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Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung, umfassend ein Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring und Wälzkörpern, wobei der Innenring eine Innenringlaufbahn sowie der Außenring eine Außenringlaufbahn aufweist, und die Wälzkörper zwischen Innenring und Außenring wälzend gelagert sind, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring ein stromleitendes Element angeordnet ist, welches den Innenring mit dem Außenring stromleitend verbindet.
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Beim Einsatz von Wälzlagern z.B. in bzw. an elektrischen Maschinen oder innerhalb eines hybridisierten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, kann es zu einem Stromdurchgang kommen. Die Schaltimpulse von Umrichtern führen beispielsweise zum Aufbau einer Spannung zwischen den Lagerringen von Wälzlagern. Diese Spannung wird durch Durchschläge immer wieder abgebaut. Unter ungünstigen Bedingungen kommt es infolge dessen zu Stromdurchgangsschäden an Laufbahnen und Wälzkörpern. Somit besteht die Gefahr eines vorzeitigen und unerwarteten Ausfalls des Lagers und damit der gesamten elektrischen Maschine. Neben dem erhöhten Wartungsaufwand entstehen durch den Stillstand der Maschine zusätzliche Kosten.
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Aus dem Stand der Technik sind stromisolierte Wälzlager bekannt, die schädliche Lagerströme unterbinden sollen. So werden beispielsweise Wälzlager mit einer Keramikisolierung am Außen- oder Innenring eingesetzt. Stromisolierte Wälzlager sind jedoch vergleichsweise teuer und werden daher nicht allzu häufig eingesetzt.
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Im Lichte des vorbekannten Standes der Technik ist es somit die Aufgabe der Erfindung eine Wälzlageranordnung mit einem verbesserten Schutz vor schädlichen Lagerströmen bereitzustellen. Es ist insbesondere auch die Aufgabe der Erfindung, eine Wälzlageranordnung bereitzustellen, die einen Schutz vor schädlichen Lagerströmen in einer naßlaufenden Wälzlageranordnung realisiert.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wälzlageranordnung, umfassend ein Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring und Wälzkörpern, wobei der Innenring eine Innenringlaufbahn sowie der Außenring eine Außenringlaufbahn aufweist, und die Wälzkörper zwischen Innenring und Außenring wälzend gelagert sind, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring ein stromleitendes Element angeordnet ist, welches den Innenring mit dem Außenring stromleitend verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das stromleitende Element eine im Stromfluß liegende schwammförmige Trägerstruktur umfasst, die zumindest abschnittsweise mit einer Graphen-enthaltenen oder vollständig aus Graphen gebildeten Beschichtung versehen ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Wälzlageranordnung kann diese einen reibungsarmen Schutz vor schädlichen Lagerströmen bereitstellen. Ferner ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch geeignet, bei naßlaufenden Wälzlagern angewendet zu werden, zum einen, da die Graphen-beschichtete schwammförmige Trägerstruktur eine wasserabweisende Oberfläche ausbildet und gleichzeitig eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit besitzt. Zudem hat ein derartiger „Graphen-Schwamm“ die Eigenschaft, dass er seiner vorteilhaften Adsorptionseigenschaften Öle und Fette in sich aufnimmt und bindet. So kann beispielsweise die Gefahr eines Aufbaus eines elektrisch nicht leitenden Ölfilms zwischen der schwammförmigen Trägerstruktur und einem Lagerring reduziert werden. Schließlich bewirkt die poröse, zellenartige Struktur und die innere Oberfläche der schwammförmigen Trägerstruktur, dass eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Kontaktstellen zu einem Lagerring ausgebildet sind, wodurch eine permanente elektrische Leitfähigkeit, selbst bei naßlaufenden Wälzlagern gewährleistet wird.
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Die Graphen-enthaltene oder vollständig aus Graphen gebildete Beschichtung findet sich insbesondere auch, zumindest abschnittsweise, auf der innenliegenden Zellstruktur der schwammförmigen Trägerstruktur, wodurch sich eine besonders gute Leitfähigkeit der schwammförmigen Trägerstruktur ergibt.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Wälzlager können insbesondere dazu verwendet werden, Drehbewegungen mit möglichst geringen Reibungsverlusten zu übertragen. Wälzlager können insbesondere zur Fixierung von Achsen und Wellen eingesetzt werden, wobei sie, je nach Bauform, radiale und/oder axiale Kräfte aufnehmen und gleichzeitig die Rotation der Welle oder der so auf einer Achse gelagerten Bauteile ermöglichen.
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Hierzu sind zwischen einem Innenring und einem Außenring des Wälzlagers rollende Wälzkörper angeordnet. Zwischen diesen drei Hauptkomponenten Innenring, Außenring und den Wälzkörpern tritt innerhalb des Wälzlagers in der Regel hauptsächlich Rollreibung auf. Da die Wälzkörper im Innen- und Außenring bevorzugt auf gehärteten Stahlflächen mit optimierter Schmierung abrollen können, ist die Rollreibung derartiger Lager relativ gering.
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Der Innenring kann insbesondere die Wälzlager aufnehmende Welle mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern verbinden. Dabei kann insbesondere die Welle mit der der Welle zugewandten Seite der Mantelfläche des Innenrings verbunden sein, wobei auf der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Innenringlaufbahn die Wälzkörper des Wälzlagers wälzen. Der Innenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Es ist grundsätzlich denkbar, den Innenring einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden.
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Der Außenring kann insbesondere die Wälzlager aufnehmende Lagerung mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern verbinden. Dabei kann insbesondere die Lagerung mit der der Lagerung zugewandten Seite der Mantelfläche des Außenrings verbunden sein, wobei auf der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Außenringlaufbahn die Wälzkörper des Wälzlagers wälzen. Der Außenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Es ist grundsätzlich denkbar, den Außenring einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden.
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Die Wälzkörper haben abhängig von der Wälzlagerbauart die Form einer Kugel oder einer Rolle. Sie wälzen sich auf den Laufbahnen des Wälzlagers ab und haben die Aufgabe, die auf ein Radialwälzlager wirkende Kraft vom Außenring auf den Innenring und umgekehrt zu übertragen. Bei einem Axialwälzlager übertragen die Wälzkörper die auf das Axialwälzlager wirkenden Kräfte zwischen den Laufscheiben. Rollenförmige Wälzkörper werden auch als Rollenwälzkörper und kugelförmige Wälzkörper als Lagerkugel bezeichnet.
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Wälzkörper können in einem Käfig oder durch Wälzkörperdistanzstücke geführt und voneinander beabstandet sein. Es ist grundsätzlich auch denkbar, ein käfigloses Wälzlager auszubilden, welches auch als vollrolliges Wälzlager bezeichnet wird. Bei vollrolligen Wälzlagern können sich benachbarte Wälzkörper kontaktieren.
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Die Wälzkörper können innerhalb des Wälzlagers insbesondere auf der Innenringlaufbahn des Innenrings abwälzen. Hierzu kann vorteilhafter Weise die Oberfläche der Innenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein, beispielsweise auch durch ein entsprechendes Oberflächenbehandlungsverfahren und/oder durch Aufbringen einer entsprechenden zusätzlichen Materialschicht. Die Innenringlaufbahn kann eben oder profiliert ausgebildet sein. Eine profilierte Ausgestaltung der Innenringlaufbahn kann beispielsweise zur Führung der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn dienen. Eine ebene Ausformung der Innenringlaufbahn kann hingegen beispielsweise eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn erlauben.
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Die Wälzkörper können innerhalb des Wälzlagers insbesondere auf der Außenringlaufbahn des Außenrings abwälzen. Hierzu kann vorteilhafter Weise die Oberfläche der Außenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein, beispielsweise auch durch ein entsprechendes Oberflächenbehandlungsverfahren und/oder durch Aufbringen einer entsprechenden zusätzlichen Materialschicht. Die Außenringlaufbahn kann eben oder profiliert ausgebildet sein. Eine profilierte Ausgestaltung der Außenringlaufbahn kann beispielsweise zur Führung der Wälzkörper auf der Außenringlaufbahn dienen. Eine ebene Ausformung der Außenringlaufbahn kann hingegen beispielsweise eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper auf der Außenringlaufbahn erlauben.
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Ein Wälzlager kann eine Dichtung aufweisen, um ein Austreten von Schmiermittel aus dem Wälzlager oder ein Eintreten von Schmutz oder Feuchtigkeit in das Wälzlager zu verhindern. Hierzu können die eingesetzten Dichtungen mit einer oder mehreren Dichtlippen versehen sein, die an einem Bauteil des Wälzlagers anliegen können.
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Diese sind derart ausgelegt, dass sie zum einen möglichst über die gesamte Lebensdauer das Lager abdichten, andererseits die Reibung durch die anliegende Dichtung nicht zu hoch ist.
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Das Wälzlager kann ein Schmiermittel aufweisen, welches zur Reduzierung der Reibung und des Verschleißes zwischen sich bewegenden Bauteilen des Wälzlagers dient. Ein Schmiermittel kann ferner zur Kühlung und Wärmeabfuhr, zur Schwingungsdämpfung, zur Herstellung einer Dichtwirkung, zur Abfuhr von Schmutzstoffen sowie Abrieb, und/oder zum Korrosionsschutz in einer Wälzlageranordnung eingesetzt sein. Ein Schmiermittel kann ausgewählt sein aus der Gruppe der Schmieröle, Schmierfette und/oder der Festkörperschmierstoffe.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die schwammförmige Trägerstruktur den Innenring und/oder den Außenring kontaktierend, elektrisch leitend anliegt. Hierdurch kann ein besonders günstiger Stromübergang zwischen dem stromleitenden Element und einem der Wälzlagerringe hergestellt werden.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass das stromleitende Element eine elektrisch leitfähige Ringscheibe aufweist, welche in elektrischer Reihenschaltung zu der schwammförmigen Trägerstruktur zwischen dem Innenring und/oder dem Außenring angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, den Materialaufwand für die schwammförmige Trägerstruktur zu reduzieren und auf die kritischen elektrischen Übergänge im Stromflußpfad zwischen den Wälzlagerringen zu beschränken.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass der Innenring einen Innenringfreistich und/oder der Außenring einen Außenringfreistich aufweist, wobei das stromleitende Element in dem Innenringfreistich und/oder dem Außenringfreistich angeordnet ist. Hierdurch kann zum Einen eine in Radialrichtung besonders kompakte Bauform eines Wälzlagers realisiert werden und zum Anderen eine axiale Sicherung in Form eines Anschlags für die schwammartige Trägerstruktur bereitgestellt werden.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass die Ringscheibe eine Querschnittskontur aufweist, die einen ersten Axialabschnitt besitzt, wobei der erste Axialabschnitt elektrisch kontaktierend an der schwammförmigen Trägerstruktur anliegt, wodurch sich ein besonders günstiger Stromübergang zwischen der schwammartigen Trägerstruktur und der Ringscheibe ausbilden lässt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann es bevorzugt sein, dass die Ringscheibe eine Querschnittskontur mit einem ersten Radialabschnitt aufweist, der die schwammförmige Trägerstruktur zumindest abschnittsweise in Radialrichtung einfasst. Hierdurch kann eine axiale Sicherung bzw. Fixierung der schwammförmigen Trägerstruktur realisiert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass das Wälzlager eine Dichtung umfasst, welche einerseits so an dem Innenring und/oder dem Außenring anliegt und sich andererseits so an der Ringscheibe abstützt, so dass die schwammförmige Trägerstruktur vor einer Exposition eines Schmiermittels geschützt ist. Hierdurch kann die Betriebssicherheit des elektrisch leitenden Elements weiter verbessert werden.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die schwammförmige Trägerstruktur federelastisch ausgebildet ist. Hierdurch kann eine einfache Montage und Sicherung der schwammförmigen Trägerstruktur in einer Wälzlageranordnung erfolgen. Ferner kann die Federelastizität eine gewisse Nachstellfunktion bei einem auftretenden Abrieb der schwammförmigen Trägerstruktur im Betrieb der Wälzlageranordnung bewirken, was die Betriebssicherheit weiter verbessert.
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Es ist insbesondere zu bevorzugen, dass die schwammförmige Trägerstruktur offenzellig ausgebildet ist. In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass die schwammförmige Trägerstruktur aus einem duroplastischen Kunststoff, insbesondere aus einem Melaminharz, geformt ist. Melaminharzschwämme haben sich in der skizzierten Anwendung als Stromleitelement innerhalb eines Wälzlagers als besonders Vorteilhaft erwiesen.
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Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass die schwammförmige Trägerstruktur aus einem Metallschaum geformt ist.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass die schwammförmige Trägerstruktur eine zylinderringsegment- oder zylinderring-förmige Raumform aufweist, wodurch sie sich in besonders einfacher Weise zwischen den Wälzlagerringen anordnen lässt und gleichzeitig gute elektrische Leitfähigkeiten bereitstellt.
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Es ist ebenfalls grundsätzlich denkbar, dass die schwammförmige Trägerstruktur mit einem elektrisch leitfähigem Material, zumindest teilweise, gefüllt ist. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, dass das elektrisch leitfähige Material fließfähig ist. Die schwammförmige Trägerstruktur kann also mit einem elektrisch leitfähigem Material, beispielsweise einer elektrolytischen Lösung, vollgesogen sein, womit sich die elektrische Leitfähigkeit und Betriebssicherheit weiter optimieren lassen.
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Es ist ganz besonders zu bevorzugen, eine erfindungsgemäße Wälzlageranordnung zur Verwendung in Elektromotoren, insbesondere in Elektromotoren für Kraftfahrzeuge, vorzusehen.
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Gemäß einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das stromleitende Element einen Aufnahmeraum aufweist, der in radialer äußerer Richtung durch die innenliegende Mantelfläche des Innenrings oder des Außenrings begrenzt ist und in den die Ringscheibe hineinragt und dabei die in dem Aufnahmeraum angeordnete schwammförmige Trägerstruktur durchgreift, wobei die schwammförmige Trägerstruktur beidseits in axialer Richtung an dem Aufnahmeraum anliegt, so dass in radialer Richtung zwischen der innenliegende Mantelfläche des Innenrings oder des Außenrings und der schwammförmigen Trägerstruktur ein Bevorratungsraum für ein fließfähiges, elektrisch leitfähiges Material gebildet ist. In dieser Ausführungsform macht sich die Erfindung die wasserabweisende Eigenschaft der Graphen-beschichteten schwammförmigen Trägerstruktur zu Nutzen. Die schwammförmige Trägerstruktur bildet eine für Wasser und wässrige Lösungen nicht durchdringbare Dichtungsschicht aus, durch die ein unerwünschter Eintritt von Wasser oder einer wässrigen Lösung in den Bevorratungsraum verhindert ist.
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Es ist in diesem Zusammenhang besonders bevorzugt, dass das fließfähige, elektrisch leitfähige Material eine wässrige, Elektrolyt enthaltene Lösung ist. Hierdurch kann ein besonders preisgünstiges und elektrisch gut leitendes Material bereitgestellt werden. Ferner kann die wässrige Lösung den Bevorratungsraum in radialer Richtung nach Innen nicht verlassen, da die schwammförmige Trägerstruktur hier durch seine wasserabweisende Wirkung eine besonders gute Dichtwirkung bereitstellt.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, dass das fließfähige, elektrisch leitfähige Material zumindest teilweise von einem Schwammelement innerhalb des Bevorratungsraums aufgenommen ist. Hierdurch kann ein vollständig freies Fließen des fließfähigen, elektrisch leitfähigen Materials verhindert werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung in einer schematischen Querschnittsansicht,
- 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung in einer schematischen Querschnittsdarstellung,
- 3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung in einer schematischen Querschnittsansicht, und
- 4 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung in einer schematischen Querschnittsansicht.
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Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Wälzlageranordnung 1, umfassend ein Wälzlager 2 mit einem Innenring 3, einem Außenring 4 und Wälzkörpern 5, wobei der Innenring 3 eine Innenringlaufbahn 6 sowie der Außenring 4 eine Außenringlaufbahn 7 aufweist, und die Wälzkörper 5 zwischen Innenring 3 und Außenring 4 wälzend gelagert sind. Zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 ist ein stromleitendes Element 8 angeordnet, welches den Innenring 3 mit dem Außenring 4 stromleitend verbindet. Das stromleitende Element 8 umfasst eine im Stromfluß zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 liegende schwammförmige Trägerstruktur 9, die zumindest abschnittsweise mit einer Graphen-enthaltenen oder vollständig aus Graphen gebildeten Beschichtung versehen ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die schwammförmige Trägerstruktur 9 aus einem duroplastischen Kunststoff, insbesondere aus einem Melaminharz, geformt.
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Die schwammförmige Trägerstruktur 9 liegt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel am Innenring 3 kontaktierend und elektrisch leitend an. Es ist selbstverständlich auch denkbar, dass die schwammförmige Trägerstruktur 9 am Außenring 4 kontaktierend und elektrisch leitend anliegt.
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Das stromleitende Element 8 weist ferner eine elektrisch leitfähige Ringscheibe 10 auf, welche in elektrischer Reihenschaltung zu der schwammförmigen Trägerstruktur 9 zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 angeordnet ist. Der Innenring 3 besitzt einen Innenringfreistich 11, wobei das stromleitende Element 8 in dem Innenringfreistich 11 angeordnet ist und sich in einer Axialrichtung gegen den radial verlaufenden Innenringabschnitt des Innenringfreistichs 11 abstützen kann. Die Ringscheibe 10 weist eine Querschnittskontur auf, die einen ersten Axialabschnitt 13 besitzt, wobei der erste Axialabschnitt 13 elektrisch kontaktierend an der schwammförmigen Trägerstruktur 9 anliegt. Die schwammförmige Trägerstruktur 9 besitzt eine zylinderringsegment- oder zylinderring-förmige Raumform, so dass der erste Axialabschnitt 13 der Ringscheibe 10 vollflächig auf der radial äußeren Mantelfläche der schwammförmigen Trägerstruktur 9 elektrisch leitend anliegt. Dadurch, dass die schwammförmige Trägerstruktur 9 federelastisch ausgebildet ist, liegt diese mit einer Vorspannkraft an dem ersten Axialabschnitt 13 und an der radial inneren Mantelfläche des Freistichs 11 an, wodurch eine besonders gute wie auch betriebssichere elektrische Kontaktierung gewährleistet ist.
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Die Ringscheibe 10 hat des weiteren einen ersten Radialabschnitt 14, der die schwammförmige Trägerstruktur 9 zumindest abschnittsweise in Radialrichtung einfasst. Hierdurch wird die schwammförmige Trägerstruktur 9 in beide Axialrichtungen in dem Innenringfreistich 11 gehalten. Der erste Radialabschnitt 14 der Ringscheibe 10 erstreckt sich in Radialrichtung nach Innen über den Innenringfreistich 11, so dass die schwammförmige Trägerstruktur 9 vollständig durch den Radialabschnitt 14 überdeckt wird.
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In der 1 ist das Wälzlager 2 als ein naßlaufendes Wälzlager dargestellt, dass von einem Schmiermittel 16, wie beispielsweise ein fließfähiges Schmieröl oder Schmierfett, durchströmbar ist. Dies ist durch die Punkte angedeutet. Die Ringscheibe 10 besitzt daher in ihrem radial verlaufenden Abschnitt zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 einen nicht näher bezeichneten Kanal, der ein Durchströmen der Ringscheibe 10 erlaubt.
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Das Wälzlager 2 umfasst ferner eine Dichtung 15, welche einerseits so an dem Innenring 3 anliegt und sich andererseits so an der Ringscheibe 10 abstützt, dass die schwammförmige Trägerstruktur 9 vor einer Exposition eines Schmiermittels 16 geschützt ist. Man erkennt anhand der 1 gut, wie durch die Dichtung 15 die schwammförmige Trägerstruktur 9 in dem Innenringfreistich 11 in einem abgedichteten Raum angeordnet ist. Die Ringscheibe 10 eine L-förmige Querschnittskontur, wobei an dem radial äußeren Ende eine elastomere Dichtlippe angeordnet ist, welche sich gegen eine radial verlaufenden Abschnitt der Ringscheibe 10 abstützt. Der axial verlaufende Schenkel der L-förmigen Ringscheibe 10 ist drehfest mit dem Innenring 3 verbunden.
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2 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung. Hierbei erstreckt sich die schwammförmige Trägerstruktur 9 in Radialrichtung vollständig zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4, so dass die schwammförmige Trägerstruktur 9 beispielsweise ohne Zwischenschaltung einer Ringscheibe 10 den Innenring 3 und den Außenring 4 direkt elektrisch leitend kontaktiert. Bei einem naßlaufenden Wälzlager, wie es in der 2 gezeigt ist, kann es sinnvoll sein, dass die schwammförmige Trägerstruktur 9 Durchgangskanäle zum Durchtritt von Schmiermittel 16 aus dem Wälzlagerinneren oder ins Wälzlagerinnere aufweist, so wie es in der 2 angedeutet ist.
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3 schließlich zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der die schwammförmige Trägerstruktur 9 weder den Innenring 3 noch den Außenring 4 direkt kontaktiert. Die schwammförmige Trägerstruktur 9 ist zwischen einer ersten Ringscheibe 17 und einer zweiten Ringscheibe 18 angeordnet. Die erste Ringscheibe 17 ist elektrisch leitend und drehfest mit dem Innenring 3 verbunden und die zweite Ringscheibe 18 ist elektrisch leitend und drehfest mit dem Außenring 4 verbunden.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung widergegeben, die nachfolgend näher erläutert wird. Das stromleitende Element 8 besitzt in der gezeigten Ausführung einen Aufnahmeraum 19, der in radialer äußerer Richtung durch die innenliegende Mantelfläche des Außenrings 4 begrenzt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der 4 besitzt der Aufnahmeraum 19 ein U-förmiges Querschnittsprofil, wobei die freien Schenkel des U-förmigen Querschnittsprofils drehfest mit dem Außenring 4 verbunden sind. Die Ringscheibe 10 ragt in radialer Erstreckung in den Aufnahmeraum 19 hinein und durchgreift dabei die in dem Aufnahmeraum 19 angeordnete schwammförmige Trägerstruktur 9. Die schwammförmige Trägerstruktur 9 liegt beidseits in axialer Richtung an dem Aufnahmeraum 19 an. Durch die federelastischen Eigenschaften der schwammförmigen Trägerstruktur 9 ist diese in axialer Richtung vorgespannt in dem Aufnahmeraum 19 angeordnet. In radialer Richtung ist somit zwischen der innenliegende Mantelfläche des Außenrings 4 und der schwammförmigen Trägerstruktur 9 ein Bevorratungsraum 20 für ein fließfähiges, elektrisch leitfähiges Material 21 gebildet.
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Das fließfähige, elektrisch leitfähige Material 21 füllt den Bevorratungsraum 20 so aus, dass im Betrieb des Wälzlagers 2 das fließfähige, elektrisch leitfähige Material 21 an der inneren Mantelfläche des Außenrings 4 anliegt und einen elektrisch leitenden Pfad von der Ringscheibe 10 über das fließfähige, elektrisch leitfähige Material 21 zum Au-ßenring 4 ausbildet.
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Das fließfähige, elektrisch leitfähige Material 21 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine wässrige, Elektrolyt enthaltene Lösung.
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Das fließfähige, elektrisch leitfähige Material 21 kann zumindest teilweise von einem Schwammelement innerhalb des Bevorratungsraums 20 aufgenommen sein.
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Es versteht sich bei den gezeigten Ausführungsbeispielen, das die Anordnung von Bauelementen und Baugruppen zwischen den Wälzlagerringen auch entlang einer Axialebene und/oder Radialebene spiegelverkehrt ausgeführt sein kann, ohne dass dies einer expliziten Erwähnung bedarf.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wälzlageranordnung
- 2
- Wälzlager
- 3
- Innenring
- 4
- Außenring
- 5
- Wälzkörper
- 6
- Innenringlaufbahn
- 7
- Außenringlaufbahn
- 8
- stromleitendes Element
- 9
- schwammförmige Trägerstruktur
- 10
- Ringscheibe
- 11
- Innenringfreistich
- 12
- Außenringfreistich
- 13
- erster Axialabschnitt
- 14
- erster Radialabschnitt
- 15
- Dichtung
- 16
- Schmiermittel
- 17
- erste Ringscheibe
- 18
- zweite Ringscheibe
- 19
- Aufnahmeraum
- 20
- Bevorratungsraum
- 21
- fließfähiges, elektrisch leitfähiges Material
