Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung bei einer elektrischen Maschine gemäß Anspruch 1 .

Eine solche Maschine umfasst regelmäßig einen radial außenliegenden Stator und ei nen radial innerhalb des Stators angeordneten, drehbaren Rotor, wobei zwischen Sta tor und Rotor ein umlaufender Rotorspalt ausgebildet ist. Der Stator ist von einen hül senförmigen Statorträger umgeben, und dieser Statorträger ist stirnseitig durch jeweils einen Lagerschild verschlossen, sodass ein Maschinen-Innenraum gebildet ist, durch welche Lagerschilde eine Welle des Rotors drehbar gelagert ist.

Aus der DE 10 2018 109 421 A1 ist ein Temperiermodul für ein Elektromodul, insbe sondere für einen Elektromotor, bekannt, das eine zum im Wesentlichen vollständigen Aufnehmen des Elektromoduls ausgebildete Ummantelung aufweist, welche Ummante lung einen rohrförmigen Wandabschnitt umfasst und nachfolgend auch als „Kühlhülse“ bezeichnet ist. In dem rohrförmigen Wandabschnitt ist wenigstens ein gewellter Bereich vorhanden, in dem die Ummantelung eine Mehrzahl von insbesondere parallel zueinan der verlaufenden Wellen aufweist, welche Wellen sich im Wesentlichen quer zu einer Längsachse des rohrförmigen Wandabschnitts erstrecken und gemeinsam an wenigs tens einem ihren jeweiligen ersten und zweiten Endabschnitte in einen zugeordneten Verteiler- und Sammelkanal der Ummantelung übergehen. Weiterhin existiert wenigs tens eine Zuleitung für ein Temperierfluid, welche Zuleitung in den Verteiler- und Sam melkanal mündet, und eine Ableitung für das Temperierfluid, welche Ableitung aus dem Verteiler- und Sammelkanal ausgeleitet oder abgezweigt ist.

Eine solche Kühlhülse (abgekürzt: CSL) kann vorteilhafter Weise eine elektrische Ma schine bzw. ein Elektromodul über die äußere Mantelfläche des Statorträgers entwär- men bzw. allgemein temperieren. Sie ist einfach und kostengünstig herzustellen und benötigt nur einen geringen Bauraum. Bei Maschinen mit erhöhter Leistungsdichte kann die Kühlleistung allerdings zu gering ausfallen. Dies kann dazu führen, dass Ma schinen mit Kühlhülse relativ früh ins sog. „Derating“ gehen müssen, um Schäden am System zu vermeiden. Hierbei wird die Leistung reduziert, um (thermische) Schäden am System auszuschließen. Durch die relativ geringe thermische Belastbarkeit ist so mit nur ein eingeschränkt transienter Betrieb möglich. Speziell bei Automobil-Anwen dungen (elektrische Maschine als Traktionsmotor) leidet das Fahrerlebnis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Temperierung einer elektri schen Maschine zu erreichen. Dabei soll auf einen (zusätzlichen) externen Wärmetau scher verzichtet werden, um so Bauraum und Kosten zu sparen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Temperiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Erfindungsgemäß vorgeschlagen wird eine Temperiervorrichtung bei einer elektrischen Maschine, welche Maschine einen radial außenliegenden Stator und einen radial inner halb des Stators angeordneten Rotor aufweist, wobei zwischen Stator und Rotor ein umlaufender Rotorspalt ausgebildet ist, der Stator von einen hülsenförmigen Statorträ ger umgeben ist, und der Statorträger stirnseitig durch jeweils einen Lagerschild ver schlossen ist, sodass ein Maschinen-Innenraum gebildet ist, durch welche Lagerschilde eine Welle des Rotors drehbar gelagert ist. Die Temperiervorrichtung weist auf: eine Kühlhülse (CSL), welche Kühlhülse vorzugsweise dünnwandig und metallisch ausgebil det ist, die den Statorträger in einem Abschnitt umgibt und die zwischen sich und dem Statorträger einen ersten Strömungsraum für ein erstes Temperierfluid ausbildet, sowie eine äußere Einhüllung, welche Einhüllung die Kühlhülse in einem Abschnitt umgibt und zwischen sich und der Kühlhülse einen zweiten Strömungsraum für ein zweites Temperierfluid ausbildet. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zweite Strö mungsraum fluidleitend mit dem Maschinen-Innenraum verbunden ist.

Es wird demnach vorgeschlagen, ein vorbekanntes Kühlhülsen-Temperiermodul (nach folgend auch als „EMH“ bezeichnet) mit einer zusätzlichen äußeren Einhüllung für ein zweites Temperierfluid zu versehen, wobei die Kühlhülse als Wärmetauscher zwischen erstem und zweitem Temperierfluid fungiert. Durch das zweite Temperierfluid ist eine Temperierung des Innenraums und speziell auch des Rotors der elektrischen Maschine möglich, sodass die Temperierwirkung deutlich erhöht werden kann. Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht vor, dass die Kühlhülse zumindest bereichsweise gewellt ausgebildet ist und vorzugsweise im Be reich ihrer Wellentäler an dem Statorträger anliegt, höchst vorzugsweise fluiddicht, z.B. stoffschlüssig. Dadurch lässt sich ein guter Wärmeaustausch und eine gezielte Strö mungsführung erreichen. Letztere kann diagonal oder aber auch helixförmig (Schrau bengang) ausgebildet sein.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht vor, dass der zweite Strömungsraum fluidleitend mit dem Rotorspalt verbunden ist. Dadurch kann der Rotor in dem genannten Bereich gezielt temperiert werden.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, einen axial durchbrochenen Lagerschild (oder auch Lagerring) zu verwenden, um eine Zirkulation des zweiten (oder sekundären) Temperierfluids, die optional durch ein auf dem Rotor montiertes Kreiselpumpenrad ge trieben sein kann, durch den Rotorspalt und entgegengesetzt zwischen CSL- Außenwand und äußerer Einhüllung zu bewirken. Zusätzlich oder alternativ kann hier für auch ein radial durchbrochener Statorträger verwendet werden. Das sekundäre Temperierfluid nimmt bevorzugt beim Durchgang durch den Rotorspalt die Wärme von Rotor und Stator innen sowie ggf. von den Wickelköpfen und etwaigen Lagern auf und gibt diese bei der äußeren Rückführung in radial negativer Richtung an die CSL ab. Die CSL überträgt die Wärme bevorzugt an einen Primärkühlkreislauf, welcher selbige aus dem System abführt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Einhüllung als Gussgehäuse ausgeführt ist, welches die Integration von Zusatzfunktionen wie An schraubpunkten ermöglicht.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht deshalb vor, dass bei der die Einhüllung als Gussgehäuse ausgebildet ist.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, das EMH mit Statorträger, Kühlhülse und Lagerschilden gegenüber der äußeren Einhüllung körper schallentkoppelnd zu lagern. Vorzugsweise kann dies durch Einbringen wenigstens ei nes Elastomerteils, vorzugsweise aus NBR, gelingen. Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, kurz auch Nitrilkautschuk, Kurzzeichen AB und NBR (Nitrile Butadiene Rubber), ist ein Copolymer aus Acrylnitril und 1 ,3-Butadien und zählt zu den Synthesekautschuken. Vulkanisate des Kautschuks haben eine hohe Beständigkeit gegen Mineralöle, Fette und Kohlenwasserstoffe.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht deshalb vor, dass Statorträger, Kühlhülse und/oder Lagerschilde gegenüber der Einhül lung körperschallentkoppelnd gelagert sind, vorzugsweise durch Einbringung eines Elastomerteils, höchst vorzugsweise aus NBR.

Eine wieder andere Ausgestaltung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass ein Hohlzylinder, vorzugsweise ausgeführt als längsnahtgeschweißter Rohrabschnitt, als äußere Einhüllung verwendet wird. Eine solche Einhüllung ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht deshalb vor, dass die Einhüllung als Hohlzylinder, vorzugsweise als längsnahtge schweißter Rohrabschnitt, ausgebildet ist.

Die Wärmeübertragung vom zweiten (oder sekundären) Temperierfluid oder Sekun därfluid zum ersten (oder primären) Temperierfluid oder Primärfluid kann durch die Ein bringung von Sicken oder Dellen in die Einhüllung positiv über die korrelierenden Strö mungsverhältnisse beeinflusst werden. Zusätzlich kann/können optional zwischen CSL und äußerer Einhüllung ein oder mehrere Elemente zur Verbesserung der Wärmeüber tragung eingebracht sein. Diese/s ist/sind vorzugsweise konduktiv stoffschlüssig, höchst vorzugsweise durch Löten oder Schweißen, an die CSL angebunden. Die Sicken können darüber hinaus eine strömungsführende Funktion übernehmen.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht deshalb vor, dass die Einhüllung radial nach innen vorspringende Sicken oder Dellen oder anderweitige Strukturen aufweist, die der Wärmeübertragung und/oder Strö mungsführung dienen können.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht deshalb insbesondere vor, dass zwischen Kühlhülse und Einhüllung Elemente zur Verbesserung der Wärmeübertragung eingebracht sind, vorzugsweise wärmeleitend, höchst vorzugs weise stoffschlüssig, an die Kühlhülse angebunden. Auch um die äußere Einhüllung positiv bezüglich ihrer akustischen Abstrahleigenschaf ten auszugestalten, kann selbige eine Strukturierung aufweisen, beispielsweise in Form von Sicken, die sich optional lokal auf der CSL abstützt und somit selbige mechanisch kontaktiert. Dieser Kontakt kann weiterhin mechanisch vorgespannt sein. Die Vorspan nung kann vorzugsweise durch einen thermischen Pressverband realisiert werden.

Speziell kann dabei in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung vor gesehen sein, dass die Einhüllung die Kühlhülse punktuell berührt, insbesondere im Bereich der Sicken oder Dellen oder anderweitigen Strukturen, wie oben genannt, vor zugsweise unter Vorspannung, z.B. als thermischer Pressverband. Alternativ können die Einhüllung und die CSL auch stoffschlüssig verbunden sein.

Das im Sekundärkreislauf (zweiter Strömungsraum und Maschinen-Innenraum) verwen dete zweite Temperierfluid kann sowohl als Gas als auch als Flüssigkeit ausgeführt sein und ist vorzugweise dielektrisch; höchst vorzugsweise kommt Luft oder Öl zum Einsatz. Ein solches Fluid hat elektrisch isolierende Eigenschaften. Zusätzlich sind auch eine hohe Wärmespeicherkapazität und Wärmeleitfähigkeit wichtige, vorteilhafte Eigenschaften des zweiten Temperierfluids.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht deshalb insbesondere vor, dass in dem zweiten Strömungsraum ein Gas oder eine Flüssigkeit enthalten ist, vorzugsweise mit dielektrischen Eigenschaften, höchst vor zugsweise Luft oder Öl.

Der Sekundärkreislauf kann aufgeteilt sein, um einerseits die Wickelköpfe/den Rotor spalt und anderseits den Rotor durch eine Hohlwelle hindurch zu entwärmen.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht deshalb insbesondere vor, dass die Rotorwelle eine Hohlwelle ist, durch die zumindest ein Teil des zweiten Temperierfluids geführt oder führbar ist.

Um das zweite Temperierfluid einfach und gezielt leiten zu können, sieht eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung insbesondere vor, dass wenigstens einer der Lagerschilde wenigstens einen Durchbruch aufweist zum Hin durchleiten des zweiten Temperierfluids in den Maschinen-Innenraum oder aus dem Maschinen-Innenraum. Weiterhin kann der Sekundärkreislauf durch ein Invertergehäuse oder dgl. geleitet wer den, um zusätzlich die Leistungselektronik, optional zusätzlich zum Primärkreislauf, zu kühlen. Das Invertergehäuse kann optional beispielsweise tangential oder radial zur elektrischen Maschine (E-Maschine) positioniert sein. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass eine weitere (radial außenliegend angeordnete) Wärmequelle radial negativ (also nach innen) durch die Einhüllung entwärmt wird. Hierfür können Elemente zur verbesserten Wärmeübertragung an das Sekundärfluid (zweite Temperierfluid) kon duktiv leitfähig, vorzugsweise stoffschlüssig, an der Einhüllung angebracht sein.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht deshalb insbesondere vor, dass ein Strömungsweg für das zweite Temperierfluid zwi schen Einhüllung und Maschinen-Innenraum gebildet ist durch ein an die Maschine an gesetztes Gehäuseteil, vorzugsweise axial oder radial.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht entspre chend zusätzlich insbesondere vor, dass in dem Gehäuseteil wenigstens ein zu tempe rierendes Bauteil, insbesondere eine Elektronikkomponente, angeordnet ist.

Es kann in dem Kontext auch vorgesehen sein, das Bauteil wärmeleitend mit dem ers ten Strömungsraum zu verbinden, vorzugsweise über wenigstens eine Ausnehmung in einem der Lagerschilde, welche Ausnehmung mit dem ersten Strömungsraum in fluid leitender Verbindung steht. Das Bauteil kann dabei an oder auf dem Lagerschild ange ordnet sein, vorzugsweise an/auf einem zusätzlichen Blechteil. Das Blechteil kann auch für einen Verschluss der genannten Ausnehmung sorgen.

Ist als Sekundärfluid ein Öl vorgesehen, so kann die Strömungsführung derart ausge staltet ein, dass zumindest ein Teilmassenstrom durch in den Lagerschilden vorgese hene Lager, welche vorzugsweise als Wälzlager ausgeführt sind, strömt, um selbige zu entwärmen und gleichzeitig zu schmieren.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht deshalb insbesondere vor, dass ein Strömungsweg für das zweite Temperierfluid zwi schen Einhüllung und Maschinen-Innenraum durch ein in einem der Lagerschilde ange ordnetes Lager, vorzugsweise Wälzlager, oder nah an diesem Lager vorbeigeführt ist. Besonders effizient ist die Temperierwirkung, wenn die erfindungsgemäße Temperier vorrichtung zusätzlich noch mit einer Umwälzeinrichtung für das zweite Temperierfluid versehen ist.

Die Umwälzeinrichtung kann bei entsprechender Weiterbildung der Erfindung wenigs tens ein Pumpenrad, vorzugsweise Kreiselpumpenrad, zum Fördern des zweiten Tem perierfluids aufweisen, wobei das Pumpenrad insbesondere auf der Rotorwelle ange ordnet sein kann.

Weiterhin kann zusätzlich zu einem Pumpenrad oder anstelle desselben eine von der Rotordrehzahl unabhängige Umwälzeinrichtung (innerhalb oder außerhalb der Einhül lung) vorgesehen sein, welche das zweite Temperierfluid motor- bzw. rotordrehzahlun abhängig fördert, um beispielsweise auch im Stillstand nachkühlen zu können.

Entsprechend kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Umwälz einrichtung zusätzlich oder alternativ ein von einer Rotordrehung unabhängiges Förder mittel aufweist.

Das weiter oben erwähnte Öl kann vorteilhafter Weise auch zur Schmierung und Ent- wärmung eines Getriebes verwendet werden. Die Umwälzung erfolgt dann bevorzugt über eine (zusätzliche) externe Pumpe. Hierbei wird der sonst benötigte Wärmetau scher des Getriebeöls eingespart und dessen Funktion durch die CSL und die Einhül lung übernommen.

Im Sekundärkreislauf oder in Wirkverbindung mit diesem kann zusätzlich ein Heizele ment eingebracht sein, um die Maschine vor Betrieb zu konditionieren. Insbesondere Lagervorspannungen und Luftspalte können dadurch ab Betriebsstart im nötigen Inter vall gehalten werden.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht insbe sondere vor, dass das zweite Temperierfluid in einem geschlossenen Kreislauf inner halb der Temperiervorrichtung zwischen Maschinen-Innenraum und zweitem Strö mungsraum geführt ist. Diese Ausgestaltung ist besondere einfach und kostengünstig zu realisieren.

Dagegen kann eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrich tung vorsehen, dass diese zum Wärmetausch bezüglich des ersten Temperierfluids mit einer außerhalb der Temperiervorrichtung angeordneten Wärmetauscheinrichtung ver bunden oder verbindbar ist. Eine solche Wärmetauscheinrichtung ist insbesondere bei Automobilen ohnehin vorhanden.

Entsprechend kann in Weiterbildung der Erfindung noch vorgesehen sein, dass das erste Temperierfluid Wasser oder eine Wasser-Glykol-Mischung ist, wie sie ebenfalls bei Automobilen regelmäßig vorhanden ist.

Die Einhüllung kann einstückig mit einem der Lagerschilde ausgeführt sein, sodass we niger Einzelteile zu verarbeiten sind. Sie kann zusätzliche Versteifungsrippen, An schraubpunkte oder dgl. aufweisen.

Die Einhüllung kann weitere Kühlstrukturen insbesondere für eine zusätzliche Elektro nikkühlung aufweisen. Außerdem kann außen auf der Einhüllung ein weiteres zu ent- wärmendes Bauteil (z.B. ein Elektronikbauteil) angeordnet sein.

Der Stator kann zusätzliche Kühlkanäle oder -Nuten aufweisen, um die Kühlwirkung zu verbessern. Gleiches gilt für den Rotor.

Der Bereich des Rotorspalts kann abgedichtet sein, um eine Kühlströmung auf den Be reich der genannten Kühlkanäle oder -Nuten zu begrenzen.

Vorteilhafter Weise ist eine Variante mit radialer Wickelkopfbenetzung durch die Rotor hohlwelle vorgesehen. Dazu kann beiderseits des Rotors auf der Rotorwelle ein Pum penrad oder dgl. angeordnet sein, um für die Umwälzung des zweiten Temperierfluids zu sorgen. Die Pumpenräder können für eine (radiale) Fluidströmung in den Bereich der genannten Wickelköpfe (des Stators) sorgen.

Zur besseren Entwärmung des Sekundärfluids können in einem Lagerschild (zusätzli che) Durchbrüche vorgesehen sein, die sich bis in den Bereich der gennannten Aus nehmungen erstrecken.

Bei einer Variante kann die Einhüllung einteilig mit dem einen Lagerschild ausgebildet sein. Außerdem kann an der Einhüllung ein (zusätzlicher) Ein- und Auslass für eine se parate Elektronikkühlung mit weiteren Kühlstrukturen innerhalb der Einhüllung vorhan den sein, um einen zusätzlichen Kühlkreislauf zu realisieren. Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Temperiervorrichtung teilweise im Längs schnitt;

Figur 2 zeigt eine erste Variante der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung teilweise im Längsschnitt;

Figur 3 zeigt eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung teilweise im Längsschnitt;

Figur 4 zeigt eine dritte Variante der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung teilweise im Längsschnitt;

Figur 5 zeigt eine vierte Variante der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung teilweise im Längsschnitt;

Figur 6 zeigt eine fünfte Variante der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung teilweise im Längsschnitt; und

Figur 7 zeigt eine sechste Variante der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung teilweise im Längsschnitt.

Die Figur 1 zeigt eine Temperiervorrichtung bei einer elektrischen Maschine, welche Maschine als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist, teilweise im Längsschnitt (Längsachse L). Sie umfasst einen radial außenliegenden Stator 2 und einen radial in nerhalb des Stators 2 angeordneten Rotor 3, wobei zwischen Stator 2 und Rotor 3 ein umlaufender Rotorspalt 4 ausgebildet ist. Der Stator 2 ist von einen hülsenförmigen Statorträger 5 umgeben, und der Statorträger 5 ist stirnseitig durch jeweils einen La gerschild 6, 7 verschlossen, sodass ein Maschinen-Innenraum 8 gebildet ist. Durch die Lagerschilde 6, 7 ist eine (Abtriebs-)Welle 9 des Rotors drehbar gelagert, vorzugsweise mittels Wälzlagern 10, 1 1. Die eigentliche Temperiervorrichtung umfasst eine gewellte Kühlhülse 12 aus dünnwandigem Metallblech, welche Kühlhülse den Statorträger 5 in einem Abschnitt umgibt und die zwischen sich und dem Statorträger 5 einen ersten Strömungsraum SR1 für ein erstes Temperierfluid TF1 (z.B. Wasser-Glykol-Gemisch) ausbildet. Die Kühlhülse 12 liegt im Bereich ihrer Wellentäler 12a dichtend am Stator träger 5 an.

Der erste Strömungsraum SR1 umfasst auch den Bereich zwischen sowie Ausnehmun gen 13 in dem Lagerschild 7, die mit einem Blech 14 axial verschlossen sind, unterei nander aber in Fluidverbindung stehen. Der erste Strömungsraum SR1 zwischen Kühl hülse 12 und Statorträger 5 steht in fluidleitender Verbindung mit einem externen Wär metauscher 15. Bevorzugt gelangt das erste Temperierfluid TF1 von dem Wärmetau scher 15 gemäß dem strichpunktierten Pfeil (radial von außen) in den Bereich der Aus nehmungen 13 und von dort über einen axialen Durchbruch 7a in dem Lagerschild 7 in den Bereich zwischen Kühlhülse 12 und Statorträger 5, wo es letzteren zumindest teil weise umströmt. Von dort aus wird das erste Temperierfluid TF1 zu dem Wärmetau scher 15 zurückgeführt, was nicht detailliert dargestellt ist.

Weiterhin vorgesehen ist eine äußere Einhüllung 16, vorzugsweise aus einem (metalli schen) Gussmaterial, welche Einhüllung 16 die Kühlhülse 12 in einem Abschnitt umgibt und die zwischen sich und der Kühlhülse 12 einen zweiten Strömungsraum SR2 für ein zweites Temperierfluid TF2, vorzugsweise Öl, ausbildet. Der zweite Strömungsraum SR2 ist über weitere axiale Durchbrüche 7b, 7c in dem Lagerschild 7 fluidleitend mit dem Maschinen-Innenraum 8 verbunden, wie gezeigt. Die Verbindung ist geschaffen über ein axial angeordnetes Gehäuse 17 (Gehäusedeckel), welches ein auf dem Blech 14 angeordnetes Bauteil 18, vorzugsweise ein Leistungselektronik-Bauteil (z.B. Inver ter) abdeckt. Das Bauteil 18 ist von dem Temperierfluid TF2 umströmt. Über das Blech 14 steht das Bauteil 18 (auch) in Wärme leitendem Kontakt mit dem ersten Strömungs raum SR1 und dem ersten Temperierfluid TF1.

In dem Maschinen-Innenraum 8 teilt sich der Strom des zweiten Temperierfluids TF2 auf: ein erster Teilstrom TF2.1 strömt durch den Rotorspalt 4, ein zweiter Teilstrom TF2.2 durch die als Hohlwelle ausgebildete Welle 9. Auf dieser Welle 9 sitzt ein Pum penrad 19, welches als Umwälzeinrichtung für die Umwälzung des zweiten Temperier fluids TF2 sorgt. Es kann (alternativ oder zusätzlich) eine weitere, insbesondere von einer Drehung der Welle 9 unabhängige Umwälzeinrichtung vorgesehen sein, was nicht dargestellt ist. Die Welle 9 weist bei Bezugszeichen 9a Durchbrüche auf, über die der zweite Teilstrom TF2.2 wieder aus der (Hohl-)Welle 9 austreten kann, wie gezeigt.

Über einen stirnseitigen Kanal 20a gelangt das zweite Temperierfluid TF2 dann wieder in den Bereich zwischen äußerer Einhüllung 16 und Kühlhülse 12. Der Kanal 20a ist in einem Anschlussteil 20 angeordnet, welches Anschlussteil 20 den zweiten Strömungs raum SR2 nach außen verschließt und zum Anbringen des Lagerschilds 6 dient.

Bevorzugt strömt das zweite Temperierfluid TF2 nahe genug an den Lagern 10, 1 1 vor bei, um auch diese zu temperieren und ggf. zu schmieren.

Die Einhüllung 16 kann auch als Hohlzylinder, vorzugsweise als längsnahtgeschweißter Rohrabschnitt, ausgebildet sein. Des Weiteren kann sie radial nach innen vorsprin gende Sicken oder Dellen oder anderweitige Strukturen aufweisen, was in der Figur nicht gezeigt ist. Außerdem kann es zweckmäßig sein, wenn zwischen Kühlhülse 12 und Einhüllung 16 Elemente (nicht gezeigt) zur Verbesserung der Wärmeübertragung eingebracht sind, vorzugsweise wärmeleitend, höchst vorzugsweise stoffschlüssig an die Kühlhülse 12 angebunden.

Auch kann die Einhüllung 16 die Kühlhülse 12 punktuell berühren, insbesondere im Be reich der genannten Sicken oder Dellen oder anderweitigen Strukturen, vorzugsweise unter Vorspannung. Auch dies ist in der Figur nicht gezeigt.

In dem zweiten Strömungsraum SR2 kann ein (nicht gezeigtes) Heizelement zum Be heizen des zweiten Temperierfluids angeordnet sein.

Das zweite Temperierfluid TF2 strömt gemäß der Figur in einem geschlossenen Kreis lauf innerhalb der Temperiervorrichtung zwischen Maschinen-Innenraum 8 und zweitem Strömungsraum SR2 (über den Innenraum des Gehäuses 17 und durch die Durchbrü che/Kanäle 7b, 7c, 20a).

Zum Wärmetausch bezüglich des ersten Temperierfluids TF1 ist die Temperiervorrich tung bzw. die Maschine 1 mit einer außerhalb der Temperiervorrichtung angeordneten Wärmetauscheinrichtung (Wärmetauscher) 15 verbunden bzw. verbindbar, wie erwähnt. Die Wärmetauscheinrichtung beinhaltet auch die zugehörigen Förder- und Bevorra tungsmittel für das erste Temperierfluid TF1 , bei dem es sich bevorzugt - wie schon er wähnt - um Wasser oder eine Wasser-Glykol-Mischung handelt.

Die Pfeile in der Figur 1 symbolisieren den Strom des zweiten Temperierfluids TF2; die Strömung des ersten Temperierfluids TF1 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht explizit zeichnerisch dargestellt. Figur 2 zeigt eine ähnliche Temperiervorrichtung bei einer elektrischen Maschine wie Figur 1 . Hier und im Folgenden wird deshalb nur auf die wesentlichen Unterschiede nä her eingegangen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder zumindest gleich wirkende Elemente. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht immer alle Elemente explizit (erneut) bezeichnet. Es darf insofern auf Figur 1 verwiesen werden.

In Figur 2 erfolgt ein Fluiddurchgang für das zweite Temperierfluid TF2 durch den Statorträger 5 (links, Durchbruch 5a) oder durch den Übergang Statorträger-Anschluss teil (rechts, Bezugszeichen 20, 20a). Die Kühlhülse (CSL) 12 ist gegenüber der Ausge staltung in Figur 1 axial verkürzt ausgebildet mit bevorzugt radialer Beschickung (nicht dargestellt) des Primärkühlfluids (erstes Temperierfluid TF1 , vgl. Figur 1 ).

Radial außerhalb an der Einhüllung 16 ist eine äußere zusätzliche Wärmequelle 21 an gebracht, z.B. eine Elektronikkomponente, die ganz oder auch nur teilweise umlaufend ausgebildet sein kann. Die Entwärmung erfolgt radial nach innen über die Einhüllung 16, wie dargestellt ( Q ). Zu diesem Zweck ist ein Wärmeübertragungselement 22 vor zugsweise stoffschlüssig im Inneren der Einhüllung 16 angebunden. Das Wärmeüber tragungselement 22 kann optional auch an der CSL 12 angebunden sein (nur rechts bei Bezugszeichen 22a dargestellt), und zwar elastisch vorgespannt oder durch Stoff schluss.

Optional kann insbesondere eine einstückige Ausführung eines Lagerschilds 6, 7 und der Einhüllung 16 vorgesehen sein (hier nicht dargestellt, vgl. Figur 7). Dies ist nicht auf die Ausgestaltung gemäß Figur 2 beschränkt. Dadurch lässt sich speziell eine Übernahme von Tragfunktionen (Festigkeit und Steifigkeit) erreichen. Außerdem kön nen Anschraubpunkte, Verrippungen für Steifigkeit und als Wärmeleitelemente, etc. di rekt im Gussmaterial der Einhüllung 16 (sofern entsprechend ausgebildet) ausgebildet werden (vgl. Figur 7).

Gemäß Figur 2 ist noch vorgesehen, dass ein Sekundärfluiddurchgang durch Kanäle 2a im Stator 2 bzw. durch entsprechende Statornuten erfolgt. Auch der Rotor 3 kann ent sprechend ausgebildet sein (nicht dargestellt).

In Figur 3 ist eine Variante mit schematisch dargestellter drehzahlunabhängiger Um wälzeinrichtung 23 gezeigt, die in den zweiten Strömungsraum zwischen Einhüllung 16 und Statorträger 5 angeordnet ist. Sie wird über einen weiteren radialen Durchbruch 5b des Statorträgers 5 mit dem zweiten Temperierfluid versorgt. Zusätzliche Abdichtele mente 24a, b sorgen für eine Abdichtung des Rotorspalts 4, um eine Aufheizung des Fluids durch Scherung zu vermeiden. Dieses Merkmal ist nicht auf die Ausgestaltung gemäß Figur 3 beschränkt, sofern die Kanäle 2a bzw. entsprechende Statornuten vor handen sind.

Das Wärmeleitelement bzw. Wärmeübertragungselement 22 ist zur Oberflächenvergrö ßerung und besseren Wärmeübertragung wärmeleitend an die Kühlhülse 12 angebun den.

Figur 4 zeigt eine Variante mit externer Umwälzeinrichtung 23‘ und weiterer Wärme quelle 25 (Fleizelement, nur schematisch dargestellt). Das Anschlussteil 20 weist ent sprechend zwei Kanäle 20b, c auf, um das zweite Temperierfluid aus dem Maschinen- Innenraum 8 (vgl. Figur 1 ) zu dem Fleizelement 25 und der Umwälzeinrichtung 23' und von dort in die Einhüllung 16 zu leiten.

Das Bauteil 18 bzw. die weitere Wärmequelle kann hier bzw. bei alle Ausführungsfor men auch ein zu kühlendes Getriebe sein, welches direkt axial über den Lagerschild 7 mit Sekundärfluid versorgt wird.

Die Ausführungsform gemäß Figur 5 ist ähnlich derjenigen in Figur 1 ausgeführt. Es handelt sich um eine Variante mit Elastomer-Entkopplung des Stators 2. Dazu ist die ser bei Bezugszeichen 26 rechts und links mittels jeweils eines Elastomerteils am La gerschild 7 bzw. am Anschlussteil 20 gelagert, welches Elastomerteil 26 bevorzugt aus NBR hergestellt ist. Das Elastomerteil besitzt eine Entkopplungs- und Dichtfunktion (letztere hinsichtlich des zweiten Temperierfluids).

Die Figur 6 zeigt eine Variante mit radialer Wickelkopfbenetzung durch die Rotorhohl welle 9. Die Wickelköpfe sind bei Bezugszeichen 2b gezeigt (und grundsätzlich bei al len Ausgestaltungen vorhanden). Dazu ist in Abwandlung der Figur 1 beiderseits des Rotors 3 auf der Welle 9 ein Pumpenrad 19 bzw. 19‘ angeordnet, welche als Umwälz einrichtung für die Umwälzung des zweiten Temperierfluids sorgen. Die Welle 9 weist beidseitig bei Bezugszeichen 9a, 9a‘ Durchbrüche auf, über die der zweite Teilstrom (vgl. Figur 1 ) wieder aus der (Hohl-)Welle 9 austreten kann, wie gezeigt. Die Pumpen räder 19, 19‘ können grundsätzlich entbehrlich sein, weil die (radiale) Fluidströmung auch durch Fliehkraft entstehen kann. Links in Figur 6 ist noch eine mögliche Entwärmung des Sekundärfluids über die im La gerschild 7 integrierten Primärkühlkanäle (Ausnehmungen 13; vgl. Figur 1 ) gezeigt. Dazu sind in dem Lagerschild 7 zusätzlich Durchbrüche 7d vorgesehen, die sich bis in den Bereich der Ausnehmungen 13 erstrecken.

Zuletzt zeigt Figur 7 eine Variante ähnlich der Ausgestaltung in Figur 5, mit Rippen 27 und Anschraubpunkten 28 an der hier einteilig mit dem Lagerschild 7 ausgebildeten Einhüllung 16. Der Ein- und Auslass 29 sorgt für die Zufuhr und Abfuhr des ersten

Temperierfluids zu den Ausnehmungen 13 im Lagerschild 7 zwecks gezielter Entwär mung des Bauteils 18. Von dort gelangt das genannte Fluid in den Bereich zwischen Kühlhülse 12 und Statorträger 5.