DE10152360A1

DE10152360A1 - Strom-Schutz-Scheibe

Info

Publication number: DE10152360A1
Application number: DE10152360A
Authority: DE
Inventors: Lutz Karstaedt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: DE10152360B4; DE20106984U1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine einstückige Strom-Schutz-Scheibe, die evtl. Potentialunterschiede zwischen Wälzlager-Innen- und Wälzlager-Außenring abbaut, ohne dass gefährliche Ströme über die Wälzkörper-Kontaktstellen fließen. Dies wird mittels niederohmiger Gleitkontakte erreicht, die entweder am Innenring oder am Außenring stirnseitig anlaufen. Ein wesentliches Merkmal ist dabei, dass die "SSS" direkt am Wälzlager und am Wälzlager-Gehäusesitz kontaktiert. Die "SSS"-Abmessungen sind dabei so gewählt, dass auch bei bestehenden Konstruktionen keine oder nur geringfügige Anpassungen notwendig sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strom-Schutz-Scheibe (kurz: "SSS") aus hochleitendem Material gemäß Fig. 1 (Draufsicht) und Fig. 2 (Schnitt A-B, Fig. 1), die auftretende Spannungspotentiale in E-Maschinen zwischen Welle + Gehäuse abbauen soll, ohne daß Ströme über die Wälzkörper der Wälzlager fließen.

Die "SSS" weist mindestens zwei eng gegenüberliegende (minimal möglicher Abstand, siehe Fig. 1/Pos. 30) Gleitkontakte (Fig. 1/Pos. 1; 2; 3 oder 4) aus hochleitendem und verschleißfestem Material auf, die mit den in Umfangsrichtung verlaufenden Federlaschen (Fig. 1/Pos. 17; 18; 19; oder 20) leitend verbunden sind und im eingebauten Zustand unter leichter Vorspannung gegen die Stirnseite des rotierenden Innenringes (Fig. 4/Pos. 22) anlaufen.

Zur Gehäusekontaktierung weist die "SSS" mindestens 1 speziell geformtes "Kontaktohr" (Fig. 1/Pos. 5; 6; 7) auf. Der Radius "R" (Fig. 1/"R") bzgl. des Kontaktpunktes (Fig. 1/ Pos. 13) der "Kontaktohren (Fig. 1/Pos. 5; 6; 7) ist dabei so gewählt, daß sich ein strammer Sitz im Gehäuse ergibt. Der Krümmungsradius "r" (Fig. 1/"r") ist dabei so gewählt, daß dieser deutlich kleiner als "R" (Fig. 1/"R") ist, sodaß sich eine punktförmige Kontaktierung ergibt.

Die so geformten "Kontaktohren" (Fig. 1/Pos. 5; 6; 7) durchstoßen alle vorhandenen Öl- oder Fettfilme und garantieren einen direkten metallischen Kontakt.

Mittels dieser "Kontaktohren" (Fig. 1/Pos. 5; 6; 7) wird eine extrem niederohmige Verbindung zwischen dem Innenring und dem Gehäuse geschaffen.

Damit erreicht man eine deutliche Verbesserung gegenüber dem aktuellen Stand der Technik, der z. B. im Gebrauchsmuster 299 16 854.9 beschrieben wird.

Die Verbesserung geht aus dem Vergleich der Gesamtwiderstände hervor.

In Fig. 3 ist der Stand der Technik dargestellt.

Der Gesamtwiderstand zwischen den Betrachtungspunkten "A" und "B" (Fig. 3/"A" + "B") beträgt über die Strombrücke (Fig. 3/Pos. 27):

R_ges = R_Ü1 + R_IR + R_Ü5 + R_KSS + R_Ü6 + R_AR + R_Ü4 (alle Widerstände sind in Fig. 3 dargestellt)

In Fig. 4 ist der erfindungsgemäße Zustand dargestellt. Hier beträgt der Gesamtwiderstand zwischen den Betrachtungspunkten "A" und "B" über die "SSS" (Fig. 4/Pos. 21):

R_ges = R_Ü1 + R_IR + R_Ü5 + R_KSS + R_Ü6 (alle Widerstände sind in Fig. 4 dargestellt)

Die Widerstände R_AR + R_Ü4 entfallen bei der erfindungsgemäßen Lösung.

Da R_Ü4 aufgrund der Spielpassung zwischen Außenring (Fig. 3/Pos. 24) und Gehäuse (Fig. 3/Pos. 25) und des vorhandenen Fett-/Ölfilmes im Passungsspalt erhebliche Widerstandswerte annehmen kann, ist die direkte Gehäusekontaktierung ein klarer, technischer Vorteil.

Ein weiteres wesentliches Merkmal stellen die Axial-Federlaschen (Fig. 1/Pos. 8; 9; 10) + (Fig. 2/Pos. 8; 14) dar, von denen die "SSS" mindestens 1 aufweist. Diese Federlaschen sollen das immer vorhandene Spiel (Fig. 3/Pos. 28) zwischen Lageraußenring (Fig. 3/Pos. 24) und Deckel (Fig. 3/Pos. 29) ausgleichen und gleichzeitig auch eine zusätzliche, niederohmige Kontaktierung (Fig. 4/"R_Ü7") zum Außenring (Fig. 4/Pos. 24) herstellen.

Dabei durchstößt die "scharfe" Axial-Federlaschen-Kante (Fig. 1/Pos. 14; 15; 16) bei axialer Stauchung durch den Deckel (Fig. 4/Pos. 29) evtl. vorhandene Öl-/Fettfilme und schafft so einen metallischen niederohmigen Kontakt (Fig. 4/"R_Ü7").

Da der Gesamtwiderstand von parallelen Widerständen kleiner als der kleinste Einzelwiderstand (Fig. 4/"R_Ü6 < R_Ü7 + R_AR + R_Ü4") ist, ergibt sich im System eine extrem niederohmige Strombrücke, sodaß keinerlei Ströme mehr über die Wälzkörper fließen können.

Claims

1. Strom-Schutz-Scheibe ("SSS") gemäß Beschreibung, dadurch gekennzeichnet, daß ein niederohmiger Stromweg zwischen dem Innenring (Fig. 4/Pos. 22) und dem Gehäuse (Fig. 4/Pos. 25) geschaffen wird.

2. "SSS" gemäß Beschreibung, dadurch gekennzeichnet, daß die "SSS" aus hochleitendem Material besteht.

3. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Axial-Federlaschen (Fig. 1/Pos. 8, 9, 10) + (Fig. 2/Pos. 8 + 14) ein weiterer niederohmiger Stromweg zwischen dem Innenring (Fig. 4/Pos. 22) und dem Außenring (Fig. 4/Pos. 24 + "R_Ü7") besteht.

4. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekontaktierung mittels speziell geformter "Kontaktohren" (Fig. 1/Pos. 5, 6, 7) erfolgt.

5. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktpunkte (Fig. 1/Pos. 13) der "Kontaktohren" (Fig. 1/Pos. 5, 6, 7) mit strammem Sitz im Gehäuse (Fig. 4/Pos. 25) sitzen.

6. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktradien "r" (Fig. 1/"r") der "Kontaktohren" (Fig. 1/Pos. 5, 6, 7) deutlich kleiner sind als der Kontaktpunkt-Radius "R" (Fig. 1/"R").

7. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 speziell geformte Axial-Federlaschen (Fig. 1/Pos. 8, 9, 10) + (Fig. 2/Pos. 8 + 14) vorhanden sind.

8. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axial-Feder-Laschen (Fig. 1/Pos. 8, 9, 10) scharfkantige Kontaktkanten (Fig. 1/Pos. 14, 15, 16) aufweisen.

9. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 unabhängig voneinander axial vorgespannte Gleitkontakte (Fig. 1/Pos. 1, 2, 3, 4) vorhanden sind.

10. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils 2 Gleitkontakte (Fig. 1/Pos. 1 + 2/3 + 4) den minimalsten Abstand (Fig. 1/Pos. 30) zueinander haben.

11. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkontakte (Fig. 1/Pos. 1, 2, 3, 4) aus hochleitendem und verschleißfestem Material bestehen.

12. "SSS" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkontakte(Fig. 1/Pos. 1, 2, 3, 4) leitend mit Federlaschen (Fig. 1/17, 18, 19, 20) verbunden sind, die in Umfangsrichtung verlaufen.