung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 17.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung jeweils eines Zwischen- raumes zu beiden Seiten des ersten Teilstückes wird im Ver- gleich zur bekannten Maschine der für die Unterbringung von Antriebskomponenten bereitstehende Zwischenraum verdoppelt.

Somit können die doppelte Anzahl von Antriebskomponenten zwi- schen Läufernabe und Läuferwelle untergebracht werden, wobei der Durchmesser der Läufernabe und damit der elektrischen Ma- schine gleich bleibt. Die Leistungssteigerung der Maschine kann dann durch im Läufer und/oder Ständer angeordnete, in Richtung der Drehachse längere Aktivteile (z. B. größere An- zahl von Wicklungen oder Permanentmagnete) erzielt werden, die jedoch nicht zu einer wesentlichen Vergrößerung des Durchmessers der Maschine beitragen.

In einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist die Läufernabe T-förmig ausgebildet, so dass zu beiden Seiten der Läufernabe in etwa gleich große Zwischen- räume ausgebildet sind, und somit eine symmetrische Anordnung der Antriebskomponenten in der Maschine möglich ist.

Eine weitergehende Vereinfachung der Konstruktion ist dadurch möglich, dass das erste Teilstück als Kreisscheibe ausgebil- det. Zur Verbesserung der Luftzirkulation in der Maschine weist die Kreisscheibe bevorzugt im Wesentlichen parallel zu der Drehachse verlaufende Durchgangslöcher auf, so dass ein Luftaustausch zwischen den zu beiden Seiten des ersten Teil-

stückes bzw. der Kreisscheibe angeordneten Zwischenräumen und somit eine gute Kühlung der Maschine möglich ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- dung ist das erste Teilstück als radial zur der Drehachse verlaufender Speichenkranz und das zweite Teilstück als damit verbundene Felge ausgebildet. Hierdurch kann das Gewicht des ersten Teilstückes vermindert und somit der Maschine verklei- nert werden. Durch Zwischenräume zwischen den Speichen ist ein besonders guter Luftaustausch zwischen den zu beiden Sei- ten des Speichenkranzes angeordneten Zwischenräumen und somit eine gute Luftzirkulation und eine gute Kühlung der Maschine möglich.

Die Läufernabe ist bevorzugt zwischen einem A-seitigen Lager- schild und einem B-seitigen Lagerschild an der Läuferwelle befestigt. Für einen symmetrischen Aufbau der Maschine mit gleich großen Zwischenräumen zu beiden Seiten des ersten Teilstückes ist die Läufernabe vorzugsweise im wesentlichen mittig zwischen dem A-seitigen Lagerschild und dem B-seitigen Lagerschild an der Läuferwelle befestigt.

Die Halterung der Antriebskomponenten kann auf konstruktiv einfache Weise dadurch erfolgen, dass die außerhalb der Zwi- schenräume verbleibenden Enden der Antriebskomponenten an dem Ständer, einem Ständergehäuse oder dem A-oder B-seitigen La- gerschild abgestützt sind. Zusätzlich oder alternativ kann die Halterung der Antriebskomponenten dadurch erfolgen, dass der Ständer ein, vorzugsweise um die Läuferwelle drehbares, Ständerjoch mit einer Haltevorrichtung für die Antriebskom- ponenten aufweist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist ein sich zwischen einem A-seitigen Lager und der Läufernabe erstreckender erster Abschnitt der Läuferwelle eine für die Drehmomentenübertragung und das durch die Läufernabe und den Läufer verursachte Biegemoment ausreichende Stärke auf.

Ein sich zwischen einem B-seitigen Lager und der Läufernabe erstreckender zweiter Abschnitt der Läuferwelle weist, da er nicht für die Drehmomentenübertragung verwendet wird, zweck- mäßigerweise nur eine für das durch die Läufernabe und den Läufer verursachte Biegemoment ausreichende Stärke. Hierdurch kann der in dem zwischen dem zweiten Abschnitt der Läuferwel- le und der Läufernabe ausgebildeter Zwischenraum vergrößert werden, so dass zusätzlicher Platz für die Unterbringung von Antriebskomponenten zur Verfügung steht.

Aufgrund ihres geringen Raumbedarfes bei gleichzeitig hoher Leistung eignet sich die erfindungsgemäße elektrische Maschi- ne besonders für die Verwendung in Über-und Unterwasser- schiffen, und hierbei insbesondere für den Propulsionsantrieb von Unterwasserschiffen.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im fol- genden anhand eines schematisch ausgeführten Ausführungsbei- spieles in der Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt in vereinfachter Darstellung im Teillängs- schnittes eine elektrische Maschine 1, die eine um eine Dreh- achse 18 drehbare Läuferwelle 2, eine mit Hilfe von Schraub- bolzen 19 drehfest mit der Läuferwelle 2 verbundene Läuferna- be 3, einen auf der Läufernabe 3 sitzenden Läufer 6 und einen Ständer 7 mit einem Ständerjoch 13 aufweist. Diese Komponen- ten sind in einem Maschinengehäuse untergebracht, das aus ei- nem Ständergehäuse 15, einem A-seitigen Lagerschild 8 und ei- nem B-seitigen Lagerschild 9 besteht.

Die Läufernabe 3 ist T-förmig ausgebildet und weist ein ers- tes Teilstück 4 und ein mit dem ersten Teilstück drehfest verbundenes zweites Teilstück 5 auf, wobei das erste Teil- stück 4 im Wesentlichen radial zur Drehachse 18 verläuft und sich das zweite Teilstück im wesentlichen parallel zu der Drehachse 18 zu beiden Seiten des ersten Teilstückes er- streckt. Das erste Teilstück 4 ist als Kreisscheibe ausgebil- det, während das zweite Teilstück 5 die Läuferwelle 2 ring- förmig bzw. in koaxialer Anordnung umgibt.

Durch die Läuferwelle 2, das erste Teilstück 4 und das zweite Teilstück 5 ist zu beiden Seiten des ersten Teilstücks 4 je- weils ein Zwischenraum 20a bzw. 20b ausgebildet. Der sich in Richtung des A-seitigen Lagerschildes 8 erstreckende Zwi- schenraum ist in der Figur mit 20a, der sich in Richtung des B-seitigen Lagerschildes 9 erstreckende Zwischenraum ist in der Figur mit 20b bezeichnet. Im Inneren des Gehäuses der e- lektrischen Maschine 1 befinden sich Antriebskomponenten 10a bzw. 10b wie z. B. Stromrichter, die derart angeordnet sind, dass sie in die Zwischenräume 20a bzw. 20b hineinragen bzw. darin untergebracht sind.

Die Antriebskomponenten 10a, 10b speisen über Kabelverbindun- gen 16 die Ständerwicklungen des Ständers 7 (nur teilweise dargestellt) und werden von einem Haltegerüst 14 gehalten, welches wiederum mit dem Ständerjoch 13 des Ständers 7 ver- bunden sind. Die Antriebskomponenten 10a, 10b und das diese Antriebskomponenten haltende Haltegerüst 14 sind hierbei so im Inneren der Maschine angeordnet, dass Zwischenräume 23 zwischen Ständergehäuse 15, Ständer 7, Läufernabe 3, Welle 2, A-seitigem Lagerschild 8 und B-seitigem Lagerschild 9 für in- nere Kühlluftwege verbleiben, so dass die Kühlung der elekt- rischem Maschine 1 gewährleistet ist.

Die Läuferwelle 2 ist im A-seitigen Lagerschild 8 durch ein für die Drehmomentenübertragung ausgelegtes Lager 11 gela-

gert. Da die Läuferwelle 2 im B-seitigen Lagerschild 9 nicht zur Drehmomentenübertragung benötigt wird, ist sie zweckmäßi- gerweise nur durch ein relativ kleines Stützlager 12 gela- gert.

Die Läufernabe 3 ist im wesentlichen mittig zwischen dem A- seitigen Lagerschild 8 und dem B-seitigen Lagerschild 9 an der Läuferwelle 2 befestigt. Ein sich zwischen dem A-seitigen Lager 11 und der Läufernabe 3 erstreckender erster Abschnitt 21 der Läuferwelle 2 weist eine für die Drehmomentenübertra- gung und das durch die Läufernabe 3 und den Läufer 6 verur- sachte Biegemoment ausreichende Stärkemoment auf. Ein sich zwischen dem B-seitigen Lager 12 und der Läufernabe 3 erstre- ckender zweiter Abschnitt 22 der Läuferwelle 2 wird nur durch das durch die Läufernabe 3 und den Läufer 6 verursachte Bie- gemoment beansprucht und muss deshalb nur eine für dieses Biegemoment ausreichende Stärke aufweisen.

Die Antriebskomponenten 10a, 10b umgeben ringförmig die Läu- ferwelle 2 und sind deshalb vorteilhafterweise in einzelne Ringsegmente unterteilt. Sie können durch in dem A-seitigen Lagerschild 8 oder dem B-seitigen Lagerschild 9 vorgesehene Durchlässe 17 ausgewechselt werden und/oder sind von außen über diese Durchlässe für Wartungs-und Reparaturtätigkeiten zugreifbar. Das Ständerjoch 13 ist hierzu vorteilhafterweise um die Drehachse 18 drehbar ausgeführt und erlaubt somit eine Drehung der Haltevorrichtung 14 sowie der darin gehaltenen Antriebskomponenten 10a, 10b, so dass Antriebskomponenten, die sich nicht in Bereich eines Durchlasses 17 befinden, zum Austausch bzw. für Wartungs-oder Reparatureingriffe zu einem der Durchlässe 17 gedreht werden können. Die Durchlässe 17 können z. B. durch aus dem jeweiligen Lagerschild herausnehm- bare Lagerschildteile gebildet sein. Zusätzlich kann auch der ringförmig den Läufer 6 umgebende Ständer 7 in einzelne Ring- segmente unterteilt sein. Über (nicht dargestellte) weitere Durchlässe in dem A-seitigen Lagerschild 8 und dem B-seitigen

Lagerschild 9 können die Ständer-Ringsegemente ausgewechselt werden und/oder sind von außen über diese Durchlässe für War- tungs-und Reparaturtätigkeiten zugreifbar. Vorteilhafterwei- se ist deshalb auch der Ständer 7 bezüglich der Drehachse 18 verdrehbar in dem Ständergehäuse 15 gelagert.

In nicht näher dargestellter Weise kann die gesamte Maschine 1 schwingungsgedämpft gelagert sein. Durch eine Aufstellung der gesamten Maschine 1 auf Schockdämpfer können auch Schock- belastungen auf die Maschine 1 uf ein erträgliches Maß redu- ziert werden. Die Maschine 1 kann hierbei über eine mit dem A-seitigen Ende der Läuferwelle 2 verbundene elastische Kupp- lung mit einer angetriebenen bzw. antreibenden Einheit ver- bunden werden.

Durch die Unterbringung der Antriebskomponenten im Inneren der Maschine wird eine besonders wirksame Abschirmung der E- nergieabstrahlung akustischer und elektrischer Art nach außen erreicht. Vorteilhafterweise ist die elektrische Maschine 1 als permanentmagnetisch erregte Synchronmaschine ausgebildet.

Aufgrund der hohen elektrischen Leistung bei geringem Platz- bedarf, der besonders wirksamen elektrischen und akustischen Abschirmung sowie der mit einfachen Mitteln realisierbaren Stoßfestigkeit eignet sich die elektrische Maschine 1 beson- ders vorteilhaft als Propulsionsantrieb für ein Unterwasser- schiff.