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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der Wälzlager, insbesondere auf Wälzlager, die einen Innenring und einen Außenring in relativer Rotation zu einander, und zumindest eine Reihe von Wälzkörpern haben, die zwischen Laufbahnen angeordnet sind, die in den zwei Ringen vorgesehen sind. Die Erfindung betrifft insbesondere Wälzlager zur Verwendung in Elektromotoren für Industrie- oder Automobilanwendungen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Üblicherweise kann ein Wälzlager in einem Rahmen eines Elektromotors oder -maschine befestigt werden, um eine rotierende Welle zu lagern. Wenn die Welle rotiert, kann ein Unterschied im elektrischen Potenzial zwischen der Welle und dem Elektromotor oder - maschine auftreten. Dies erzeugt im Gegenzug ein elektrisches Potenzial zwischen einem rotierenden Lagerring, der mit der Welle verbunden ist, und einem feststehenden Lagerring, der direkt oder indirekt mit dem Rahmen verbunden ist. Der Potenzialunterschied kann zu einer Entladung von Strom durch das Wälzlager führen. Dieses Problem ist von besonderer Bedeutung in Wechselstrom-Elektromotoren, insbesondere wenn der Wechselstrom durch Pulsweitenmodulationstechniken erzeugt wird.
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Strom, der durch ein Wälzlager läuft, kann die Laufbahnen und die Wälzkörper des Lagers beschädigen. Schmieröl des Lagers kann geschwärzt werden und dann die Schmiereigenschaften des Lagers verringern, das kann zu Ring- und Wälzkörperabnutzung und -fehler führen. Elektrische Entladungen können auch Schwingungen erzeugen, die das akustische Geräusch des Systems erhöhen. Zusätzlich können hochfrequente zirkulierende Ströme, die durch den Potenzialunterschied erzeugt werden, elektromagnetisches Rauschen induzieren, das externe elektrische Vorrichtungen nachteilig beeinflussen kann.
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Es ist bekannt, eine rotierende Welle durch Verwendung einer Erdungsbürste zu erden, die leitende Fasern hat, beispielsweise Fasern aus Kupfer oder Kohlenstoff. Jedoch muss die Ausgestaltung herkömmlicher Erdungsbürstenanordnungen allgemein spezifisch für die Größe und Form der Welle und des Gehäuses, das zu erden ist, sein. Es erhöht die Kosten und die Herstellungsverfahrensdauer der Elektromotoranordnung.
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Es wäre daher wünschenswert, ein Wälzlager durch alternative Lösungen elektrisch zu isolieren, die kosteneffizient und einfach zu installieren sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese und andere Probleme werden durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angesprochen.
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Zu diesem Zweck bezieht sich die Erfindung auf ein Wälzlager, das einen ringförmigen Innenring und einen ringförmigen Außenring in relativer Rotation um eine Mittelachse und Wälzkörper aufweist, die zwischen Laufbahnen untergebracht sind, die in den zwei Ringen vorgesehen sind.
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Gemäß der Erfindung weist zumindest einer der Ringe zwei konzentrische ringförmige Ringteile, die aus einem metallischen Material hergestellt sind, und eine ringförmige Schicht auf, die aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, wobei die Schicht zwischen zylindrischen Flächen der zwei Ringteile untergebracht ist.
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Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung, die vorteilhaft aber nicht zwingend sind, kann ein solches Wälzlager ein oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten:
- - Die Wälzkörper sind Kugeln.
- - Das Wälzlager weist des Weiteren einen ringförmigen Käfig auf, der die Wälzkörper umfänglich hält.
- - Die Schicht ist aus einem elastomeren Material, beispielsweise Gummi, Thermoplastik, duroplastischem Material, mit oder ohne Faserfüllstoff, hergestellt.
- - Die zylindrische Fläche von einem der Ringteile ist mit einer umfänglichen Nut ausgestattet.
- - Die zylindrische Fläche des anderen Ringteils ist mit einem umfänglich auskragenden Abschnitt ausgestattet, der zu der Nut gerichtet ist.
- - Die umfängliche Nut ist torodial.
- - Der umfängliche auskragende Abschnitt ist torodial.
- - Die umfängliche Nut ist im Querschnitt durch die Mittelachse an der radialen Ebene zentriert, die durch die geometrischen Mittelpunkte der Kugeln läuft.
- - Das Wälzlager ist mit einer Bürste ausgestattet, die aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist. Die Bürste ist an einem ersten Ring und in Gleitkontakt mit einem Ringteil eines zweiten Rings, fixiert, wobei der Ringteil radial gegenüberliegend zu dem ersten Ring bezüglich einer Schicht ist, die aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist.
- - Die Bürste ist an einem ersten axial auskragenden Abschnitt befestigt, der sich axial von dem ersten Ring erstreckt.
- - Der erste Ring und der erste axial auskragende Abschnitt sind integral gebildet.
- - Der erste axial auskragende Abschnitt ist an einem Träger vorgesehen, an dem der erste Ring fixiert ist.
- - Die Bürste ist in Gleitkontakt mit einem zweiten axial auskragenden Abschnitt, der sich axial von dem Ringteil des zweiten Rings erstreckt.
- - Der Ringteil des zweiten Rings und der zweite axial auskragende Abschnitt sind integral gebildet.
- - Der zweite axial auskragende Abschnitt ist an einem Träger vorgesehen, an dem der Ringteil des zweiten Rings fixiert ist.
- - Der erste Ring ist feststehend und der zweite Ring ist rotierend.
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Die Erfindung betrifft auch einen Elektromotor, der einen feststehenden Motorrahmen oder -gehäuse, eine rotierende Welle der Mittelachse und zumindest ein Wälzlager gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen aufweist, wobei der ersten Ring des Wälzlagers mit dem feststehenden Motorrahmen oder -gehäuse verbunden ist, und der zweiten Ring des Wälzlagers mit der rotierenden Welle verbunden ist.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Herstellungsverfahren eines Wälzlagers gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und weist die folgenden Schritte auf:
- (a) ein Rohr aus einem elastomeren Material wird in einem getrennten Formwerkzeug vulkanisiert; und
- (b) das elastomere Rohr hat die Oberflächen geölt;
- (c) das elastomere Rohr wird zwischen zwei Ringteilen von einem der Ringe gepresst, um eine Schicht zu bilden.
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Ein alternatives Herstellungsverfahren weist die folgenden Schritte auf:
- (a) zwei Ringteile von einem der Ringe sind konzentrisch mit einem radialen Raum dazwischen angeordnet;
- (b) ein erwärmtes elastomeres Material in flüssiger Form wird in den radialen Raum eingespritzt;
- (c) das elastomere Material wird unter spezifischen Druck- und Temperaturbedingungen zwischen den Ringteilen vulkanisiert, um eine Schicht zu bilden.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nun in Zusammenhang mit den angehängten Figuren, als veranschaulichende Beispiele, erklärt werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu beschränken, in denen:
- 1 ein axialer Halbschnitt eines Wälzlagers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist,
- 2 ein axialer Halbschnitt einer zweiten Ausführungsform ist,
- 3 ein axialer Halbschnitt einer dritten Ausführungsform ist,
- 4 ein axialer Halbschnitt einer vierten Ausführungsform ist,
- 5 ein axialer Halbschnitt einer fünften Ausführungsform ist, und
- 6 ein axialer Halbschnitt einer sechsten Ausführungsform ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINIGER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 1 stellt ein Wälzlager 1 mit einer Mittelachse X1 dar. Das Wälzlager 1 weist einen Außenring 2, einen Innenring 3 und eine Reihe von Wälzkörpern 4, hier Kugeln, auf, die in parallelen Ebenen angeordnet sind, die durch einen Käfig 5 gehalten werden.
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Die Ringe 2, 3 sind koaxial mit der Mittelachse X1 in dem normalen Betriebsmodus.
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Der Außenring 2 ist integral gebildet und weist eine äußere zylindrische Fläche 2a, eine zylindrische Bohrung 2b, in der eine Laufbahn 2e für die Wälzkörper 4 gebildet ist, und zwei seitliche Flächen 2c, 2d auf.
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Die Laufbahn 2e ist eine torodiale Nut einer Form, die dazu ausgebildet ist, die Kugeln 4 aufzunehmen.
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Der Außenring 2 ist ein feststehender Ring und ist dazu gedacht beispielsweise in einem Rahmen oder Gehäuse (nicht dargestellt) eines Elektromotors befestigt zu werden.
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In dieser Ausführungsform weist der Innenring 3 einen ersten Ringteil 6, einen zweiten Ringteil 7 und eine Schicht 8 auf, die zwischen den Teilen 6, 7 untergebracht ist.
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Der erste Ringteil 6 weist eine äußere zylindrische Fläche 6a, eine zylindrische Bohrung 6b und zwei seitliche Flächen 6c, 6d auf.
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Die Bohrung 6b des ersten Ringteils 6 ist dazu gedacht, beispielsweise an einer äußeren zylindrischen Fläche einer rotierenden Welle (nicht dargestellt) befestigt zu werden.
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Der zweite Ringteil 7 weist eine äußere zylindrische Fläche 7a, in der eine Laufbahn 7e für die Wälzkörper 4 gebildet ist, eine zylindrische Bohrung 7b und zwei seitliche Flächen 7c, 7d auf.
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Die Laufbahn 7e ist eine torodiale Nut einer Form, die dazu ausgebildet ist, die Kugeln 4 aufzunehmen.
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Der erste Ringteil 6 und der zweite Ringteil 7 sind aus einem metallischen Material hergestellt und sind konzentrisch bezüglich der Mittelachse X1.
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Die Schicht 8 ist radial in einem radialen Raum untergebracht, der zwischen der äußeren zylindrischen Fläche 6a des ersten Ringteils 6 und der zylindrischen Bohrung 7b des zweiten Ringteils 7 definiert ist. Daher weist die Schicht 8 eine äußere zylindrische Fläche 8a, die an der zylindrischen Bohrung 7b des zweiten Ringteils 7 fixiert ist, eine zylindrische Bohrung 8b, die an der äußeren zylindrischen Fläche 6a des ersten Ringteils 6 fixiert ist, und zwei seitliche Flächen 8c, 8d auf.
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Die Schicht 8 ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt. Vorteilhafterweise ist die Schicht 8 aus einem elastomeren Material, beispielsweise Gummi, Thermoplastik, duroplastischem Material, mit oder ohne Faserfüllstoff, hergestellt. Die Auswahl der Härte des Schichtmaterials kann abhängig von der Anwendung und der erforderlichen axialen und radialen Steifigkeit des Lagers 1 variieren.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Schicht 8 durch das ein Spritzen von erwärmtem elastomeren Material in flüssiger Form in den radialen Raum gebildet, der zwischen den zwei konzentrischen Ringteilen 6, 7 definiert ist. Das elastomere Material wird dann unter spezifischen Druck- und Temperaturbedingungen zwischen den Ringteilen vulkanisiert. Das elastomere Material ist dann eng an den Flächen 6a, 7b der Teile 6, 7 angebracht und die zwei Ringteile 6, 7 sind fest miteinander verbunden.
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Gemäß einem alternativen Herstellungsverfahren kann ein Rohr aus einem elastomeren Material in einem getrennten Formwerkzeug realisiert werden. Das vulkanisierte elastomere Material hat seine Flächen geölt. Das elastomere Rohr wird dann zwischen den zwei Ringteilen 6, 7 gepresst, um die Schicht 8 zu bilden.
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Der Innenring 3 hat eine Sandwichstruktur, die mit einer zylindrischen Bohrung 6b, die dazu gedacht ist, an einer rotierenden Welle befestigt zu werden, einer zylindrischen äußeren Fläche 7a, in der eine Laufbahn 7e für die Wälzkörper 4 vorgesehen ist, ausgestattet ist und ist mit einer elektrisch isolierenden Schicht ausgestattet.
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Vorteilhafterweise sind die seitlichen Flächen 6c, 7c, 8c axial ausgerichtet. Vorteilhafterweise sind die seitlichen Flächen 6d, 7d, 8d auch axial ausgerichtet.
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Vorteilhafterweise sind die ausgerichteten seitlichen Flächen 6c, 7c, 8c des Innenrings 3 axial mit der seitlichen Fläche 2c des Außenrings 2 ausgerichtet. Vorteilhafterweise sind die ausgerichteten seitlichen Flächen 6d, 7d, 8. die des Innenrings 3 auch axial mit der seitlichen Fläche 2d des Außenrings 2 ausgerichtet.
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Als eine alternative Ausführungsform, die nicht dargestellt ist, kann zumindest eine der seitlichen Flächen 8c und/oder 8d der Schicht leicht axial bezüglich den anderen seitlichen Flächen 6c, 7c und/oder 6b, 7d jeweils des ersten Ringteils 6 und des zweiten Ringteils 7 verschoben sein. Daher kann an zumindest einer radialen Seite des Innenrings 3 eine Erhebung aus elastomerem Material gebildet sein, um eine axiale Vorspannung des Innenrings 3 zu erlauben, wenn er befestigt ist.
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Die zylindrische äußere Fläche 7a des zweiten Ringteils 7 des Innenrings 3 und die zylindrische Bohrung 2b des Innenrings 2 definieren eine Lagerkammer 9, in der die Wälzkörper 4 in Bewegung zwischen den Ringen 2, 3 sind. Vorteilhafterweise kann die Lagerkammer 9 durch ein Dichtmittel (nicht dargestellt) zwischen den Ringen 2, 3 geschlossen sein. Vorteilhafterweise kann die Lagerkammer 9 mit einem Schmiermittel, z.B. Fett oder Öl, gefüllt sein, um eine Reibung zwischen den Kontaktflächen der bewegenden Komponenten, hier den Wälzkörpern 4, der Laufbahn 7e, die an der zylindrischen äußeren Fläche 7a vorgesehen ist, und der Laufbahn 2e, die an der Bohrung 2b des Innenrings 2 vorgesehen ist, zu reduzieren.
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Der Käfig 5 weist mehrere Hohlräume 5a auf, die dazu ausgebildet sind, die Kugeln 4 unterzubringen und diese gleichmäßig umfänglich beabstandet zu halten. Die Hohlräume 5a haben vorteilhafterweise eine Kugelform.
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Dank der Erfindung ist die Schicht 8 in der Lage, den Innenring 3 elektrisch zu isolieren und dann den Stromfluss von einer rotierenden Welle zu einem Gehäuse oder Rahmen durch die Wälzkörper 4 und den Außenring 2 zu verhindern.
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Ein anderer Vorteil der Erfindung ist, dass die Schicht 8 einen Schwingungsdämpfer bildet, der teilweise die Ringteile entkoppelt. Insbesondere könnte die kritische Biegeresonanz der rotierenden Welle bei einer hohen Geschwindigkeit gedämpft werden. Daher wird auch ein Geräusch stark verringert.
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Alternativ kann der Innenring 3 nicht rotierend sein und der Außenring 2 rotierend oder beide Ringe können relativ zueinander rotierend sein.
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Alternativ kann das Wälzlager 1 mehr als eine Reihe von Wälzkörpern 4 aufweisen.
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Alternativ kann das Wälzlager 1 irgendeine andere Art von Wälzkörpern, wie beispielsweise Kegelrollen, Zylinderrollen, Nadeln, aufweisen.
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Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in 2 dargestellt, in der ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen haben und die sich von der vorherigen Ausführungsform darin unterscheidet, dass der erste Ringteil 6 des Innenrings 3 eine umfängliche Nut 6e aufweist.
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Die äußere zylindrische Fläche 6b des ersten Ringteils 6 ist mit einer umfängliche Nut 6e ausgestattet. Die Nut 6e ist maschinell in dem metallischen Material des ersten Ringteils 6 hergestellt. Die Nut 6e ist konkav und hat eine torodiale Form, d. h. die Nut 6e ist kreisbogenförmig im Querschnitt, der durch die Mittelachse X1 läuft.
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Vorteilhafterweise ist die Nut 6e im Querschnitt durch die Mittelachse an der radialen Ebene, die durch die geometrischen Mittelpunkte der Kugeln 4 läuft, zentriert. Die Nut 6e ist axial zwischen zwei zylindrischen Flächen angeordnet.
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Die zylindrische Bohrung 7b des zweiten Ringteils 7 ist mit einem Abschnitt 7f ausgestattet, der radial nach unten hin zu der Nut 6e des ersten Ringteils 6 auskragt. Der auskragende Abschnitt 7f ist konvex und hat eine torodiale Form, d. h. der Abschnitt 7f ist kreisbogenförmig im Querschnitt, der durch die Mittelachse X1 läuft.
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Vorteilhafterweise ist der Abschnitt 7f im Querschnitt durch die Mittelachse an der radialen Ebene, die durch die geometrischen Mittelpunkte der Kugeln 4 läuft, zentriert. Der Abschnitt 7f ist axial zwischen zwei zylindrischen Flächen angeordnet.
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Die Schicht 8 ist radial in einem radialen Raum untergebracht, der zwischen dem ersten und zweiten Ringteil 6, 7 definiert ist. Genauer ist die Schicht 8 radial zwischen den zylindrischen Flächen 6a, 7b des ersten und zweiten Ringteils 6, 7 und zwischen der umfänglichen torodialen Nut 6e und dem umfänglichen torodialen auskragenden Abschnitt 7f jeweils des ersten und zweiten Ringteils 6, 7 angeordnet. Die Schicht 8 hat eine korrespondierende Form mit dem ersten und zweiten Ringteil 6, 7.
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Dank der gebogenen Form der Schicht 8 und den Verbindungsfläche 6a, 7b und 6e, 7f jeweils der zwei Ringteile 6, 7 wird die axiale und radiale Steifigkeit des Innenrings 3 erhöht.
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Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in 3 dargestellt, in der ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen haben und die sich von den vorhergehenden Ausführungsformen darin unterscheidet, dass der zweite Ringteil 7 des Innenrings 3 eine umfängliche Nut 7g aufweist.
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Die zylindrische Bohrung 7b des zweiten Ringteils 7 ist mit einer umfängliche Nut 7g ausgestattet. Die Nut 7g ist maschinell in dem metallischen Material des zweiten Ringteils 7 hergestellt. Die Nut 7g ist konkav und hat eine torodiale Form, d. h. die Nut 7g ist kreisbogenförmig im Querschnitt, der durch die Mittelachse X 1 läuft.
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Vorteilhafterweise ist die Nut 7g im Querschnitt durch die Mittelachse an der radialen Ebene zentriert, die durch die geometrischen Mittelpunkte der Kugeln 4 läuft. Die Nut 7g ist axial zwischen zwei zylindrischen Flächen angeordnet.
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Die äußere zylindrische Fläche 6a des ersten Ringteils 6 ist mit einem Abschnitt 6f ausgestattet, der radial nach oben hin zu der Nut 7g des zweiten Ringteils 7 auskragt. Der auskragende Abschnitt 6f ist konvex und hat eine torodiale Form, d. h. der Abschnitt 6f ist kreisbogenförmig im Querschnitt, der durch die Mittelachse X1 läuft.
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Vorteilhafterweise ist der Abschnitt 6f im Querschnitt durch die Mittelachse an der radialen Ebene zentriert, die durch die geometrischen Mittelpunkte der Kugeln 4 läuft. Der Abschnitt 6f ist axial zwischen zwei zylindrischen Flächen angeordnet.
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Die Schicht 8 ist radial zwischen dem ersten und zweiten Ringteil 6, 7 untergebracht. Genauer ist die Schicht 8 radial zwischen den zylindrischen Flächen 6a, 7b des ersten und zweiten Ringteils 6, 7 und zwischen dem umfänglichen torodialen auskragenden Abschnitt 6f und der umfänglichen torodialen Nut 6g jeweils des ersten und zweiten Ringteils 6, 7 angeordnet. Die Schicht 8 hat eine korrespondierende Form mit dem ersten und zweiten Ringteil 6, 7.
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Eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist in 4 dargestellt, in der ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen haben und die sich von den vorherigen Ausführungsformen darin unterscheidet, dass das Wälzlager 1 einen Außenring 20 aufweist, der einen ersten Ringteil 26, einen zweiten Ringteil 27 und eine Schicht 28 hat, die zwischen den Teilen 26, 27 untergebracht ist.
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In dieser Ausführungsform weist das Wälzlager 1 einen Außenring 30 auf, der integral gebildet ist und eine äußere zylindrische Fläche 30a, in der eine Laufbahn 30e für die Wälzkörper 4 gebildet ist, eine zylindrische Bohrung 30b und zwei seitliche Flächen 30c, 30d aufweist.
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Der Innenring 20 weist einen ersten Ringteil 26 auf, der eine äußere zylindrische Fläche 26a, eine zylindrische Bohrung 26b und zwei seitliche Flächen 26c, 26d hat.
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Der zweite Ringteil 27 weist eine äußere zylindrische Fläche 27a, in der eine Laufbahn 27e für die Wälzkörper 4 gebildet ist, eine zylindrische Bohrung 27b und zwei seitliche Flächen 27c, 27d auf.
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Der erste Ringteil 26 und der zweite Ringteil 27 sind aus einem metallischen Material hergestellt und sind bezüglich der Mittelachse X1 konzentrisch.
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Die Schicht 28 ist radial zwischen der zylindrischen Bohrung 26b des ersten Ringteils 26 und der äußeren zylindrischen Fläche 27a des zweiten Ringteils 27 untergebracht. Daher weist die Schicht 28 eine äußere zylindrische Fläche 28a, die an der zylindrischen Bohrung 26b des ersten Ringteils 26 fixiert ist, eine zylindrische Bohrung 28b, die an der äußeren zylindrischen Fläche 27a des zweiten Ringteils 7 fixiert ist, und zwei seitliche Flächen 28c, 28d auf.
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Die Schicht 28 ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt. Vorteilhafterweise ist die Schicht 28 aus einem elastomeren Material hergestellt.
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Der Außenring 2 hat eine Sandwichstruktur, die mit einer äußeren zylindrischen Fläche 26a, einer zylindrischen Bohrung 27b, in der eine Laufbahn 27e für die Wälzkörper 4 vorgesehen ist, ausgestattet ist, und ist mit einer elektrisch isolierenden Schicht ausgestattet.
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Vorteilhafterweise sind die seitlichen Flächen 26c, 27c, 28c axial ausgerichtet. Vorteilhafterweise sind auch die seitlichen Flächen 26d, 27d, 28d axial ausgerichtet.
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Vorteilhafterweise sind die ausgerichteten seitlichen Flächen 26c, 27c, 28c des Außenrings 20 axial mit der seitlichen Fläche 30c des Innenrings 30 axial ausgerichtet. Vorteilhafterweise sind auch die ausgerichteten seitlichen Flächen 26d, 27d, 28d des Außenrings 20 mit der seitlichen Fläche 30d des Innenrings 30 axial ausgerichtet.
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Als alternative nicht dargestellte Ausführungsformen und ähnlich zu den Ausführungsformen, die in 2 und 3 dargestellt sind, kann einer der Ringteile 26, 27 des Außenrings 20 eine umfängliche torodiale Nut aufweisen, wobei der andere Ringteil einen umfänglichen torodialen auskragenden Abschnitt aufweist, der sich radial hin zu der Nut erstreckt.
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In einer fünften Ausführungsform der Erfindung, die in 5 dargestellt ist, in der ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen haben, weist das Wälzlager 1 einen Außenring 20, der einen ersten Ringteil 26, einen zweiten Ringteil 27 und eine Schicht 28 hat, die zwischen den Teilen 26, 27 untergebracht ist, wie beispielsweise in 4 dargestellt ist, und einen Innenring 3 auf, der einen ersten Ringteil 6, einen zweiten Ringteil 7 und eine Schicht 8 hat, die zwischen den Teilen 6, 7 untergebracht ist, wie beispielsweise in 1 dargestellt ist.
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Eine sechste Ausführungsform der Erfindung ist in 6 dargestellt, wobei ein Wälzlager 1 mit einer Bürste 40 ausgestattet ist.
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Die Bürste 40 ist aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt, wobei die Bürste beispielsweise leitende Fasern, Fasern aus Kupfer oder Kohlenstoff hat.
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Die Bürste 40 ist an einem Außenring 21 des Wälzlagers 1 fixiert. Der Außenring 21 ist dazu gedacht, an einem Motorrahmen oder -gehäuse fixiert zu werden, wobei die äußere zylindrische Fläche 21b des Außenrings 21 in einer Bohrung des Rahmens oder Gehäuses befestigt ist.
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Der Außenring 21 weist des Weiteren eine seitliche Fläche 21c auf. Die seitliche Fläche 21c des Außenrings ist axial bezüglich den seitlichen Flächen 70c, 80c verschoben. Der Außenring 21 definiert dann einen äußeren axial auskragenden Abschnitt.
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Als eine nicht dargestellte Alternative kann das Wälzlager des Weiteren eine Hülse aufweisen, die an dem Außenring und an dem Motorrahmen oder -gehäuse fixiert ist, aufweisen, wobei die Hülse einen äußeren axial auskragenden Abschnitt bezüglich des Außenrings bildet.
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Die Bürste 40 hat ein freies Ende 40a in Gleitkontakt mit einem Innenring 31 des Wälzlagers ersten
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Der Innenring 31 hat einen ersten Ringteil 60, einen zweiten Ringteil 70 und eine Schicht 80, die zwischen den Teilen 60, 70 untergebracht ist.
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Die Ringteile 60, 70 sind aus einem metallischen Material hergestellt.
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Der zweite Ringteil 70 ist mit einer äußeren zylindrischen Fläche ausgestattet, die eine Laufbahn für die Wälzkörper 40 hat.
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Der erste Ringteil 60 ist mit einer zylindrischen Bohrung 60b ausgestattet, die dazu gedacht ist, auf einer rotierenden Welle befestigt zu werden.
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Die Schicht 80 ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt und ist zwischen einer inneren zylindrischen Fläche des zweiten Ringteils 70 und einer äußeren zylindrischen Fläche des ersten Ringteils 60 untergebracht.
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Der erste Ringteil 6 hat eine seitliche Fläche 60c, die axial bezüglich den seitlichen Flächen 70c, 80c verschoben ist. Der erste Ringteil 60 definiert dann einen inneren axial auskragenden Abschnitt.
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Der äußere axial auskragende Abschnitt des Außenrings 21 umgibt radial den inneren axial auskragenden Abschnitt des ersten Ringteils 60 des Innenrings 31. Die Bürste 40 erstreckt sich radial in den radialen Raum, der zwischen dem äußeren und inneren axial auskragenden Abschnitt definiert ist, wobei die Bürste 40 an dem äußeren Abschnitt und in Gleitkontakt mit dem inneren Abschnitt fixiert ist.
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Der erste Ringteil 60 ist radial gegenüberliegend zu dem Außenring 21 bezüglich der Schicht 80. Die Bürste bildet dann ein Durchgangsmittel für den Strom, wobei der andere Durchgang durch den zweiten Ringteil 70 durch die elektrisch isolierende Schicht 80 isoliert ist.
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Dank der Erfindung läuft der elektrische Strom von der rotierenden Welle zu dem Motorrahmen oder -gehäuse durch aufeinanderfolgend den ersten Ringteil 60, die Bürste 40 und dann den Außenring 2ersten
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In dem alternativen Fall, in dem der Außenring 2 an eine Hülse fixiert ist, läuft der elektrische Strom von der rotierenden Welle zu dem ersten Ringteil 60, der Bürste 40 und dann der Hülse.
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In jedem Fall verhindert die Schicht 80, dass der Strom durch den zweiten Ringteil 70, die innere Laufbahn, die Wälzkörper 4, die äußere Laufbahn und dann den Außenring 2 läuft.
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Das Wälzlager 1 kann als ein zusammengebautes Produkt gebildet sein, das einfach zu transportieren, handhaben und installieren ist.
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Als alternative nicht gezeigte Ausführungsformen kann das Wälzlager 1 mit ähnlichen technischen Merkmalen zu irgendeiner der in 2 bis 5 dargestellten Ausführungsformen ausgestattet sein, wobei sich die Bürste zwischen dem Innen- und Außenring erstreckt, um den Stromdurchgang durch die Laufbahnen und Wälzkörper zu verhindern, wobei diese Abschnitte durch ein oder zwei elektrisch isolierende Schichten isoliert sind.
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Repräsentative, nicht beschränkende Beispiele der vorliegenden Erfindung wurden oben im Detail mit Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung ist lediglich dazu gedacht, einem Fachmann weitere Details zum Durchführen von bevorzugten Aspekten der vorliegenden Lehren zu lehren und ist nicht dazu gedacht, den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken. Des Weiteren kann jedes der zusätzlichen Merkmale und Lehren, die oben offenbart sind, getrennt oder in Zusammenhang mit anderen Merkmalen und Lehren verwendet werden, um ein verbessertes Wälzlager bereitzustellen.
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Darüber hinaus können verschiedene Merkmale der oben beschriebenen repräsentativen Beispiele sowie der verschiedenen unabhängigen und abhängigen Ansprüche unten auf Arten kombiniert werden, die nicht spezifisch und explizit aufgezählt sind, um zusätzliche nützliche Ausführungsformen der vorliegenden Lehren bereitzustellen.
