WO2015071414A2 - Maschinenanordnung - Google Patents

Maschinenanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2015071414A2
WO2015071414A2 PCT/EP2014/074613 EP2014074613W WO2015071414A2 WO 2015071414 A2 WO2015071414 A2 WO 2015071414A2 EP 2014074613 W EP2014074613 W EP 2014074613W WO 2015071414 A2 WO2015071414 A2 WO 2015071414A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
machine
insulator
arrangement according
machine arrangement
fibers
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/074613
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2015071414A3 (de
Inventor
Hans-Jürgen FRIEDRICH
Johannes Goetz
Thomas Krause
Fred Menig
Albrecht Nestle
Jochen Richter
Armin Schaab
Iver SCHMALBRUCH
Mathias Seuberling
Original Assignee
Aktiebolaget Skf
SKF ECONOMOS Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aktiebolaget Skf, SKF ECONOMOS Deutschland GmbH filed Critical Aktiebolaget Skf
Publication of WO2015071414A2 publication Critical patent/WO2015071414A2/de
Publication of WO2015071414A3 publication Critical patent/WO2015071414A3/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/042Housings for rolling element bearings for rotary movement
    • F16C35/047Housings for rolling element bearings for rotary movement with a base plate substantially parallel to the axis of rotation, e.g. horizontally mounted pillow blocks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/30Electric properties; Magnetic properties
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/02Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers comprising fillers, fibres
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/80Thermosetting resins
    • F16C2208/86Epoxy resins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/02General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/10Railway vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies

Definitions

  • DE 690 16 321 T2 to DE 10 2012 204 799 A1, to DE 10 2010 024 582 A1, to DE 43 43 547 C1, to DE 10 2011 001 539 A1, to DE 10 2011 086 894 A1, to DE 20 2011 003 650 Ul, to DE 20 2013 003 042 Ul, to DE 11 2011 103 540 T5, to DE 10 2009 014 753 A1, to DE 10 2010 015 155 AI and DE 10 2008 048 575 AI noted.
  • Machine arrangements of this type are occasionally encountered in practice.
  • a rolling bearing of a rail vehicle may be mentioned, wherein in the case of an electrically driven locomotive it is generally to be expected that a current will pass through the wheel bearing, which adversely affects the service life of the bearing.
  • an insulator at a suitable location between the bearing or the component which supports the bearing and the bearing receptacle.
  • a possibility known here It is necessary to provide the bearing rings with an insulating layer (eg of aluminum oxide). It is also possible to use non-conductive rolling elements of ceramic material.
  • Other relevant fields of application of a generic arrangement are, for example, applications in which frequency converters are used. Again, it may be necessary to provide appropriate isolation.
  • the invention is based on the invention to propose a machine arrangement of the generic type, in which, given a good insulation property, a simple production and a cost-effective implementation of the machine arrangement is possible. Furthermore, a high mechanical stability of the arrangement and in particular of the insulator should be possible.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that one of the machine parts is a roller bearing with a roller bearing outer ring and that the other machine part is a bearing carrier, wherein the roller bearing outer ring is enclosed radially by the hollow cylindrical insulator. This is especially thought of mineral casting.
  • the material used is preferably made of fillers and binders and optionally of additives.
  • the filler preferably has a weight fraction between 80% and 95%, wherein the binder preferably has a weight fraction between 5% and 20%. All components of the material together have 100% by weight.
  • the binder can consist of a resin and a hardener.
  • the resin is preferably an epoxy resin (with epoxy and hydroxyl groups); Phenol resins, unsaturated polyester resins, silicone resins, polyurethane casting resins and melamine / formaldehyde resins have also proven successful.
  • the hardener can be an amine hardener. The curing of the resins can be cold or warm.
  • the filler can be made of organic material, in which case wood, lignin, graphite, bamboo fibers, coconut fibers, cotton fibers, synthetic fibers, fleece, sisal, hemp, flax and / or foamed plastic (in particular polystyrene) are particularly envisioned.
  • the filler may also consist of inorganic material, in particular marble, granite, basalt, limestone, glass, ceramics, lava stone, zeolite, expanded concrete, porcelain stoneware, fired ceramics, sand, in particular quartz sand, and / or clay.
  • the filler may have a spherical or polygonal shape.
  • balls, hollow spheres and polygonal structures can be provided.
  • the particles that make up the filler can be solid or hollow.
  • the fillers may be ordered or disordered, d. H. directed or not directed introduced.
  • the reinforcing fibers are added to the material, wherein the reinforcing fibers of coconut material, cotton material or glass can be made to increase the compressive strength of the component.
  • Such reinforcing fibers may also be embodied as mats, baskets and similar elements as are used in normal concrete.
  • a fabric can also be incorporated in the material.
  • the fabric can be knitted, crocheted, woven or wound. Short and long fibers can be provided. This generally produces an ordered structure. Another option is to introduce so-called nanotubes.
  • the material preferably has a conductivity of less than 10 ⁇ 6 S / m (Siemens pro
  • the invention further development provides that the material selected and / or is formed so that when applying a DC voltage of 1000 V, a resistance of at least 10 ⁇ is given, preferably of at least 50 ⁇ .
  • At least one channel is arranged, which is designed for passing a lubricant and / or a tempering fluid. It can therefore be arranged integrated cooling and lubrication channels in the insulator.
  • At least one cavity is arranged in the insulator, in which an element influencing the vibration behavior of the insulator is arranged, in particular sand, or at least one metal ball or an actively controlled damping element.
  • the components mentioned are thus provided in this case with vibration reduction measures, wherein in said cavities passive or active vibration sreduzi mecanics institute are arranged.
  • electrical insulation elements are provided in a cost effective manner.
  • Concrete is a mixture of cement, aggregate and mixing water; where appropriate, concrete admixtures and concrete admixtures are also included.
  • the cement acts as a binder to hold the other components together.
  • the strength of the concrete is created by crystallization of the clinker constituents of the cement under water absorption.
  • Plastic or glass fibers may be added to the concrete to obtain fiber concrete.
  • Mineral casting also called polymer concrete
  • a polymer ie a plastic material
  • cement is used in mineral casting, if at all, only as a filler and takes no binding effect.
  • the most widely used polymer matrix for mineral casting is unsaturated polyester resin.
  • Mineral casting has significantly better mechanical and chemical properties than cement concrete in its field of application.
  • the gelling time of these resins can be increased by the amount the catalysts used and hardener can be adjusted.
  • Epoxy resin is preferably used as the polymer, ie as a binder, in order to generate a good vibration-damping behavior.
  • the insulating element is very resistant to pressure and yet relatively light, because the density of mineral casting is only about one third of that of steel.
  • the proposed material further has a high rigidity, so that forces can be absorbed at low deformations.
  • the invention thus provides pressure-resistant and cost-effective mineral cast insulators for use as electrical insulation of machines.
  • FIG. 1 shows a side view of a machine assembly with bearing carrier and roller bearings.
  • the figure shows a machine arrangement 1 which comprises a first machine part 2 in the form of a bearing carrier.
  • the bearing carrier 2 holds a second machine part 3 in the form of a rolling bearing.
  • the rolling bearing 3 has a bearing outer ring 5 and a bearing inner ring 6 in a known manner, wherein between the bearing rings rolling elements 7 are arranged.
  • the bearing inner ring 6 holds a shaft 8, which is to be stored by means of the machine assembly 1.
  • an insulator 4 is disposed between the bearing bracket 2 and the rolling bearing 3.
  • the insulator can also be arranged between the rolling bearing 3 and the shaft 8.
  • the insulator 4 consists of mineral casting or polymer concrete B; he was made by a casting process.
  • the insulator is in the form of a sleeve-shaped, d. H. formed hollow cylindrical molding, which surrounds the bearing outer ring 5 over its entire circumference and electrically insulated from the first machine part 3. Accordingly, the material B is desired to have low electrical conductivity.
  • one of the bearing rings itself is made of the material B, whereby the desired effect can be achieved.
  • the formation of the insulator 4 can of course be done in different ways.
  • plate-shaped structures are possible, which are placed between the two machine parts 2, 3.
  • insulation in the area of a flange connection is considered here.
  • the advantage makes use that the shape of the insulator made of polymer concrete in a simple manner can be adapted or designed.
  • the thickness or wall thickness of the insulator 4 is due to the voltage level, which is to be isolated. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschinenanordnung (1), umfassend ein erstes Maschinenteil (2) und ein zweites Maschinenteil (3), wobei zwischen den beiden Maschinenteilen (2, 3) eine elektrische Potentialdifferenz vorliegt, wobei zwischen den beiden Maschinenteilen (2, 3) ein Isolator (4) angeordnet ist, wobei der Isolator (4) zumindest teilweise aus einem Material (B) besteht, das bei Raumtemperatur (T = 20°C) eine gießfähige Konsistenz aufweisen kann, nämlich aus Beton, und wobei der Isolator (4) eine hohlzylindrische Gestalt aufweist. Um bei guter Isolationseigenschaft eine einfache Herstellung und kostengünstige Realisierung einer solchen Maschinenanordnung zu ermöglichen, sieht die Erfindung vor, dass eines der Maschinenteile (3) ein Wälzlager mit einem Wälzlageraußenring (5) ist und dass das andere Maschinenteil (2) ein Lagerträger ist, wobei der Wälzlageraußenring (5) vom hohlzylindrisch ausgebildeten Isolator (4) radial eingefasst ist.

Description

B e s c h r e i b u n g
Maschinenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Maschinenanordnung, umfassend ein erstes Maschinenteil und ein zweites Maschinenteil, wobei zwischen den beiden Maschinenteilen eine elektrische Potentialdifferenz vorliegt, wobei zwischen den beiden Maschinenteilen ein Isolator angeordnet ist, wobei der Isolator zumindest teilweise aus einem Material besteht, das bei Raumtemperatur (T = 20°C) eine gießfähige Konsistenz aufweisen kann, nämlich aus Beton, und wobei der Isolator eine hohlzylindrische Gestalt aufweist.
Eine Maschinenanordnung der gattungsgemäßen Art offenbart die DE 201 00 029 Ul. Es sind auch elektrische Isolationen anderer Art, beispielsweise mittels Polyurethan- oder Lackschichten, bekannt. Insoweit und auch hinsichtlich anderer Lösungen wird auf die DE 690 16 321 T2, auf die DE 10 2012 204 799 AI, auf die DE 10 2010 024 582 AI, auf die DE 43 43 547 Cl, auf die DE 10 2011 001 539 AI, auf die DE 10 2011 086 894 AI, auf die DE 20 2011 003 650 Ul, auf die DE 20 2013 003 042 Ul, auf die DE 11 2011 103 540 T5, auf die DE 10 2009 014 753 AI, auf die DE 10 2010 015 155 AI und auf die DE 10 2008 048 575 AI hingewiesen.
Maschinenanordnungen dieser Art sind gelegentlich in der Praxis anzutreffen. Beispielsweise sei ein Wälzlager eines Schienenfahrzeugs genannt, wobei im Falle einer elektrisch angetriebenen Lokomotive generell damit zu rechnen ist, dass durch das Rad-Lager ein Stromdurchgang erfolgt, was die Gebrauchsdauer des Lagers negativ beeinflusst. In diesem Falle ist es bekannt, an geeigneter Stelle zwischen dem Lager bzw. dem Bauteil, das das Lager lagert, und der Lageraufnahme einen Isolator anzuordnen. Eine hier bekannte Mög- lichkeit besteht darin, die Lagerringe mit einer Isolationsschicht zu versehen (z. B. aus Aluminiumoxid). Es ist auch möglich, nichtleitende Wälzkörper aus keramischem Material einzusetzen. Andere relevante Einsatzgebiete einer gattungsgemäßen Anordnung sind beispielsweise Anwendungen, in denen Frequenzumrichter zum Einsatz kommen. Auch hier kann es erforderlich sein, eine entsprechende Isolation vorzusehen.
Nachteilig ist, dass die erforderlichen Maßnahmen mitunter relativ hohe Kosten verursa- chen.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Maschinenanordnung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, bei der bei gegebener guter Isolationseigenschaft eine einfache Herstellung und eine kostengünstige Realisierung der Maschinenanordnung möglich ist. Des weiteren soll eine hohe mechanische Stabilität der Anordnung und insbesondere des Isolators möglich sein.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eines der Maschinenteile ein Wälzlager mit einem Wälzlageraußenring ist und dass das andere Maschinenteil ein Lagerträger ist, wobei der Wälzlageraußenring vom hohlzylindrisch ausgebildeten Isolator radial eingefasst ist. Hierbei ist insbesondere an Mineralguss gedacht.
Das zum Einsatz kommende Material besteht bevorzugt aus Füllstoffen und Binder und gegebenenfalls aus Additiven. Dabei weist der Füllstoff vorzugsweise einen Gewichtsanteil zwischen 80 % und 95 % auf, wobei der Binder vorzugsweise einen Gewichtsanteil zwischen 5 % und 20 % aufweist. Alle Bestandteile des Material haben zusammen 100 Gew.-%. Der Binder kann aus einem Harz und einem Härter bestehen. Das Harz ist dabei bevorzugt ein Epoxydharz (mit Epoxid- und Hydroxylgruppen); bewährt haben sich auch Phenolharze, ungesättigte Polyesterharze, Silikonharze, Polyurethan-Gießharze und Mela- min/Formaldehyd-Harze. Der Härter kann ein aminischer Härter sein. Die Aushärtung der Harze kann kalt oder warm erfolgen. Der Füllstoff kann aus organischem Material bestehen, wobei in diesem Falle besonders an Holz, Lignin, Graphit, Bambusfasern, Kokosfasern, Baumwollfasern, Kunststofffasern, Fließ, Sisal, Hanf, Flachs und/oder geschäumten Kunststoff (insbesondere Polystyrol) ge- dacht ist. Der Füllstoff kann aber auch aus anorganischem Material bestehen, insbesondere aus Marmor, Granit, Basalt, Kalkstein, Glas, Keramik, Lavastein, Zeolith, Blähbeton, Feinsteinzeug, gebrannter Keramik, Sand, insbesondere Quarzsand, und/oder Ton.
Der Füllstoff kann eine kugelförmige oder mehreckige Formung aufweisen. Hierbei kön- nen Kugeln, Hohlkugeln und mehreckige Strukturen vorgesehen werden. Die Partikel, aus denen der Füllstoff besteht, können massiv oder hohl sein.
Die Füllstoffe können geordnet oder ungeordnet, d. h. gerichtet oder nicht gerichtet, eingebracht werden.
Vorzugsweise sind dem Material Verstärkungsfasern beigegeben, wobei die Verstärkungsfasern aus Kokosmaterial, Baumwollmaterial oder Glas bestehen können, um die Druckfestigkeit des Bauteils zu erhöhen. Solche Verstärkungsfasern können auch als Matten, Körbe und ähnliche Elemente ausgeführt sein, wie sie auch bei normalem Beton ver- wendet werden.
In das Material kann auch ein Gewebe eingelagert sein. Das Gewebe kann dabei gestrickt, gehäkelt, gewebt oder gewickelt sein. Es können kurze und lange Fasern vorgesehen werden. Damit ist generell eine geordnete Struktur herstellbar. Als weitere Möglichkeit sei das Einbringen sog. Nanotubes genannt.
Aber auch ungeordnete Strukturen können realisiert werden, indem Späne, los beigemischte Fasern bzw. Partikel aus den oben genannten Materialien eingemischt werden. Das Material weist bevorzugt eine Leitfähigkeit von weniger als 10~6 S/m (Siemens pro
Meter), besonders bevorzugt von weniger als 10 -"8 S/m, auf.
Neben der Leitfähigkeit kann auch der elektrische Widerstand von Bedeutung sein. Daher sieht die Erfindung weiterbildungsgemäß vor, dass das Material derartig gewählt und/oder ausgebildet ist, dass beim Anlegen einer Gleichspannung von 1.000 V ein Widerstand von mindestens 10 ΜΩ gegeben ist, bevorzugt von mindestens 50 ΜΩ.
Eine weitere Fortbildung sieht vor, dass in dem Isolator zumindest ein Kanal angeordnet ist, der zum Durchleiten eines Schmiermittels und/oder eines Temperierfluids ausgebildet ist. Es können also integrierte Kühl- und Schmierkanäle im Isolator angeordnet sein.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in dem Isolator zumindest ein Hohlraum angeordnet ist, in dem ein das Schwingungsverhalten des Isolators beeinflussendes Element angeord- net ist, insbesondere Sand, oder mindestens eine Metallkugel oder ein aktiv angesteuertes Dämpfungselement. Die genannten Bauteile sind in diesem Falle also mit Schwingungsreduzierung smaßnahmen versehen, wobei in den genannten Hohlräumen passive oder aktive Schwingung sreduzierungselemente angeordnet sind. Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung werden somit elektrische Isolationselemente in kostengünstiger Weise bereitgestellt.
Beton ist ein Gemisch aus Zement, Gesteinskörnung und Anmachwasser; gegebenenfalls sind auch Betonzusatzstoffe und Betonzusatzmittel enthalten. Der Zement dient als Bin- demittel, um die anderen Bestandteile zusammenzuhalten. Die Festigkeit des Betons entsteht durch Auskristallisierung der Klinkerbestandteile des Zements unter Wasseraufnahme.
Dem Beton können Fasern aus Kunststoff oder Glas zugesetzt werden, um Faserbeton zu erhalten.
Mineralguss (auch Polymerbeton genannt) enthält im Unterschied zu normalem Beton ein Polymer, also ein Kunststoffmaterial, als Bindemittel, das die Gesteinskörnung zusammenhält. Zement wird im Mineralguss, falls überhaupt, nur als Füllstoff eingesetzt und übernimmt keine Bindewirkung. Die am weitesten verbreitete Polymermatrix für Mineralguss ist ungesättigtes Polyesterharz.
Mineralguss hat in seinem Anwendungsbereich deutlich bessere mechanische und chemische Eigenschaften als Zement-Beton. Die Gelierzeit dieser Harze kann durch die Menge der verwendeten Katalysatoren und Härter eingestellt werden. Bevorzugt kommt als Polymer, also als Bindemittel, Epoxydharz zum Einsatz, um ein gutes schwingungsdämpfendes Verhalten zu generieren.
In vorteilhafter Weise ergibt sich so folgendes:
Das Isolationselement ist sehr druckresistent und dennoch relativ leicht, da die Dichte von Mineralguss nur bei ca. einem Drittel derjenigen von Stahl liegt.
Das Gießen bietet konzeptionsbedingt eine größere Formvielfalt als andere Fertigung s verfahren und eröffnet so andere Konstruktionswege und -lösungen. Somit ist ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit möglich, was die geometrische Ausgestaltung des Isolators anbelangt.
Das vorgeschlagene Material weist des weiteren eine hohe Steifigkeit auf, so dass Kräfte bei geringen Verformungen aufgenommen werden können.
Somit ist eine kostengünstige Herstellung der vorgeschlagenen Isolationselemente möglich. Dies gilt nicht nur mit Blick auf das Material selber, das sehr viel günstiger ist als beispielsweise Stahl, sondern auch mit Blick auf die Herstellung der Teile, die in einfacher Weise durch Urformen gestaltet werden können; eine aufwändige mechanische Bearbeitung ist demgemäß zumindest über Strecken hinweg vermeidbar.
Generell können alle Materialien für die Umsetzung der vorgeschlagenen Idee zum Einsatz kommen, die„kalt" gegossen werden können, d. h. Materialien, die bei Raumtemperatur (20 °C) eine gießfähige Konsistenz aufweisen können.
Die Erfindung schafft also druckresistente und kostengünstige Isolatoren aus Mineralguss für den Einsatz als elektrische Isolierung von Maschinen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt in einer Seitenansicht eine Maschinenanordnung mit Lagerträger und Wälzlager. In der Figur ist eine Maschinenanordnung 1 zu sehen, die ein erstes Maschinenteil 2 in Form eines Lagerträgers umfasst. Der Lagerträger 2 hält ein zweites Maschinenteil 3 in Form eines Wälzlagers. Das Wälzlager 3 hat in bekannter Weise einen Lageraußenring 5 und einen Lagerinnenring 6, wobei zwischen den Lagerringen Wälzkörper 7 angeordnet sind. Der Lagerinnenring 6 hält eine Welle 8, die mittels der Maschinenanordnung 1 zu lagern ist.
Wesentlich ist, dass zwischen dem ersten Maschinenteil 2, d. h. dem Lagerträger, und dem zweiten Maschinenteil, d. h. dem Wälzlager, eine elektrische Potentialdifferenz herrscht, wobei unterbunden werden muss, dass Ströme durch das Wälzlager 3 fließen. Demgemäß ist zwischen dem Lagerträger 2 und dem Wälzlager 3 ein Isolator 4 angeordnet. Natürlich kann der Isolator aber auch zwischen dem Wälzlager 3 und der Welle 8 angeordnet sein.
Erfindungsgemäß besteht der Isolator 4 aus Mineralguss bzw. Polymerbeton B; er wurde durch einen Gießvorgang hergestellt.
Demgemäß ist vorliegend der Isolator als hülsenförmiges, d. h. hohlzylindrisches Formteil ausgebildet, das den Lageraußenring 5 über seinen gesamten Umfang einfasst und gegen das erste Maschinenteil 3 elektrisch isoliert. Demgemäß wird beim Material B eine geringe elektrische Leitfähigkeit angestrebt.
Vorstellbar ist auch, dass einer der Lagerringe selber aus dem Material B gefertigt wird, womit der angestrebte Effekt erreicht werden kann. Je nach Anwendungsfall kann die Formung des Isolators 4 natürlich in unterschiedlicher Weise erfolgen. So sind beispielsweise auch plattenförmige Strukturen möglich, die zwischen die beiden Maschinenteile 2, 3 platziert werden. Hier kommt beispielsweise eine Isolation im Bereich einer Flanschverbindung in Betracht. Hier macht sich der Vorteil nutzbar, dass die Ausformung des Isolators aus Polymerbeton in einfacher Weise anpassbar bzw. gestaltbar ist.
Die Dicke bzw. Wandstärke des Isolators 4 ergibt sich aufgrund des Spannungsniveaus, das es zu isolieren gilt. Bezugszeichenliste
1 Maschinenanordnung
2 erstes Maschinenteil
3 zweites Maschinenteil
4 Isolator
5 Lageraußenring
6 Lagerinnenring
7 Wälzkörper
8 Welle
Figure imgf000009_0001
Material (Mineralguss / Polymerbeton)

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Maschinenanordnung
1. Maschinenanordnung (1), umfassend ein erstes Maschinenteil (2) und ein zweites Maschinenteil (3), wobei zwischen den beiden Maschinenteilen (2, 3) eine elektrische Potentialdifferenz vorliegt, wobei zwischen den beiden Maschinenteilen (2, 3) ein Isolator (4) angeordnet ist, wobei der Isolator (4) zumindest teilweise aus einem Material (B) besteht, das bei Raumtemperatur (T = 20°C) eine gießfähige Konsistenz aufweisen kann, nämlich aus Beton, und wobei der Isolator (4) eine hohlzylindrische Gestalt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Maschinenteile (3) ein Wälzlager mit einem Wälzlageraußenring (5) ist und dass das andere Maschinenteil (2) ein Lagerträger ist, wobei der Wälzlageraußenring (5) vom hohlzylindrisch ausgebildeten Isolator (4) radial eingefasst ist.
2. Maschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (B) Mineralguss ist.
3. Maschinenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (B) aus Füllstoffen und Binder und gegebenenfalls aus Additiven besteht, wobei der Füllstoff vorzugsweise einen Gewichtsanteil zwischen 80 % und 95 % aufweist, wobei der Binder vorzugsweise einen Gewichtsanteil zwischen 5 % und 20 % aufweist.
4. Maschinenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder aus einem Harz, insbesondere aus Epoxydharz, und einem Härter, insbesondere aus einem aminischen Härter, besteht.
5. Maschinenanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff aus organischem Material besteht, insbesondere aus Holz, Lignin, Graphit, Bambusfasern, Kokosfasern, Baumwollfasern, Kunststofffasern, Fließ, Sisal, Hanf, Flachs und/oder geschäumtem Kunststoff, insbesondere aus Polystyrol oder dass der Füllstoff aus anorganischem Material besteht, insbesondere aus Marmor, Granit, Basalt, Kalkstein, Glas, Keramik, Lavastein, Zeolith, Blähbeton, Feinsteinzeug, gebrannter Keramik, Sand, insbesondere Quarzsand, und/oder Ton.
6. Maschinenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material (B) Verstärkungsfasern beigegeben sind, wobei die Verstärkungsfasern bevorzugt aus Kokosmaterial, Baumwollmaterial oder Glas bestehen.
7. Maschinenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (B) eine Leitfähigkeit von weniger als 10~6 S/m, vorzugsweise von weniger als 10 -"8 S/m, aufweist.
8. Maschinenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Isolator (4) zumindest ein Kanal angeordnet ist, der zum Durchleiten eines Schmiermittels und/oder eines Temperierfluids ausgebildet ist.
9. Maschinenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Isolator (4) zumindest ein Hohlraum angeordnet ist, in dem ein das Schwingungsverhalten des Isolators (4) beeinflussendes Element angeordnet ist, insbesondere Sand, oder mindestens eine Metallkugel oder ein aktiv angesteuertes Dämpfungselement.
PCT/EP2014/074613 2013-11-14 2014-11-14 Maschinenanordnung WO2015071414A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013223172.5 2013-11-14
DE102013223172.5A DE102013223172A1 (de) 2013-11-14 2013-11-14 Maschinenanordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2015071414A2 true WO2015071414A2 (de) 2015-05-21
WO2015071414A3 WO2015071414A3 (de) 2015-06-25

Family

ID=51987132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/074613 WO2015071414A2 (de) 2013-11-14 2014-11-14 Maschinenanordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013223172A1 (de)
WO (1) WO2015071414A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018519811A (ja) * 2015-06-29 2018-07-26 アイオーニス ファーマシューティカルズ, インコーポレーテッドIonis Pharmaceuticals,Inc. 修飾crispr rna及び修飾単一crispr rnaならびにその使用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105016705A (zh) * 2015-08-06 2015-11-04 启东市大成金属构件有限公司 石灰石粉建筑材料

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4343547C1 (de) 1993-12-20 1994-11-17 Duechting Pumpen Maschf Gmbh Verfahren für die Herstellung von Maschinenbauteilen aus Mineralguß
DE69016321T2 (de) 1989-09-12 1995-08-31 Bando Chemical Ind Elektrisch isoliertes Lager.
DE20100029U1 (de) 2001-01-02 2001-11-08 Baer Juergen Peter Elektromotor
DE102008048575A1 (de) 2008-09-23 2010-03-25 Sabine Rupp Dreheinheit
DE102009014753A1 (de) 2009-03-27 2010-09-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lagerring mit einer elektrischen Isolierung sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE202011003650U1 (de) 2010-03-08 2011-06-01 Envalue GmbH, 94544 Haltegestell für Solarmodule
DE102010015155A1 (de) 2010-04-16 2011-10-20 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektrisch isolierender Lagerring, insbesondere für ein Wälzlager
DE102010024582A1 (de) 2010-06-22 2011-12-22 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager mit Isolierhülse
DE102011001539A1 (de) 2011-03-24 2012-09-27 Meyer Rohr + Schacht Gmbh Verbundwerkstoff
DE202013003042U1 (de) 2013-03-28 2013-05-21 Innovative Fertigungstechnologie Gmbh (Ift) Maschinenbauteil aus Mineralguss
DE102011086894A1 (de) 2011-11-22 2013-05-23 Gaby Traute Reinhardt Druck-Speichereinrichtung
DE112011103540T5 (de) 2010-10-21 2013-09-12 Ntn Corp. Wälzlager und Wälzlagerbaugruppe
DE102012204799A1 (de) 2012-03-26 2013-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlager

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3447655A1 (de) * 1984-12-28 1986-07-03 Hubert Dipl.-Ing. 8330 Eggenfelden Brendel Schwingungsdaempfer und verfahren zur verbesserung der schwingungs- und koerperschalldaempfung von gegenstaenden
US8196728B2 (en) * 2008-03-05 2012-06-12 Jean-Pierre Gagnon Roller assembly
DE202009010744U1 (de) * 2009-08-08 2010-03-25 Gleitlager Und Metallverarbeitung Gmbh Verbundlager mit Schmiermittelkanal
DE102012216365B3 (de) * 2012-09-14 2014-02-13 Aktiebolaget Skf Lageranordnung
DE102013223168A1 (de) * 2013-03-08 2014-09-11 Aktiebolaget-SKF Lager

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69016321T2 (de) 1989-09-12 1995-08-31 Bando Chemical Ind Elektrisch isoliertes Lager.
DE4343547C1 (de) 1993-12-20 1994-11-17 Duechting Pumpen Maschf Gmbh Verfahren für die Herstellung von Maschinenbauteilen aus Mineralguß
DE20100029U1 (de) 2001-01-02 2001-11-08 Baer Juergen Peter Elektromotor
DE102008048575A1 (de) 2008-09-23 2010-03-25 Sabine Rupp Dreheinheit
DE102009014753A1 (de) 2009-03-27 2010-09-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lagerring mit einer elektrischen Isolierung sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE202011003650U1 (de) 2010-03-08 2011-06-01 Envalue GmbH, 94544 Haltegestell für Solarmodule
DE102010015155A1 (de) 2010-04-16 2011-10-20 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektrisch isolierender Lagerring, insbesondere für ein Wälzlager
DE102010024582A1 (de) 2010-06-22 2011-12-22 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager mit Isolierhülse
DE112011103540T5 (de) 2010-10-21 2013-09-12 Ntn Corp. Wälzlager und Wälzlagerbaugruppe
DE102011001539A1 (de) 2011-03-24 2012-09-27 Meyer Rohr + Schacht Gmbh Verbundwerkstoff
DE102011086894A1 (de) 2011-11-22 2013-05-23 Gaby Traute Reinhardt Druck-Speichereinrichtung
DE102012204799A1 (de) 2012-03-26 2013-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlager
DE202013003042U1 (de) 2013-03-28 2013-05-21 Innovative Fertigungstechnologie Gmbh (Ift) Maschinenbauteil aus Mineralguss

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018519811A (ja) * 2015-06-29 2018-07-26 アイオーニス ファーマシューティカルズ, インコーポレーテッドIonis Pharmaceuticals,Inc. 修飾crispr rna及び修飾単一crispr rnaならびにその使用

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013223172A1 (de) 2015-05-21
WO2015071414A3 (de) 2015-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011007815B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines aus mehreren Vorkörpern zusammengefügten Keramikbauteils
DE3034579A1 (de) Hochspannungs-freiluft-kunststoffisolator und verfahren zu seiner herstellung
DE102013223170A1 (de) Lagerhalterung
EP2837476B1 (de) Betonbauteil, das im Schleuderverfahren hergestellt und als Stütze oder Mast ausgebildet ist, bestehend aus ultrahochfestem Beton
EP0647603A1 (de) Bauwerkstoff mit erhöhter Festigkeit
WO2015071414A2 (de) Maschinenanordnung
DE202021105451U1 (de) Wärmedämmendes Erzeugnis aus Keramikfaser
DE102008040919A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Betonbauteiles mit einer polymergetränkten textilen Bewehrung sowie Betonbauteil mit einer polymergetränkten textilen Bewehrung
DE102013111459A1 (de) Akustisch wirksame Abschirmteile und Abdeckungen
WO2016050528A1 (de) Aktivteil als rotor oder stator, ein verfahren zur herstellung eines solchen aktivteils und eine elektrische maschine
DE202008010803U1 (de) Wärmedämmender Mauerstein
WO2011020464A1 (de) Lagerkomponente, insbesondere lagerring oder dichtring für ein wälz- oder gleitlager
DE102013219297A1 (de) Dichtungsanordnung
DE102006010438B3 (de) Baustoffmischung
DE102013223171A1 (de) Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
EP3607564B1 (de) Elektroisolationsband, elektrische hochspannungsmaschine sowie verfahren zum herstellen eines elektroisolationsbands und einer elektrischen hochspannungsspannungsmaschine
EP2695482A1 (de) Verfahren zur herstellung eines widerstandsheizelements sowie widerstandsheizelement
DE102020107743A1 (de) Hybridfaser und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102010022396A1 (de) Betonteil und Verfahren zum Bewehren von Teilen aus Beton
DE2732041B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Reibbelägen für Kupplungen
DE102010048717B4 (de) Biegsame Hybridwelle zur Übertragung von Drehmomenten
DE102016123390A1 (de) Stoffmischung zur Herstellung eines Betonbauteils, Verwendung einer solchen Stoffmischung, Betonbauteil aus einer solchen Mischung, sowie wärmedämmendes Bauelement mit einem solchen Betonbauteil
WO2010142742A2 (de) Bauelement
DE102008011626A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines platten- oder profilförmigen Bauelementes sowie platten- oder profilförmiges Bauelement
DE102014222282A1 (de) Reibscheibenanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14803073

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14803073

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2