Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Transversalflussmaschine.

Eine Transversalflussmaschine ist eine rotierende elektrische Maschine, bei der sich ein relevanter magnetischer Fluss im Wesentlichen transversal beziehungsweise senkrecht zu einer Drehachse wenigstens eines Rotors der Transversalflussmaschine einstellt. Die Statorwicklung ist dabei als Umfangswicklung ausgeführt, die konzentrisch zur Drehachse des Rotors angeordnet ist. Die Transversalflussmaschine ist häufig als permanenterregte Synchronmaschine ausgeführt und kann für die Beaufschlagung mit einer einphasigen oder mehrphasigen Wechselspannung ausgebildet sein. Grundsätzlich kann eine Transversalflussmaschine auch als Asynchronmaschine ausgebildet sein. Die Konstruktion der Transversalflussmaschine erlaubt es, magnetische und elektrische Kreise weitgehend unabhängig voneinander konstruieren zu können. Darüber hinaus können axiale Wicklungsköpfe weitgehend vermieden werden, die in der Regel nicht zu einer Drehmomenterzeugung beitragen.

Aus der US 2021/0099036 A1 ist eine Transversalflussmaschine bekannt, bei der die Statorpole und die Statorwicklung eine Fluidkühlung erfahren. Dies wird dadurch erreicht, dass einzelne Statorpole in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind, so dass zwischen benachbarten Statorpolen ein Kühlfluid strömen kann. Die genannte Druckschrift äußert sich nicht zur Bereitstellung eines geeigneten Kühlungsstroms. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transversalflussmaschine bereitzustellen, die derart aufgebaut ist, dass eine Fluidkühlung mit guten Kühleigenschaften realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Transversalflussmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Danach betrachtet die vorliegende Erfindung eine Transversalflussmaschine, die einen mit Permanentmagneten versehenen Rotor umfasst, der eine Drehachse aufweist, wobei die Drehachse eine axiale Richtung, eine radiale Richtung und eine Umfangsrichtung der Transversalflussmaschine definiert. Die Transversalflussmaschine umfasst des Weiteren einen Stator und aktive Bestandteile des Stators, wobei die aktiven Bestandteile eine Spulenwicklung aufweisen.

Es ist vorgesehen, dass der Stator als Ringstruktur mit einer Vielzahl von Rippen ausgebildet ist, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen und die jeweils einen Kühlluftkanal zwischen sich ausbilden, wobei die Rippen dazu vorgesehen und ausgebildet sind, die aktiven Bestandteile des Stators zu halten und zu positionieren.

Danach beruht die vorliegende Erfindung auf dem Gedanken, den Stator mit in Umfangsrichtung beabstandeten Rippen auszubilden, die eine doppelte Funktion erfüllen. Zum einen erfüllen die Rippen eine Halte- und Positionierungsfunktion, indem sie die aktiven Bestandteile des Stator halten und geeignet positionieren. Zum anderen stellen die Kühlrippen aufgrund ihres Abstands in Umfangsrichtung Kühlluftkanäle bereit, die es erlauben, die aktiven Bestandteile mit einer Fluidströmung zu kühlen, die in radialer Richtung durch die Kühlluftkanäle strömt.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht damit eine direkte Fluidkühlung, insbesondere eine Luftkühlung der aktiven Komponenten des Stators. Die Fluidkühlung wird durch eine Fluidströmung, insbesondere eine Luftströmung bereitgestellt, die erzwungen sein kann (beispielsweise durch den Einsatz von Lüftern) oder die sich aus den sich im Betrieb einstellenden Druckunterschieden in unterschiedlichen Bereichen der Transversalflussmaschine ergeben kann. Die direkte Fluidkühlung erlaubt in effektiver Weise eine direkte Konvektionskühlung von zu kühlenden Oberflächen der aktiven Bauteile des Stators. Allgemein kann das Kühlfluid eine Flüssigkeit oder ein Gas wie zum Beispiel Luft sein. Bei den aktiven Komponenten des Stators handelt es sich insbesondere um Statorpole (auch als Statorjoche oder Eisenkerne bezeichnet) und Spulenwicklungen, wie noch ausgeführt wird. Diese werden direkt mittels einer Konvektionskühlung gekühlt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Rotor der Transversalflussmaschine als außenlaufender Rotor ausgebildet, wobei beispielsweise Permanentmagnete des Rotors axial versetzt zum Stator und Strukturteile des Rotors radial außen des Stators angeordnet sind. Alternativ kann die Transversalflussmaschine mit einem innenlaufenden Rotor ausgebildet sein.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Rotor axial beabstandete Außenwände umfasst, die jeweils Permanentmagnete aufweisen oder integrieren, sowie eine stirnseitige Wand aufweist, die mit radialen Öffnungen versehen ist. Die radialen Öffnungen sind dazu vorgesehen und ausgebildet, durch die Kühlluftkanäle des Stators strömendes Kühlfluid in die Umgebung zu leiten oder aus der Umgebung in Richtung der Kühlluftkanäle zu leiten. Solche radialen Öffnungen im Rotor oder allgemein in einer Außenwand der Transversalflussmaschine sind erforderlich, damit die im Stator erfindungsgemäß realisierte radiale Fluidströmung in die Umgebung abgegeben oder von der Umgebung aufgenommen werden kann.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die aktiven Bestandteile des Stators, die durch die Rippen des Stators gehalten werden, in einem durch die genannten Außenwände und die stirnseitige Wand des Rotors begrenzten Volumen angeordnet sind. Dies ist insbesondere bei einer Ausgestaltung sinnvoll, bei der der Rotor und der Stator einen sich in radialer Richtung erstreckenden und in Umfangsrichtung umlaufenden Luftspalt ausbilden (wobei ein Luftspalt-Normalvektor in die axiale Richtung zeigt). So verläuft bei der genannten Konstruktion ein Luftspalt zwischen den aktiven Bestandteilen des Stators und den Permanentmagneten des Rotors jeweils innenseitig angrenzend an die Außenwände des Rotors.

Allgemein wird darauf hingewiesen, dass als Luftspalt der tatsächliche physische Spalt in einem Elektromotor, der Rotor und Stator trennt, bezeichnet wird. Der Luftspalt sollte zum einen ausreichend groß sein, um einen Kontakt zwischen Rotor und Stator zu verhindern, wobei Toleranzen zu berücksichtigen sind. Zum anderen sollte der Luftspalt möglichst klein sein, damit die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Rotor und Stator maximal ist. Weiter ist anzustreben, dass der Luftspalt gleichmäßig ausgebildet ist. Ein asymmetrischer Luftspalt kann beispielsweise zu axialen oder radialen Unwuchtkräften zwischen Rotor und Stator und/oder zu Beschädigungen beispielsweise in der Isolierung führen.

Die Permanentmagnete sind beispielsweise als oberflächenmontierte Permanentmagnete ausgebildet, wobei grundsätzlich auf jedwede bekannte Konstruktion zurückgegriffen werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die aktiven Bestandteile des Stators derart angeordnet und ausgebildet sind, dass ein durch die Kühlluftkanäle radial strömender Fluidstrom an Oberflächen der aktiven Bauteile vorbei strömt und diese kühlt. Dabei sehen unterschiedliche Ausgestaltungen vor, dass der Fluidstrom von radial innen nach radial außen oder von radial außen nach radial innen strömt. Die Strömungsrichtung hängt von den gegebenen Druckverhältnissen und ggf. eingesetzten Lüftern ab.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die aktiven Bestandteile des Stators in Funktionseinheiten angeordnet sind, die sich jeweils in radialer Richtung und über ein Umfangssegment in Umfangsrichtung erstrecken und die jeweils durch eine Mehrzahl der Rippen gehalten sind, wobei die Funktionseinheiten jeweils aufweisen: zwei axial beabstandete, nicht magnetische und nicht magnetisierbare Halteplatten, zwischen den Halteplatten sich erstreckende Statorpole, die einen sich im

Umfangsrichtung erstreckenden Wicklungsraum definieren, in dem eine in Umfangsrichtung sich erstreckende Spulenwicklung angeordnet ist, wobei ein durch die Kühlluftkanäle strömender Fluidstrom die Funktionseinheiten zwischen den beiden Halteplatten radial durchströmt und dabei an den Statorpolen und der Spulenwicklung vorbei strömt.

Diese Ausgestaltung sieht somit mehrere Funktionseinheiten vor, die jeweils Statorpole und einen Wicklungsraum mit einer Spulenwicklung bereitstellen und die jeweils mit Rippen des Stators verbunden sind. Die Funktionseinheiten können modulare, vorgefertigte Einheiten darstellen, die in das oben genannten Volumen zwischen den axial beabstandeten Außenwänden des Rotors radial hinein ragen, wobei in jeder Funktionseinheit ein radialer Fluidstrom zur Kühlung realisierbar ist.

Dabei ist die Spulenwicklung segmentiert, wobei in jeder Funktionseinheit ein Spulensegment realisiert ist und mehrere Funktionseinheiten und Spulensegmente in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnet sind. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Transversalflussmaschine für einen Betrieb mit einer dreiphasigen Wechselspannung ausgelegt ist. Zu diesem Zweck ist jedes der Spulensegmente mit einer jeweiligen Phase der Wechselspannung beaufschlagt. Es handelt sich bei der Wechselspannung somit um eine dreiphasige Wechselspannung.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Fluidstrom, der die Kühlluftkanäle des Stators passiert, nicht notwendigerweise vollständig durch die Funktionseinheiten strömt. Ein Teil kann auch an diesen vorbei durch den Luftspalt zwischen der Außenwand des Rotors und der benachbarten Halteplatte der Funktionseinheit strömen (also durch den elektromagnetisch relevanten Luftspalt zwischen Rotor und Stator). In Ausgestaltungen kann ein solcher Luftstrom dazu eingesetzt werden, die Permanentmagnete des Rotors zu kühlen.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Spulenwicklung mindestens zwei in axialer Richtung zueinander beabstandete Wicklungspakete aufweist und/oder dass die Spulenwicklung in axialer Richtung zu den Halteplatten beabstandet ist. Damit wird ein Kühlluft-Strömungskanal bereitgestellt, der zwischen den axial beabstandeten Wicklungspaketen verläuft und/oder werden Kühlluft-Strömungskanäle bereitgestellt, die zwischen der Spulenwicklung und der jeweiligen Halteplatte strömen. In solchen Kühlluft- Strömungskanälen strömt die Kühlluft bzw. das Kühlfluid in radialer Richtung oder leicht geneigt zur radialen Richtung.

In einer Ausgestaltung sind die beiden vorgenannten Ausgestaltungen kombiniert, so dass die Spulenwicklung mindestens zwei axial beabstandete Wicklungspakete aufweist, die in axialer Richtung sowohl zueinander als auch zu den Halteplatten beabstandet sind. Dabei bildet die Funktionseinheit mindestens drei sich radial erstreckende und axial beabstandete Kühlluft-Strömungskanäle zur Kühlung der Wicklungspakete aus. So umfasst ein Kühlluft- Strömungskanal einen Bereich, der sich zwischen der einen Haltplatte und dem einen Wicklungspaket erstreckt. Ein weiterer Kühlluft-Strömungskanal umfasst einen Bereich, der sich zwischen den Wicklungspaketen erstreckt. Ein dritter Kühlluft-Strömungskanal erstreckt sich zwischen dem anderen Wicklungspaket und der anderen Halteplatte. Bei mehr als zwei axial beabstandeten Wicklungspaketen erhöht sich die Anzahl der Kühlluft- Strömungskanäle entsprechend.

Durch die Bereitstellung axial beabstandeter Wicklungspakete wird die Oberfläche der Spulenwicklung, die einer Kühlung zugänglich ist, im Vergleich mit einem einzelnen Wicklungspaket vergrößert. Dabei können die Wicklungspakete gleichzeitig sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite gekühlt werden. In einer Ausgestaltung sind die Wicklungspakete im Hinblick auf die Anzahl der Wicklungsdrähte dabei derart bemessen, dass jeder der Wicklungsdrähte zumindest in einem Teilbereich seiner Oberfläche gekühlt werden kann. Für den Fall, dass die einzelnen Wicklungsdrähte in den Wicklungspaketen zueinander beabstandet angeordnet sind, was in Ausführungsbeispielen der Fall sein kann, kann das Kühlfluid auch jeden einzelnen Wicklungsdraht gesondert umströmen und kühlen.

Eine verbesserte Kühlung der Spulenwicklung bzw. einzelnder Wicklungspakete ergibt sich auch durch eine axiale Beabstandung der Spulenwicklung von den Halteplatten.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Statorpole jeweils radial ausgerichtet sind und dabei radial ausgerichtete, in Umfangsrichtung beabstandete Seitenflächen aufweisen. Auf diese Weise ist ein effektive Konvektionskühlung der Statorpole über beide Seitenflächen möglich.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Statorpole jeweils gebogen ausgebildet und in mindestens zwei einander zugeordneten Umfangsreihen angeordnet sind, wobei die mindestens zwei Umfangsreihen radial beabstandet sind, die Statorpole der beiden Umfangsreihen jeweils im Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, die Statorpole der radial inneren Umfangsreihe von radial außen betrachtet konkav gebogen sind und die Statorpole der radial äußeren Umfangsreihe von radial außen betrachtet konvex gebogen sind, so dass ihre einander zugewandten Abschnitte gemeinsam den Wicklungsraum oder einen Teil-Wicklungsraum definieren, wobei sie den Wicklungsraum quer zur Umfangsrichtung begrenzen, und die Enden der Statorpole Polköpfe bilden, die an den Rotor angrenzen, und die jeweils in einer der Halteplatten angeordnet sind.

Diese Ausgestaltung sieht die Bereitstellung von Wicklungsräumen bzw. Teil- Wicklungsräumen jeweils durch zwei Reihen von versetzt zueinander angeordneten und gebogenen Statorpolen vor. Die einzelnen Statorpole können dabei in Ausgestaltungen entsprechend der US 2021/0099036 A1 ausgebildet sein. Die Polköpfe der Statorpole, die mit den Permanentmagneten des Rotors elektromagnetisch wechselwirken, sind mit den Halteplatten befestigt.

Eine Ausgestaltung hierzu sieht vor, dass die Statorpole in mindestens vier Umfangsreihen angeordnet sind, wobei jeweils zwei der Umfangsreihen einander zugeordnet sind und einen Teil-Wicklungsraum bilden, wobei die Teil-Wicklungsräume radial beabstandet im Umfangsrichtung verlaufen, und wobei in den Teil-Wicklungsräumen jeweils sich in Umfangsrichtung längs erstreckende Abschnitte der Spulenwicklung angeordnet sind (die an den umfangsseitigen Enden der Spulenwicklungen um 180°gebogen bzw. zurückgeführt werden).

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Spulenwicklung in Abschnitten durch ein Fixationsmaterial im Wicklungsraum fixiert ist. Diese Abschnitte erstrecken sich dabei nur geringfügig in Umfangsrichtung, um eine Kühlung der Spulenwicklung durch den Kühlfluidstrom nicht zu behindern. Dabei ist das Fixationsmaterial gemäß einer Ausgestaltung in Strömungsrichtung des Kühlfluids fluchtend zu den Statorpolen (und somit gewissermaßen in deren Windschatten) angeordnet, um den Kühlfluidstrom möglichst wenig zu behindern. Die genannten Abschnitte sind dabei in Umfangsrichtung nicht breiter als die Statorpole.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Statorpole Basiskörper aufweisen, die in an sich bekannter Weise aus Blechpaketen oder aus einem Soft Magnetic Composit (SMC) bestehen können, um Wirbelströme weitestgehend zu reduzieren.

Weiter wird darauf hingewiesen, dass in die Transversalflussmaschine an mehreren Stellen Partikelfilter und/oder Partikelabscheider integriert sein können, die den Fluidstrom insbesondere vor Eintreten in den Stator reinigen, so dass die Spulenwicklung vor Partikelschäden und Partikelablagerung geschützt wird.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Transversalflussmaschine ein einer anzutreibenden Last zugewandtes erstes Ende und ein der anzutreibenden Last abgewandtes zweites Ende aufweist, und dass die Transversalflussmaschine an ihrem ersten Ende oder an ihrem zweiten Ende Öffnungen ausbildet, die im Betrieb einen Fluidstrom ermöglichen, der in radialer Richtung oder entgegen der radialen Richtung die Kühlluftkanäle und die aktiven Bestandteile des Stators der elektrischen Motoreinheit durchströmt.

Dieser Erfindungsaspekt beruht auf dem Gedanken, in der erfindungsgemäßen Transversalflussmaschine eine geeignete Fluidströmung, insbesondere Luftströmung bereitzustellen, wenn die Transversalflussmaschine im Betrieb ist. Hierzu sind Öffnungen vorgesehen, die in Verbindung mit sich im Betrieb einstellenden Druckunterschieden oder aktiven Elementen wie Lüftern eine Fluidströmung innerhalb der radial ausgerichteten Kühlluftkanäle des Stators realisieren. In die sich im Betrieb einstellenden Druckunterschiede ergeben sich beispielsweise durch die Luftströmung eines Propellers, der durch die Transversalflussmaschine angetrieben wird, und durch den Staudruck des Flugzeuges, das durch den Propeller angetrieben wird.

Dabei sieht eine Ausgestaltung vor, dass die Öffnungen am ersten Ende ausgebildet sind, das einer anzutreibenden Last zugewandt ist, und das zweite Ende dicht verschlossen ist. Letzteres ist der Fall, damit einströmendes Kühlfluid die Maschine nicht sogleich wieder verlassen kann. Dabei ist die Transversalflussmaschine dazu ausgebildet, durch die Öffnungen einströmendes Kühlfluid radial nach außen durch die Kühlluftkanäle und die aktiven Bestandteile des Stators zu leiten.

Alternativ sind die Verhältnisse insofern umgekehrt, als die Öffnungen am zweiten Ende ausgebildet sind und das erste Ende dicht verschlossen ist. Wiederum ist die Transversalflussmaschine dazu ausgebildet, durch die Öffnungen einströmendes Kühlfluid radial nach außen durch die Kühlluftkanäle und die aktiven Bestandteile des Stators zu leiten.

Bei den beiden vorgenannten Varianten wird das Kühlfluid im Stator radial nach außen geführt. Dies ist aber nicht notwendigerweise der Fall. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Kühlfluid im Stator radial nach innen geführt wird. So sieht eine weitere Ausgestaltung vor, dass die Öffnungen am ersten Ende oder am zweiten Ende (mit einem jeweils verschlossenen anderen Ende) ausgebildet sind, wobei die

Transversalflussmaschine dazu ausgebildet ist, von der Außenseite der

Transversalflussmaschine erhaltenes Kühlfluid von radial außen nach radial innen durch die aktiven Komponenten und die Kühlluftkanäle zu leiten. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Transversalflussmaschine, insbesondere der Rotor an seiner Außenseite Leitelemente aufweist, die dazu ausgebildet sind, in axialer Richtung strömendes Kühlfluid durch Öffnungen in Richtung der aktiven Bestandteile des Stators und der Kühlluftkanäle umzulenken.

Gemäß einer Ausgestaltung ist mindestens ein Lüfter (z.B. je Kühlluftkanal oder je mehrere Kühlungskanäle des Stators) vorgesehen, der das Kühlfluid in einer gewünschten Richtung fördert. Ein solcher Lüfter kann je nach Anordnung einen axialen oder einen radialen Luftstrom erzeugen. Ausführungsbeispiele sehen vor, dass ein Lüfter an der Außenseite des Rotors (mit radialer Strömungserzeugung) oder an einer Rotorwelle (mit axialer Strömungserzeugung) angeordnet ist. In einem weiteren Erfindungsaspekt wird eine elektrische Antriebseinheit bereitgestellt. Die elektrische Antriebseinheit umfasst eine elektrische Motoreinheit mit einem Rotor und einem Stator, wobei die Motoreinheit als Transversalflussmaschine gemäß Anspruch 1 ausgebildet ist. Weiter umfasst die elektrische Antriebseinheit eine Lagereinheit, die eine axial angeordnete, drehbare Abtriebswelle und ein statisches Lagerteil, das die Abtriebswelle lagert, aufweist. Dabei weist die Abtriebswelle eine Schnittstelle zur Verbindung mit einer anzutreibenden Last auf.

Es ist ferner eine Kupplungseinheit vorgesehen, die eine Drehmomentübertragung vom Rotor auf die Abtriebswelle bereitstellt, wobei der Rotor radial beabstandet zu der Abtriebswelle angeordnet ist und die Kupplungseinheit Kupplungsmittel umfasst, die sich in radialer Richtung zwischen dem Rotor und der Abtriebswelle erstrecken.

Dieser Erfindungsaspekt beruht auf dem Gedanken, von einer starren und direkten Kupplung zwischen dem Rotor der Motoreinheit und der Abtriebswelle Abstand zu nehmen und stattdessen hierzu eine zusätzliche Kupplungseinheit bereitzustellen, die eine Drehmomentübertragung zwischen dem radial außen liegenden Rotor und der axial angeordneten Abtriebswelle bereitstellt. Durch die Verwendung von sich radial erstreckenden Kupplungsmitteln für eine solche Kupplung eröffnet sich die Möglichkeit, diese Kupplungsmittel mit einer definierten, gewünschten Steifigkeit zu versehen, die den jeweiligen Anforderungen genügt.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kupplungseinheit eine weiche Kupplung zwischen Rotor und Abtriebswelle in dem Sinne realisiert, dass sie im Hinblick auf laterale Kräfte, axiale Kräfte und/oder Biegekräfte, die über die Abtriebswelle von der Last in die Kupplung eingebracht werden, eine geringe Steifigkeit besitzt. Solche Kräfte werden daher abgemildert und nicht oder in nur reduziertem Maße in den Rotor eingeleitet, so dass dieser von extern eingeleiteten Kräften entkoppelt wird. Da solche Kräfte zu einer Asymmetrie im Luftspalt zwischen Rotor und Stator führen können, vermeidet der Einsatz einer Kupplungseinheit mit einer definierten, geringen Steifigkeit Unregelmäßigkeiten im Luftspalt.

Ausgestaltungen sehen dabei vor, dass die Kupplungseinheit eine weiche bzw. flexible Kupplung zwischen dem Rotor und der Abtriebswelle in dem Sinne realisiert, dass in die Kupplung seitens der Last eingetragenen Kräfte und Unwuchten den Spalt zwischen Rotor und Stator der Motoreinheit nicht wesentlich beeinflussen, wobei eine nicht wesentliche Beeinflussung im Sinne der vorliegenden Erfindung dann vorliegt, wenn die Luftspaltabweichung einen Wert von ± 20 % des durchschnittlichen Luftspalts, insbesondere von ± 10 % des durchschnittlichen Luftspalts nicht überschreitet.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es durch die Vermeidung oder weitgehende Vermeidung einer Asymmetrie des Luftspaltes möglich ist, diesen präziser und dadurch mit geringerer Länge zu realisieren. Hierdurch können eine Gewichteinsparung realisiert und die Effizienz des Elektromotors erhöht werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass diese Lösung es ermöglicht, eine Antriebseinheit mit einem modularen Aufbau bereitzustellen, wobei die Motoreinheit, die Lagereinheit und die Kupplungseinheit modular vorgefertigte Einheiten darstellen, die über definierte mechanische Schnittstellen miteinander verbunden sind. Die einzelnen Einheiten stellen dabei unterschiedliche strukturelle und funktionelle Bestandteile des Elektromotors dar. Sie können unabhängig voneinander entwickelt, geprüft oder - beispielsweise nach einer Designaktualisierung -sogar ausgetauscht werden. Hierfür sind definierte mechanische Schnittstellen von Bedeutung, die eine Verbindung und Lösung der jeweiligen Einheiten sicherstellen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Kupplung als Kupplungsmittel eine Kupplungsscheibe aufweist, die radial außen mit dem Rotor und radial innen mit der Welle gekoppelt ist. Eine Kupplungsscheibe besitzt inhärent eine hohe Torsionssteifigkeit und eine geringe Biegesteifigkeit bzw. Quersteifigkeit, wobei der genaue Wert durch das Material und die Konstruktion der Kupplungsscheibe festgelegt werden können. Als Biegesteifigkeit bzw. Quersteifigkeit wird dabei die Steifigkeit gegenüber axial eingeleiteten Kräften bezeichnet. Axiale, von einer Last wie zum Beispiel einem Propeller in die Antriebseinheit eingeleitete Kräfte führen zu einer lokalen axialen Verformung der Kupplungsscheibe, ohne dass die Verformung in den radial äußeren Bereich der Kupplungsscheibe und damit auf den Rotor übertragen wird. Der Rotor wird von lastseitig eingeleiteten axialen Kräften somit weitgehend entkoppelt. Gleiches gilt für laterale Kräfte, die lastseitig eingeleitet werden und auf die Kupplungsscheibe wirken.

Es wird darauf hingewiesen, dass als Kupplungsscheibe jede Struktur bezeichnet wird, deren axiale Ausdehnung klein im Verhältnis zu ihrer radialen Ausdehnung ist (wobei das Verhältnis von axialer Ausdehnung zu radialer Ausdehnung beispielsweise kleiner als 1/10 ist). Dies schließt nicht aus, dass die Kupplungsscheibe Aussparungen aufweist und/oder Abweichungen von einer strikt radialen Erstreckung besitzt. Weiter wird darauf hingewiesen, dass statt einer Kupplungsscheibe beispielsweise eine Diaphragmkupplung als Kupplungsmittel eingesetzt werden kann.

Allgemein wird darauf hingewiesen, dass die Kupplungsmittel zusätzlich zu einer radialen Erstreckung zwischen dem Rotor und der Abtriebswelle auch eine axiale Erstreckung in dem Sinne aufweisen können, dass der radial innere Bereich der Kupplungsmittel gegenüber dem radial äußeren Bereich der Kupplungsmittel axial versetzt ist.

Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass die Kupplungsmittel radial innen mit einem Wellenzapfen verbunden sind, der in die Abtriebswelle hineinragt und diese z.B. durch Formschluss antreibt. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise der Fall. Alternativ können die Kupplungsmittel radial innen direkt mit der Abtriebswelle verbunden sein. Radial außen sind die Kupplungsmittel beispielsweise über Bolzen oder andere Befestigungsmittel unmittelbar mit dem Rotor verbunden.

Wie bereits angemerkt, kann vorgesehen sein, dass die Kupplungseinheit als torsionssteife Kupplung ausgebildet ist bzw. eine hohe Torsionssteifigkeit aufweist. Dies erlaubt eine Drehmomentübertragung zwischen dem Rotor und der Abtriebswelle im Wesentlichen ohne Spiel. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Verdrehwinkel zwischen Rotor und Abtriebswelle, welcher durch das durch den Rotor aufgeprägte Drehmoment entsteht, nicht größer als 0,1° ist.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Lagereinheit ein axial vorderes Lager und ein axial hinteres Lager zur Lagerung der Abtriebswelle aufweist, wobei die Lager dazu ausgebildet sein können, ein Axialspiel der Abtriebswelle zu erlauben. Hierzu sind sie beispielsweise als schwimmende Stützlager ausgebildet, wobei in axialer Richtung ein geringes Spiel bereitgestellt wird. Eine solche Lagerung erlaubt, dass lastseitig eingeleitete axiale Kräfte nicht die Lager belasten, sondern durch die Kupplungsmittel, beispielsweise die Kupplungsscheibe aufgenommen werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Abtriebswelle verglichen mit der Motoreinheit und der Kupplungseinheit die größte axiale Ausdehnung aufweist und sich in Richtung einer anzutreibenden Last konisch verbreitert. Hierdurch kann eine großflächige und sichere Schnittstelle zur Verbindung mit einer Last, beispielsweise einem Propeller bereitgestellt werden. Die Schnittstelle wird beispielsweise durch eine Flanschverbindung bereitgestellt. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das statische Lagerteil der Lagereinheit eine mechanische Schnittstelle zur Verbindung der Lagereinheit mit dem Flugwerk eines Flugzeugs aufweist. Damit erfolgt über das statische Lagerteil die statische Anbindung an das Flugwerk. Eine solche Anbindung kann dabei über eine elastische Kopplung erfolgen, wie sie beispielsweise über sogenannte „Schock-Mounts“ bereitgestellt wird.

Wie bereits erwähnt sieht eine Ausgestaltung vor, dass die Motoreinheit, die Lagereinheit und die Kupplungseinheit modular vorgefertigte Einheiten darstellen, die über definierte mechanische Schnittstellen miteinander verbunden sind. Die Schnittstellen sind dabei gemäß einem Ausführungsbeispiel durch die Art der Verbindungsstrukturen, deren Position bzw. Raumkoordinaten an der jeweiligen Einheit, und die zugehörigen Verbindungelemente definiert. Die genaue Art und Position der Verbindungsstrukturen an der jeweiligen Einheit (z.B. Flansche an definierter Position) sowie die Art der Verbindungsmittel bzw. Verbindungselemente (zum Beispiel Schraubverbindung, Bolzenverbindung, Klebeverbindung) sind somit vordefiniert.

Eine Ausgestaltung hierzu sieht vor, dass der Stator der Motoreinheit und das statische Lagerteil eine mechanische Schnittstelle zur Verbindung miteinander ausbilden. Eine solche kann eine elastische Kopplung integrieren, wie sie beispielsweise „Schock-Mounts“ bereitstellen. Eine weitere Ausgestaltung hierzu sieht vor, dass der Rotor der Motoreinheit und ein radial äußerer Bereich der Kupplungseinheit eine mechanische Schnittstelle zur Verbindung miteinander ausbilden. Weiter kann vorgesehen sein, dass ein radial innerer Bereich der Kupplungseinheit und die Abtriebswelle eine mechanische Schnittstelle zur Verbindung miteinander ausbilden.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Stator als Ringstruktur mit einer Vielzahl von Rippen ausgebildet ist, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen und die jeweils einen Kühlluftkanal zwischen sich ausbilden, wobei die Rippen die aktiven Bestandteile des Stators (insbesondere die Statorwicklungen) halten und positionieren. Durch die Bereitstellung von Rippen, die zwischen sich jeweils einen Kühlluftkanal ausbilden, wird eine effektive Kühlung insbesondere der Spulen bzw. Wicklungen des Elektromotors ermöglicht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Rotor der elektrischen Motoreinheit über ein separates Lager gegenüber dem Stator gelagert, wobei dieses separate Lager sich von dem Lager für die Abtriebswelle der Lagereinheit unterscheidet. Bei Einsatz einer Kupplungseinheit, die eine weiche Kupplung realisiert, muss die separate Lagerung des Rotors dabei nur geringe Lasten aufnehmen. So werden laterale Kräfte, axiale Kräfte und/oder Biegekräfte durch die Kupplungseinheit abgemildert und in nur reduziertem Maße in den Rotor eingeleitet.

Bei der elektrischen Motoreinheit halte sich beispielsweise um einen Permanentmagnet- Synchronmotor. Bei einem Permanentmagnet-Synchronmotor ist der Stator mit Spulen besetzt, während auf dem Rotor Oberflächenmagnete angebracht sind. Die Wechselspannung liegt an den Statorspulen an.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in einer teilweise geschnittenen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Antriebseinheit, die eine Motoreinheit, eine Lagereinheit und eine Kupplungseinheit umfasst, wobei die Motoreinheit als Transversalflussmaschine mit außenlaufendem Rotor ausgebildet ist;

Figur 2 die Motoreinheit und die Kupplungseinheit der elektrischen Antriebseinheit der Figur 1 in einer teilweise geschnittenen, perspektivischen Ansicht;

Figur 3 die elektrische Antriebseinheit der Figur 1 in einer teilweise geschnittenen, perspektivischen Ansicht;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht der Oberseite der elektrischen Antriebseinheit der Figur 1 ;

Figur 5 eine perspektivische Ansicht der Unterseite der elektrischen Antriebseinheit der Figur 1 ;

Figur 6 in einer teilweise geschnittenen Ansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer elektrischen Antriebseinheit, die eine Motoreinheit, eine Lagereinheit und eine Kupplungseinheit umfasst, wobei die Motoreinheit als Radialflussmaschine mit innenlaufendem Rotor ausgebildet ist;

Figur ? den Rotor der Motoreinheit und die Kupplungseinheit der elektrischen Antriebseinheit der Figur 6 in einer teilweise geschnittenen, perspektivischen Ansicht; Figur 8 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Antriebseinheit, die eine Transversalflussmaschine mit außenlaufendem Rotor und eine Lagereinheit entsprechend den Figuren 1 bis 5 umfasst, wobei die Transversalflussmaschine zwei Rotor-Stator-Baugruppen aufweist, die in axialer Richtung hintereinander angeordnet und fest miteinander verbunden sind, und wobei ein Kühlluftstrom realisiert ist, der ausgehend von einer einer anzutreibenden Last zugewandten Seite durch die aktiven Bauteile des Stators radial nach außen strömt;

Figur 9 eine elektrische Antriebseinheit entsprechend der Figur 8, wobei ein Kühlluftstrom realisiert ist, der ausgehend von einer einer anzutreibenden Last abgewandten Seite durch die aktiven Bauteile des Stators radial nach außen strömt;

Figur 10 eine elektrische Antriebseinheit entsprechend der Figur 8, wobei ein Kühlluftstrom realisiert ist, der durch die aktiven Bauteile des Stators radial nach innen strömt;

Figur 11 eine perspektivischer, teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Funktionseinheit des Stators, die an Rippen des Stators befestigt ist, wobei die Funktionseinheit axial beabstandete Halteplatten, zwischen den Halteplatten sich erstreckende Statorpole und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Spulenwicklung umfasst;

Figur 12 die Funktionseinheit der Figur 11 in vollständiger perspektivischer Darstellung; und

Figur 13 eine Schnittansicht der Funktionseinheit der Figuren 11 und 12.

Die Figuren 1 bis 5 zeigen in verschiedenen Ansichten ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Antriebseinheit. Die elektrische Antriebseinheit umfasst eine elektrische Motoreinheit 1 , eine Lagereinheit 2 mit einer Abtriebswelle 21 und einem statischen Lagerteil 22 und eine Kupplungseinheit 3. Die drei Einheiten 1 , 2, 3 stellen modulare Einheiten dar, die gesondert herstellbar und über definierte mechanische Schnittstellen miteinander verbindbar sind, wie noch ausgeführt wird. Die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels bezieht sich auf sämtliche der Figuren 1 bis 5, sofern nicht auf bestimmte der Figuren konkret Bezug genommen wird. Die elektrische Motoreinheit 1 umfasst einen Rotor 11 und einen Stator 12. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Motoreinheit 1 als Transversalflussmaschine ausgebildet, bei der der Rotor 11 als außenlaufender Rotor 11 ausgebildet ist. Solche Motoreinheiten 1 werden auch als Transversalflussmotoren bezeichnet.

Der Rotor 11 besitzt zwei axial beabstandete Außenwände 111 , 112, die jeweils in radialer Richtung ausgerichtete Permanentmagnete (nicht gesondert dargestellt) aufweisen oder integrieren. Die beiden Außenwände 111 , 112 sind durch eine radial äußere, stirnseitige Wand 113 miteinander verbunden. Der Stator 12 ist durch eine Ringstruktur mit einer Vielzahl von Rippen 120 ausgebildet, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen und die jeweils einen Kühlluftkanal 121 zwischen sich ausbilden. Die einzelnen Rippen 121 halten dabei die aktiven Bestandteile des Stators 12, die in dem durch die Außenwände 111 , 112 und die stirnseitige Wand 113 des Rotors 11 definierten Volumen 122 angeordnet sind. Bei den aktiven Bestandteilen (nicht gesondert dargestellt) handelt es sich insbesondere um Elektromagnete, d.h. Spulenwicklungen und ggf. zugehörige Metallkerne. Dabei sind im Stator 12 mehrere Umfangswicklungen realisiert, die zur zentralen Symmetrieachse der Antriebseinheit in Umfangsrichtung im gleichem Abstand angeordnet sind.

Bei einer solchen Ausgestaltung als Transversalflussmotor verläuft ein Luftspalt 131 zwischen dem Rotor 11 und dem Stator 12 (nämlich der Luftspalt 131 zwischen den Permanentmagneten des Rotors 11 und den aktiven Bestandteilen des Stators 12) derart, dass der Luftspalt 131 sich in radialer Richtung erstreckt und dabei in Umfangsrichtung des Elektromotors 1 umläuft. Bei der beschriebenen Konstruktion sind dabei zwei Luftspalte vorgesehen, jeweils innenseitig angrenzend an die Außenwände 111 , 112.

Der Rotor 11 und der Stator 12 sind über ein axial vorderes Lager 141 und ein axial hinteres Lager 142 miteinander verbunden, so dass der Rotor 11 um den Stator 12 rotieren kann.

In alternativen Ausgestaltungen kann die Motoreinheit 1 mehrere Rotor-Stator-Baugruppen der beschriebenen Art aufweisen, die in axialer Richtung hintereinander angeordnet und fest miteinander verbunden sind.

Die Lagereinheit 2 umfasst die Abtriebswelle 21 und das statische Lagerteil 22. Die Abtriebswelle 21 besitzt eine Dreh- und Längsachse (nicht gesondert dargestellt), die identisch mit der Symmetrieachse der Gesamtanordnung ist, wobei die Dreh- und Längsachse die axiale Richtung der Antriebseinheit definiert. Das statische Lagerteil 22 dient der Lagerung der Abtriebswelle 21. Hierzu umfasst die Lagereinheit 2 ein axial vorderes Lager 24 und ein axial hinteres Lager 25. Die Lager 24, 25 können derart ausgebildet sein, dass ein gewisses axiales Spiel der Abtriebswelle 21 zugelassen ist.

Der statische Lagerteil 22 besitzt eine Vielzahl von Rippen oder Versteifungen 27, die in Umfangsrichtung angeordnet sind. Weiter umfasst das statische Lagerteil 22 eine sich in radialer Richtung erstreckende Grundstruktur, beispielsweise eine Grundplatte 260, die an ihrem radial äußeren Bereich eine mechanische Schnittstelle 26 zur Verbindung der Lagereinheit 2 und damit der gesamten Antriebseinheit mit einer statischen Struktur, beispielsweise dem Flugwerk eines Flugzeugs, ausbilden kann. Die Grundstruktur kann statt durch eine Grundplatte 260 beispielsweise durch mehrere miteinander verbundene, sich radial erstreckende Arme gebildet sein.

Die rotationssymmetrische Abtriebswelle 21 umfasst ein axial vorderes Ende 211 , das mit einem Wellenzapfen 32 der Kopplungseinheit 3 gekoppelt ist und mittels der elektrischen Motoreinheit 1 angetrieben wird, wie noch ausgeführt wird. Der Wellenzapfen 32 kann dabei einteilig mit der Kupplungseinheit 3 ausgebildet sein. Weiter umfasst die Abtriebswelle 21 ein axial hinteres Ende 212, das eine Schnittstelle 23 zur Verbindung mit einer anzutreiben Last ausbildet. Beispielsweise kann über die Schnittstelle 23 ein Propeller als Last mit der Abtriebswelle 21 verbunden werden. Die Schnittstelle 23 umfasst dabei beispielsweise Öffnungen 231 zur Realisierung von Schraubverbindungen bzw. Bolzenverbindungen. Die Abtriebswelle 21 verbreitert sich konisch zwischen den axial vorderen Ende 211 und dem axial hinteren Ende 212. Die axiale Länge der Abtriebswelle 21 ist dabei größer als die axiale Bauhöhe von Motoreinheit 1 und Kupplungseinheit 3, so dass die Abtriebswelle 21 axial gegenüber letzteren vorsteht.

Dies ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen. Je nach Lagerwahl und Anwendung kann die Abtriebswelle 21 auch eine andere als eine konische Form aufweisen. Auch kann alternativ vorgesehen sein, dass die axiale Länge der Abtriebswelle 21 nicht über die axiale Bauhöhe der Motoreinheit 1 hinausgeht.

Die Abtriebswelle 21 ist in dem statischen Lagerteil 22 vormontiert, so dass Abtriebswelle 21 und Lagerteil 22 zusammen die modulare Lagereinheit 2 bilden.

Die Kopplungseinheit 3 dient dazu, das Drehmoment des Rotors 11 der Motoreinheit 1 auf die Abtriebswelle 21 zu übertragen. Dabei ist der Rotor 11 radial zu der Abtriebswelle 21 beabstandet. Dementsprechend weist die Kupplungseinheit 3 Kupplungsmittel auf, die sich in radialer Richtung zwischen dem Rotor 11 und der Abtriebswelle 21 erstrecken.

Diese Kupplungsmittel sind im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Kupplungsscheibe 31 bereitgestellt, wobei dies nicht notwendigerweise der Fall ist. Beispielsweise können die Kupplungsmittel alternativ durch eine Vielzahl von sich radial erstreckenden und in Umfangsrichtung beabstandete Streben bzw. Speichen gebildet sein, ähnlich einer Fahrradnabe, oder durch eine Diaphragmkupplung gebildet sein.

Die Kupplungsscheibe 31 ist radial außen mit dem Rotor 11 und radial innen mit der Abtriebswelle 21 gekoppelt. Die Kopplung der Kupplungsscheibe 31 mit dem Rotor 11 erfolgt über eine vordefinierte mechanische Schnittstelle 42, die Bolzen 421 umfasst, die den radial äußeren Rand 312 (siehe Figur 2) der Kupplungsscheibe 31 mit der axial vorderen Wand 112 des Rotors 11 drehfest verbinden.

Die Kopplung der Kupplungsscheibe 31 mit der Abtriebswelle 21 erfolgt über den bereits erwähnten Wellenzapfen 32. Dabei ist der radial innere Rand 311 (siehe Figur 2) der eine mittige Aussparung aufweisenden Kupplungsscheibe 31 über eine mechanische Schnittstelle 43, die Bolzen 431 umfasst, mit dem Wellenzapfen 32 drehfest verbunden. Der Wellenzapfen 32 umfasst einen axial vorstehenden Bereich 321 , der in das axial vordere Ende 211 der Abtriebswelle 21 hineinragt und aufgrund eines Formschlusses zwischen dem Wellenzapfen 32 und dem axial vorderen Ende 211 der Abtriebswelle 21 ein Drehmoment auf die Abtriebswelle 21 überträgt. Zusätzlich kann eine mechanische Verbindung 44 mit Bolzen 441 zur drehfesten Verbindung zwischen dem Wellenzapfen 32 und dem axial vorderen Ende 211 der Abtriebswelle 21 vorgesehen sein. Der Wellenzapfen 32 kann alternativ in die Kupplungsscheibe 31 integriert sein.

Alternativ ist die Kupplungsscheibe 31 direkt mit der Abtriebswelle 21 verbunden, ohne die Zwischenschaltung eines Wellenzapfens 32.

Zur Verbindung von Motoreinheit 1 und Lagereinheit 2 ist eine mechanische Schnittstelle 41 vorgesehen, die die Motoreinheit 1 mit der Grundplatte 260 der Lagereinheit 1 mittels Bolzen 411 oder dergleichen verbindet (siehe Figur 2). Hierzu weist der Stator ein Halteblech 15 auf, das zum einen einen Flansch 151 zur Verbindung mit dem Stator 12 und zum anderen einen Flansch 152 zur Verbindung mit der Grundplatte 260 ausbildet, wie insbesondere anhand der Figur 2 erkennbar ist. In Ausgestaltungen kann das Halteblech 15 flexibel ausgelegt sein, um das dynamische Verhalten der Antriebseinheit zu verbessern.

Durch die Verwendung einer Kupplungseinheit 3 mit einer Kupplungsscheibe 31 kann eine Drehmomentübertragung vom Rotor 11 auf die Abtriebswelle 21 realisiert werden, die zum einen eine hohe Torsionssteifigkeit aufweist und die zum anderen im Hinblick auf laterale Kräfte, axiale Kräfte und/oder Biegekräfte, die von einer an die Abtriebswelle 21 angeschlossenen Last in die elektrische Antriebseinheit eingebracht werden, eine geringe Steifigkeit besitzt, so dass eingebrachte Kräfte wie Unwuchten durch die Kopplungseinheit 3 aufgenommen werden können, damit eine Entkopplung des Rotors 11 von solchen Kräften erfolgt und die Präzision und Symmetrie des Luftspaltes 131 zwischen dem Rotor 11 und dem Stator 12 nicht oder in nur geringer Weise durch solche Kräfte beeinflusst wird.

Die Figuren 4 und 5 zeigen in perspektivischer Ansicht die vollständige Antriebseinheit bestehend aus Motoreinheit 1 , Lagereinheit 2 und Kopplungseinheit 3. Dabei sind Verstärkungsrippen 27 der Lagereinheit 2, die in Umfangsrichtung beabstandet senkrecht auf der Grundplatte 260 stehen, in der der Figur 4 gut zu erkennen. In der Ansicht schräg von unten der Figur 5 ist die Kupplungsscheibe 31 zu erkennen, die an ihrem radial äußeren Rand 312 mit dem Rotor 11 oder ihrem radial inneren Rand 311 mit dem Wellenzapfen 32 verbunden ist.

Die Figuren 6 und 7 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel einer elektrischen Antriebseinheit, die eine elektrische Motoreinheit 1 , eine Lagereinheit 2 und eine Kupplungseinheit 3 aufweist. Der grundlegende Aufbau ist der gleiche wie bei der Antriebseinheit der Figuren 1 bis 5, wobei jedoch die Motoreinheit 1 als Radialflussmaschine mit innenlaufendem Rotor ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die gleiche Lagereinheit 2 wie bei den Figuren 1-5 verwendet wird. Dies ist aufgrund des modularen Aufbaus der Motoreinheit 1 möglich.

Dabei umfasst die Motoreinheit 1 einen Rotor 11 , der radial innen zu einem Stator 12 angeordnet ist. Der Stator 12 umfasst eine Mehrzahl von Spulen 125. Der Rotor 11 ist innenseitig des Stators 12 angeordnet und rotiert um eine Längsachse, die identisch ist mit der Dreh- und Längsachse der Abtriebswelle 21. Der Rotor 11 umfasst eine Vielzahl von Permanentmagneten 16, die als Oberflächenmagnete außenliegend am Rotor 11 angeordnet sind. Zwischen dem Rotor 11 und dem Stator 12, nämlich zwischen den Permanentmagneten 16 des Rotors 11 und den Spulen 125 des Stators 12 ist ein Luftspalt 132 ausgebildet. Der Rotor 11 und der Stator 12 sind über ein axial vorderes Lager 141 und ein axial hinteres Lager 142 miteinander verbunden, so dass der Rotor 11 innerhalb des Stators 12 rotieren kann.

Die Lagereinheit 2 umfasst die Abtriebswelle 21 und das statische Lagerteil 22. Die Abtriebswelle 21 besitzt eine Dreh- und Längsachse (nicht gesondert dargestellt), die identisch ist mit der Symmetrieachse der Gesamtanordnung, wobei die Dreh- und Längsachse die axiale Richtung der Antriebseinheit definiert. Das statische Lagerteil 22 dient der Lagerung der Abtriebswelle 21. Hierzu umfasst die Lagereinheit 2 ein axial vorderes Lager 24 und ein axial hinteres Lager 25. Die Lager 24, 25 können derart ausgebildet sein, dass ein gewisses axiales Spiel der Abtriebswelle 21 zugelassen ist.

Der statische Lagerteil 22 besitzt eine Vielzahl von Rippen oder Versteifungen 27, die in Umfangsrichtung angeordnet sind. Weiter umfasst das statische Lagerteil 22 eine sich in radialer Richtung erstreckende Grundplatte 260 sowie eine weitere plattenförmigen Struktur 261 , die an ihrem radial äußeren Bereich eine mechanische Schnittstelle 26 zur Verbindung der Lagereinheit 2 und damit der gesamten Antriebseinheit mit einer statischen Struktur, beispielsweise dem Flugwerk eines Flugzeugs, ausbildet.

Die Abtriebswelle 21 umfasst ein axial vorderes Ende 211 , das mit einem Wellenzapfen 32 der Kopplungseinheit 3 gekoppelt ist und über die elektrische Motoreinheit 1 angetrieben wird. Weiter umfasst die Abtriebswelle 21 ein axial hinteres Ende 212, das eine Schnittstelle 23 zur Verbindung mit einer anzutreiben Last ausbildet. Beispielsweise kann über die Schnittstelle 23 ein Propeller als Last mit der Abtriebswelle 21 verbunden werden. Die Schnittstelle 23 umfasst dabei beispielsweise Öffnungen 231 zur Realisierung von Schraubverbindungen bzw. Bolzenverbindungen. Die Abtriebswelle 21 verbreitert sich konisch zwischen den axial vorderen Ende 211 und dem axial hinteren Ende 212. Die axiale Länge der Abtriebswelle 21 ist dabei größer als die axiale Bauhöhe von Motoreinheit 1 und Kupplungseinheit 3, so dass die Abtriebswelle 21 axial gegenüber letzteren vorsteht.

Die Abtriebswelle 21 ist in dem statischen Lagerteil 22 vormontiert, so dass Abtriebswelle 21 und Lagerteil 22 zusammen die modulare Lagereinheit 2 bilden.

Die Kopplungseinheit 3 dient dazu, das Drehmoment des Rotors 11 der Motoreinheit 1 auf die Abtriebswelle 21 zu übertragen. Dabei ist der Rotor 11 radial zu der Abtriebswelle 21 beabstandet. Dementsprechend weist die Kupplungseinheit 3 Kupplungsmittel auf, die sich in radialer Richtung zwischen dem Rotor 11 und der Abtriebswelle 21 erstrecken. Diese Kupplungsmittel sind im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Kupplungsscheibe 31 bereitgestellt. Alternativ können die Kupplungsmittel beispielsweise durch eine Vielzahl von sich radial erstreckenden und in Umfangsrichtung beabstandeten Streben bzw. Speichen gebildet sein, ähnlich einer Fahrradnabe.

Die Kupplungsscheibe 31 ist radial außen mit dem Rotor 11 und radial innen mit der Abtriebswelle 21 gekoppelt. Die Kopplung der Kupplungsscheibe 31 mit dem Rotor 11 erfolgt über eine vordefinierte mechanische Schnittstelle 42, die Bolzen 421 umfasst, die den radial äußeren Rand 312 (siehe Figur 7) der Kupplungsscheibe 31 mit einem Flansch 17 des Rotors 11 drehfest verbindet.

Die Kopplung der Kupplungsscheibe 31 mit der Abtriebswelle 21 erfolgt auch bei diesem Ausführungsbeispiel über einen Wellenzapfen 32. Dabei ist der radial innere Rand 311 (siehe Figur 7) der eine mittige Aussparung aufweisenden Kupplungsscheibe 31 über eine mechanische Schnittstelle 43, die durch Bolzen 431 realisiert ist, mit dem Wellenzapfen 32 drehfest verbunden. Der Wellenzapfen 32 umfasst einen axial vorstehenden Bereich 321 , der in das axial vordere Ende 211 der Abtriebswelle 21 hineinragt und aufgrund eines Formschlusses zwischen dem Wellenzapfen 32 und dem axial vorderen Ende 211 der Abtriebswelle 21 ein Drehmoment auf die Abtriebswelle 21 überträgt.

Die Schnittstelle 43 zum Wellenzapfen 32 bildet dabei funktional eine Schnittstelle zur Abtriebswelle 21 , da die Abtriebswelle 21 über den Wellenzapfen 32 angetrieben wird.

Alternativ ist die Turbinenscheibe 31 direkt mit der Abtriebswelle 21 verbunden, ohne die Zwischenschaltung eines Wellenzapfens 32.

Zur Verbindung von Motoreinheit 1 und Lagereinheit 2 ist eine mechanische Schnittstelle 41 vorgesehen, die die Motoreinheit 1 mit der Grundplatte 260 der Lagereinheit 1 mittels Bolzen 411 oder dergleichen verbindet. Hierzu bilden der Stator 12 und die Grundplatte 260 jeweils einen Flansch 153, 262 aus, die eine Flanschverbindung bilden.

Durch die Verwendung einer Kupplungseinheit 3 mit einer Kupplungsscheibe 31 kann eine Drehmomentübertragung vom Rotor 11 auf die Abtriebswelle 21 realisiert werden, die zum einen eine hohe Torsionssteifigkeit aufweist und die zum anderen im Hinblick auf laterale Kräfte, axiale Kräfte und/oder Biegekräfte, die von einer an die Abtriebswelle 21 angeschlossenen Last in die elektrische Antriebseinheit eingebracht werden, eine geringe Steifigkeit besitzt, so dass eingebrachte Kräfte wie Unwuchten durch die Kopplungseinheit 3 aufgenommen werden können und die Präzision und Symmetrie des Luftspaltes 132 zwischen dem Rotor 11 und dem Stator 12 nicht oder in nur geringer Weise beeinflussen.

Dabei kann sowohl in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5 als auch im Ausführungsbeispiel der Figuren 6 und 7 vorgesehen sein, dass der Luftspalt 131 , 132 eine Breite von unter 2 mm, insbesondere von unter 1 mm, insbesondere von 0,5 mm aufweist. Eine Variation der Breite des Luftspalts 131 , 132 kann durch die Verwendung einer flexiblen Kupplung auf maximal ± 20 % der mittleren Luftspaltbreite begrenzt werden.

Die Figuren 8 bis 13 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, die vom Grundsatz her auf dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5 basieren und die die Bereitstellung eines Kühlluftkanals im Stator zur Kühlung der aktiven Komponenten des Stators weiter ausführen.

Die Figur 8 zeigt eine elektrische Antriebseinheit mit einer als Transversalflussmaschine ausgebildeten Motoreinheit 1 mit Rotor 11 und Stator 12 und mit einer Lagereinheit 2, die eine axial angeordnete, drehbare Abtriebswelle 21 und ein statisches Lagerteil 22, das die Abtriebswelle 21 lagert, umfasst. Die in den Figuren 1 bis 5 erläuterte Kupplungseinheit 3 ist in der Figur 8 nicht dargestellt, jedoch in entsprechender Weise enthalten. Die in der Figur 8 enthaltenen Bezugszeichen bezeichnen allgemein die gleichen Teile wie in Bezug auf die Figuren 1 bis 5 erläutert, sofern sich aus der nachfolgenden Beschreibung keine Unterschiede ergeben. Dies betrifft insbesondere die Ausbildung des Stator 12 als Ringstruktur mit einer Vielzahl von Rippen 120, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen und die jeweils einen Kühlluftkanal 121 zwischen sich ausbilden.

Die Figur 8 stellt auch die Drehachse 110 des Rotors 11 dar, die gleich der Drehachse der Abtriebswelle 21 ist und die Symmetrieachse der Konstruktion darstellt. Die Drehachse 110 definiert eine axiale Richtung x, eine radiale Richtung r und eine Umfangsrichtung.

Ein Unterschied zu den Figuren 1 bis 5 ergibt sich daraus, dass die Motoreinheit 1 in der Figur 8 zwei Rotor-Stator- Baugruppen 1110, 1120 umfasst, die in axialer Richtung hintereinander angeordnet und fest miteinander verbunden sind. Dementsprechend umfasst der Rotor 11 drei axial beabstandete Außenwände 111 , 112, 114, die jeweils Permanentmagnete 5 aufweisen oder integrieren, sowie zwei stirnseitige, radial äußere Wände 113, 115. Die Außenwände 111 , 112, 114 und die stirnseitigen Wände 113, 115 bilden dabei zwei axial beabstandete Volumen 122 der beiden Rotor-Stator-Baugruppen 1110, 1120, die jeweils die aktiven Bestandteile des Stators 12 der jeweiligen Baugruppe enthalten, entsprechend der Beschreibung des Volumens 122 in der Figur 1.

Dabei wird darauf hingewiesen, dass die aktiven Bestandteile des Stators 12 durch die Rippen 120 gehalten und positioniert werden. Hierzu weisen die Rippen 120 Haltevorsprünge 123 auf, an denen eine in Bezug auf die Figuren 11 bis 13 erläuterte Funktionsbaugruppe befestigt ist, die in das Volumen 122 hineinragt (für jeder Rotor- Stator-Baugruppe 1110, 1120 gesondert).

Die Permanentmagnete 5 des Rotors sind zur besseren Übersichtlichkeit nur auf der rechten Seite der Figur 8 dargestellt. Sie sind an den Innenseiten der Außenwände 111 , 112, 114 angeordnet. Zwischen ihnen und zugeordneten Statorpolen der genannten Funktionsbaugruppe verläuft der in der Figur 1 dargestellte Luftspalt 131.

Ein weiterer Unterschied der Figur 8 zu den Figuren 1 bis 5 ergibt sich daraus, dass die Figur 8 in größerem Detail Strukturen darstellt, die die Bereitstellung eines Kühlluftstroms durch die Kühlluftkanäle 121 und die im Volumen 122 angeordneten aktiven Bauteile des Stators 12 ermöglichen. Dabei gilt allgemein, dass die Transversalflussmaschine ein einer anzutreibenden Last zugewandtes erstes Ende 1010 und ein der anzutreibenden Last abgewandtes zweites Ende 1020 aufweist. Sie bildet in der Figur 8 an ihrem ersten Ende 1010 Öffnungen 101 aus, die einem Luftstrom 60 ermöglichen, in zunächst primär axialer Ausrichtung in die Motoreinheit einzutreten. Dies kann durch einen Lüfter 91 unterstützt werden, der allerdings optional ist. Beispielsweise stammt der Luftstrom von einem Propeller, der durch die Abtriebswelle 21 angetrieben wird.

Das der anzutreibenden Last abgewandte zweite Ende 1020 ist luftdicht verschlossen, um zu verhindern, dass einströmende Luft die Motoreinheit in axialer Richtung gleich wieder verlässt. Hierzu ist eine Abdeckplatte 102 vorgesehen, die schematisch dargestellt ist. Die Abdeckplatte 102 ist in der Figur 8 mit dem Stator 12 verbunden, könnte aber alternativ mit dem Rotor 11 verbunden sein (oder je nach Ausführung sogar durch eine Kupplungsscheibe 31 gemäß den Figuren 1 bis 5 gebildet sein).

Damit wird erreicht, dass der einströmende Luftstrom 60 durch die Kühlluftkanäle 121 und die im Volumen 122 angeordneten aktiven Bauteile des Stators als Luftstrom 61 radial nach außen strömt. Auch die radiale Luftströmung 61 kann durch Lüfter 92 optional unterstützt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die stirnseitige Wände 113, 115 des Rotors 11 mit radialen Öffnungen 116 versehen sind, die es ermöglichen, dass der Kühlluftstrom 61 in die Umgebung geleitet werden kann.

Die Figur 9 zeigt eine Abwandlung der Figur 8, die sich lediglich in Bezug auf die Ausbildung des Kühlluftstroms von der Figur 8 unterscheidet. Insofern wird auf die Ausführungen zur Figur 8 Bezug genommen. Auch wird darauf hingewiesen, dass zur Vereinfachung der Darstellung die Permanentmagnete 5 des Rotors 12 in der Figur 9 nicht gesondert dargestellt, aber natürlich in gleicher Weise vorhanden sind. Dies gilt auch für die Figur 10.

Bei der Figur 9 ist vorgesehen, dass Öffnungen 104 in der Motoreinheit am der anzutreibenden Last abgewandten zweiten Ende 1020 ausgebildet sind, während das der anzutreibenden Last zugewandte erste Ende 1010 in diesem Fall luftdicht verschlossen ist. Hierzu sind die Öffnungen 101 durch Strukturen 103 verschlossen. Die Öffnungen 104 am zweiten Ende sind schematisch angedeutet und grundsätzlich durch verschiedenste Öffnungen realisierbar.

Ein vom zweiten Ende 1020 einströmender Luftstrom 62 weist zunächst eine primär axiale Ausrichtung auf. Dies kann wiederum durch einen optionalen axialen Lüfter (nicht gesondert dargestellt) unterstützt werden. Beispielsweise stammt der Luftstrom 62 von einem Propeller, der durch die Abtriebswelle 21 angetrieben wird, wobei die Propellerluft hinter dem Rotor 11 - wie durch den Pfeil 620 angedeutet - umgelenkt wird und dadurch am Ende 1020 einen erhöhten Staudruck bereitstellt, der den Luftstrom 62 bewirkt.

Weiter strömt der Luftstrom 62 durch die Kühlluftkanäle 121 und die im Volumen 122 angeordneten aktiven Bauteile des Stators als Luftstrom 63 radial nach außen. Auch die radiale Luftströmung 61 kann durch Lüfter (entsprechend den Lüftern 92 der Figur 8) optional unterstützt werden.

Die Figur 10 zeigt eine weitere Abwandlung der Figur 8, die sich lediglich in Bezug auf die Ausbildung des Kühlluftstroms von der Figur 8 unterscheidet. Insofern wird auf die Ausführungen zur Figur 8 Bezug genommen.

Bei der Figur 10 wird ein Kühlstrom 65 bereitgestellt, der sich radial nach innen durch den Stator 12 erstreckt. Hierzu ist vorgesehen, dass ein Luftstrom 64 am Außenumfang des Rotors, der wiederum beispielsweise von einem Propeller stammt, über Leitbleche 117 umgelenkt und durch die Öffnungen 116 in der Wänden 113, 115 des Rotors 11 in den Stator 12 geleitet wird und als Luftstrom 65 von radial außen nach radial innen durch die im Volumen 122 angeordneten aktiven Bestandteile des Stators und die Kühlluftkanäle 121 strömt.

Dabei ist vorgesehen, dass wie bei der Figur 9 die Öffnungen 101 am der Last zugewandten ersten Ende 1010 verschlossen sind, so dass der Luftstrom 65 nach Durchströmen des Stators 12 zum Ende 1020 hin als Luftstrom 66 umgelenkt wird. Alternativ können wie bei der Figur 8 die Öffnungen am der Last abgewandten Ende 1020 verschlossen sein, für welchen Fall der Luftstrom 65 zum Ende 1010 hin umgelenkt würde. Wiederum können Lüfter den gewünschten Luftstrom unterstützen. Auch kann vorgesehen sein, dass in der Figur 10 die Leitbleche 117 durch einen Lüfter ersetzt werden, der Umgebungsluft radial nach innen ansaugt.

Die Figuren 11 bis 13 zeigen in größerem Detail anhand eines Ausführungsbeispiels die aktiven Bauteile des Stators, die im Volumen 122 der Figuren 8-10 angeordnet sind. Hierzu umfasst der Stator gemäß der Figur 11 eine Funktionseinheit 9, die ein modulares, vorgefertigtes Bauteil darstellen kann. Die Funktionseinheit 9 erstreckt sich in radialer Richtung r und in Umfangsrichtung (p. Sie umfasst zwei axial beabstandete, nicht magnetische und nicht magnetisierbare Halteplatten 93, 94. Diese weisen radial innere Befestigungsbereiche 930, 940 auf, an denen die Halteplatten 93, 94 mit einer Mehrzahl der Rippen 120 des Stators 12 verbunden sind. Dies erfolgt beispielsweise über die Haltevorsprünge 123 der Rippen 120, siehe Figuren 8 bis 10.

Zwischen den Halteplatten 93, 94 erstrecken sich Statorpole 71 , deren Gesamtheit eine Eisenkernstruktur 7 des Stators bereitstellt. Die Statorpole 71 definieren einen sich im Umfangsrichtung erstreckenden Wicklungsraum 80, in dem eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Spulenwicklung 8 angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass ein durch die Kühlluftkanäle 121 (siehe Figuren 8 bis 10) strömender Luftstrom die Funktionseinheiten 9 im Bereich zwischen den beiden Halteplatten 91 , 92 radial durchströmt und dabei an den Statorpolen 71 und der Spulenwicklung 8 vorbei strömt.

Die die Statorpole 71 sind jeweils radial ausgerichtet. Sie weisen jeweils zwei radial ausgerichtete, in Umfangsrichtung beabstandete Seitenflächen 710, 720 auf, die beide durch einen Kühlluftstrom gekühlt werden. Die Spulenwicklung 8 umfasst zwei axial beabstandete Wicklungspakete 81 , 82 in einem Teil-Wicklungsraum 80-1 und zwei axial beabstandete Wicklungspakete 83, 84 in einem Teil-Wicklungsraum 80-2, wobei die Wicklungspakete 81-84 jeweils sich längs in Umfangsrichtung erstreckende Abschnitte der Spulenwicklung 8 darstellen. Wie in der Figur 12 erkennbar, bilden die Wicklungspakete 81-84 eine Spulenwicklung 8, wobei die Figur 12 zusätzlich einen umgelenkten Abschnitt 85 der Spulenwicklung 8 darstellt, der die Wicklungspakete 81-84 verbindet.

Jeweils zwei der Wicklungspakete 81 , 82 und 83, 84 sind in axialer Richtung sowohl zueinander als auch zu den Halteplatten 93, 94 beabstandet, so dass sie an ihrer Oberseite und an ihrer Unterseite von Kühlluft umströmt werden können. Dies ist in der Figur 13 verdeutlicht. Danach bildet die Funktionseinheit 9 drei sich radial erstreckende und axial beabstandete Kühlluft-Strömungskanäle 67, 68, 69 zur Kühlung der Wicklungspakete 81 , 82 und 83, 84, wobei ein Kühlluft-Strömungskanal 67 angrenzend an die obere Halteplatte 93 verläuft, ein Kühlluft-Strömungskanal 68 im Bereich zwischen den Wicklungspaketen 81 , 83 und 82, 84 verläuft und ein Kühlluft-Strömungskanal 69 angrenzend an die unter Halteplatte 94 verläuft. Die Aufteilung der Wicklung in axial beabstandete Wicklungspakete 81-84 erhöht dabei die kühlbare Oberfläche der Wicklung. Dabei können in anderen Ausführungsvarianten auch mehr als zwei axial beabstandete Wicklungspakete vorgesehen sein.

Je zwei Wicklungspakete 81 , 82 und 83, 84 können jeweils durch ein Fixationsmaterial 86 im Wicklungsraum 80-1 , 80-2 fixiert sein, wobei das Fixationsmaterial sich allerdings nur geringfügig in Umfangsrichtung erstreckt (und somit plattenförmig ausgebildet ist), um eine Kühlung durch den Kühlluftstrom nicht zu beeinträchtigen.

Erneut Bezug nehmend auf die Figur 11 ist zur Realisierung der Teil-Wicklungsräume 80- 1 , 80-2 eine besondere Anordnung der Statorpole 71 vorgesehen. So sind die Statorpole 71 in vier Umfangsreihen 71-1 , 71-2, 71-3, 71-4 angeordnet sind, wobei jeweils zwei der Umfangsreihen 71-1 , 71-2 und 71-3, 71-4 einander zugeordnet sind und einen Teil- Wicklungsraum 80-1 , 80-2 bilden. Weiter ist vorgesehen, dass die Statorpole 71 von jeweils zwei einander zugeordneten Umfangsreihen 71-1 , 71-2 und 71-3, 71-4 jeweils im Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.

Weiter sind die Statorpole 71 gebogen. Sie sind beispielsweise C-förmig gebogen. Dabei sind die Statorpole 71 der jeweils radial inneren Umfangsreihe 71-1 , 71-3 von radial außen betrachtet konkav gebogen und sind die Statorpole 71 jeweils der radial äußeren Umfangsreihe 71-2, 71-4 von radial außen betrachtet konvex gebogen, so dass ihre einander zugewandten Abschnitte gemeinsam die Teil-Wicklungsräume 80-1 , 80-2 definieren. Dabei begrenzen die Statorpole 71 der jeweils zwei Reihen die Teil- Wicklungsräume quer zur Umfangsrichtung. Die Statorpole 71 sind hierzu in den einander zugeordneten Umfangsreihen 71-1 , 71-2 und 71-3, 71-4 in umgekehrter Ausrichtung angeordnet.

Weiter ist vorgesehen, dass die Enden der Statorpole 71 Polköpfe 72, 73 bilden (obere Polköpfe 72 und untere Polköpfe 73). Die Polköpfe 72, 73 grenzen an die Permanentmagnete 5 der Figur 8 an und sind von diesen nur durch einen Luftspalt getrennt (entsprechend dem Luftspalt 131 der Figur 1). Hierzu ist vorgesehen, dass die Polköpfe 72, 73 jeweils in einer der Halteplatten 93, 94 angeordnet sind und bündig mit deren Außenseiten 931 , 941 abschließen. Dementsprechend sind in den Figuren 11 bis 13 die oberen Polköpfe 72 in der Ebene der Außenseite 931 der oberen Halteplatte 93 zu erkennen.

In jeder Rotor-Stator-Baugruppe 1110, 1120 der Figuren 8 bis 10 sind mehrere Funktionseinheiten 9 vorgesehen, die in Umfangsrichtung einander anschließen. Beispielsweise sind je Rotor-Stator- Baugruppe 1110, 1120 drei Funktionseinheiten 9 vorgesehen, wobei die Spulenwicklung einer Funktionseinheit jeweils mit einer Phase einer dreiphasigen Wechselspannung beaufschlagt sind.

Es wird darauf hingewiesen, dass eine Kühlung der aktiven Komponenten des Stators anhand von Luft als Kühlmedium beschrieben wurde. Dies ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen. Einerseits können andere Gase als Luft als Kühlmedium eingesetzt werden. Andererseits kann als Kühlmedium auch eine Flüssigkeit eingesetzt werden. Das Kühlfluid kann somit entweder eine Flüssigkeit oder ein Gas wie zum Beispiel Luft sein.

Es wird weiter darauf hingewiesen, dass eine radiale Luftströmung im Stator einer Transversalflussmaschine anhand einer Transversalflussmaschine erläutert wurde, die in eine elektrische Antriebseinheit entsprechend den Figuren 1 bis 5 integriert ist. Dies ist allerdings nur beispielhaft zu verstehen. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung gelten unabhängig von der jeweils realisierten Antriebseinheit, in die die Transversalflussmaschine integriert ist.

Weiter wird darauf hingewiesen, dass in den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Luftspalt zwischen Stator und Rotor sich in radialer Richtung erstreckt (mit einem axialen Normalenvektor der Luftspaltflächen). Das Kühlkonzept kann alternativ derart ausgestaltet sein, dass der Luftspalt axial verläuft (mit einem radialen Normalenvektor der Luftspaltsflächen). Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung gelten auch für ein solches Kühlkonzept.

Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von den hier beschriebenen Konzepten abzuweichen. Weiter wird darauf hingewiesen, dass beliebige der beschriebenen Merkmale separat oder in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden können, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Die Offenbarung dehnt sich auf alle Kombinationen und Unterkombinationen eines oder mehrerer Merkmale aus, die hier beschrieben werden und umfasst diese. Sofern Bereiche definiert sind, so umfassen diese sämtliche Werte innerhalb dieser Bereiche sowie sämtliche Teilbereiche, die in einen Bereich fallen.