Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine um fassend ein Rotorpaket und eine Rotorwelle, wobei das Rotorpaket fest auf der Rotorwelle angeordnet ist und wobei die Rotorwelle zumindest bereichsweise einen nicht-kreisförmigen, insbesondere einen polygonen Querschnitt, aufweist, sodass sich zwischen dem Rotorpaket und einer Mantelfläche der Rotorwelle zumindest bereichsweise mehrere sich axial erstreckende Kanäle ausbilden. Wei terhin betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine umfassend einen Stator, einen solchen Rotor und einen Kühlkreislauf, wobei zur Realisierung des Kühl kreislaufs die sich axial erstreckenden Kanäle des Rotors dienen und ein Verfah ren zur Herstellung eines solchen Rotors.

Stand der Technik

Elektrische Maschinen der oben genannten Art dienen der Energiewandlung von elektrischer in mechanischer Energie und umgekehrt und werden als Motor und/oder Generator vielfach im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt.

Elektrische Maschinen umfassen einen feststehenden Stator und einen bewegli chen Rotor, wobei der Rotor in der gängigsten Bauform einer elektrischen Ma schine drehbar innerhalb eines ringförmig ausgebildeten Stators gelagert ist.

Elektrische Maschinen erzeugen aufgrund des dielektrischen Verlusts während ihres Betriebs Wärme, was zum einen eine Verschlechterung des Wirkungsgrads der elektrischen Maschine bewirkt und zum anderen einen zuverlässigen Betrieb der elektrischen Maschine über ihre Lebensdauer negativ beeinflusst. Deshalb ist in Antriebsanordnungen mit elektrischen Maschinen in der Regel eine Kühlvorrich tung vorgesehen, die die zu kühlenden Teile der elektrischen Maschine kühlt.

Konventionelle Kühlungen für elektrische Maschinen bedienen sich eines zirkulie renden gasförmigen oder flüssigen Kühlmittels. Das Kühlmittel zirkuliert beispiels weise in einem Gehäuse der elektrischen Maschine oder in einer als Hohlwelle ausgeführten Rotorwelle, auf der der Rotor der elektrischen Maschine angeordnet ist. Das Kühlmittel nimmt aufgrund seiner Wärmekapazität die Wärme auf und transportiert diese ab.

Wird das Kühlmittel durch die Rotorwelle geleitet, werden in den Endbereichen der Rotorwelle oftmals radiale Bohrungen in der Mantelfläche der Rotorwelle vorgese hen, über die insbesondere die Wickelköpfe mit Kühlmittel versorgt werden kön nen. Hierbei gestaltet sich jedoch insbesondere die Speisung der radialen Boh rungen mit Kühlmittel nach einem festen Verhältnis schwierig. Weiterhin ist der radiale Bauraum von elektrischen Maschinen oftmals begrenzt und die als Hohl welle ausgeführte Rotorwelle kann nur einen sehr kleinen Innendurchmesser auf weisen, was die Effizienz der Kühlung weiter beeinträchtigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Rotor für eine elektrische Maschine anzugeben. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektrische Maschine mit einem erfindungsgemäßen Rotor anzugeben, die sich durch eine verbesserte Rotorkühlung, geringere hydraulische Verluste und somit einem höheren Wirkungsgrad als elektrische Maschinen mit vergleichbaren Kühl konzepten auszeichnet, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rotors anzugeben. Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 15 und ein Verfahren gemäß Anspruch 16 gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäße Rotor umfasst ein Rotorpaket und eine Rotorwelle, wobei das Rotorpaket fest, d.h. axial fest und drehfest, auf der Rotorwelle angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist die Rotorwelle zumindest bereichsweise einen nicht kreisförmigen Querschnitt auf, sodass sich zwischen dem Rotorpaket und einer Mantelfläche der Rotorwelle zumindest bereichsweise mehrere sich axial erstre ckende Kanäle ausbilden. Erfindungsgemäß ist zumindest ein Bereich mit nicht kreisförmigem Querschnitt der Rotorwelle durch Radialschmieden ohne spanende Nachbearbeitung hergestellt, so dass der Bereich mit nicht-kreisförmigem Quer schnitt der Rotorwelle eine Schmiedehaut aufweist.

Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung von Kühlkanälen eines E-Motor Rotors mittels einer radialgeschmiedeten polygonförmigen Rotorwelle durch eine „net shape“ Herstellung, so dass also keine spanende Bearbeitung erfolgt, zumindest in dem oder den Bereichen des Querschnitts der Rotorwelle, die nicht kreisbogen förmig ausgebildet sind, sondern bevorzugt flach ausgebildet sind. Durch diese Art der Formung der Rotorwelle unterscheidet sich die Rotorwelle von nachbearbeite ten Rotorwellen, durch die erstellte Bauteilgeometrie und durch die Oberflächen beschaffenheit, die der Rotorwelle durch den Radialschmiedeprozess verliehen wurde. Auch ist üblicherweise eine „net shape“ Rohfläche matt, eine spanend bearbeitete Oberfläche glänzend.

Die Kühlkanäle weisen durch die bestehende Schmiedehaut besonders gute me chanische und chemische Eigenschaften, wie Festigkeit und Beständigkeit auch bei aggressiveren Kühlmedien in den Kühlkanälen, auf und die Herstellung der Kühlkanäle erfolgt dabei sehr wirtschaftlich und ohne Abfall. Ein Rotorwellen Vormaterial (Fließpressrohling, Rohr, etc) wird erfindungsgemäß radialgeschmiedet (geknetet), bevorzugt durch Abschaltung der Werkstückdreh zahl während des Fertigungsprozesses, so dass prozessbedingt beispielsweise mit 4 Schmiedehämmern eine 4-fach Polygonform mit 4 Abflachungen erzeugt wird, allgemein mit n Schmiedehämmern eine n-fach Polygonform mit n Abfla chungen. Diese Abflachungen werden nicht mehr weiterbearbeitet und bilden zusammen mit bevorzugt aufgepressten Rotorpaketen mit kreisrundem Innen durchmesser axiale Kühlkanäle aus.

Ausgangsmaterial für die Fierstellung der Rotorwelle kann ein beidseitig offenes Rohr oder ein einseitig geschlossener Fließpressrohling sein. Die Bauteilumfor mung (Durchmesserreduktion, Axialausdehnung) kann durch Radialschmieden mit einer Werkstückdrehzahl erfolgen. Ein finaler Radialschmiedeprozessschritt kann durch Abschaltung der Werkstückdrehzahl und radiale Zustellung und axialen Vorschub erfolgen. Danach kann ein Aufpressen eines Rotorstacks bzw. Rotorpa kets erfolgen. Es entsteht dadurch ein fertiger Rotor bereits mit axialen Kühlkanä len.

Im Rahmen der Erfindung erfolgt eine Verfestigung der radialgeschmiedeten, unbearbeiteten Konturen und Beibehaltung der Schmiedehaut des Ausgangsma terials. Dabei ist das Formen komplexer Geometrien möglich, z.B. Polygonformen, eine endkonturnahe Bauteilauslegung möglich und dadurch Kosteneinsparung durch reduzierte mechanische Bearbeitung. Eine wirtschaftliche Fertigung von Kühlkanälen für die Optimierung thermische hoch belasteter Rotoren und damit Senkung der Magnettemperatur bei Permanentmagnet Synchron-Maschinen wird ermöglicht.

Die Richtungsangabe „axial“ entspricht einer Richtung entlang oder parallel zu einer zentralen Drehachse der Rotorwelle. Die Richtungsangabe „radial“ entspricht einer Richtung normal zu der Drehachse der Rotorwelle.

Ein „Bereich“, der beispielsweise kreisförmig oder nicht-kreisförmig ausgebildet sein kann, entspricht erfindungsgemäß einem Abschnitt entlang des Umfangs der Rotorwelle. Ein Teil des Umfangs kann somit kreisförmig, genauer kreisbogenför mig, oder nicht-kreisförmig, genauer nicht-kreisbogenförmig, sein.

Bevorzugt wurde zumindest ein Bereich mit kreisförmigem Querschnitt der Rotor welle nach dem Radialschmieden der Rotorwelle spanend nachbearbeitet, so dass der Bereich mit kreisförmigem Querschnitt der Rotorwelle keine Schmiede haut aufweist. Hierdurch wird ein exakter Sitz beim Aufpressen des Rotorpaketes auf die Rotorwelle erreicht.

Die Rotorwelle weist bevorzugt zumindest bereichsweise einen polygonen Quer schnitt auf. Ein polygoner Querschnitt ist ein Beispiel für einen nicht-kreisförmigen Querschnitt.

Die Rotorwelle kann zumindest teilweise hohl mit einem zentralen Hohlraum aus gebildet sein und zumindest eine radial verlaufende Querbohrung aufweisen, die den zentralen Hohlraum direkt oder indirekt, beispielsweise über einen im Quer schnitt ringförmigen Kanal, nämlich einen Ringkanal, mit zumindest einem sich axial erstreckenden Kanal zwischen der Mantelfläche der Rotorwelle und dem Rotorpaket verbindet.

Die Rotorwelle kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein, wobei die Einzelteile der mehrteilig ausgeführten Rotorwelle fest miteinander verbunden sind.

Die Rotorwelle weist bevorzugt einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt auf, wobei der zweite Abschnitt in einer axialen Rich tung zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt liegt. Das Rotorpa- ket ist vorzugsweise im Bereich des zweiten Abschnitts fest auf der Rotorwelle angeordnet. Weiterhin bevorzugt weist der zweite Abschnitt den nicht kreisförmigen, insbesondere einen polygonen Querschnitt auf, sodass sich zwi schen dem Rotorpaket und der Mantelfläche der Rotorwelle im Bereich des zwei ten Abschnitts der Rotorwelle mehrere sich axial erstreckende Kanäle ausbilden.

Im Bereich des ersten Abschnitts und/oder des zweiten Abschnitts und/oder des dritten Abschnitts der Rotorwelle ist vorzugsweise ein Fluidzuleitungspfad und/oder ein Fluidableitungspfad ausgebildet.

Besonders bevorzugt bildet der zentrale Flohlraum den Fluidzuleitungspfad und/oder den Fluidableitungspfad aus.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der zentrale Flohlraum der Rotorwelle über den ersten Abschnitt bis in den zweiten Abschnitt der Rotorwelle und bildet einen Fluidzuleitungspfad aus, wobei der zentrale Flohlraum über zumindest eine radial verlaufende Querbohrung mit der Mantelfläche der Rotorwelle im Bereich zumindest eines axial verlaufenden Kanals verbunden ist.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist im Be reich des ersten Abschnitts und/oder im Bereich des dritten Abschnitts, angren zend an den zweiten Abschnitt und somit an das Rotorpaket eine Endkappe fest an der Rotorwelle angeordnet.

Die Endkappe ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich radial zwischen der Rotorwelle und der Endkappe ein im Querschnitt ringförmiger Kanal, also ein Ringkanal, ausbildet, wobei der ringförmige Kanal zum einen mit den axial verlau fenden Kanälen im Bereich des zweiten Abschnitts der Rotorwelle verbunden ist und zum anderen über zumindest eine radial verlaufende Querbohrung im ersten Abschnitt der Rotorwelle und/oder im dritten Abschnitt der Rotorwelle mit dem zentralen Hohlraum im Bereich des ersten Abschnitts der Rotorwelle und/oder im Bereich des dritten Abschnitts der Rotorwelle verbunden ist, wobei der zentrale Hohlraum den Fluidzuleitungspfad und/oder den Fluidableitungspfad ausbildet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist die Rotorwelle mehrteilig ausgebildet, wobei in axialer Richtung zwischen den Einzelteilen der Rotorwelle ein Fluidleitelement ausgebildet oder angeordnet ist.

Die Rotorwelle ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass axial zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt der Rotorwelle und/oder axial zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt der Rotorwelle ein Fluidleitelement angeordnet ist.

Das Fluidleitelement ist vorzugsweise im Querschnitt kreisförmig ausgebildet und weist im Bereich seines Außenumfangs einen weiteren ringförmigen Kanal, also einen Ringkanal, sowie zumindest eine radial verlaufende Querbohrung auf. Die radial verlaufende Querbohrung in dem Fluidleitelement verbindet den zentralen Hohlraum der Rotorwelle im Bereich des ersten Abschnitts und/oder des dritten Abschnitts der Rotorwelle mit dem weiteren ringförmigen Kanal, wobei der weitere ringförmige Kanal weiterhin mit den sich axial erstreckenden Kanälen im Bereich des zweiten Abschnitts der Rotorwelle verbunden ist.

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine umfasst einen Stator, einen Rotor entsprechend der vorliegenden Erfindung sowie einen Kühlkreislauf, wobei zur Realisierung des Kühlkreislaufs die sich axial erstreckenden Kanäle des erfindungsgemäßen Rotors dienen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Rotors umfasst, dass zu mindest ein Bereich, bevorzugt alle Bereiche mit nicht-kreisförmigem Querschnitt der Rotorwelle, durch Radialschmieden ohne spanende Nachbearbeitung herge stellt wird, wobei der Rohling in einem finalen Radialschmiedevorgang nicht rotiert wird.

Zumindest ein Bereich, bevorzugt alle Bereiche mit kreisförmigem Querschnitt der Rotorwelle, werden nach dem Radialschmieden der Rotorwelle spanend nachbe arbeitet.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Herstellung einer zumindest teilweise im Querschnitt nicht kreisförmig, nämlich vorzugsweise außenumfänglich teilweise polygon, ausgeführten Welle aus einem im Wesentlichen zylindrischen Rohling mittels Radialschmieden.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Rohling in einem finalen Radi alschmiedevorgang nicht rotiert.

Bei dem Rohling kann es sich um ein beidseitig offenes Rohr oder einen einseitig geschlossenen Fließpressrohling handeln.

Bevorzugt weist das Verfahren zumindest folgende, dem finalen Radialschmiede vorgang zeitlich vorangehende, weitere Schritte auf:

Bereitstellen eines im Wesentlichen zylindrischen Rohlings,

Radialschmieden zumindest eines Wellenabschnitts bei sich drehendem Roh ling.

Unter einem „finalen Radialschmiedevorgang“ kann im Kontext der vorliegenden Erfindung ein letzter Schmiedevorgang, zeitlich nachfolgend auf bereits vorange hende Schmiedevorgänge, jedoch auch ein einzelner Schmiedevorgang, ohne, dass der Rohling zuvor einen Schmiedevorgang durchschritten hat, verstanden werden. Durch das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren ist es auf einfache Art und Weise möglich komplexe Außengeometrien, nämlich Polygonformen, einer Welle zu realisieren. Weiterhin wird eine endkonturnahe Bauteilauslegung ermöglicht und dadurch eine Kosteneinsparung durch einen reduzierten mechanischen Nachbearbeitungsaufwand erzielt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeich nungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Ma- schine.

Fig. 2 zeigt eine isometrische Darstellung einer polygonen Rotor welle.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Rotors in einer ersten Ausführungsvariante in einem Längsschnitt.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Rotors gemäß Fig. 2 in einem Querschnitt entlang der Schnittebene A-A.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Rotors gemäß Fig. 2 in einem Querschnitt entlang der Schnittebene B-B.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Rotors in einer zweiten Ausführungsvariante in einem Längsschnitt. Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Rotors in einer dritten Ausführungsvariante in einem Längsschnitt.

Fig. 8a, 8b, 8c zeigen jeweils eine schematische Darstellung von Querboh rungen in unterschiedlichen Ausführungsvarianten.

Fig. 9a - 9e zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines axial verlaufenden Kanals in unterschiedlichen Ausführungsvari anten.

Fig. 10 zeigt eine schematische Detaildarstellung einer mehrteiligen Rotorwelle mit einem Fluidleitelement.

Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Rotors mit einer Abdichtung.

Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Rohlings vor einem Schmiedevorgang.

Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Rohlings gemäß Fig. 12 nach einem ersten und einem zwei ten Schmiedevorgang mit einem ersten und zweiten Innen durchmesser sowie einem ersten und zweiten Außendurch messer.

Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Welle nach einem ersten und einem zweiten Schmiedevor gang sowie einem finalen Schmiedevorgang, in dem der Rohling nicht rotiert wurde. Fig. 15 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittebene

A-A gemäß Fig. 14.

Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Rohlings und der

Schmiedewerkzeuge.

Fig. 17 zeigt eine Frontalansicht von Fig. 16 in Blickrichtung des

Richtungspfeils 107.

Fig. 18 zeigt eine dreidimensionale Darstellung einer Rotorwelle eines erfindungsgemäßen Rotors.

Fig. 19 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Ausschnitts der Rotorwelle gemäß Fig. 18.

Fig. 20 zeigt eine Schnittdarstellung der Rotorwelle gemäß Fig. 18.

Fig. 21 zeigt eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ro tors mit einer Rotorwelle gemäß Fig. 18.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 ist eine elektrische Maschine 2 schematisch dargestellt. Die elektrische Maschine 2 umfasst einen Rotor 1 , einen Stator 35 und einen Kühlkreislauf (nicht dargestellt). Der Stator 35 umgibt den Rotor 1 außenumfänglich. Der Rotor 1 ist um eine Drehachse 23 drehbar ausgeführt und weist ein Rotorpaket 3 und eine Rotorwelle 4 auf.

In Fig. 2 ist eine isometrische Ansicht einer im Querschnitt nicht-kreisförmigen Rotorwelle 4 dargestellt. Im vorliegenden Fall weist die Rotorwelle 4 eine Polygon- form mit vierzähliger, symmetrischer Abflachung in axialer Richtung auf. In Fig. 3, Fig. 6 und Fig. 7 ist jeweils eine beispielhafte Ausführungsvariante eines Rotors 1 mit einer solchen Rotorwelle 4 in einem Längsschnitt dargestellt. Ein solcher Rotor 1 findet Anwendung in der elektrischen Maschine 2.

Im Allgemeinen, unabhängig von der Ausführungsvariante, umfasst der Rotor 1 ein Rotorpaket 3 und eine Rotorwelle 4 (Fig. 3, Fig. 6, Fig. 7).

Die Rotorwelle 4 ist zumindest teilweise hohl mit einem zentralen, axial verlaufe nen Flohlraum 7 ausgeführt. Der zentrale Flohlraum 7 ist über zumindest eine radiale Querbohrung 8 mit der Mantelfläche 5 der Rotorwelle 4 verbunden.

Die radiale Querbohrung 8 kann je nach Anforderung bzw. Systemeigenschaften, beispielsweise um hydraulische Verluste und erforderliche Pumpleistungen gering zu halten, entsprechend ausgeführte Geometrien aufweisen. Dabei kann die Querbohrung 8 entlang ihrer Quererstreckung gerade (Fig. 8a), also normal zur Drehachse 23, geschrägt (Fig. 8b), also schräg zur Drehachse 23, oder gebogen (Fig. 8c), also turbinenförmig, ausgeführt sein. Weiterhin kann der Durchmesser der Querbohrung 8 an die Systemanforderungen angepasst werden.

Die Rotorwelle 4 weist einen ersten Abschnitt 9, einen zweiten Abschnitt 10 und einen dritten Abschnitt 11 auf, wobei der zweite Abschnitt 10 in einer axialen Rich tung zwischen dem ersten Abschnitt 9 und dem dritten Abschnitt 11 liegt (Fig. 2). Das Rotorpaket 3 ist im Bereich des zweiten Abschnitts 10 fest, d.h. axial fest und drehfest, auf der Rotorwelle 4 angeordnet. Der zweite Abschnitt 10 der Rotorwelle 4 weist den nicht-kreisförmigen, nämlich polygonen Querschnitt auf - derart bilden sich zwischen dem Rotorpaket 3 und einer Mantelfläche 5 der Rotorwelle 4 im Bereich des zweiten Abschnitts 10 der Rotorwelle 4 mehrere sich axial erstre ckende Kanäle 6 aus (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6, Fig. 7). Die sich axial erstreckenden Kanäle 6 dienen der Realisierung des Kühlkreislaufs der elektrischen Maschine 2. Die Richtungsangabe „axial“ entspricht einer Richtung entlang oder parallel zu einer zentralen Drehachse 23 der Rotorwelle 4. Die Richtungsangabe „radial“ entspricht einer Richtung normal zu der Drehachse 23 der Rotorwelle 4.

Die sich ergebende teilweise flache Ausführung der Kanäle 6 und somit optimierte benetzte Fläche ist für hochdrehende Rotorwellen 4 ideal - das Kühlmedium kann direkt unterhalb des Rotorpakets 4 die Verlustwärme bestmöglich abführen. Dies erhöht die Leistung der elektrischen Maschine 2, da die Rotorpaket-Temperatur gesenkt und somit höhere Leistungen bis zum Erreichen der kritischen Tempera turen erreicht werden. Mit zunehmender Drehzahl/Leistung gewinnt dies an Be deutung.

Die sich axial erstreckenden Kanäle 6 können entlang ihrer Längserstreckung einen gleichbleibenden Querschnitt (Fig. 9a) oder einen veränderlichen Quer schnitt (Fig. 9b, Fig. 9c) aufweisen. Weiterhin können die sich axial erstreckenden Kanäle 6 entlang ihrer Längserstreckung eine geradlinige, beliebig geschrägte oder gebogene Geometrie aufweisen (Fig. 9d, Fig. 9e). Zusätzlich kann noch die Orientierung der sich axial erstreckenden Kanäle 6 in Bezug zur Einströmung des Fluids und zur Drehrichtung der Rotorwelle 4 insofern berücksichtigt werden, dass Kühlwirkung, hydraulische Verluste und Fluidgeschwindigkeit in Bezug zur Ge samtleistung der elektrischen Maschine 2 ein Optimum bilden. Dies ist im Speziel len in Bezug zu unterschiedlichen Betriebsmodi der elektrischen Maschine 2 (Vorwärts/Rückwärts, Zug/Schub, Beschleunigung/Konstantfahrt) zu betrachten. Grundsätzlich sind höhere Fluidgeschwindigkeiten bevorzugt, um genug „kaltes“ Fluid an dem Rotorpaket 3 vorbei zu führen.

Im Betrieb begünstigen die Fliehkräfte aus der Rotation der Rotorwelle 4 eine homogene Verteilung und Benetzung des Rotorpakets 3 mit Fluid. Entsprechend bleibt ein Entlüftungskanal zwischen Fluidfilm und Rotorwelle 4 bestehen, wodurch ein Fluidstau im System verhindert wird.

Ordnet man die einzelnen Abschnitte 9, 10, 11 der Rotorwelle 4 der beispielhaften Ausführungsvarianten gemäß Fig. 3, Fig. 6 und Fig. 7 als Bestandteil des Rotors 1 der elektrischen Maschine 2 funktional ein, so ist im Bereich des ersten Abschnitts 9 die Verbindung zu einem Getriebebereich, eine Lagerung der Rotorwelle 4 und eine Fluidzuleitung und/oder Fluidableitung zu finden. Das Mittelstück bzw. der zweite Abschnitt 10 der Rotorwelle 4 überträgt das Drehmoment zum bzw. vom Rotorpaket 3 und dient der Fluid(zu)führung durch den Rotor 1. Dem dritten Ab schnitt 11 kann ebenso eine Lagerung der Rotorwelle 4 sowie eine Fluidzuleitung und/oder eine Fluidableitung und/oder eine Fluidrückführung zugeordnet werden.

Bei dem Fluid handelt es sich Öl aus einem Fluidreservoir. Das Öl kann beispiels weise mittels einer Pumpe, wie zum Beispiel einer mechanischen Pumpe oder einer elektrischen Pumpe, aus dem Fluidreservoir über eine Fluidleitung zu einem Fluidzuleitungspfad 12 der Rotorwelle 4 des Rotors gefördert werden. Ein Fluidab leitungspfad 13 der Rotorwelle 4 des Rotors 1 ist mit der Außenumgebung des Rotors 1 der elektrischen Maschine 2, einer Fluidleitung und/oder mit dem zentra len Flohlraum 7 der Rotorwelle 4 des Rotors 1 verbunden.

Im Folgenden werden drei beispielhafte Ausführungsvarianten eines Rotors 1 gemäß Fig. 3 bis Fig. 7 erläutert. Die Flussrichtung eines Fluids wird stets über Pfeile 33 angezeigt.

In Fig. 3 ist ein Rotor 1 in einer ersten Ausführungsvariante dargestellt. Fig. 4 und Fig. 5 zeigen jeweils den Rotor 1 aus Fig. 3 in einer Querschnittsdarstellung ent lang unterschiedlicher Schnittebenen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten ersten Ausführungsvariante ist der Fluidzuleitungs pfad 12 über einen zentralen Flohlraum 7 im Bereich des ersten Abschnitts 9 der Rotorwelle 4 ausgebildet. Die Fluidzuleitung erfolgt in dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel über eine Rotorlanze 26 mit entsprechendem Durchmesser- Längenverhältnis. Die Rotorlanze 26 kann auch eine Blende zur Fluidmengenbe grenzung aufweisen.

Im Bereich des ersten Abschnitts 9 und im Bereich des dritten Abschnitts 11 , an grenzend an den zweiten Abschnitt 10 und somit an das Rotorpaket 3, ist jeweils eine Endkappe 16 - im Bereich des ersten Abschnitts 9 eine erste Endkappe 24 und im Bereich des dritten Abschnitts 11 eine zweite Endkappe 25 - fest an der Rotorwelle 4 angeordnet.

Die erste Endkappe 24 ist derart ausgebildet, dass sich radial zwischen der Ro torwelle 4 und der ersten Endkappe 24 ein im Querschnitt ringförmiger Kanal 17, also ein Ringkanal, ausbildet, wobei der Ringkanal 17 zum einen mit den vier axial verlaufenden Kanälen 6 im Bereich des zweiten Abschnitts 10 der Rotorwelle 4 verbunden ist und zum anderen über vier radial verlaufende Querbohrungen 8 im ersten Abschnitt 9 der Rotorwelle 4 mit dem zentralen Flohlraum 7 im ersten Abschnitt 9 der Rotorwelle 4, also dem Fluidzuleitungspfad 12, verbunden ist (Fig. 5). Über den Ringkanal 17 zwischen den radiale verlaufenden Querbohrungen 8 und den sich axial erstreckenden Kanälen 6 wird eine möglichst gleichförmige Füllung der sich axial erstreckenden Kanäle 6 nach zentraler Zuführung des Fluids über den zentralen Flohlraum 7 im ersten Abschnitt 9 der Rotorwelle 4 erreicht.

Der Ringkanal 17 ermöglicht somit einen Druckausgleich und eine homogene Verteilung des Fluids.

Die zweite Endkappe 25 weist eine Bohrung und eine an die Bohrung anschlie ßende Abschleudernase 27 auf über die das aus den sich axial erstreckenden Kanälen 6 austretende Fluid zielgerichtet in Richtung zu einem Statorwickelkopf der elektrischen Maschine 2 geschleudert wird. Die Bohrung stellt einen Fluidab leitungspfad 13 dar. Bei dem gezeigten ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bis Fig. 5 erfolgt die Beschickung der Rotorwelle 4 mit Fluid von einer Seite und zwar im Bereich des ersten Abschnitts 9 der Rotorwelle 4 - der Fluidstrom ist in Fig. 3 über die Pfeile 33 schematisch dargestellt. Dieser Ansatz minimiert die Massenträgheit als auch hydraulisch und dynamisch nachteilige Effekte.

Bei Verwendung eines Rotors 1 entsprechend der ersten Ausführungsvariante (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) in einer elektrischen Maschine 2 wird eine sogenannte „nas se“ elektrische Maschine 2 generiert.

In Fig. 6 ist ein Rotor 1 in einer zweiten Ausführungsvariante dargestellt.

Bei der in Fig. 6 dargestellten zweiten Ausführungsvariante erstreckt sich der zentrale Flohlraum 7 der Rotorwelle 4 durch den ersten Abschnitt 9 teilweise in den zweiten Abschnitt 10 der Rotorwelle 4. In dieser zweiten Ausführungsvariante ist der Fluidzuleitungspfad 12 über den zentralen Flohlraum 7 im Bereich des ers ten der erste Abschnitts 9 und des zweiten Abschnitts 10 der Rotorwelle 4 ausge bildet. Im zweiten Abschnitt 10 der Rotorwelle 4 sind der Anzahl an sich axial erstreckenden Kanälen 6 entsprechend viele, also vier, radial verlaufende Quer bohrungen 8 ausgebildet. Der zentrale Flohlraum 7 ist über jeweils eine radial verlaufende Querbohrung 8 mit der Mantelfläche 5 der Rotorwelle 4 im Bereich eines axial verlaufenden Kanals 6 verbunden. Die axial verlaufenden Kanäle 6 weisen in dem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel jeweils entlang ihrer Längserstreckung eine geschrägte Geometrie, nämlich in einer Draufsicht auf den jeweiligen Kanal 6 eine pfeilförmige Geometrie auf (Fig. 9e). Die radial verlaufen den Querbohrungen 8 münden jeweils ausgehend von dem zentralen Flohlraum 7 im Bereich der Spitze 28 der pfeilförmigen Geometrie der sich axial erstreckenden Kanäle 6 (Fig. 9e). Die Fluidzuleitung erfolgt in dem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel über eine Rotorlanze 26 mit entsprechendem Durchmesser-Längenverhältnis, wobei sich die Rotorlanze 26 über den zentralen Hohlraum 7 im ersten Abschnitt 9 der Rotorwelle 4 bis in den zentralen Hohlraum 7im zweiten Abschnitt 10 der Rotor welle 4 erstreckt. Die Rotorlanze 26 kann auch eine Blende zur Fluidmengenbe grenzung aufweisen.

Im Bereich des ersten Abschnitts 9 und im Bereich des dritten Abschnitts 11 der Rotorwelle 4, angrenzend an den zweiten Abschnitt 10 und somit an das Rotorpa ket 3, ist jeweils eine Endkappe 16 fest an der Rotorwelle 4 angeordnet.

Die Endkappen 16 entsprechen in ihrer Ausführung der zweiten Endkappe 25 der ersten Ausführungsvariante gemäß Fig. 3 bis Fig. 5 und weisen jeweils eine Boh rung und eine an die Bohrung anschließende Abschleudernase 27 auf über die das aus den sich axial erstreckenden Kanälen 6 austretende Fluid zielgerichtet in Richtung zu einem Statorwickel köpf der elektrischen Maschine 2 geschleudert wird. Die Bohrung stellt einen Fluidableitungspfad 13 dar.

Bei dem gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 erfolgt die Beschi ckung der Rotorwelle 4 mit Fluid von einer Seite im Bereich des zweiten Ab schnitts 10 der Rotorwelle 4 und zwar mittig in diesem zweiten Abschnitt 10 - der Fluidstrom ist in Fig. 6 über die Pfeile 33 schematisch dargestellt. Hierbei wird ausgehend von der Mitte des zweiten Abschnitts 10 der Rotorwelle 4 eine gegen läufige Durchströmung der Kanäle 6 erreicht - das Fluid wird in der Rotorwelle 4 aufgeteilt und von beiden Seiten gegenläufig durch die Fliehkraft über die Kanäle 6 gepumpt.

Bei Verwendung eines Rotors 1 entsprechend der zweiten Ausführungsvariante (Fig. 6) in einer elektrischen Maschine 2 wird ebenso eine sogenannte „nasse“ elektrische Maschine 2 generiert. In Fig. 7 ist ein Rotor 1 in einer dritten Ausführungsvariante dargestellt.

Bei der in Fig. 7 dargestellten dritten Ausführungsvariante erstreckt sich der zent rale Flohlraum 7 der Rotorwelle 4 durch den ersten Abschnitt 9 und den zweiten Abschnitt 10 teilweise in den dritten Abschnitt 11 der Rotorwelle 4. In dieser dritten Ausführungsvariante ist der Fluidzuleitungspfad 12 über den zentralen Flohlraum 7 im Bereich des ersten Abschnitts 9, des zweiten Abschnitts 10 und des dritten Abschnitts 11 der Rotorwelle 4 ausgebildet.

Im Bereich des ersten Abschnitts 9 und im Bereich des dritten Abschnitts 11 der Rotorwelle 4, angrenzend an den zweiten Abschnitt 10 und somit an das Rotorpa ket 3, ist jeweils eine Endkappe 16 - im Bereich des dritten Abschnitts 9 eine erste Endkappe 24 und im Bereich des dritten Abschnitts 11 eine dritte Endkappe 31 - fest an der Rotorwelle 4 angeordnet.

Die erste Endkappe 24 ist derart ausgebildet, dass sich radial zwischen der Ro torwelle 4 und der ersten Endkappe 24 der im Querschnitt ringförmige Kanal 17 ausbildet, wobei der Ringkanal 17 zum einen mit den axial verlaufenden Kanälen 6 im Bereich des zweiten Abschnitts 10 der Rotorwelle 4 verbunden ist und zum anderen über vier radial verlaufende Querbohrungen 8 im dritten Abschnitt 11 der Rotorwelle 4 mit dem zentralen Flohlraum 7 verbunden ist (Fig. 7). Über den Ring kanal 17 zwischen den radial verlaufenden Querbohrungen 8 und den sich axial erstreckenden Kanälen 6 wird eine möglichst gleichförmige Füllung der sich axial erstreckenden Kanäle 6 nach zentraler Zuführung des Fluids erreicht. Der Ringka nal 17 ermöglicht somit einen Druckausgleich und eine homogene Verteilung des Fluids.

Die Fluidzuleitung erfolgt in dem vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel über eine Rotorlanze 26 mit entsprechendem Durchmesser-Längenverhältnis, wobei sich die Rotorlanze 26 über den zentralen Hohlraum 7 im ersten Abschnitt 9 der Rotorwelle 4, den zentralen Hohlraum 7 im zweiten Abschnitt 10 der Rotorwelle 4 bis in den zentralen Hohlraum 7 im dritten Abschnitt 11 der Rotorwelle 4 erstreckt. Die Rotorlanze 26 kann auch eine Blende zur Fluidmengenbegrenzung aufweisen.

Die dritte Endkappe 31 weist eine Bohrung auf über die das im Bereich des ersten Abschnitts 9 der Rotorwelle 4 aus den sich axial erstreckenden Kanälen 6 austre tende Fluid gezielt beispielsweise zu einer Getriebeanordnung geleitet werden kann. Die Bohrung stellt einen Fluidableitungspfad 13 dar.

Bei dem gezeigten dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 erfolgt die Beschi ckung der Rotorwelle 4 mit Fluid von einer Seite, und zwar im Bereich des dritten Abschnitts 11 der Rotorwelle 4 - der Fluidstrom ist in Fig. 3 über die Pfeile 33 schematisch dargestellt.

Bei Verwendung eines Rotors 1 entsprechend der dritten Ausführungsvariante (Fig. 7) in einer elektrischen Maschine 2 wird eine sogenannte „trockene“ elektri sche Maschine 2 generiert.

In Fig. 10 ist eine Detaildarstellung einer mehrteilig ausgeführten Rotorwelle 4 dargestellt, wobei die Einzelteile der mehrteilig ausgeführten Rotorwelle 4 fest miteinander verbunden sind. Wie in Fig. 10 beispielhaft dargestellt stellt der erste Abschnitt 9 der Rotorwelle 4 ein erstes Teil und der zweite Abschnitt 10 und der dritte Abschnitt 11 (nicht dargestellt) der Rotorwelle 4 gemeinsam ein zweites Teil der mehrteiligen Rotorwelle 4 dar.

In axialer Richtung ist zwischen dem ersten Abschnitt 9 der Rotorwelle 4, also dem ersten Teil und dem kombinierten zweiten Abschnitt 10 und dritten Abschnitt 11 der Rotorwelle 4, also dem zweiten Teil, ein Fluidleitelement 20 angeordnet. Das Fluidleitelement 20 ist im Querschnitt kreisförmig ausgebildet und weist im Bereich seines Außenumfangs einen weiteren ringförmigen Kanal21 , also einen weiteren Ringkanal, sowie zumindest eine radial verlaufende Querbohrung 8 auf. Die radial verlaufende Querbohrung 8 in dem Fluidleitelement 20 verbindet in dem vorliegenden Beispiel den Fluidzuleitungspfad 12 und/oder den Fluidableitungs pfad 13, ausgebildet über einen zentralen Flohlraum 7 im ersten Abschnitts 9 der Rotorwelle 4, mit dem weiteren Ringkanal 21. Der weitere Ringkanal 21 ist zudem mit den sich axial erstreckenden Kanälen 6 im Bereich des zweiten Abschnitts 10 der Rotorwelle 4 verbunden.

In Fig. 11 ist eine Detaildarstellung einer beispielhaften Rotorwelle 4 mit einer Endkappe 16 dargestellt, wobei die Endkappe 16 ein Dichtungselement 34 um fasst. Das Dichtungselement 34 dient der Abdichtung des Kühlkreislaufs im Be reich der Endkappel 6.

Unter der Begrifflichkeit „verbunden“ ist im vorliegenden Dokument im Zusam menhang mit einer Fluidleitung immer „fluidverbunden“ zu verstehen.

Es gibt verschiedene Fertigungsansätze zur Fierstellung der Rotorwelle 4, wobei zwischen ein- und mehrteiligen Varianten differenziert werden kann. Eine einteilige Rotorwelle 4 wird in einem Stück durch z.B. Schmieden, Flämmern etc. aus einem Flalbzeug hergestellt und besitzt (zweckmäßig) eine polygone Außengeometrie als auch einen zentralen Flohlraum im Inneren der Rotorwelle 4. Verzahnungen, La gersitze, Querbohrungen etc. werden nachträglich eingebracht. Bei mehrteiligen Rotorwellen 4 wird mindestens ein Einzelteil, wie beispielsweise der erste Ab schnitt 9 (Fig. 10) und/oder der dritte Abschnitt 11 , in einem Fügeprozess (z.B. Laserschweißen) an ein anderes Einzelteil, zum Beispiel den zweiten Abschnitt 10 der Rotorwelle 4, appliziert. Wesentlich ist, dass das Mittelstück, also der zweite Abschnitt 10 der Rotorwelle 4, Merkmale zur Fluidführung aufweist, nämlich zum Beispiel die sich axial erstreckenden Kanäle 6. Die Kanäle 6 im Bereich des zwei- ten Abschnitts 10 der Rotorwelle 4 können entweder direkt bei der Fertigung des Mittelstücks oder nachträglich mechanisch eingebracht werden. Als Fertigungsver fahren können unter anderem Fließpressen, Schmieden, Flämmern, Fräsen und weitere Verfahren zum Einsatz kommen. Die Kanalform ist abhängig vom Ferti gungsverfahren der Rotorwelle 4, dem zu übertragenden Drehmoment und der Fluidmenge. Die Anzahl der Kanäle 6 kann variieren, ist aber zweckmäßig sym metrisch anzusehen.

Im Folgenden wird ein beispielhaftes Radialschmiedeverfahren beschrieben, aus dem eine außenumfänglich teilweise polygon ausgeführte Welle 108 generiert wird. In Fig. 12 bis Fig. 15 sind dazu einzelne Ausbildungsstufen des Rohlings 101 bzw. der Welle 108 dargestellt.

So zeigt Fig. 12 einen Rohling 101 vor Radialschmiedevorgängen und Fig. 13 einen Rohling 101 nach einem ersten Schmiedevorgang sowie einem zweiten Schmiedevorgang. In Fig. 14, Fig. 15 und Fig. 18 bis Fig. 20 ist die fertige außen umfänglich teilweise polygon ausgeführte Welle 108, also eine Welle 108 mit teil weise nicht kreisförmigem Querschnitt, dargestellt.

Der Rohling 101 stellt das Ausgangsmaterial zur Herstellung der Welle 108 dar. Die in Fig. 14 dargestellte Welle 108 weist einen ersten Wellenabschnitt 105 mit einem ersten Innendurchmesser i1 und einem ersten Außendurchmesser a1 so wie einen zweiten Wellenabschnitt 106 mit einem zweiten Innendurchmesser i2 und einem zweiten Außendurchmesser a2 auf. Der Rohling 101 ist zylindrisch, teilweise hohl mit einem zentralen Hohlraum 104, ausgebildet. In dem vorliegen den Ausführungsbeispiel ist der Rohling 101 ein einseitig geschlossener Fließ pressrohling. Der Rohling 101 ist somit an einer ersten Stirnseite geschlossen und an einer dieser ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite offen ausgeführt, wobei die Öffnung an der zweiten Stirnseite einen Teil des zentralen Hohlraums 104 des Rohlings 101 ist. Eine Radialschmiedevorrichtung zur Herstellung der außenumfänglich teilweise polygon ausgeführten Welle 108 umfasst vier zentrisch symmetrisch um eine Schmiedeachse 102 angeordnete, im Sinne radialer Arbeitshübe antreibbare Schmiedewerkzeuge, nämlich Schmiedehämmer 103. Die Radialschmiedevorrich tung umfasst weiterhin einen Schmiededorn, der sich während eines Schmiede vorgangs zumindest teilweise in dem Hohlraum 104 des Rohlings 101 befindet.

Weiterhin umfasst die Radialschmiedevorrichtung einen Spannkopf zum Halten des Rohlings 101 , wobei der Rohling 101 an seiner geschlossenen Stirnseite an dem Spannkopf gehalten ist. Die Radialschmiedevorrichtung umfasst auch einen Gegenhalter zur axialen Abstützung des Rohlings 101. Der Rohling 101 wird somit während des Schmiedevorgangs bzw. der einzelnen Schmiedevorgänge zwischen Spannkopf und Gegenhalter gehalten.

Der Gegenhalter weist eine Basis und einen an der Basis angelegten Gegenhal- terdorn auf. Der Gegenhalterdorn ist derart ausgebildet, dass er sich teilweise, axial in den zentralen Hohlraum 104 des Rohlings 101 erstrecken kann.

Der Gegenhalterdorn ist zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Teil des Gegen- halterdorns ein Innenteil darstellt und ein zweites Teil des Gegenhalterdorns ein das Innenteil umgebendes Außenteil darstellt.

Das Außenteil ist relativ zum Innenteil axial bewegbar ausgebildet.

Das Innenteil weist einen im Vergleich zum Außenteil kleineren Außendurchmes ser auf. Das Außenteil weist somit einen im Vergleich zum Innenteil größeren Außendurchmesser auf.

Der Gegenhalterdorn des Gegenhalters weist eine größere axiale Erstreckung als der zentrale Hohlraum 104 des Rohlings 101 auf.

Der Gegenhalter, der Spannkopf und der Schmiededorn der Radialschmiedevor richtung sind entlang eines Führungsbettes axial bewegbar. Die Schmiedehämmer 103 der Radialschmiedevorrichtung sind radial bewegbar.

Das Verfahren zur Herstellung der außenumfänglich teilweise polygon ausgeführ ten Welle 108 gemäß Fig. 14 mittels Radialschmieden umfasst die folgenden Schritte:

- Bereitstellen eines zylindrischen Rohlings 101 mit einer zumindest teilweise diesen Rohling 101 durchbrechenden Durchgangsbohrung, die den zentra len Hohlraum 104 des Rohlings 101 ausbildet (einseitig geschlossener Fließpressrohling: Fig. 12),

- Einspannen des Rohlings 101 in den Spannkopf der Radialschmiedevor richtung, sodass eine Öffnung des zentralen Hohlraums 104 auf einer vom Spannkopf abgewandten Stirnseite des Rohlings 101 liegt,

- Axiales Verfahren des Spannkopfs mit dem eingespannten Rohling 101 zu einem ersten Abschnitt des Rohlings 101. Axiales Zustellen eines Gegen halters, sodass ein Gegenhalterdorn, nämlich ein Innenteil und ein Außen teil des Gegenhalterdorns den zentralen Hohlraum 104 des Rohlings 101 bis zu einem definierten Anschlag axial vollständig durchbrechen, wobei der Rohling 101 über das Außenteil vorgespannt wird,

- Radiales Zustellen der Schmiedehämmer 103 zu dem ersten Abschnitt des Rohlings 101 ,

- Rundschmieden des ersten Abschnitts des Rohlings 101 zu einem ersten Wellenabschnitt 105 mit einem ersten Innendurchmesser i1 und einem ers ten Außendurchmesser a1 , wobei sich der Rohling 101 dreht.

- Radiales Freigeben des ersten Wellenabschnitts 105 durch die Schmiede hämmer 103,

- Axiales Verfahren des Außenteils des Gegenhalterdorns in Richtung zur Basis des Gegenhalters aus dem zentralen Hohlraum 104 des Rohlings 101 heraus, wobei der Rohling 101 stirnseitig über das Außenteil vorge spannt wird,

- Axiales Verfahren des Spannkopfs mit dem eingespannten Rohling 101 zu einem zweiten Abschnitt des Rohlings 101 , sodass das Innenteil im Bereich des zweiten Abschnitts liegt und den Hohlraum 4 nur teilweise durchbricht,

- Radiales Zustellen der Schmiedehämmer 103 zu dem zweiten Abschnitt des Rohlings 101 ,

- Rundschmieden des zweiten Abschnitts des Rohlings 101 zu einem zwei ten Wellenabschnitt 106 mit einem zweiten Innendurchmesser i2 und einem zweiten Außendurchmesser a2, wobei sich der Rohling 101 dreht.

- Radiales Freigeben des zweiten Wellenabschnitts 106 durch die Schmie dehämmer 103,

- Axiales Verfahren des Innenteils in Richtung zur Basis des Gegenhalters aus dem zentralen Hohlraum 104 des Rohlings 101 heraus, wobei der Roh ling 101 , wobei der Rohling 101 weiterhin stirnseitig über das Außenteil vorgespannt wird,

- Axiales Verfahren des Spannkopfs und des Gegenhalters mit dem einge spannten Rohling 101 zu dem ersten Wellenabschnitt 105,

- Radiales Zustellen der Schmiedehämmer 103 zu dem ersten Wellenabschnitt 105,

- Polygonschmieden des ersten Wellenabschnitts 105, wobei der Rohling 101 nicht mit einer Drehzahl beaufschlagt wird, sich also nicht dreht,

- Radiales Freigeben des ersten Wellenabschnitts 105 durch die Schmiede hämmer 103.

Das Rundschmieden des zweiten Abschnitts des Rohlings 101 erfolgt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in ein und derselben Radialschmiedevorrich tung wie das Rundschmieden des ersten Abschnitts, wobei die Radialschmiede vorrichtung dazu einen speziell ausgeführten Gegenhalter bzw. Gegenhalterdorn aufweist. Ein Schmieden des zweiten Abschnitts in einer separaten Radialschmie devorrichtung ist jedoch auch denkbar. Weiterhin ist es auch denkbar den Rohling direkt „polygon zu schmieden“, ohne vorangehenden Rundschmiedevorgang.

Eine erfindungsgemäße Welle 108 ist auch in den Fig. 18 bis 21 dargestellt, wobei die Welle 108 in Bereichen mit nicht-kreisförmigem Querschnitt durch Radial schmieden ohne spanende Nachbearbeitung hergestellt ist, so dass die Bereiche mit nicht-kreisförmigem Querschnitt der Rotorwelle 108 roh sind und eine Schmie dehaut 109 aufweisen.

Bereiche mit kreisförmigem Querschnitt der Rotorwelle 108 wurden nach dem Radialschmieden der Rotorwelle 108 spanend nachbearbeitet, insbesondere ge schliffen, so dass die Bereiche mit kreisförmigem Querschnitt der Rotorwelle 108 keine Schmiedehaut aufweisen, sondern Schleifbereiche 110 bilden.

Fig. 21 zeigt eine solche Rotorwelle 108 radial innen in dem Rotorpaket 3, so dass sich zwischen den nicht-kreisförmigen Bereichen der Rotorwelle 108, die die Schmiedehaut 109 aufweisen und den radial außen davon liegenden Bereichen des Rotorpakets 3, sich axial erstreckende Kanäle 6 ausbilden.

Bezuaszeichenliste

Rotor

Elektrische Maschine

Rotorpaket

Rotorwelle

Mantelfläche (der Rotorwelle)

Sich axial erstreckende Kanäle Zentraler Hohlraum Radiale Querbohrung Erster Abschnitt Zweiter Abschnitt Dritter Abschnitt Fluidzuleitungspfad Fluidableitungspfad Endkappe

Ringförmiger Kanal (Ringkanal)

Fluidleitelement

Weiterer ringförmiger Kanal (weiterer Ringkanal) Drehachse (der Rotorwelle)

Erste Endkappe Zweite Endkappe Rotorlanze Abschleudernase

Spitze (der pfeilförmigen Geometrie)

Dritte Endkappe

Pfeil (Richtung des Fluidstroms)

Dichtungselement

Stator 101 Rohling

102 Schmiedeachse

103 Schmiedehammer

104 Zentraler Hohlraum

105 Erster Wellenabschnitt

106 Zweiter Wellenabschnitt

107 Richtungspfeil

108 Welle

109 Schmiedehaut

110 Schleifbereich a1 Erster Außendurchmesser a2 Zweiter Außendurchmesser

11 Erster Innendurchmesser

12 Zweiter Innendurchmesser