DE102017100574A1

DE102017100574A1 - Module for preventing current passage damage in a rolling bearing and rolling bearing assembly

Info

Publication number: DE102017100574A1
Application number: DE102017100574.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Glück
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2018-07-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modul (01) zur Verhinderung von Stromdurchgangsschäden bei einem Wälzlager (03), wobei das Wälzlager (03) einen ersten Lagerring und einen relativ zu diesem drehbaren zweiten Lagerring (04) aufweist. Das Modul (01) umfasst folgende Komponenten: Einen Modulkörper (02) zur Anordnung des Moduls (01) in dem Wälzlager (03), wobei der Modulkörper (02) mit einem der beiden Lagerringe mechanisch verbindbar ist. Eine an einer Außenfläche des Modulkörpers (02) angeordnete elektrisch leitfähige Fläche (05), wobei die elektrisch leitfähige Fläche (05) nach Anordnung des Moduls (01) in dem Wälzlager (03) dem anderen der beiden Lagerringe (04) gegenüberliegend angeordnet ist und ein Nullpotenzial aufweist. Eine in dem Modulkörper (02) angeordnete lonisierungsvorrichtung (12) zur Ionisierung eines zwischen den Lagerringen des Wälzlagers (03) befindlichen Raumes (14). Die Erfindung betrifft weiterhin eine Wälzlageranordnung mit einem derartigen Modul (01).The present invention relates to a module (01) for preventing current passage damage in a rolling bearing (03), wherein the rolling bearing (03) has a first bearing ring and a second bearing ring (04) rotatable relative thereto. The module (01) comprises the following components: A module body (02) for arranging the module (01) in the rolling bearing (03), wherein the module body (02) is mechanically connectable to one of the two bearing rings. One arranged on an outer surface of the module body (02) electrically conductive surface (05), wherein the electrically conductive surface (05) after arrangement of the module (01) in the rolling bearing (03) opposite to the other of the two bearing rings (04) is arranged and has zero potential. An ionization device (12) arranged in the module body (02) for ionizing a space (14) located between the bearing rings of the roller bearing (03). The invention further relates to a rolling bearing arrangement with such a module (01).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modul zur Verhinderung von Stromdurchgangsschäden bei einem Wälzlager. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Wälzlageranordnung mit einem derartigen Modul.The present invention relates to a module for preventing current passage damage in a rolling bearing. Furthermore, the invention relates to a rolling bearing assembly with such a module.

Das Modul kann insbesondere in einen Baukasten für ein Wälzlager eingesetzt werden, um Stromdurchgangsschäden zu verhindern. Ein derartiger Baukasten ist beispielsweise in der DE 10 2015 202 130 A1 beschrieben. Der vorbekannte Baukasten umfasst eine Vielzahl von Modulen, welche jeweils eine Mehrzahl von Versorgungsmanagementmodulen, Funktionsmodulen und Infrastrukturmodulen beinhalten.The module can be used in particular in a construction kit for a roller bearing to prevent current passage damage. Such a kit is for example in the DE 10 2015 202 130 A1 described. The prior art kit includes a plurality of modules each including a plurality of supply management modules, functional modules, and infrastructure modules.

Beim Einsatz von Wälzlagern in elektrischen Maschinen 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.The use of rolling bearings in electrical machines can lead to a current passage. The switching pulses of converters lead, for example, to build up a voltage between the bearing rings of rolling bearings. This tension is reduced by punches again and again. Under unfavorable conditions, this leads to power continuity damage to raceways and rolling elements. Thus, there is a risk of premature and unexpected failure of the bearing and thus the entire electrical machine. In addition to the increased maintenance costs incurred by the stoppage of the machine additional costs.

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.From the prior art current-insulated bearings are known to prevent harmful storage flows. For example, rolling bearings are used with a ceramic insulation on the outer or inner ring. However, current insulated bearings are relatively expensive and are therefore not used too often.

Die DE 10 2006 007 437 B4 beschreibt eine elektrische Maschine mit einer Lagereinrichtung, umfassend eine erste und eine zweite Lagerkomponente, welche durch einen Schmierfilm voneinander getrennt sind. An die Lagereinrichtung ist eine Stromquelle zur gezielten Erzeugung eines Stromes zwischen beiden Lagerkomponenten über den Schmierfilm angeschlossen. Der erzeugte Strom ist unschädlich für die Lagereinrichtung, durchbricht jedoch den Schmierfilm und sorgt für einen Kurzschluss des Schmierfilms.The DE 10 2006 007 437 B4 describes an electric machine with a bearing device, comprising a first and a second bearing component, which are separated by a lubricating film. To the storage device, a power source for selectively generating a current between the two bearing components is connected via the lubricating film. The generated current is harmless to the bearing device, but breaks through the lubricating film and causes a short circuit of the lubricating film.

Die EP 2 696 999 B1 zeigt eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von verunreinigenden Partikeln aus einem in einer Flussrichtung entlang eines Strömungskanals strömenden Medium. Die Reinigungsvorrichtung umfasst eine lonisierungseinrichtung, die mit Hilfe eines sich auf unterschiedlichen Seiten des Strömungskanals gegenüberliegenden Elektronenpaares ein elektrisches Feld in dem Strömungskanal erzeugt. Ein Verunreinigungssensor bestimmt eine Charakteristik der verunreinigenden Partikel in dem Medium. Eine mit dem Verunreinigungssensor und der lonisierungseinrichtung gekoppelte Kontrolleinrichtung variiert einen Betriebsmodus der lonisierungseinrichtung in Abhängigkeit von der von dem Verunreinigungssensor ermittelten Charakteristik der verunreinigenden Partikel. Die Reinigungsvorrichtung kann zum Schutz eines Wälzlagers vor verunreinigenden Partikeln und vorzeitigem Verschleiß eingesetzt werden.The EP 2 696 999 B1 shows a cleaning device for removing contaminating particles from a flowing in a flow direction along a flow channel medium. The cleaning device comprises an ionization device, which generates an electric field in the flow channel with the aid of an electron pair located on opposite sides of the flow channel. An impurity sensor determines a characteristic of the contaminating particles in the medium. A control device coupled to the contamination sensor and the ionization device varies an operating mode of the ionization device as a function of the characteristic of the contaminating particles determined by the contamination sensor. The cleaning device can be used to protect a rolling bearing from contaminating particles and premature wear.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Modul zur Verhinderung von Stromdurchgangsschäden bei Wälzlagern zur Verfügung zu stellen, welches aufwandsarm in unterschiedliche Lagergrößen und Lagertypen integrierbar ist. Das Modul soll insbesondere in bekannten Lagerbaukästen einsetzbar sein. Weiterhin soll eine Wälzlageranordnung mit einem derartigen Modul bereitgestellt werden.It is therefore an object of the present invention to provide a module for preventing current continuity damage in roller bearings, which can be integrated with little effort into different bearing sizes and bearing types. The module should be used in particular in known storage kits. Furthermore, a rolling bearing assembly is to be provided with such a module.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgaben dienen ein Modul gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie eine Wälzlageranordnung gemäß dem nebengeordneten Anspruch 10.To achieve the objects of the invention serve a module according to the accompanying claim 1 and a rolling bearing assembly according to the independent claim 10th

Das erfindungsgemäße Modul kann zur Verhinderung von Stromdurchgangsschäden in ein Wälzlager eingebaut werden. Das Wälzlager besitzt einen ersten Lagerring und einen relativ zu dem ersten Lagerring drehbaren zweiten Lagerring. Das Modul umfasst zunächst einen Modulkörper, welcher zur Anordnung des Moduls in dem Wälzlager dient und vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Modulkörper kann mit einem der beiden Lagerringe mechanisch verbunden werden. An einer Außenfläche des Modulkörpers befindet sich eine elektrisch leitfähige Fläche. Nach Anordnung des Moduls in dem Wälzlager ist die elektrisch leitfähige Fläche dem anderen der beiden Lagerringe gegenüberliegend angeordnet. Die elektrisch leitfähige Fläche wird spätestens nach Einbau des Moduls in das Wälzlager auf geeignete Art und Weise an eine Erdungsleitung angeschlossen. Somit liegt an der elektrisch leitfähigen Fläche im eingebauten Zustand des Moduls ein Nullpotenzial an.The module according to the invention can be installed in a roller bearing to prevent current passage damage. The rolling bearing has a first bearing ring and a second bearing ring rotatable relative to the first bearing ring. The module initially comprises a module body, which serves to arrange the module in the rolling bearing and preferably has a rectangular cross-section. The module body can be mechanically connected to one of the two bearing rings. On an outer surface of the module body is an electrically conductive surface. After arranging the module in the rolling bearing, the electrically conductive surface is arranged opposite to the other of the two bearing rings. The electrically conductive surface is connected at the latest after installation of the module in the rolling bearing in a suitable manner to a grounding line. Thus, there is a zero potential at the electrically conductive surface in the installed state of the module.

Das Modul umfasst weiterhin eine in dem Modulkörper angeordnete lonisierungsvorrichtung zur Ionisierung eines Raumes zwischen den Lagerringen des Wälzlagers.The module further comprises an ionization device arranged in the module body for ionizing a space between the bearing rings of the rolling bearing.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Moduls besteht darin, dass durch einfachen Einbau des Moduls in ein Wälzlager berührungslos ein Potenzialausgleich zwischen den beiden Lagerringen des Wälzlagers ermöglicht wird. Damit können Stromdurchgangsschäden verhindert oder zumindest minimiert werden. Durch die mittels der lonisierungseinrichtung realisierte Ionisierung des Raumes zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring wird die Durchschlagsspannung deutlich reduziert und ein Spannungsdurchschlag über die Laufbahnen verhindert oder zumindest reduziert. Das Modul eignet sich zum Einbau in unterschiedliche Lagergrößen und Lagertypen. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch den Vorteil einer preiswerten Massenproduktion.An essential advantage of the module according to the invention is that a simple equipotential bonding between the two bearing rings of the rolling bearing is made possible by simple installation of the module in a rolling contact. Thus, current passage damage can be prevented or at least minimized. By means of the ionization device realized ionization of the space between the first and the second bearing ring, the breakdown voltage is significantly reduced and prevents voltage breakdown over the raceways or at least reduced. The module is suitable for installation in different bearing sizes and bearing types. Not least, this also allows the advantage of low-cost mass production.

Der Modulkörper ist vorzugsweise mit dem ersten Lagerring verbunden. Die elektrisch leitfähige Fläche liegt in dieser Ausführungsform dem relativ zu dem ersten Lagerring drehbaren zweiten Lagerring gegenüber. Alternativ kann der Modulkörper natürlich auch mit dem zweiten Lagerring verbunden werden.The module body is preferably connected to the first bearing ring. In this embodiment, the electrically conductive surface is opposite the second bearing ring which can be rotated relative to the first bearing ring. Alternatively, the module body can of course also be connected to the second bearing ring.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die elektrisch leitfähige Fläche mit dem ersten oder dem zweiten Lagerring elektrisch leitend verbunden. Die elektrisch leitfähige Fläche ist vorzugsweise mit dem ersten Lagerring elektrisch leitend verbunden. Zu beachten ist, dass bei dieser Ausführungsform die Erdung der elektrisch leitfähigen Fläche über den Lagerring erfolgt. Der mit der elektrisch leitfähigen Fläche verbundene Lagerring muss an eine Erdungsleitung angeschlossen sein und weist somit ein Nullpotenzial auf. Die Verbindung zwischen der elektrisch leitfähigen Fläche und dem Lagerring kann durch direkten Kontakt mit dem Lagerring oder einem metallischen Stützring des Wälzlagers erfolgen. Es besteht auch die Möglichkeit, die elektrisch leitende Verbindung zwischen der elektrisch leitfähigen Fläche und dem Lagerring durch eine Umspritzung des Modulkörpers mit einem elektrisch leitfähigen Kunststoff herzustellen. Dieser Kunststoff kann gleichzeitig auch eine Widerstandsfunktion übernehmen, um einen maximal fließenden Ausgleichsstrom zu begrenzen.According to an advantageous embodiment, the electrically conductive surface is electrically conductively connected to the first or the second bearing ring. The electrically conductive surface is preferably electrically conductively connected to the first bearing ring. It should be noted that in this embodiment, the grounding of the electrically conductive surface via the bearing ring takes place. The bearing ring connected to the electrically conductive surface must be connected to a grounding line and thus has a zero potential. The connection between the electrically conductive surface and the bearing ring can be made by direct contact with the bearing ring or a metallic support ring of the bearing. It is also possible to produce the electrically conductive connection between the electrically conductive surface and the bearing ring by encapsulation of the module body with an electrically conductive plastic. This plastic can also perform a resistance function at the same time to limit a maximum flowing compensation current.

Eine alternative Ausführungsform nutzt eine Anschlussfahne zum elektrischen Anschluss des Moduls an eine Lagerelektronik. Die Anschlussfahne bildet eine elektrische Schnittstelle des Moduls. Sie dient der galvanischen Übertragung einer Versorgungsspannung. Die Anschlussfahne weist eine Masseleitung auf, welche mit der elektrisch leitfähigen Fläche über eine elektrische Verbindung elektrisch verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform wird das Nullpotenzial der elektrisch leitfähigen Fläche dadurch realisiert, dass sie in dem Modul mit der Masseleitung der Anschlussfahne und damit mit der elektrischen Masseleitung der Lagerelektronik elektrisch verbunden ist. Die Anschlussfahne, die elektrische Verbindung und die elektrisch leitfähige Fläche können auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnet sein. Auf der Anschlussfahne sind vorzugsweise mehrere Kontaktpunkte zum Anschließen an einen Backbone ausgebildet. Um den maximal fließenden Ausgleichsstroms zu begrenzen, kann die elektrische Verbindung als elektrischer Widerstand ausgeführt sein.An alternative embodiment uses a terminal lug for electrical connection of the module to a storage electronics. The terminal lug forms an electrical interface of the module. It serves for the galvanic transmission of a supply voltage. The terminal lug has a ground line, which is electrically connected to the electrically conductive surface via an electrical connection. In this embodiment, the zero potential of the electrically conductive surface is realized in that it is electrically connected in the module to the ground line of the terminal lug and thus to the electrical ground line of the electronic storage system. The terminal lug, the electrical connection and the electrically conductive surface may be arranged on a flexible printed circuit board. On the terminal lug several contact points are preferably designed for connection to a backbone. In order to limit the maximum flowing compensation current, the electrical connection can be designed as an electrical resistance.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die lonisierungseinrichtung als passive lonisierungseinrichtung vorzugsweise als Alphastrahler ausgebildet. Der Alphastrahler kann beispielsweise durch Americium, bevorzugt Americium-241, Polonium, bevorzugt Polonium-210 oder ein anderes geeignetes, ionisierende Strahlung aussendendes Material gebildet sein. Von dem Alphastrahler werden nur geringe Mengen benötigt. Derartige Alphastrahler werden beispielsweise bei lonisationsrauchmeldern eingesetzt. Durch die Kapselung des Alphastrahlers in dem Modul bzw. dem Lager wird die von dem Alphastrahler ausgesandte Strahlung ausreichend abgeschirmt und stellt somit kein Gefährdungspotenzial dar. Americium weist einen geringeren Gammastrahlungsanteil als Polonium auf. Daher kommt vorzugsweise Americium zum Einsatz. Aufgrund der geringen Durchdringungsrate der Alphastrahlung sollte in die elektrisch leitfähige Fläche vorzugsweise ein Strahlungsaustrittsfenster für die von dem Alphastrahler ausgesandte Strahlung eingebracht sein. Das Strahlungsaustrittsfenster befindet sich bevorzugt an einer zentralen Position in der elektrisch leitfähigen Fläche. Andere geeignete Anordnungen des Strahlungsaustrittsfensters sind natürlich möglich.According to an advantageous embodiment, the ionization device is designed as a passive ionization device, preferably as an alpha emitter. The alpha emitter can be formed, for example, by americium, preferably americium-241, polonium, preferably polonium-210 or another suitable material emitting ionizing radiation. The alpha emitter requires only small amounts. Such alpha emitters are used for example in ionisationsrauchmeldern. Due to the encapsulation of the alpha emitter in the module or the bearing, the radiation emitted by the alpha emitter is adequately shielded and thus does not constitute a hazard potential. Americium has a smaller proportion of gamma radiation than polonium. Therefore, americium is preferably used. Due to the low penetration rate of the alpha radiation, a radiation exit window for the radiation emitted by the alpha emitter should preferably be introduced into the electrically conductive surface. The radiation exit window is preferably located at a central position in the electrically conductive surface. Other suitable arrangements of the radiation exit window are of course possible.

Die lonisierungseinrichtung kann gemäß einer alternativen Ausführungsform als Hochspannungs-Ionisierungseinrichtung ausgebildet sein. Derartige lonisierungseinrichtungen werden beispielsweise in Schutzbereichen gegen unerwünschte elektrostatische Entladung eingesetzt.The ionization device can be designed as a high-voltage ionization device according to an alternative embodiment. Such ionization devices are used for example in protection areas against unwanted electrostatic discharge.

Die erfindungsgemäße Wälzlageranordnung umfasst einen ersten Lagerring und einen relativ zu diesem drehbaren zweiten Lagerring. Eine weitere Komponente der Wälzlageranordnung ist das erfindungsgemäße Modul, welches mit einem der beiden Lagerringe mechanisch verbunden ist.The rolling bearing assembly according to the invention comprises a first bearing ring and a second bearing ring rotatable relative thereto. Another component of the rolling bearing assembly is the module according to the invention, which is mechanically connected to one of the two bearing rings.

Die erfindungsgemäße Wälzlageranordnung weist bevorzugt eine der bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Moduls auf. Im Übrigen weist die erfindungsgemäße Wälzlageranordnung bevorzugt auch Merkmale auf, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Modul und dessen bevorzugten Ausführungsformen angegeben sind.The rolling bearing arrangement according to the invention preferably has one of the preferred embodiments of the module according to the invention. Moreover, the rolling bearing arrangement according to the invention preferably also has features which are specified in connection with the module according to the invention and its preferred embodiments.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Moduls,
2 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Moduls gemäß 1;
3 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls.

Further details, advantages and developments of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention with reference to the drawing. Show it:

1 a perspective view of a first embodiment of a module according to the invention,
2 a sectional view of the module according to the invention according to 1 ;
3 a perspective view of a second embodiment of the module according to the invention.

Anhand der 1 und 2 wird nachfolgend eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Moduls 01 beschrieben. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform des Moduls 01, während in 2 eine Schnittdarstellung gezeigt ist. Das Modul 01 umfasst einen Modulkörper 02, welcher in der gezeigten Ausführung einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Modulkörper 02 ist zum Einbau in ein Wälzlager 03 vorgesehen. Das Wälzlager 03 umfasst einen ersten Lagerring (nicht dargestellt) und einen relativ zu diesem drehbaren zweiten Lagerring 04. Der Modulkörper 02 ist mit dem ersten Lagerring des Wälzlagers 03 mechanisch verbunden.Based on 1 and 2 is a first embodiment of a module according to the invention below 01 described. 1 shows a perspective view of the first embodiment of the module 01 while in 2 a sectional view is shown. The module 01 comprises a module body 02 which has a rectangular cross-section in the embodiment shown. The module body 02 is for installation in a rolling bearing 03 intended. The rolling bearing 03 comprises a first bearing ring (not shown) and a second bearing ring rotatable relative thereto 04 , The module body 02 is with the first bearing ring of the rolling bearing 03 mechanically connected.

An einer Außenfläche des Modulkörpers 02 ist eine elektrisch leitfähige Fläche 05 ausgebildet. Die elektrisch leitfähige Fläche 05 liegt dem zweiten Lagerring 04 gegenüber.On an outer surface of the module body 02 is an electrically conductive surface 05 educated. The electrically conductive surface 05 lies the second bearing ring 04 across from.

Aus dem Modulkörper 02 ragt eine Anschlussfahne 07 heraus, welche zum elektrischen Anschluss des Moduls 01 dient. Auf der Anschlussfahne 07 sind mehrere Kontaktpunkte 08 zum Anschließen an einen Backbone (nicht dargestellt) ausgebildet. Die Anschlussfahne 07 weist eine Masseleitung (nicht dargestellt) auf. Die Masseleitung ist über eine elektrische Verbindung 09 mit der elektrisch leitfähigen Fläche 05 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Nullpotenzial der elektrisch leitfähigen Fläche 05 dadurch realisiert, dass die elektrisch leitfähige Fläche 05 in dem Modul mit der Masseleitung der Anschlussfahne 07 und damit mit der elektrischen Masseleitung der Lagerelektronik elektrisch verbunden ist. Die Anschlussfahne 07, die elektrische Verbindung 09 und die elektrisch leitfähige Fläche 05 können auf einer flexiblen Leiterplatte ausgebildet sein. Die elektrisch leitfähige Fläche 05 weist außerdem ein zentral angeordnetes Strahlungsaustrittsfenster 10 auf.From the module body 02 protrudes a connecting lug 07 out, which to the electrical connection of the module 01 serves. On the connecting lug 07 are multiple contact points 08 designed for connection to a backbone (not shown). The connection flag 07 has a ground line (not shown). The ground line is via an electrical connection 09 with the electrically conductive surface 05 connected. In this embodiment, a zero potential of the electrically conductive surface 05 realized by the fact that the electrically conductive surface 05 in the module with the ground line of the terminal lug 07 and thus electrically connected to the electrical ground line of the bearing electronics. The connection flag 07 , the electrical connection 09 and the electrically conductive surface 05 can be formed on a flexible circuit board. The electrically conductive surface 05 also has a centrally located radiation exit window 10 on.

Innerhalb des Modulkörpers 02 ist eine lonisierungseinrichtung 12 angeordnet. In der gezeigten Ausführung ist die lonisierungseinrichtung 12 als passive lonisierungseinrichtung in Form eines Alphastrahlers ausgebildet. Der Alphastrahler kann beispielsweise durch Americium, Polonium oder ein anderes geeignetes Material gebildet sein. Von dem Alphastrahler wird Strahlung 13 in Richtung des zweiten Lagerrings 04 ausgesendet. Durch die ausgesandte Strahlung 13 wird ein Raum 14 zwischen der elektrisch leitfähigen Fläche 05 und dem zweiten Lagerring 04 ionisiert. Zur Begrenzung eines maximal fließenden Ausgleichsstroms ist die elektrische Verbindung 09 vorzugsweise als elektrischer Widerstand ausgeführt. Infolge der Ionisierung kann die Durchschlagspannung in dem Raum 14 deutlich reduziert werden. Außerdem wird ein Spannungsdurchschlag über die Laufbahnen des Wälzlagers 03 verhindert oder zumindest reduziert. Somit können Stromdurchgangsschäden an dem Wälzlager 03 gänzlich verhindert werden oder nur noch in sehr begrenztem Umfang auftreten.Inside the module body 02 an ionization device 12 is arranged. In the embodiment shown, the ionization device 12 is designed as a passive ionization device in the form of an alpha emitter. The alpha emitter may be formed, for example, by americium, polonium or other suitable material. The alpha emitter becomes radiation 13 in the direction of the second bearing ring 04 sent out. By the emitted radiation 13 becomes a space 14 between the electrically conductive surface 05 and the second bearing ring 04 ionized. To limit a maximum flowing compensation current is the electrical connection 09 preferably designed as an electrical resistance. As a result of ionization, the breakdown voltage in the room 14 be significantly reduced. In addition, a voltage breakdown on the raceways of the bearing 03 prevented or at least reduced. Thus, current passage damage to the rolling bearing 03 be completely prevented or occur only to a very limited extent.

3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Moduls 01. Im Unterschied zu der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform weist das Modul 01 hier keine Anschlussfahne auf. Aus diesem Grund muss das Nullpotenzial der elektrisch leitfähigen Fläche 05 auf andere Weise hergestellt werden. So besteht zum einen die Möglichkeit, einen direkten Kontakt mit einem der beiden Lagerringe oder mit einem metallischen Stützring des Wälzlagers herzustellen. Alternativ kann das Modul 01 mit einem elektrisch leitfähigen Kunststoff umspritzt werden. Diese Kunststoffumspritzung kann gleichzeitig auch die Widerstandsfunktion zur Begrenzung der Stromstärke des Ausgleichsstromes übernehmen. 3 shows a perspective view of a second embodiment of the module 01 , Unlike in the 1 and 2 embodiment shown, the module 01 no connection flag here. For this reason, the zero potential of the electrically conductive surface 05 be made in another way. Thus, on the one hand, it is possible to make a direct contact with one of the two bearing rings or with a metallic support ring of the rolling bearing. Alternatively, the module 01 be encapsulated with an electrically conductive plastic. This Kunststoffumspritzung can simultaneously take over the resistance function to limit the current of the compensating current.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

0101: Modulmodule
0202: Modulkörpermodule body
0303: Wälzlagerroller bearing
0404: zweiter Lagerringsecond bearing ring
0505: elektrisch leitfähige Flächeelectrically conductive surface
0606: --
0707: Anschlussfahneterminal lug
0808: KontaktpunkteContact points
0909: elektrische Verbindungelectrical connection
1010: StrahlungsaustrittsfensterRadiation exit window
1111: --
1212: lonisierungseinrichtungionization device
1313: Strahlungradiation
1414: Raumroom

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102015202130 A1 [0002]DE 102015202130 A1 [0002]
DE 102006007437 B4 [0005]DE 102006007437 B4 [0005]
EP 2696999 B1 [0006]EP 2696999 B1 [0006]

Claims

Modul (01) zur Verhinderung von Stromdurchgangsschäden an einem Wälzlager (03), wobei das Wälzlager (03) einen ersten Lagerring und einen relativ zu diesem drehbaren zweiten Lagerring (04) aufweist, wobei das Modul (01) folgende Komponenten umfasst: • einen Modulkörper (02) zur Anordnung des Moduls (01) an oder in dem Wälzlager (03), wobei der Modulkörper (02) mit einem der beiden Lagerringe mechanisch verbindbar ist; • eine an einer Außenfläche des Modulkörpers (02) angeordnete elektrisch leitfähige Fläche (05), wobei die elektrisch leitfähige Fläche (05) nach Anordnung des Moduls (01) an oder in dem Wälzlager (03) dem anderen der beiden Lagerringe (04) gegenüberliegend angeordnet ist und ein Nullpotenzial aufweist; sowie • eine in dem Modulkörper (02) angeordnete lonisierungsvorrichtung (12) zur Ionisierung eines zwischen den Lagerringen des Wälzlagers (03) befindlichen Raumes (14).Module (01) for preventing current continuity damage to a roller bearing (03), wherein the roller bearing (03) has a first bearing ring and a second bearing ring (04) rotatable relative thereto, wherein the module (01) comprises the following components: • a module body (02) for arranging the module (01) on or in the rolling bearing (03), wherein the module body (02) is mechanically connectable with one of the two bearing rings; • an electrically conductive surface (05) arranged on an outer surface of the module body (02), wherein the electrically conductive surface (05) after arrangement of the module (01) on or in the rolling bearing (03) opposite to the other of the two bearing rings (04) is arranged and has a zero potential; such as • an ionization device (12) arranged in the module body (02) for ionizing a space (14) located between the bearing rings of the roller bearing (03).

Modul (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Fläche (05) mit dem ersten oder dem zweiten Lagerring elektrisch leitend verbindbar ist.Module (01) to Claim 1 , characterized in that the electrically conductive surface (05) with the first or the second bearing ring is electrically conductively connected.

Modul (01) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulkörper (02) mit einem elektrisch leitfähigen Kunststoff umspritzt ist.Module (01) to Claim 2 , characterized in that the module body (02) is encapsulated with an electrically conductive plastic.

Modul (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Anschlussfahne (07) zum elektrischen Anschluss des Moduls (01) aufweist, dass die Anschlussfahne (07) eine Masseleitung aufweist, wobei die Masseleitung mit der elektrisch leitfähigen Fläche (05) verbunden ist.Module (01) to Claim 1 , characterized in that it has a terminal lug (07) for electrical connection of the module (01), that the terminal lug (07) has a ground line, wherein the ground line is connected to the electrically conductive surface (05).

Modul (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lonisierungseinrichtung (12) als passive lonisierungseinrichtung ausgebildet ist.Module (01) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the ionization device (12) is designed as a passive ionization device.

Modul (01) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lonisierungseinrichtung (12) ein Alphastrahler ist.Module (01) to Claim 5 , characterized in that the ionization device (12) is an alpha emitter.

Modul (01) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Fläche (05) ein Strahlungsaustrittsfenster (10) für die von dem Alphastrahler ausgesandte Strahlung (13) aufweist.Module (01) to Claim 6 , characterized in that the electrically conductive surface (05) has a radiation exit window (10) for the radiation emitted by the alpha emitter radiation (13).

Modul (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lonisierungseinrichtung (12) als Hochspannungs-Ionisierungseinrichtung ausgebildet ist.Module (01) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the ionization device (12) is designed as a high-voltage ionization device.

Modul (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulkörper (02) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und zum Einbau in einen Baukasten für ein Wälzlager konfiguriert ist.Module (01) according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the module body (02) has a rectangular cross-section and is configured for installation in a modular system for a rolling bearing.

Wälzlageranordnung mit einem ersten Lagerring und einem relativ zu diesem drehbaren zweiten Lagerring (04) sowie mit einem mit einem der beiden Lagerringe mechanisch verbundenen Modul (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Rolling bearing assembly having a first bearing ring and a second bearing ring (04) rotatable relative thereto and a module (01) mechanically connected to one of the two bearing rings according to one of Claims 1 to 9 ,