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1. WO2021063745 - ANTRIEBSWELLE EINER DYNAMOELEKTRISCHEN MASCHINE UND DEREN HERSTELLUNGSVERFAHREN

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Beschreibung

Antriebswelle einer dynamoelektrischen Maschine und deren Herstellungsverfahren

Die Erfindung betrifft eine Antriebswelle einer dynamoelek trischen Maschine.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine dynamoelektrische Maschine mit mindestens einer solchen Antriebswelle.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Arbeitsmaschine mit min destens einer dynamoelektrischen Maschine der vorgenannten Art.

Obendrein betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer vorgenannten Antriebswelle.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, welches ein digitalisiertes Abbild umfasst, wobei das digita lisierte Abbild zum Simulieren der vorgenannten Antriebswelle oder der vorgenannten dynamoelektrischen Maschine konfigu riert ist.

Außerdem betrifft die Erfindung einen digitalen Zwilling der vorgenannten dynamoelektrischen Maschine oder der vorgenann ten Arbeitsmaschine.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen digitalen Zwil ling, der ein digitalisiertes Abbild der vorgenannten An triebswelle umfasst.

Antriebswellen von Arbeitsmaschinen, wie Lüfter, Kompresso ren, Kränen, Spindeln werden meist von dynamoelektrischen Ma schinen angetrieben. Diese Wellen sind oft mit einem Rotor der dynamoelektrischen Maschine drehfest verbunden und in ei nem oder mehreren Lagern gelagert. Aufgrund der dabei erfor derlichen mechanischen Festigkeit sind diese Wellen aus Mate- rialien geschmiedet, gedreht oder gegossen. Diese Materialien transportieren auch Wärme vergleichsweise gut. Dabei wird je doch Wärme aus unterschiedlichen Wärmequellen an die An triebswellen gekoppelt. Beispielsweise kann somit ein Lager innenring mit dem Blechpaket des Rotors wärmetechnisch in Verbindung stehen. Ebenso wie Komponenten der Arbeitsmaschine mit Bestandteilen der dynamoelektrischen Maschine, wie z.B. Lagern oder dem Rotor wärmetechnisch in Verbindung stehen können. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Wärme von ei ner Wärmequelle mit einer höheren Temperatur zu einer Wärme quelle mit einer niederen Temperatur „fließt". Das kann bei spielsweise zur Aufheizung der Lager und damit gegebenenfalls zur Beeinträchtigung der Schmiereigenschaften führen.

Darüber hinaus können bei einer derartigen Antriebsanordnung auch Lagerströme auftreten, die die Laufbahnen der Lager, insbesondere Wälzlager schädigen können.

Ein möglicher Ansatz, dem vorgenannten Problem zu begegnen und beispielsweise Beeinträchtigung der Schmiereigenschaften zu vermeiden, besteht darin, temperaturbeständigeres Schmier mittel in den Lagern einzusetzen. Dies kann aber aus War-tungs-, Wärmeableitungseffizienz- und Kostengründen uner wünscht sein.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebswelle zu schaffen, die bei verbesserten Wärmeübertra gungseigenschaften einfacher zu warten und günstiger herzu stellen ist.

Die Aufgabe wird mit einer Antriebswelle der vorgenannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebswelle min destens zwei unterschiedliche, voneinander thermisch getrenn te Wärmeleitungs-Pfade umfasst, wobei jeder Wärmeleitungs-Pfad zwei räumlich voneinander getrennte Enden aufweist und derart ausgebildet ist, dass Wärme in eines der beiden Enden in die Antriebswelle einkoppeln und aus dem anderen Ende aus der Antriebswelle auskoppeln kann. Vorzugsweise sind die Wär-meleitungs-Pfade unterschiedlich ausgebildet.

In anderen Worten umfasst die Antriebswelle zumindest zwei thermoisolierenden Schichten, die zumindest zwei Wärmelei-tungs-Pfade definieren diese mindestens zwei Wärmeleitungs-Pfade voneinander thermisch trennen.

Mit einem derartigen Wellenaufbau können auch Lagerströme vermieden werden.

Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass Wärme von Wärmequellen von unterschiedlichem Temperaturniveau ent lang unterschiedlicher Wärmeleitungs-Pfade isoliert voneinan der zu einer Wärmesenke geführt werden können.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Wärmequelle" auch mehrere Wärmequellen von ähnlichem Temperaturniveau verstanden. Die Wärme von solchen Wärmequel len kann über den gleichen Wärmeleitungs-Pfad zur Wärmesenke geführt werden.

Bei einer Ausführungsform kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass ein erstes Ende eines jeden Wärmeleitungs-Pfads an eine Wärmequelle und ein zweites Ende dieses Wärmeleitungs-Pfads an eine Wärmesenke thermisch ankoppelbar ist, wobei die un terschiedlichen Wärmequellen an die unterschiedlichen Wärme-leitungs-Pfade thermisch ankoppelbar sind und die Wärmequel len höhere Temperatur als die Wärmesenke aufweisen.

Von dem Begriff Wärmequelle können auch mehrere unterschied liche Wärmequellen umfasst sein, wenn diese Wärmequellen in etwa gleiches Temperaturniveau aufweisen.

Außerdem kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die unter schiedlichen, voneinander thermisch getrennten Wärmeleitungs-Pfade aus unterschiedlichem Material ausgebildet sind. Als Materialien werden dabei je nach thermischer und mechanischer Anforderung an die Antriebswelle unterschiedlichste Stähle, Metalle, Legierungen und Kunststoffe eingesetzt.

Es kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass die Wärmelei-tungs-Pfade durch entsprechende Schicht oder Schichten vonei nander thermisch getrennt sein können, wobei jede Schicht ein Material umfasst, vorzugsweise aus diesem Material besteht, dessen Wärmeleitfähigkeit schlechter als die Wärmeleitfähig keit der Wärmeleitungs-Pfade ist.

Außerdem kann bei jenen Wärmeleitungs-Pfaden, die an eine äu ßere Mantelfläche der Antriebswelle zumindest teilweise an grenzen, zweckmäßig sein, diese Wärmeleitungs-Pfade von der äußeren Mantelfläche der Antriebswelle thermisch zu trennen, z.B. durch Versehen mindestens einer weiteren thermoisolie-renden Schicht. Dabei kann diese mindestens eine Schicht ein Material umfassen, vorzugsweise aus diesem Material bestehen, dessen Wärmeleitfähigkeit schlechter als die Wärmeleitfähig keit des die Antriebswelle umgebenden Mediums, z.B. der Luft ist.

Es kann zweckdienlich sein, wenn zumindest einer der Wärme-leitungs-Pfade, vorzugsweise jeder Wärmeleitungs-Pfad eine monolithische Struktur bildet.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die unterschiedlichen Wärmeleitungs-Pfade elektrisch voneinander getrennt sind.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann mit Vor teil vorgesehen sein, dass die Wärmeleitungs-Pfade koaxial angeordnet sind.

Des Weiteren kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass jeder Wärmeleitungs-Pfad im Querschnitt in etwa die Form eines Kreissegments, eines Ringsegments, oder eines Kreisringseg ments aufweist.

Ferner kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Antriebs welle eine Aufnahme aufweist, die zum Aufnehmen mindestens einer Wärmesenke eingerichtet ist und vorzugsweise mit der Antriebswelle koaxial angeordnet ist.

Um keinem Wärmefluss von der Arbeitsmaschine ausgesetzt zu sein, kann es zweckmäßig sein, wenn die Antriebswelle eine thermische Blockade aufweist, die einen Wärmefluss in Axial richtung zwischen einem ersten Teil , beispielsweise einem ersten Axialabschnitt der Antriebswelle und einem zweiten Teil, beispielsweise einem zweiten Axialabschnitt der An triebswelle verhindert.

Die Aufgabe wird auch mit einer dynamoelektrischen Maschine mit mindestens einer oben beschriebenen Antriebswelle gelöst.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Maschine min destens zwei Wärmequellen mit jeweils unterschiedlicher Tem peratur und mindestens eine Wärmesenke umfassen, wobei die unterschiedlichen Wärmequellen an die unterschiedlichen, von einander thermisch getrennten Wärmeleitungs-Pfade derart thermisch gekoppelt sind, dass die Wärme von den unterschied lichen Wärmequellen entlang der unterschiedlichen Wärmelei-tungs-Pfade isoliert zu der mindestens einen Wärmesenke flie ßen kann.

Vorzugsweise ist jede Wärmequelle an jeweils einen Wärmelei-tungs-Pfad thermisch gekoppelt und umgekehrt, so dass zwi schen den Wärmequellen und Wärmeleitungs-Pfaden eine Eins-zu-eins-Korrespondenz besteht.

Es kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass mindestens eine der Wärmequellen als ein, vorzugsweise an der Antriebswelle drehfest fixierter Rotorabschnitt oder als ein Lager, in dem die Antriebswelle vorzugsweise gelagert ist und insbesondere mit diesem mechanisch verbunden ist, ausgebildet ist.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Wärmesenke als ein Lüfter oder ein Wärmetauscher ausgebildet ist.

Es kann zweckdienlich sein, wenn an der Wärmesenke keine wei teren Wärmekopplungen vorgesehen sind.

Darüber hinaus kann es zweckdienlich sein, wenn der Lüfter an die Antriebswelle wärmetechnisch gekoppelt ist.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Wärmesenke ein Kühl medium, z.B. Luft umfasst, um an dieses Kühlmedium die Wärme abzugeben. Eine thermische Kopplung kann sich erst sodann über das Kühlmedium einstellen.

Es kann zweckdienlich sein, wenn die Maschine ferner eine Wärme-Trennvorrichtung umfasst, wobei die Wärme-Trennvorrich tung derart ausgebildet und an der Antriebswelle derart ange ordnet ist, dass die Wärme nach dem Auskoppeln aus den unter schiedlichen Wärmeleitungs-Pfaden weiter entlang voneinander thermisch isolierter Pfade von der Maschine abfließen kann.

Es kann vorgesehen sein, dass die Wärmesenke die vorgenannte Wärme-Trennvorrichtung umfasst. Auf diese Weise kann sich die Trennung der Wärme in der Wärmesenke, z.B. in dem Lüfter oder in dem Wärmetauscher fortsetzen.

Außerdem wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Antriebswelle für die oben beschriebe ne dynamoelektrische Maschine gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Rechnergestütztes Konstruieren eines dreidimensionalen Mo dells der vorgenannten Antriebswelle aufgrund einer Ver teilung von Wärmequellen und vorzugsweise -senke(n) in der dynamoelektrischen Maschine entlang der Antriebswelle; Herstellen der Antriebswelle gemäß dem konstruierten drei dimensionalen Modell mittels eines Additive-Manufacturing- bzw. eines 3D-Druck-Verfahrens.

Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Herstellung der An triebswelle durch das Additive-Manufacturing- bzw. eines 3D-Druck-Verfahren entweder entlang oder quer zur Axialrichtung der Antriebswelle erfolgt. Dies bedeutet, dass das Aufträgen von Schichten entweder entlang oder quer zur Axialrichtung der Antriebswelle erfolgen kann.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass das Ausbilden der Wärmeleitungs-Pfade, ihrer wärmetechnischen Trennung, wie z.B. das Ausbilden von den entsprechenden Schichten, oder der Blockade mittels des Additive-Manufacturing- bzw. des 3D-Druck-Verfahrens erfolgen kann.

Somit liegt der Erfindung auch jene Erkenntnis zugrunde, dass eine Antriebswelle mittels eines Additive-Manufacturing- bzw. eines 3D-Druck-Verfahrens derart aus unterschiedlichen Schichten/Materialen gestaltet werden kann, dass nahezu jede Wärmequelle innerhalb der Antriebswelle ihren eigenen "ther mischen Pfad" - Wärmeleitungs-Pfad - zur Wärmesenke hat. Da bei ist der Ausgangspunkt der Herstellung einer derartigen Welle die Kenntnis der Verteilung der Wärmequellen entlang der Antriebswelle. In anderen Worten ist jeder Wärmequelle ihr eigener Andockpunkt an der Welle zugeordnet, wobei die Gesamtheit der Andockpunkte axial und/oder radial und/oder in Umfangsrichtung verteilt sind.

Summa summarum lässt sich mittels eines Additive-Manufactu ring- bzw. eines 3D-Druck-Verfahrens eine Antriebswelle her steilen, die nicht nur der Drehmomentenübertragung auf eine Arbeitsmaschine dient, sondern auch ein ausgewogenes und ef fizientes Wärmemanagement z.B. einer dynamoelektrischen Ma schine und deren Arbeitsmaschine gewährleistet, indem Wärme quellen, die thermisch mit der Welle gekoppelt sind, unabhän gig voneinander kühlbar sind.

Die Erfindung samt weiteren Vorteilen ist im Folgenden an Hand beispielhafter Ausführungsformen näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigt

FIG 1 eine dynamoelektrische Maschine mit einer Antriebs welle;

FIG 2 einen Querschnitt der Antriebswelle der FIG 1;

FIG 3 einen Querschnitt einer Antriebswelle gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;

FIG 4 eine Antriebswelle mit einer Blockade;

FIG 5 eine Antriebsmaschine bzw. -System mit einer dynamo elektrischen Maschine, und

FIG 6 eine Antriebsmaschine bzw. -System mit einer An triebswelle.

Im Folgenden bezeichnen - sofern nicht anders angegeben -gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.

Zunächst wird auf die FIG 1 Bezug genommen. FIG 1 zeigt in einer Detaildarstellung eine dynamoelektrische Maschine 1 mit einer Antriebswelle 2, die der erfindungsgemäßen Antriebswel le entspricht. Auf der Antriebswelle 2 ist ein Rotorabschnitt 3 drehfest fixiert. Ferner ist in der FIG 1 ein Lager 4 der Antriebswelle 2 zu sehen. Die Antriebswelle 2 kann in dem La ger 4 gelagert und mit dieser mechanisch verbunden sein.

Der Rotor und das Lager sind Beispiele von Wärmequellen, de ren Wärme an die Antriebswelle 2 gekoppelt wird. Um diese Wärme effizienter abzuleiten, weist die Antriebswelle 2 zwei unterschiedliche, voneinander thermisch getrennte Wärmelei-tungs-Pfade 20, 21 auf, die sich beispielsweise entlang einer Axialrichtung X der Antriebswelle 2 erstrecken. Eine Rich tung, in die die Wärme in dem gezeigten Beispiel abgeleitet wird, ist mit Pfeilen verdeutlicht (Wärmestromrichtung). Die se Richtung kann der Axialrichtung X der Antriebswelle 2 pa rallel sein. Die Wärmeleitungs-Pfade 20, 21 können aus dem selben oder aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. Die Wärmeleitungs-Pfade 20, 21 können beispielsweise durch eine Schicht 22 eines Materials thermisch getrennt sein, des sen Wärmeleitfähigkeit schlechter als die Wärmeleitfähigkeit beider Wärmeleitungs-Pfade 20, 21 ist. Vorzugsweise ist jeder Wärmeleitungs-Pfad 20, 21 monolithisch.

Jeder Pfad 20 bzw. 21 weist zwei Enden 200, 210 bzw. 201, 211 auf. Es ist zweckdienlich, wenn die Enden des jeweiligen Wär-meleitungs-Pfades räumlich voneinander getrennt sind (siehe FIG 1). Die Wärme kann in ein Ende 200, 201 des entsprechen den Wärmeleitungs-Pfads 20, 21 ein- und aus dem anderen Ende 210, 211 auskoppeln. Figur lässt erkennen, dass der Rotorab schnitt 3 an ein erstes Ende 200 eines ersten Wärmeleitungs-Pfads 20 thermisch ankoppelt und das Lager 4 an ein erstes Ende 201 eines zweiten Wärmeleitungs-Pfads 21 thermisch an koppelt. Die Wärme aus unterschiedlichen Wärmequellen 3, 4 fließt (siehe Pfeilrichtungen) dank thermischer Trennung ent lang der unterschiedlichen Pfade 20, 21 und koppelt aus je weils einem zweiten Ende 210, 211 des entsprechenden Wärme-leitungs-Pfads 20, 21 aus der Antriebswelle 2 aus.

Die zweiten Enden der unterschiedlichen Wärmeleitungs-Pfade stehen sind mit einer Wärmesenke wärmetechnisch gekoppelt.

Als Wärmesenke kann beispielsweise ein mit der Antriebswelle 2 thermisch in Kontakt stehender Lüfter 5 oder ein Wärmetau scher (nicht gezeigt) oder ein Kühlmedium, z.B. Luft, fungie ren. Eine beispielhafte Stromrichtung 6 von Kühlluft ist ebenfalls FIG 1 zu entnehmen. Der Lüfter 5 zieht die Wärme der Antriebswelle 2 ab und gibt sie an das Kühlmedium ab.

Bei der Maschine 1 kann außerdem eine Wärme-Trennvorrichtung 7 vorgesehen sein. Diese Trennvorrichtung ist derart ausge bildet und steht mit der Antriebswelle 2 derart in Kontakt, dass die Wärme die aus dem zweiten Ende eines Wärmeleitungs-Pfads (z.B. des Wärmeleitungs-Pfads 21) nicht in das zweite Ende des anderen Wärmeleitungs-Pfads (z.B. des Wärmeleitungs-Pfads 20) wieder einkoppeln kann. Dadurch kann eine thermi sche Trennung außerhalb der Antriebswelle 2 ermöglicht wer den, um auch dort die thermische Kopplung gering zu halten und damit einen Wärmefluss "zurück" zu der jeweiligen Wärme quelle (z.B. Rotorabschnitt 3 oder Lager 4) zu reduzieren.

Obendrein können dadurch sogenannte „thermische Rückschlüsse" weitestgehend vermieden und gleichzeitig die Effizienz der Wärmeableitung verbessert werden. Die Wärme-Trennvorrichtung 6 kann beispielsweise eine Trennwand aus einem nicht wärme leitfähigen Material oder zumindest einem Material, dessen Wärmeleitfähigkeit schlechter als die Wärmeleitfähigkeit der Luft ist. Beispielsweise kann dasselbe Material verwendet werden, aus dem die Schicht 22 ausgebildet ist.

Der vorgenannte Lüfter 5, z.B. ein Eigenlüfter, kann an jenem Wellenende 23 der Antriebswelle 2 fixiert sein, dass die Wär me abgebenden Wärmequellen - hier dem Rotorabschnitt 3 und das Lager 4 - in Axialrichtung X nachgeordnet ist. Das Wel lenende 23 steht vorzugsweise mit einer Wärmesenke, wie z.B. Kühlmedium 6, Lüfter 5 oder Wärmetauscher (nicht gezeigt) in thermischem Kontakt. Dadurch kann die Konvektion in der dyna moelektrischen Maschine noch weiter verbessert werden. Die FIG 1 lässt erkennen, dass der Lüfter 7 sowohl an die zweiten Enden 210, 211 beider Wärmeleitungs-Pfade 20, 21 thermisch angekoppelt sein kann bzw. in wärmeleitfähigem Kontakt stehen kann. Darüber hinaus ist in FIG 1 erkennbar, dass die vorge nannte Wärme-Trennvorrichtung 7 ein Teil des Lüfters 5 sein kann. Es ist durchaus denkbar, dass mit den zweiten Enden un terschiedlicher Wärmeleitungs-Pfade unterschiedliche Lüfter in wärmeleitendem Kontakt stehen - dadurch können unter schiedliche Wärmeleitungs-Pfade unterschiedliche Wärmesenken haben.

Zusätzlich kann auch innerhalb der dynamoelektrischen Maschi ne 1 ein Hilfswärmeelement 8 (z.B. ein weiterer Lüfter) vor gesehen sein, das entweder Wärme an den Innenraum der dynamo elektrischen Maschine 1 abgibt, oder von dort Wärme aufnimmt und dem Lüfter 5 über einen der Wärmepfade - hier über den ersten Wärmeleitungs-Pfad 20 - zuführt. An dieser Stelle sei betont, dass an jeden Wärmeleitungs-Pfad auch mehrere unter schiedliche Wärmequellen von ähnlichem Temperaturniveau ge koppelt sein können. In dem oben beschriebenen Ausführungs beispiel sind diese Wärmequelle: der Rotorabschnitt 3 und das Hilfswärmeelement 8.

FIG 2 zeigt eine Schnittdarstellung der FIG 1. Die Antriebs welle 2 kann beispielsweise als einer Vollwelle ausgebildet sein. Eine Zusammenschau der FIG 1 und FIG 2 lässt erkennen, dass die Wärmeleitungs-Pfade 20, 21 koaxial angeordnet sein können. Dabei kann der zweite Wärmeleitungs-Pfad 21 in Radi alrichtung kreisförmig und in Axialrichtung U-förmig sein.

Der zweite Wärmeleitungs-Pfad 21 kann - mit Ausnahme seiner zwei Enden 201, 211 - von einer äußeren Mantelfläche 24 der Antriebswelle 2 durch eine weitere Schicht 25 aus einem Mate rial thermisch getrennt sein, dessen Wärmeleitfähigkeit zu mindest schlechter als die Wärmeleitfähigkeit der Luft ist. Hierdurch kann die Wärmeübertagung durch den zweiten Pfad 21 weiter verbessert werden. Der erste Wärmeleitungs-Pfad 20 kann teilweise nicht thermisch isoliert bleiben: der FIG 1 ist zu entnehmen, dass zwischen dem größeren Teil des ersten Wärmeleitungs-Pfads 20 und der äußeren Mantelfläche 24 der Antriebswelle 2 keine Wärmeisolierschicht vorgesehen ist. Ei ne solche Schicht ist aber natürlich denkbar und kann verwen det werden, um Konvektionseigenschaften des ersten Wärmelei-tungs-Pfads 20 zu verbessern.

FIG 2 ist zu entnehmen, dass die thermoisolierende Schicht 22 und die weitere thermoisolierende Schicht 25 in der Antriebs welle 2 einen Zwischenraum definieren, der den Wärmeleitungs-Pfad 21 bildet. Der andere Wärmeleitungs-Pfad 20 ist durch einen Raum gebildet, der zwischen der thermoisolierenden Schicht 22 und der äußeren Mantelfläche 24 der Antriebswelle 2 definiert ist.

FIG 2 lässt insbesondere erkennen, dass die Wärmeleitungspfa de 20, 21 in Umfangsrichtung der Antriebswelle 2 (in sich) geschlossen sein können. Dadurch ist es möglich, Wärme von einer Wärmequelle beispielsweise von einem Lager 4 bei einem beliebigen Rotationswinkel der Antriebswelle 2 abzuführen. In anderen Worten, während sich die Antriebswelle 2 rotiert, können die Wärmeleitungs-Pfade 20, 21 aufgrund ihrer ge schlossenen Form die Wärme von den Wärmequellen ununterbro- chen abführen. Dadurch kann die Effizienz der Wärmeabfuhr ge steigert werden.

FIG 3 zeigt einen Schnitt einer Antriebswelle 2000 quer zu ihrer Axialrichtung X gemäß einer weiteren bevorzugten Aus führungsform. Die FIG 3 verdeutlicht, dass die vorgenannten Wärmeleitungs-Pfade 20, 21 eine andere geometrische Form auf weisen können. Die wärmeleitfähigen Pfade 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 der Welle 2000 können auch - je nach Wärmequelle -in Umfangrichtung betrachtet segmentartig aufgebaut sein.

Dies hängt von der jeweiligen thermischen Kopplung der jewei ligen Wärmequelle an die Antriebswelle 2000 ab.

FIG 3 lässt erkennen, dass die Wärmeleitungs-Pfade 2001 bis 2005 im Querschnitt als Ringsegmente, insbesondere als Kreis ringsegmente der im Querschnitt ringförmigen, insbesondere kreisringförmigen Hohlwelle 2000 ausgebildet sein können. Da bei kann die Wärme und solchen Wärmequellen effizienter abge führt werden, die sich mit der Antriebswelle 2000 mit rotie ren können, beispielsweise der Antriebswelle 2000 fest ver bindbar sind. Die Wärmeleitungs-Pfade 2001 bis 2005 können durch Zwischenräume gebildet sein, die zwischen den ther-moisolierenden Schichten 22 definiert sind. Jede isolierende Schicht 22 kann sich von einer äußeren Mantelfläche 24 der Antriebswelle 2000 bis hin zu einer inneren Mantelfläche 27 der Antriebswelle 2000 erstrecken.

Darüber hinaus lässt die FIG 3 erkennen, dass die Antriebs welle 2000 in ihrem Inneren eine Aufnahme 26 bzw. eine Aus höhlung aufweisen kann. Diese beispielsweise mit der An triebswelle 2000 koaxial angeordnete Aufnahme 26 dient vor zugsweise als Wärmesenke(n). Insbesondere kann durch die Auf nahme ein Kühlmittel 6, z.B. Luft, fließen und eine Wärme übertragung entlang des jeweiligen Wärmeleitungs-Pfads 2001 bis 2005 von der äußeren Mantelfläche 24 zu der inneren Man telfläche 27 der Hohlwelle 2000 ermöglichen. Es versteht sich, dass auch bei dieser Ausführungsform entsprechende, be reits beschriebene technische Merkmale beispielsweise zur Vermeidung der „thermischen Kurzschlüsse" oder zur Verbesse rung der Konvektionseigenschaften vorgesehen sein können, oh ne dass es eine gesonderte Anpassung anderer Merkmale notwen dig wäre.

Um auch von einer Arbeitsmaschine (nicht gezeigt) keinem Wär mefluss ausgesetzt zu sein, kann die Welle 2, 2000 zusätzlich mit einer thermischen und/oder elektrischen Blockade 28 aus gestattet sein (FIG 4). Diese Blockade 28 kann beispielsweise in Form einer mechanischen Kupplung ausgeführt sein und zum Verbinden eines ersten Teils 29 mit einem zweiten Teil 30 der Antriebswelle 2, 2000 eingerichtet sein. Die Blockade 28 kann labyrinthähnlich verlaufen.

Die oben beschriebene Antriebswelle 2, 2000 kann mit Hilfe eines Additive-Manufacturing-Verfahrens bzw. eines 3D-Druck-Verfahrens hergestellt werden. Dabei dient als Ausgangspunkt der Herstellung einer derartigen Welle 2, 2000 die Kenntnis der Verteilung der Wärmequellen 3, 4 und vorzugsweise der Wärmesenke (n) 5, 6 entlang der Antriebswelle 2, 2000. Jede Wärmequelle 3, 4 weist ihre Andockpunkte bzw. -stellen an der Antriebswelle 2, 2000 auf, die axial und/oder radial und/oder in Umfangsrichtung verteilt sind. Durch diese Andockstellen können beispielsweise die Positionen der (ersten) Enden 200, 201 der Wärmeleitungs-Pfade 20, 21 bestimmt/vorgegeben wer den. Anhand dieser Kenntnis kann ein 3D-Modell der herzustel lenden Antriebswelle 2, 2000 auf einem Computer konstruiert werden. Dieses Modell dient als Input für ein Additive-Manufacturing-Verfahren oder ein 3D-Druck-Verfahren, mit dem aus unterschiedlichen Schichten/Materialen die Antriebswelle 2, 2000 mit den mindestens zwei unterschiedlichen, voneinan der thermisch getrennten Wärmeleitungs-Pfaden 20, 21, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 hergestellt wird.

Die vorgenannte Blockade 28 kann beispielsweise ebenfalls mittels des Additive-Manufacturing-Verfahrens ausgebildet sein.

FIG 5 zeigt beispielhaft eine Antriebsmaschine bzw. -System 100 mit der vorgenannten dynamoelektrischen Maschine 1.

FIG 6 zeigt beispielhaft eine Antriebsmaschine bzw. -System 100 mit einer der vorgenannten Antriebswellen 2, 2000.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Figuren 1 bis 4 Screenshots aus einem erfindungsgemäßen Computerprogramm bzw. aus erfindungsgemäßen digitalen Zwillingen sein können. Somit zeigen die Figuren 1 bis 4 auch ein digitalisiertes Abbild der Antriebswelle 2, 2000 sowie alle anderen oben beschriebe nen Merkmale der Antriebswelle 2, 2000.

Mit dem genannten Computerprogramm und/oder dementsprechenden digitalen Zwilling ist es beispielsweise möglich, den Wärme fluss innerhalb der Antriebswelle 2, 2000 und/oder innerhalb der der dynamoelektrischen Maschine 1 bzw. der diese dynamo elektrischen Maschine 1 umfassenden Antriebsmaschine zu simu lieren, ohne wirkliche Versuche durchführen zu müssen.

Es ist ersichtlich, dass Abänderungen und/oder Hinzufügungen von Teilen an der zuvor beschriebenen Antriebswelle, an ihrem Herstellungsverfahren oder an der dynamoelektrischen Maschine erfolgen können, ohne dass vom Gebiet und Umfang der vorlie genden Erfindung abgewichen wird. Ebenfalls ersichtlich ist, dass die Erfindung zwar in Bezug auf einige konkrete Beispie le beschrieben worden ist, ein Fachmann jedoch sicher in der Lage sein sollte, viele andere entsprechende Formen einer An triebswelle, ihres Herstellungsverfahrens oder einer dynamo elektrischen Maschine zu erhalten, die die in den Ansprüchen dargelegten Eigenschaften aufweisen und damit alle in den dadurch festgelegten Schutzumfang fallen.

Die Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen lediglich zum bes seren Verständnis der vorliegenden Erfindung und bedeuten auf keinen Fall eine Beschränkung der vorliegenden Erfindung.