DE102020007030A1

DE102020007030A1 - shaft grounding element

Info

Publication number: DE102020007030A1
Application number: DE102020007030.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Genesius; Norbert Bittermann
Original assignee: Kaco GmbH and Co KG
Current assignee: Kaco GmbH and Co KG
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2022-05-19

Abstract

Mit dem Wellenerdungselement werden induzierte Ströme oder elektrische Ladungen von einem ersten Maschinenelement, vorzugsweise einer Welle, in ein zweites Maschinenelement abgeleitet. Das Wellenerdungselement hat ein Gehäuse, das mindestens ein elektrisch leitendes Ableitungselement aufnimmt und eine Aufnahmeöffnung für das erste Maschinenelement aufweist. Um die elektrischen Ladungen bzw. elektrischen Spannungen bei einfachem Aufbau des Wellenerdungselementes zuverlässig ableiten zu können, ist das Ableitungselement quer zur Achse der Aufnahmeöffnung federbelastet. Dadurch wird in einfacher Weise erreicht, dass das Ableitungselement unter Kraft am Maschinenelement anliegt und von ihm die elektrischen Ladungen bzw. induzierten Ströme zuverlässig ableiten kann.With the shaft grounding element, induced currents or electrical charges are diverted from a first machine element, preferably a shaft, into a second machine element. The shaft grounding element has a housing that accommodates at least one electrically conductive discharge element and has a receiving opening for the first machine element. In order to be able to reliably discharge the electrical charges or electrical voltages with a simple structure of the shaft grounding element, the discharge element is spring-loaded transversely to the axis of the receiving opening. In this way it is achieved in a simple manner that the discharge element bears against the machine element under force and can reliably discharge the electrical charges or induced currents from it.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wellenerdungselement nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a shaft grounding element according to the preamble of claim 1.

Um elektrische Ladungen beziehungsweise Spannungen/Ströme von Wellen elektrischer Antriebe abzuleiten, sind Wellenerdungsringe bekannt ( EP 1 872 463 B1 ), die als Ableitungselemente Filamente aufweisen, die zwischen zwei Platten befestigt sind und radial nach innen über die Platten vorstehen. Sie und die Filamente sind in einem ringförmigen Gehäuse aufgenommen, das elektrisch leitend mit einem geerdeten Gehäuse verbunden ist. Der Einsatz der leitfähigen Filamente erfordert eine aufwändige und somit teure Herstellung des Wellenerdungselementes. Im Einsatz besteht die Gefahr, dass sich die Filamente lösen und zu einer Verunreinigung und ggf. zu Schäden des gesamten Systems bis hin zu einem Gesamtausfall führen.Shaft grounding rings are known to derive electrical charges or voltages/currents from shafts of electrical drives ( EP 1 872 463 B1 ), which have filaments as derivation elements, which are fastened between two plates and protrude radially inwards over the plates. You and the filaments are accommodated in an annular housing which is electrically conductively connected to a grounded housing. The use of the conductive filaments requires complex and therefore expensive production of the shaft grounding element. In use, there is a risk that the filaments will come loose and lead to contamination and possible damage to the entire system, up to and including total failure.

Die elektrisch leitenden Filamente haben häufig zu geringe elektrische Leitfähigkeit zwischen der rotierenden Welle und dem Gehäuse wegen zu hoher Widerstände. Auch bestehen Nachteile der Filamente im Hinblick auf das Langzeitverhalten unter erschwerten technischen Bedingungen. So können die Filamente brechen und dadurch beispielsweise Dichtungen beschädigen oder zerstören. Zudem ist bei Einsatz der Filamente auch ein Drehrichtungswechsel der Welle problematisch, weil die Filamente die Drehrichtungsumkehr nur schwierig durch entsprechende Verstellung nachvollziehen können.The electrically conductive filaments often have insufficient electrical conductivity between the rotating shaft and the housing due to high resistances. The filaments also have disadvantages with regard to long-term behavior under difficult technical conditions. The filaments can break and thus damage or destroy seals, for example. In addition, when using the filaments, a change in the direction of rotation of the shaft is also problematic, because the filaments can only with difficulty reproduce the reversal of the direction of rotation by appropriate adjustment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Wellenerdungselement so auszubilden, dass die elektrischen Ladungen bzw. elektrischen Spannungen zuverlässig abgeleitet werden können, ohne dass das Wellenerdungselement einen aufwendigen Aufbau erfordert.The invention is based on the object of designing the generic shaft grounding element in such a way that the electrical charges or electrical voltages can be reliably discharged without the shaft grounding element requiring a complex structure.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Wellenerdungselement erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention with the characterizing features of claim 1 in the case of the generic shaft grounding element.

Das erfindungsgemäße Wellenerdungselement zeichnet sich dadurch aus, dass das Ableitungselement quer zur Achse der Aufnahmeöffnung federbelastet ist. Dadurch wird in einfacher Weise erreicht, dass das Ableitungselement unter Kraft am Maschinenelement anliegt und von ihm die elektrischen Ladungen bzw. induzierten Ströme zuverlässig ableiten kann.The shaft grounding element according to the invention is characterized in that the discharge element is spring-loaded transversely to the axis of the receiving opening. In this way, it is achieved in a simple manner that the discharge element bears against the machine element under force and can reliably discharge the electrical charges or induced currents from it.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Ableitungselement ein elastisch dehnbarer, ringförmig ausgebildeter Strang, der am Gehäuse gehalten und so umgelenkt ist, dass er mit wenigstens einem Abschnitt in die Aufnahmeöffnung ragt. Dieser in die Aufnahmeöffnung ragende Abschnitt des Ableitungselementes ist in der Einbaulage des Wellenerdungselementes elastisch verformt und liegt am Maschinenelement unter entsprechender Federkraft an. Der in die Aufnahmeöffnung ragende Teil des Ableitungselementes ist so angeordnet, dass er beim Einbau durch das Maschinenelement elastisch verformt wird.In an advantageous embodiment, the discharge element is an elastically extensible, ring-shaped strand that is held on the housing and deflected in such a way that at least one section of it protrudes into the receiving opening. This section of the discharge element that protrudes into the receiving opening is elastically deformed in the installation position of the shaft grounding element and rests against the machine element under a corresponding spring force. The part of the discharge element that protrudes into the receiving opening is arranged in such a way that it is elastically deformed by the machine element during installation.

Vorteilhaft ist, wenn das Ableitungselement so am Gehäuse umgelenkt ist, dass vier senkrecht zueinander liegende Abschnitte des Ableitungselementes durch die Aufnahmeöffnung verlaufen. Diese Abschnitte sind hierbei so angeordnet, dass der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Abschnitten kleiner ist als der Durchmesser des Maschinenelementes. Dadurch werden beim Einbau des Wellenerdungselementes diese Abschnitte elastisch verformt, so dass sie unter entsprechender Federkraft am Maschinenelement anliegen.It is advantageous if the discharge element is deflected on the housing in such a way that four mutually perpendicular sections of the discharge element run through the receiving opening. These sections are arranged in such a way that the distance between opposite sections is smaller than the diameter of the machine element. As a result, when the shaft grounding element is installed, these sections are elastically deformed, so that they lie against the machine element with a corresponding spring force.

Damit der ringförmige, das Ableitungselement bildende Strang so umgelenkt wird, dass er den geraden, durch die Aufnahmeöffnung verlaufenden Abschnitt aufweist, hat das Gehäuse wenigstens einen Umlenkteil für das Ableitungselement.The housing has at least one deflection part for the discharge element so that the ring-shaped strand forming the discharge element is deflected in such a way that it has the straight section running through the receiving opening.

Je nach Anzahl der durch die Aufnahmeöffnung verlaufenden Abschnitte ist das Gehäuse mit einer entsprechenden Zahl von Umlenkteilen versehen.Depending on the number of sections running through the receiving opening, the housing is provided with a corresponding number of deflection parts.

Um eine sichere Befestigung bzw. Halterung des Ableitungselementes zu erreichen, ist das Ableitungselement durch wenigstens ein Sicherungselement im Gehäuse axial gesichert. Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, dass das Wellenerdungselement einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Es ist lediglich das Ableitungselement in das Gehäuse einzulegen und anschließend das Sicherungselement in das Gehäuse einzusetzen. Das Wellenerdungselement kann somit kostengünstig gefertigt werden.In order to achieve a secure fastening or holding of the derivation element, the derivation element is secured axially by at least one securing element in the housing. Such a design has the advantage that the shaft grounding element can be manufactured simply and inexpensively. It is only necessary to insert the derivation element into the housing and then to insert the fuse element into the housing. The shaft grounding element can thus be manufactured inexpensively.

Das Sicherungselement ist vorteilhat ein Ring, der in das Gehäuse eingesetzt und in geeigneter Weise mit ihm verbunden ist. Das Sicherungselement kann beispielsweise durch Kleben, Einpressen und dergleichen axial fest mit dem ringförmigen Gehäuse verbunden werden.The securing element is advantageously a ring which is inserted into the housing and connected to it in a suitable manner. The securing element can be connected in an axially fixed manner to the annular housing, for example by gluing, pressing in and the like.

Bevorzugt weisen das Gehäuse und das Sicherungselement jeweils einen Radialflansch auf. Das Ableitungselement wird dann zwischen den Radialflanschen des Gehäuses und des Sicherungselementes gehalten. Die Radialflansche dienen nicht nur zur Axialsicherung des Ableitungselementes, sondern führen auch zu einer entsprechend hohen Festigkeit des Gehäuses und des Sicherungselementes.Preferably, the housing and the securing element each have a radial flange. The derivative element is then held between the radial flanges of the housing and the fuse element. The radial flanges not only serve to secure the discharge element axially, but also lead to a correspondingly high Strength of the housing and the fuse element.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann auf dem in die Aufnahmeöffnung ragenden Abschnitt des Ableitungselementes wenigstens ein Leit/Gleitschuh angeordnet sein. Er besteht aus elektrisch leitfähigem Material und ist elektrisch leitend mit dem Abschnitt des Ableitungselementes verbunden. Der Leit/Gleitschuh verringert den Verschleiß im Einsatz des Wellenerdungselementes.In an advantageous embodiment, at least one guiding/sliding shoe can be arranged on the section of the discharge element that protrudes into the receiving opening. It consists of electrically conductive material and is electrically conductively connected to the section of the discharge element. The guide/sliding shoe reduces wear and tear when using the shaft grounding element.

Der Leit/Gleitschuh ist bevorzugt so ausgebildet, dass er einen auf dem ersten Maschinenelement sich befindenden Ölfilm durchtrennen kann. Dann ist ein direkter Kontakt zwischen dem Maschinenelement und dem Leit/Gleitschuh hergestellt, so dass die elektrischen Ladungen bzw. induzierten Ströme zuverlässig abgeleitet werden.The guide/sliding shoe is preferably designed in such a way that it can cut through an oil film located on the first machine element. Direct contact is then established between the machine element and the guide/sliding shoe, so that the electrical charges or induced currents are reliably dissipated.

Der Leit/Gleitschuh kann in unterschiedlicher Weise auf dem Abschnitt des Ableitungselementes befestigt sein. So kann er form- und/oder kraftschlüssig oder auch stoffschlüssig mit dem Abschnitt verbunden sein. Als weitere Befestigungsmöglichkeiten kommen Löten, Kleben, Crimpen, Klemmen, Schrauben, Gießen oder Beschichten in Betracht.The guiding/sliding shoe can be fastened in different ways on the section of the deflection element. It can be connected to the section in a form-fitting and/or force-fitting manner or also in a material-fitting manner. Soldering, gluing, crimping, clamping, screwing, casting or coating come into consideration as further fastening options.

Ein solches Wellenerdungselement kann sowohl für nasse als auch trockene Systeme eingesetzt werden. Je nach Anwendungsfall können die Leit/Gleitschuhe entsprechend ausgebildet sein.Such a shaft grounding element can be used for both wet and dry systems. Depending on the application, the guiding/sliding shoes can be designed accordingly.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Ableitungselement mit einem schwenkbar am Gehäuse gelagerten Arm versehen. Er kann so eingestellt werden, dass er für die Montage in einer zurückgezogenen Lage angeordnet ist, so dass der Arm bei der Montage des Wellenerdungselementes auf dem Maschinenteil nicht stört. Nach der Montage kann der Arm dann aus der zurückgezogenen Lage in die Arbeitslage geschwenkt werden, um den Kontakt mit dem Maschinenteil herzustellen.In a further advantageous embodiment, the derivation element is provided with an arm pivotably mounted on the housing. It can be adjusted to be in a retracted position for assembly so that the arm does not interfere with the assembly of the shaft grounding element on the machine part. After assembly, the arm can then be pivoted from the retracted position to the operative position to make contact with the machine part.

Der Arm ist vorteilhaft ein einarmiger Hebel, der mit einem Ende um eine zur Achse des Wellenerdungselementes parallele Achse am Gehäuse gelagert und am freien Ende mit einem elektrisch leitenden Kontaktteil versehen ist. Mit ihm liegt der Arm am Maschinenelement an, von dem die elektrischen Ladungen bzw. induzierten Ströme abgeleitet werden sollen.The arm is advantageously a one-armed lever, which is mounted at one end about an axis parallel to the axis of the shaft grounding element on the housing and is provided at the free end with an electrically conductive contact part. With it, the arm rests against the machine element from which the electrical charges or induced currents are to be derived.

Am Arm des Ableitungselementes greift in vorteilhafter Weise wenigstens eine Feder an, die den Arm so belastet, dass er unter ausreichender Kraft am Maschinenelement anliegt.At least one spring advantageously acts on the arm of the derivative element and loads the arm in such a way that it bears against the machine element with sufficient force.

Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich, wenn die Feder eine Zugfeder ist, die mit einem Ende mit dem Arm des Ableitungselementes und mit dem anderen Ende mit dem Gehäuse verbunden ist. Auf diese Weise kann die Feder platzsparend am Wellenerdungselement vorgesehen sein.A particularly simple embodiment results when the spring is a tension spring which is connected at one end to the arm of the discharge element and at the other end to the housing. In this way, the spring can be provided on the shaft grounding element in a space-saving manner.

Um die Montage des Wellenerdungselementes zu erleichtern, ist der Arm des Ableitungselementes in vorteilhafter Weise in einer Ruhestellung am Gehäuse arretierbar. Die Arretierung kann beispielsweise durch Steckstifte erreicht werden, die durch entsprechende Öffnungen im Gehäuse und im Arm gesteckt werden. In der Ruhestellung ist der Arm so weit nach außen geschwenkt, dass das Wellenerdungselement einfach auf dem Maschinenteil montiert werden kann. Sobald das Wellenerdungselement seine Einbaulage einnimmt, kann die Arretierung gelöst werde. Die Feder sorgt dafür, dass der Arm des Ableitungselementes gegen das Maschinenelement gedrückt wird.In order to facilitate the assembly of the shaft grounding element, the arm of the discharge element can advantageously be locked in a rest position on the housing. The locking can be achieved, for example, by plug pins that are inserted through corresponding openings in the housing and in the arm. In the rest position, the arm is pivoted outwards far enough for the shaft grounding element to be easily mounted on the machine part. As soon as the shaft grounding element is in its installation position, the lock can be released. The spring ensures that the arm of the discharge element is pressed against the machine element.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird das Ableitungselement durch wenigstens einen flachen, elastisch verformbaren Ring gebildet, der am Gehäuse gehalten ist und in die Aufnahmeöffnung ragt. Der Ring hat wesentlich kleineren Durchmesser als das ringförmige Gehäuse, so dass der Ring nur örtlich in die Aufnahmeöffnung ragt. Mit dem in die Aufnahmeöffnung ragenden Teil des Ringes gelangt das Ableitungselement in Kontakt mit dem Maschinenelement. Der Ring ist so am Gehäuse vorgesehen, dass er in der Einbaulage durch das Maschinenelement elastisch verformt ist. Dadurch liegt der in die Aufnahmeöffnung ragende Teil des Ringes unter ausreichender Kraft am Maschinenelement an.In another advantageous embodiment, the discharge element is formed by at least one flat, elastically deformable ring, which is held on the housing and protrudes into the receiving opening. The ring has a much smaller diameter than the ring-shaped housing, so that the ring protrudes only locally into the receiving opening. The discharge element comes into contact with the machine element with the part of the ring protruding into the receiving opening. The ring is provided on the housing in such a way that it is elastically deformed by the machine element in the installed position. As a result, the part of the ring protruding into the receiving opening bears against the machine element with sufficient force.

Besonders vorteilhaft ist, wenn über den Umfang des Gehäuses mehrere Ringe als Ableitungselemente angeordnet sind. Dadurch ist eine sichere Ableitung der induzierten Ströme oder elektrischen Ladungen vom Maschinenelement sichergestellt.It is particularly advantageous if several rings are arranged as discharge elements over the circumference of the housing. This ensures that the induced currents or electrical charges are safely discharged from the machine element.

Bevorzugt sind über den gesamten Umfang des Gehäuses solche flachen, elastisch verformbaren Ringe vorgesehen, die so angeordnet sind, dass benachbarte Ringe einander berühren.Such flat, elastically deformable rings are preferably provided over the entire circumference of the housing, which are arranged in such a way that adjacent rings touch one another.

Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The subject matter of the application results not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from all the information and features disclosed in the drawings and the description. Even if they are not the subject of the claims, they are claimed to be essential to the invention insofar as they are new compared to the prior art, either individually or in combination.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Further features of the invention emerge from the further claims, the description and the drawings.

Die Erfindung wird anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen

1 in Ansicht ein erfindungsgemäßes Wellenerdungselement,
2 einen Schnitt längs der Linie A-A in 1,
3 einen Schnitt längs der Linie B-B in 1,
4 das Wellenerdungselement gemäß 1 in perspektivscher Darstellung,
5 in Ansicht das Wellenerdungselement gemäß 1, durch das sich eine Welle erstreckt,
6 einen Schnitt längs der Linie A-A in 5,
7 einen Schnitt längs der Linie B-B in 5,
8 das Wellenerdungselement gemäß 5 in perspektivischer Darstellung,
9 in Ansicht eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellenerdungselementes,
10 einen Schnitt längs der Linie A-A in 9,
11 einen Schnitt längs der Linie B-B in 9,
12 das Wellenerdungselement gemäß 9 in perspektivischer Darstellung,
13 das Wellenerdungselement gemäß 9, durch das sich eine Welle erstreckt,
14 einen Schnitt längs der Linie A-A in 13,
15 einen Schnitt längs der Linie B-B in 13,
16 das Wellenerdungselement gemäß 13 in perspektivischer Darstellung,
17 in Ansicht eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellenerdungselementes,
18 das Wellenerdungselement gemäß 17 im Radialschnitt,
19 in Ansicht eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellenerdungselementes,
20 einen Schnitt längs der Linie B-B in 19,
21 einen Schnitt längs der Linie C-C in 20,
22 das Wellenerdungselement gemäß 19 in perspektivischer Darstellung,
23 das Wellenerdungselement gemäß 19, durch das sich eine Welle erstreckt,
24 einen Schnitt längs der Linie B-B in 23,
25 einen Schnitt längs der Linie C-C in 24,
26 das Wellenerdungselement gemäß 23 in perspektivischer Darstellung,
27 bis 29 verschiedene Ausführungsformen von Leit/Gleitschuhen des Wellenerdungselementes,
30 und 31 am Maschinenelement anliegende Leit/Gleitschuhe in schematischer Darstellung.

The invention is explained in more detail with reference to several embodiments shown in the drawings. Show it

1 in view of a shaft grounding element according to the invention,
2 a section along the line AA in 1 ,
3 a cut along the line BB in 1 ,
4 the shaft grounding element according to 1 in perspective,
5 in view of the shaft grounding element according to 1 , through which a wave extends,
6 a section along the line AA in 5 ,
7 a cut along the line BB in 5 ,
8th the shaft grounding element according to 5 in perspective view,
9 in view of a second embodiment of a shaft grounding element according to the invention,
10 a section along the line AA in 9 ,
11 a cut along the line BB in 9 ,
12 the shaft grounding element according to 9 in perspective view,
13 the shaft grounding element according to 9 , through which a wave extends,
14 a section along the line AA in 13 ,
15 a cut along the line BB in 13 ,
16 the shaft grounding element according to 13 in perspective view,
17 in view of a third embodiment of a shaft grounding element according to the invention,
18 the shaft grounding element according to 17 in radial section,
19 in view of a fourth embodiment of a shaft grounding element according to the invention,
20 a cut along the line BB in 19 ,
21 a section along the line CC in 20 ,
22 the shaft grounding element according to 19 in perspective view,
23 the shaft grounding element according to 19 , through which a wave extends,
24 a cut along the line BB in 23 ,
25 a section along the line CC in 24 ,
26 the shaft grounding element according to 23 in perspective view,
27 until 29 various designs of guiding/sliding shoes of the shaft grounding element,
30 and 31 Schematic representation of guide/sliding shoes on the machine element.

Die im Folgenden beschriebenen Wellenerdungselemente leiten induzierte Spannungen oder Ströme und elektrische Ladungen von einem ersten Maschinenelement, das vorzugsweise eine Welle ist, in ein zweites Maschinenelement ab, das aus elektrisch leitendem Material besteht. Die Wellenerdungselemente werden insbesondere bei Motoren, aber beispielsweise auch bei Getrieben, eingesetzt. Allgemein werden die Wellenerdungselemente dort verwendet, wo induzierte Spannungen, Ströme oder elektrische Ladungen von Wellen abgeleitet werden sollen.The shaft grounding elements described below conduct induced voltages or currents and electrical charges from a first machine element, which is preferably a shaft, into a second machine element, which consists of electrically conductive material. The shaft grounding elements are used in particular in motors, but also in gears, for example. In general, the shaft grounding elements are used where induced voltages, currents or electrical charges are to be discharged from waves.

Das Wellenerdungselement gemäß den 1 bis 8 hat ein ringförmiges Gehäuse 1, das aus elektrisch leitendem Material besteht und durch ein Formteil gebildet ist. Das Gehäuse 1 hat etwa U-förmigen Querschnitt (2 und 3) mit einer zylindrischen Außenwand 2, die über einen Boden 3 in eine zylindrische Innenwand 4 übergeht. Sie geht am freien Ende in einen nach innen gerichteten Radialflansch 5 über. Die Außenwand 2 ist höher als die koaxial zur ihr liegende Innenwand 4, so dass der Radialflansch 5 gegenüber dem freien Ende der Außenwand 2 axial zurückgesetzt ist (2 und 3). Beide Wände 24 können selbstverständlich auch gleiche Höhe haben. The shaft grounding element according to 1 until 8th has an annular housing 1 made of electrically conductive material and formed by a molding. The housing 1 has an approximately U-shaped cross section ( 2 and 3 ) with a cylindrical outer wall 2, which merges into a cylindrical inner wall 4 via a bottom 3. At the free end it transitions into an inwardly directed radial flange 5 . The outer wall 2 is higher than the inner wall 4 lying coaxially to it, so that the radial flange 5 is set back axially in relation to the free end of the outer wall 2 ( 2 and 3 ). Both walls 24 can of course also have the same height.

Der Boden 3 ist beispielhaft in halber Breite mit einem Absatz 6 versehen, wodurch zwei axial versetzt zueinander liegende Bodenabschnitte 3a und 3b gebildet werden. Der radial innere Bodenabschnitt 3b hat geringeren Abstand vom freien Ende der Außenwand 2 als der radial äußere Bodenabschnitt 3a, der rechtwinklig an die Außenwand 2 anschließt. Die beiden Bodenabschnitte 3a, 3b liegen parallel zueinander. Der radial innere Bodenabschnitt 3b schließt seinerseits rechtwinklig an die Innenwand 4 an.The base 3 is provided, for example, with a shoulder 6 in half the width, whereby two base sections 3a and 3b which are axially offset relative to one another are formed. The radially inner bottom section 3b has a smaller distance from the free end of the outer wall 2 than the radially outer bottom section 3a, which adjoins the outer wall 2 at right angles. The two bottom sections 3a, 3b are parallel to one another. The radially inner bottom section 3b in turn adjoins the inner wall 4 at right angles.

Der Absatz 6 erhöht die Steifigkeit des Bodens 3.The paragraph 6 increases the rigidity of the bottom 3.

Der Radialflansch 5 begrenzt eine Aufnahmeöffnung 7 für ein Maschinenelement 8 (5 bis 8), von dem elektrische Ladungen abgeleitet werden sollen.The radial flange 5 delimits a receiving opening 7 for a machine element 8 ( 5 until 8th ) from which electric charges are to be derived.

Auf dem Radialflansch 5 liegt ein Ableitungselement 9 auf, das aus elektrisch leitfähigem Material, vorzugsweise aus Metall, besteht und als ringförmiger, elastisch verformbarer Strang ausgebildet ist. Er hat kreisförmigen Querschnitt (2 und 3) und ist so in das Gehäuse 1 eingebaut, dass gerade Abschnitte 9a des Ableitungselements 9 innerhalb der Aufnahmeöffnung 7 verlaufen (1 und 4). Das Ableitungselement 9 wird in vorteilhafter Weise durch eine Schraubenfeder gebildet.A discharge element 9 rests on the radial flange 5 and is made of electrically conductive material, preferably metal, and is designed as an annular, elastically deformable strand. It has a circular cross-section ( 2 and 3 ) and is installed in the housing 1 in such a way that straight sections 9a of the discharge element 9 run inside the receiving opening 7 ( 1 and 4 ). The derivative element 9 is advantageously formed by a helical spring.

Diese Anordnung des Ableitungselementes 9 wird dadurch erreicht, dass es über Umlenkteile 10 geführt ist, die in Winkelabständen von 90° vorgesehen sind. Dadurch verlaufen die Abschnitte 9a des Ableitungselementes 9 rechtwinklig zueinander.This arrangement of the discharge element 9 is achieved in that it is guided over deflection parts 10 which are provided at angular intervals of 90°. As a result, the sections 9a of the discharge element 9 run at right angles to one another.

Zur Sicherung des Ableitungselementes 9 dient ein Sicherungselement 11, das vorteilhaft als Ring ausgebildet ist. Das Sicherungselement 11 hat L-förmigen Querschnitt mit einer Ringwand 12, die an der Innenseite der Innenwand 4 des Gehäuses 1 anliegt. Die Ringwand 12 geht in einen radial nach innen sich ersteckenden Radialflansch 13 über, der parallel zum Radialflansch 5 des Gehäuses 1 verläuft.To secure the derivation element 9, a securing element 11 is used, which is advantageously designed as a ring. The securing element 11 has an L-shaped cross-section with an annular wall 12 which bears against the inside of the inner wall 4 of the housing 1 . The annular wall 12 transitions into a radial flange 13 which extends radially inwards and which runs parallel to the radial flange 5 of the housing 1 .

Das Sicherungselement 11 kann in geeigneter Weise fest mit dem Gehäuse 1 verbunden werden. So kann das Sicherungselement 11 als Klemmring ausgebildet sein, der mit seiner Ringwand 12 unter Klemmkraft an der Innenseite der Innenwand 4 des Gehäuses 1 anliegt. Auch kann das Sicherungselement 11 beispielsweise in das Gehäuse 1 eingeklebt, eingelötet oder eingeschweißt sein.The securing element 11 can be firmly connected to the housing 1 in a suitable manner. For example, the securing element 11 can be designed as a clamping ring which rests with its annular wall 12 on the inside of the inner wall 4 of the housing 1 under clamping force. The securing element 11 can also be glued, soldered or welded into the housing 1, for example.

Die elektrisch leitenden Umlenkteile 10 sind so ausgebildet, dass sie zwischen dem Radialflansch 5 des Gehäuses 1 und dem Radialflansch 13 des Sicherungselementes 11 gehalten sind. Um eine zuverlässige Befestigung der Umlenkteile 10 sicherzustellen, haben diese vorteilhafte ebene Ober- und Unterseiten, mit denen sie flächig an den beiden Radialflanschen 5, 13 anliegen. Vorteilhaft sind die Umlenkteile 10 fest mit den Radialflanschen 5, 13 verbunden, beispielsweise durch eine Klebeverbindung.The electrically conductive deflection parts 10 are designed in such a way that they are held between the radial flange 5 of the housing 1 and the radial flange 13 of the fuse element 11 . In order to ensure reliable attachment of the deflection parts 10, they have advantageous flat upper and lower sides with which they lie flat against the two radial flanges 5, 13. The deflection parts 10 are advantageously firmly connected to the radial flanges 5, 13, for example by means of an adhesive connection.

Der Radialflansch 13 hat geringere Breite als der Radialflansch 5, der dadurch radial nach innen über den Radialflansch 13 vorsteht (1). Der Radialflansch 13 kann aber auch so breit sein, dass sein radial innerer Rand 14 auf gleicher Höhe mit dem inneren Rand des Radialflansches 5 liegt, in Achsrichtung des Gehäuses 1 gesehen.The radial flange 13 has a smaller width than the radial flange 5, which as a result protrudes radially inwards over the radial flange 13 ( 1 ). However, the radial flange 13 can also be so wide that its radially inner edge 14 is at the same level as the inner edge of the radial flange 5 , viewed in the axial direction of the housing 1 .

Der Abstand der Abschnitte 9a des Ableitungselementes 9 voneinander ist so vorgesehen, dass diese Abschnitte 9a in der Einbaulage durch das Maschinenelement 8 elastisch verformt sind (5 bis 8). Das Maschinenelement 8 hat kreisförmigen Umfang und einen Durchmesser, der größer ist als der Abstand einander gegenüberliegender Abschnitt 9a des Ableitungselementes 9.The spacing of the sections 9a of the discharge element 9 from one another is provided in such a way that these sections 9a are elastically deformed by the machine element 8 in the installed position ( 5 until 8th ). The machine element 8 has a circular circumference and a diameter that is larger than the distance between opposing sections 9a of the discharge element 9.

Da das Ableitungselement 9 und damit dessen Abschnitte 9a elastisch verformbar sind, liegen die Abschnitte 9a infolge ihrer elastischen Verformung über einen Teil ihrer Länge flächig am Umfang des Maschinenelementes 8 an (5). Dadurch wird gewährleistet, dass die elektrischen Ladungen zuverlässig vom Maschinenteil 8 über das Ableitungselement 9 abgeführt werden können. Aufgrund der elastischen Dehnung liegen die Abschnitte 9a unter entsprechender Vorspannung am Umfang des Maschinenelementes 8 an.Since the discharge element 9 and thus its sections 9a are elastically deformable, the sections 9a lie flat against the circumference of the machine element 8 over part of their length as a result of their elastic deformation ( 5 ). This ensures that the electrical charges can be reliably discharged from the machine part 8 via the discharge element 9 . Due to the elastic stretching, the sections 9a are in contact with the circumference of the machine element 8 under corresponding pretension.

Die Umlenkteile 10 sind so zwischen den beiden Radialflanschen 5, 13 befestigt, dass sie die vom Ableitungselement 9 infolge der elastischen Verformung ausgeübten Kräfte zuverlässig aufnehmen können.The deflection parts 10 are fastened between the two radial flanges 5, 13 in such a way that they can reliably absorb the forces exerted by the discharge element 9 as a result of the elastic deformation.

Die Umlenkteile 10 sind zumindest dem Bereich, in dem das Ableitungselement 9 an den Umlenkteilen anliegt, gekrümmt ausgebildet. Vorteilhaft haben die Umlenkteile 10 Zylinderform.The deflection parts 10 are curved, at least in the area in which the discharge element 9 bears against the deflection parts. Advantageously, the deflection parts 10 have a cylindrical shape.

Die beschriebene Ausbildung des Wellenerdungselementes zeichnet sich durch ihre einfache Gestaltung und kostengünstige Herstellung aus. Das Ableitungselement 9 wird lediglich zwischen zwei Bauteilen verbaut, nämlich dem Gehäuse 1 und dem Sicherungselement 11.The design of the shaft grounding element described is characterized by its simple design and cost-effective production. The derivation element 9 is only installed between two components, namely the housing 1 and the fuse element 11.

Das Ableitungselement 9 kann aus elektrisch leitfähigem Material bestehen. Ebenso ist es möglich, das Ableitungselement 9 aus einem nicht leitfähigen Material herzustellen, das mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen ist.The derivation element 9 can consist of electrically conductive material. It is also possible to produce the discharge element 9 from a non-conductive material that is provided with an electrically conductive coating.

Über das Ableitungselement 9 und das Gehäuse 1 werden die elektrischen Ladungen und induzierten Ströme an ein geerdetes Maschinenteil weitergeleitet, das beispielsweise ein Gehäuse ist, welches das Wellenerdungselement aufnimmt.The electrical charges and induced currents are passed on via the discharge element 9 and the housing 1 to a grounded machine part, which is, for example, a housing which accommodates the shaft grounding element.

Das Wellenerdungselement nach den 9 bis 16 ist ähnlich ausgebildet wie die vorige Ausführungsform. Der Unterschied besteht darin, dass die Abschnitte 9a des Ableitungselementes 9 jeweils mit mindestens einem Leit/Gleitschuh 15 versehen sind. Er wird nachfolgend als Leitschuh bezeichnet. Die Leitschuhe 15 sind beispielhaft in halber Länge der Abschnitte 9a vorgesehen und sitzen fest auf ihnen. In Axialrichtung gesehen befinden sich die Leitschuhe 15 innerhalb der Aufnahmeöffnung 7.The shaft grounding element according to 9 until 16 is similar to the previous embodiment. The difference is that the sections 9a of the discharge element 9 are each provided with at least one guiding/sliding shoe 15 are. It is referred to below as the guide shoe. The guide shoes 15 are provided, for example, at half the length of the sections 9a and are firmly seated on them. Seen in the axial direction, the guide shoes 15 are located within the receiving opening 7.

Die Leitschuhe 15 sind beispielhaft quaderförmig ausgebildet und bestehen aus elektrisch leitfähigem Material, so dass über die Leitschuhe 15 die elektrischen Ladungen vom Maschinenelement 8 aufgenommen und weitergeleitet werden können.The guide shoes 15 are cuboid, for example, and are made of electrically conductive material, so that the electric charges can be absorbed and passed on by the machine element 8 via the guide shoes 15 .

In der Einbaulage liegen die Leitschuhe 15 am Umfang des Maschinenelementes 8 an (13, 15, 16), wobei die Abschnitte 9a des Ableitungselementes 9 elastisch verformt sind. Dadurch liegen die Leitschuhe 15 unter Kraft am Umfang des Maschinenelementes 8 an. Die Abschnitte 9a selbst haben Abstand vom Maschinenelement 8.In the installed position, the guide shoes 15 are in contact with the circumference of the machine element 8 ( 13 , 15 , 16 ), wherein the sections 9a of the discharge element 9 are elastically deformed. As a result, the guide shoes 15 bear against the circumference of the machine element 8 under force. The sections 9a themselves are at a distance from the machine element 8.

Die am Maschinenelement 8 anliegende Seite 16 der Leitschuhe 15 kann entsprechend dem Radius des Umfanges des Maschinenelementes 8 gekrümmt verlaufen, so dass die Leitschuhe 15 flächig am Umfang des Maschinenelementes 8 anliegen. Im Übrigen ist das Wellenerdungselement gleich ausgebildet wie die Ausführungsform nach den 1 bis 8.The side 16 of the guide shoes 15 lying against the machine element 8 can be curved in accordance with the radius of the circumference of the machine element 8 , so that the guide shoes 15 lie flat on the circumference of the machine element 8 . Otherwise, the shaft grounding element is of the same design as the embodiment according to FIGS 1 until 8th .

Die Leitschuhe 15 können einstückig, aber auch mehrteilig ausgebildet sein.The guide shoes 15 can be designed in one piece, but also in several parts.

Die Leitschuhe 15 können aus jedem geeigneten elektrisch leitfähigen Werkstoff bestehen. Beispielhaft können die Leitschuhe 15 aus Kohle, elektrisch leitfähigem PTFE, elektrisch leitfähigen Kunststoffen, metallischen Werkstoffen, wie Kupfer- oder Nickellegierungen, Aluminium und dergleichen bestehen.The guide shoes 15 can consist of any suitable electrically conductive material. For example, the guide shoes 15 can be made of carbon, electrically conductive PTFE, electrically conductive plastics, metallic materials such as copper or nickel alloys, aluminum and the like.

Wird ein wenig resistenter Werkstoff, beispielsweise Aluminium, eingesetzt, dann kann zumindest die Seite 16, vorteilhaft die gesamte Oberseite der Leitschuhe 15, mit einer Gleitbeschichtung versehen sein, so dass die Leitschuhe und/oder das Maschinenelement 8 im Einsatz nur wenig verschlei-ßen.If a less resistant material, for example aluminum, is used, then at least the side 16, advantageously the entire upper side of the guide shoes 15, can be provided with a sliding coating, so that the guide shoes and/or the machine element 8 wear only slightly during use.

Auch die anderen genannten Werkstoffe für die Leitschuhe 15 werden so eingesetzt, dass der Verschleiß nur minimal ist. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, dass der Werkstoff an sich gute Gleiteigenschaften aufweist, wie beispielsweise PTFE, oder dass die Leitschuhe 15 mit einer entsprechenden Gleitbeschichtung versehen sind.The other materials mentioned for the guide shoes 15 are also used in such a way that wear is only minimal. This can be achieved either by the material itself having good sliding properties, such as PTFE, or by the guide shoes 15 being provided with an appropriate sliding coating.

Die im Beispielsfall verwendeten quaderförmigen Leitschuhe 15 können zumindest an ihrer Seite 16 auch mit einer Mikrostruktur versehen sein, die je nach Einsatz des Wellenerdungselementes unterschiedlich gestaltet sein kann. So kann die Mikrostruktur beispielsweise so ausgebildet sein, dass ein auf dem Maschinenelement 8 sich befindender Ölfilm durchgetrennt bzw. aufgerissen wird, so dass der Leitschuh 15 in unmittelbarem Kontakt mit dem Maschinenelement 8 gelangt.The cuboid guide shoes 15 used in the example can also be provided with a microstructure, at least on their side 16, which can be designed differently depending on the use of the shaft grounding element. For example, the microstructure can be designed in such a way that an oil film on the machine element 8 is severed or torn open, so that the guide shoe 15 comes into direct contact with the machine element 8 .

Die 27 bis 31 zeigen beispielhafte Gestaltungen der Leitschuhe 15. Die Ausführungsbeispiele sind nicht beschränkend zu verstehen. Die Leitschuhe können abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen unterschiedlichste Gestaltungen haben.the 27 until 31 show exemplary designs of the guide shoes 15. The exemplary embodiments are not to be understood as limiting. Deviating from the illustrated exemplary embodiments, the guide shoes can have the most varied of configurations.

Die 27 bis 29 zeigen die Seite 16 der Leitschuhe 15, mit welcher diese am Maschinenelement 8 anliegen. In der Seite 16 befinden sich die Mikrostrukturen 27, die sich beispielhaft über die Länge des Leitschuhes 15 erstrecken und entgegengesetzt gekrümmt zueinander verlaufen. Dabei sind die beiden Mikrostrukturen 27 spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Längs- und die Breitenrichtung ausgebildet. Dadurch kann unabhängig von der Drehrichtung des Maschinenelementes 8 ein darauf sich befindender Ölfilm zuverlässig durchgetrennt bzw. aufgerissen werden. Die Mikrostrukturen 27 können Erhöhungen oder Vertiefungen in der Leitschuhseite 16 sein.the 27 until 29 show the side 16 of the guide shoes 15 with which they rest on the machine element 8. The microstructures 27 are located on the side 16, which, for example, extend over the length of the guide shoe 15 and are curved in opposite directions to one another. The two microstructures 27 are formed with mirror symmetry in relation to the longitudinal and width directions. As a result, regardless of the direction of rotation of the machine element 8, an oil film located thereon can be reliably severed or torn open. The microstructures 27 can be elevations or depressions in the guide shoe side 16 .

Der Leitschuh 15 gemäß 27 hat in Ansicht auf die Seite 16 rechteckigen Umriss.The guide shoe 15 according to 27 has rectangular outline in view on side 16.

Der Leitschuh 15 gemäß 28 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach 27 dadurch, dass seine Schmalseiten 28, 29 pfeilförmig gestaltet sind. Dadurch werden an beiden Schmalseiten in halber Breite des Leitschuhes 15 Kanten 30, 31 gebildet, die in der Einbaulage (30) in Umfangsrichtung des Maschinenelementes 8 gerichtet sind. Die Kanten 30, 31 erstrecken sich über die gesamte Höhe des Leitschuhes 15 (30) und dienen dazu, einen evtl. auf der Umfangsfläche des Maschinenelementes sich bildenden Ölfilm zuverlässig zu durchtrennen.The guide shoe 15 according to 28 differs from the embodiment according to 27 characterized in that its narrow sides 28, 29 are arrow-shaped. As a result, 15 edges 30, 31 are formed on both narrow sides in half the width of the guide shoe, which in the installed position ( 30 ) are directed in the circumferential direction of the machine element 8. The edges 30, 31 extend over the entire height of the guide shoe 15 ( 30 ) and are used to reliably cut through any oil film that may form on the peripheral surface of the machine element.

Die Kanten 30, 31 werden jeweils durch zwei winklig zueinander verlaufende gerade Randabschnitte 32, 33; 34, 35 gebildet.The edges 30, 31 are each defined by two straight edge sections 32, 33; 34, 35 formed.

Die Ausführungsform gemäß den 29 und 31 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach den 28 und 30 dadurch, dass die Randabschnitte 32 bis 35 nicht gerade verlaufen, sondern jeweils nach innen gekrümmt sind. Dadurch kann der Ölfilm, der von den Kanten 30, 31 durchtrennt wird, längs der gekrümmten Randabschnitte zuverlässig seitlich weggeführt werden.The embodiment according to 29 and 31 differs from the embodiment according to the 28 and 30 characterized in that the edge sections 32 to 35 do not run straight but are each curved inwards. As a result, the oil film cut by the edges 30, 31 can be reliably guided laterally along the curved edge portions.

Die Kanten 30, 31 liegen entsprechend der vorigen Ausführungsform in der Längsmittelebene des Leitschuhs 15.According to the previous embodiment, the edges 30, 31 lie in the longitudinal center plane of the guide shoe 15.

Weiter zeigen die 30, 31, dass die Leitschuhe 15 beispielsweise so ausgebildet sind, dass die der Seite 16 gegenüberliegende Außenseite 36 gerade verläuft. Dadurch nimmt die Höhe des Leitschuhes von seiner halben Länge aus in Richtung auf die Kanten 30, 31 zu.Next show the 30 , 31 that the guide shoes 15 are formed, for example, so that the side 16 opposite the outside 36 is straight. As a result, the height of the guide shoe increases from half its length in the direction of the edges 30, 31.

Wird das Wellenerdungselement bei trockenen Anwendungen eingesetzt, bei denen sich zwischen dem Leitschuh 15 und dem Maschinenelement 8 keine Zwischenschicht bilden kann, sind Mikrostrukturen nicht erforderlich.If the shaft grounding element is used in dry applications in which no intermediate layer can form between the guide shoe 15 and the machine element 8, microstructures are not required.

Wenn die Leitschuhe 15 einstückig ausgebildet sind, dann wird das Ableitungselement 9 durch entsprechende Öffnungen der Leitschuhe 15 gefädelt. Das Ableitungselement 9 wird dann zu einem geschlossenen Ring gebildet.If the guide shoes 15 are designed in one piece, the discharge element 9 is threaded through corresponding openings in the guide shoes 15 . The discharge element 9 is then formed into a closed ring.

Es besteht auch die Möglichkeit, den Leitschuh 15 beispielsweise aus zwei Teilen zu bilden. In diesem Fall kann das Ableitungselement 9 ein geschlossener Ring sein, auf den die beiden Teile des Leitschuhes 15 so aufgesetzt werden, dass das Ableitungselement 9 zwischen diesen Teilen verläuft. Sie werden dann in geeigneter Weise fest miteinander verbunden.There is also the possibility of forming the guide shoe 15 in two parts, for example. In this case, the derivation element 9 can be a closed ring onto which the two parts of the guide shoe 15 are placed in such a way that the derivation element 9 runs between these parts. They are then firmly connected to one another in a suitable manner.

Als Ableitungselemente werden vorteilhaft längliche Schraubfedern eingesetzt, mit denen eine gute Ableitung der elektrischen Ladungen vom Maschinenelement 8 sichergestellt ist. Eine solche vorteilhafte Ausbildung des Ableitungselementes 9 ist auch bei der vorigen Ausführungsform von Vorteil.Elongated helical springs are advantageously used as discharge elements, with which a good discharge of the electrical charges from the machine element 8 is ensured. Such an advantageous design of the derivation element 9 is also advantageous in the previous embodiment.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den 9 bis 16 sitzt auf jedem Abschnitt 9a des Ableitungselementes 9 jeweils ein Leitschuh 15. Je nach Einsatzfall und/oder Länge der Abschnitte 9a können auch zwei oder mehr Leitschuhe 15 auf den Abschnitten 9a vorgesehen sein, die dann innerhalb jedes Abschnittes 9a mit Abstand voneinander liegen. In diesem Falle liegen mehrere Leitschuhe 15 jedes Abschnittes 9a am Maschinenelement 8 an.In the illustrated embodiment according to the 9 until 16 Depending on the application and/or the length of the sections 9a, two or more guide shoes 15 can also be provided on the sections 9a, which are then spaced apart within each section 9a. In this case there are several guide shoes 15 of each section 9a on the machine element 8 .

Auch ist es möglich, nur an einigen oder nur an einem Abschnitt 9a die Leitschuhe15 vorzusehen. Die anderen Abschnitte 9a liegen dann am Umfang des Maschinenelementes 8 an, wie es beim vorigen Ausführungsbeispiel vorgesehen ist.It is also possible to provide the guide shoes 15 only on some or only on one section 9a. The other sections 9a then lie against the circumference of the machine element 8, as is provided in the previous exemplary embodiment.

Die Leitschuhe 15 sind so fest mit dem Abschnitt 9a verbunden, dass sie auf den Abschnitten 9a nicht verrutschen können. Die Leitschuhe können auf die Abschnitte 9a beispielsweise aufgeklipst, angeklebt, angelötet oder auch durch Umspritzen am jeweiligen Abschnitt 9a angeordnet werden.The guide shoes 15 are so firmly connected to the section 9a that they cannot slip on the sections 9a. The guide shoes can be clipped, glued, soldered onto the sections 9a, for example, or they can also be arranged on the respective section 9a by overmolding.

Bei der Ausführungsform nach den 17 und 18 ist das Wellenerdungselement mit wenigstens einem schwenkbaren Ableitungselement 9 versehen. Im Beispielsfall sind zwei etwa diametral einander gegenüberliegende Ableitungselemente 9 vorgesehen.In the embodiment according to 17 and 18 the shaft grounding element is provided with at least one pivotable discharge element 9 . In the example, two derivation elements 9 lying approximately diametrically opposite one another are provided.

Das Ableitungselement 9 hat einen Arm 18, der um eine parallel zur Achse des Wellenerdungselementes liegende Achse 19 schwenkbar gelagert ist. Sie befindet sich nahe dem einen Ende des Arms 18 und ist im Gehäuse 1 befestigt. Es hat die zylindrische Außenwand 2, die zwei Radialflansche 20, 21 miteinander verbindet. Sie liegen mit axialem Abstand einander gegenüber und haben vorteilhaft gleiche Breite. Zwischen den beiden Radialflanschen 20, 21 ist der Arm 18 des Ableitungselementes 9 angeordnet. Die Schwenkachse 19 ist mit ihren Enden in den Radialflanschen 20, 21 befestigt. Die Schwenkachse 19 ist so eingebaut, dass sie nicht über die voneinander abgewandten Außenseiten der Radialflansche 20, 21 übersteht.The discharge element 9 has an arm 18 which is pivotably mounted about an axis 19 lying parallel to the axis of the shaft grounding element. It is located near one end of the arm 18 and is fixed in the housing 1. It has the cylindrical outer wall 2, which connects two radial flanges 20, 21 to each other. They face each other at an axial distance and advantageously have the same width. Between the two radial flanges 20, 21, the arm 18 of the discharge element 9 is arranged. The pivot axis 19 is fastened with its ends in the radial flanges 20,21. The pivot axis 19 is installed in such a way that it does not protrude beyond the outer sides of the radial flanges 20, 21 facing away from one another.

Der axiale Abstand zwischen den beiden Radialflanschen 20, 21 ist in vorteilhafter Weise nur wenig größer als die entsprechende axiale Dicke des Arms 19 des Ableitungselementes 9, so dass der Arm 19 zuverlässig geschwenkt werden kann.The axial distance between the two radial flanges 20, 21 is advantageously only slightly larger than the corresponding axial thickness of the arm 19 of the discharge element 9, so that the arm 19 can be pivoted reliably.

Am freien Ende ist der Arm 18 verdickt ausgebildet und trägt eine Kontaktschicht 22, die vorteilhaft aus hochleitfähigem und verschleißfestem Material besteht. Die Kontaktschicht 22 kann beispielsweise aus leitfähigem PTFE, Graphit, Kohle und dgl. bestehen. Zur Verbesserung der Leitfähigkeit und Verschleißbeständigkeit können auch Beschichtungen vorgesehen werden.The arm 18 is thickened at the free end and carries a contact layer 22, which advantageously consists of a highly conductive and wear-resistant material. The contact layer 22 can consist of, for example, conductive PTFE, graphite, carbon and the like. Coatings can also be provided to improve conductivity and wear resistance.

Die Kontaktschicht 22 ist an der der Aufnahmeöffnung 7 zugewandten Seite des verdickten Bereiches des Armes 18 vorgesehen. Vorteilhaft ist die mit dem Maschinenelement 8 in Kontakt kommende Kontaktseite 23 entsprechend dem Außenradius des Maschinenelementes 8 gekrümmt, so dass die Kontaktschicht 22 flächig an der Außenseite des Maschinenelementes 8 anliegt.The contact layer 22 is provided on the side of the thickened area of the arm 18 facing the receiving opening 7 . Advantageously, the contact side 23 that comes into contact with the machine element 8 is curved in accordance with the outer radius of the machine element 8 , so that the contact layer 22 rests flat on the outside of the machine element 8 .

Damit das Ableitungselement 9 mit seiner Kontaktschicht 22 unter ausreichendem Druck am Umfang des Maschinenelementes 8 anliegt, wird das Ableitungselement 9 mit Hilfe wenigstens einer Feder 24 gegen das Maschinenelement 8 belastet.So that the discharge element 9 rests with its contact layer 22 on the circumference of the machine element 8 with sufficient pressure, the discharge element 9 is loaded against the machine element 8 with the aid of at least one spring 24 .

Die Feder 24 ist beispielhaft eine Zugfeder, die mit einem Ende am Gehäuse 1 und mit ihrem anderen Ende am Arm 18 des Ableitungselementes 9 befestigt ist. Die Feder 24 greift im Bereich zwischen der Schwenkachse 19 und dem freien Ende am Arm 18 an.The spring 24 is, for example, a tension spring which is attached to the housing 1 at one end and to the arm 18 of the discharge element 9 at the other end. The spring 24 engages in the area between rule the pivot axis 19 and the free end of the arm 18 at.

Die Anpresskraft der Kontaktschicht 22 am Maschinenelement 8 und der damit verbundene Übergangswiderstand kann über die Kraft der Feder 24 eingestellt werden. Auch über die Länge des Arms 18 lässt sich ebenfalls Einfluss auf die Anpresskraft nehmen.The contact pressure of the contact layer 22 on the machine element 8 and the associated contact resistance can be adjusted via the force of the spring 24 . The contact pressure force can also be influenced via the length of the arm 18 .

Das Ableitungselement 9 ist so angeordnet, dass es in der Einbaulage, wie sie in den 17 und 18 dargestellt ist, teilweise in die Aufnahmeöffnung 7 ragt und etwa tangential zum Maschinenelement 8 liegt.The derivative element 9 is arranged so that it is in the installed position, as shown in the 17 and 18 is shown, partially protrudes into the receiving opening 7 and is approximately tangential to the machine element 8 .

Damit die Montage des Wellenerdungselementes einfach möglich ist, kann das Ableitungselement 9 in einer Ausgangslage am Gehäuse 1 festgehalten werden. Hierfür können unterschiedliche Maßnahmen eingesetzt werden. In der Ausgangslage ist der Arm 18 so weit zurückgeschwenkt, dass die Kontaktschicht 22 sich nicht im Montageweg des Maschinenelementes 8 befindet. Vorteilhaft lässt sich der Arm 18 so weit zurückschwenken, dass er sich zusammen mit der Kontaktschicht 22 zwischen den beiden Radialflanschen 20, 21 des Gehäuses 1 befindet und nicht radial nach innen über die Radialflansche vorsteht.So that the shaft grounding element can be installed easily, the discharge element 9 can be held in place on the housing 1 in a starting position. Various measures can be used for this. In the starting position, the arm 18 is pivoted back so far that the contact layer 22 is not in the assembly path of the machine element 8 . Advantageously, the arm 18 can be swiveled back so far that it is located together with the contact layer 22 between the two radial flanges 20, 21 of the housing 1 and does not protrude radially inwards beyond the radial flanges.

Sobald das Wellenerdungselement seine Einbaulage bezüglich des Maschinenelementes 8 einnimmt, wird die Sicherung des Ableitungselementes 9 gelöst, so dass die Feder 24 den Arm 18 soweit schwenken kann, dass die Kontaktschicht 22 am Maschinenelement 8 in der beschriebenen Weise anliegt.As soon as the shaft grounding element assumes its installed position with respect to the machine element 8, the securing of the discharge element 9 is released so that the spring 24 can pivot the arm 18 until the contact layer 22 rests against the machine element 8 in the manner described.

Der Arm 18 kann in der Ausgangslage beispielsweise durch eine Arretierung gehalten werden. So ist der Arm 18 in seinem verdickten Endbereich mit einer Öffnung 25 versehen, in die ein Stift gesteckt werden kann. Im Radialflansch 20 befindet sich eine zugeordnete Öffnung 26, durch welche ein Arretierstift in die Öffnung 25 gesteckt werden kann. Sobald das Wellenerdungselement seine Einbaulage einnimmt, wird der Arretierstift herausgezogen, so dass das Ableitungselement 9 durch die Feder 24 gegen den Umfang des Maschinenelementes 9 gedrückt wird.The arm 18 can be held in the starting position, for example, by a lock. Thus, the arm 18 is provided in its thickened end with an opening 25 into which a pin can be inserted. In the radial flange 20 there is an associated opening 26 through which a locking pin can be inserted into the opening 25 . As soon as the shaft grounding element assumes its installation position, the locking pin is pulled out so that the discharge element 9 is pressed against the circumference of the machine element 9 by the spring 24 .

Durch die im Gehäuse 1 vorgesehene Arretierung sind keine Montagehülsen oder- Vorrichtungen zur Montage notwendig.Due to the locking provided in the housing 1, no mounting sleeves or devices are required for mounting.

Eine weitere Gestaltung des Wellenerdungselementes zeigen die 19 bis 26. Dieses Wellenerdungselement hat das Gehäuse 1 und das Sicherungselement 11, die gleich ausgebildet sind wie bei den Ausführungsformen nach den 1 bis 16.Another design of the shaft grounding element show the 19 until 26 . This shaft grounding element has the housing 1 and the fuse element 11, which are of the same design as in the embodiments according to FIG 1 until 16 .

Als Ableitungselement wird nicht ein elastisch verformbarer Ring entsprechend den Ausführungsformen nach den 1 bis 16 eingesetzt, sondern einzelne, aus elektrisch leitendem Material bestehende flache, kreisförmige Ringe, die über den Umfang des Gehäuses 1 hintereinander liegend angeordnet sind. Die ringförmigen Ableitungselemente 9 sind zwischen den Radialflanschen 5 und 13 des Gehäuses 1 und des Sicherungselementes 11 eingeklemmt. Wie aus 21 hervorgeht, sind die Ableitungselemente 9 so montiert, dass sie an der zylindrischen Innenwand 4 des Gehäuses 1 anliegen, so dass die Ableitung der elektrischen Ladungen vom Maschinenelement 8 auf das Gehäuse 1 zuverlässig erfolgen kann. Die ringförmigen Ableitungselemente 9 ragen radial nach innen über die Radialflansche 5, 13 des Gehäuses 1 sowie des Sicherungselementes 11, so dass sie bei eingebautem Wellenerdungselement mit dem Maschinenelement 8 sicher in Kontakt kommen (25). Vorteilhaft ragen die Ableitungselemente 8 über mehr als den halben Durchmesser in die Aufnahmeöffnung 7.As a derivation element is not an elastically deformable ring according to the embodiments of the 1 until 16 used, but individual, consisting of electrically conductive material flat, circular rings that are arranged one behind the other over the circumference of the housing 1. The annular discharge elements 9 are clamped between the radial flanges 5 and 13 of the housing 1 and the securing element 11 . How out 21 shows, the discharge elements 9 are mounted in such a way that they rest against the cylindrical inner wall 4 of the housing 1, so that the discharge of the electrical charges from the machine element 8 to the housing 1 can be carried out reliably. The ring-shaped discharge elements 9 protrude radially inwards over the radial flanges 5, 13 of the housing 1 and the securing element 11, so that when the shaft grounding element is installed, they come into reliable contact with the machine element 8 ( 25 ). Advantageously, the discharge elements 8 protrude into the receiving opening 7 over more than half the diameter.

Die Ableitungselemente 9 liegen aneinander, wobei die Berührstellen 17 zwischen benachbarten Ableitungselementen 9 vorteilhaft innerhalb der Aufnahmeöffnung 7 liegen, in Achsrichtung des Wellenerdungselementes gesehen (19 und 21).The discharge elements 9 lie against one another, with the contact points 17 between adjacent discharge elements 9 advantageously being located within the receiving opening 7, seen in the axial direction of the shaft grounding element ( 19 and 21 ).

Die Ableitungselemente 9 sind vorteilhaft gleich ausgebildet und sind elastisch verformbar. Wird das Wellenerdungselement auf das Maschinenelement oder das Maschinenelement 8 durch das Wellenerdungselement geschoben, werden die in die Aufnahmeöffnung 7 ragenden Bereiche der Ableitungselemente 9 elastisch verformt (23 bis 26). Die Ableitungselemente 9 liegen dadurch mit ihren in die Aufnahmeöffnung 7 ragenden Teilen unter entsprechender Kraft am Umfang des Maschinenelementes 8 an.The derivation elements 9 are advantageously of the same design and are elastically deformable. If the shaft grounding element is pushed onto the machine element or the machine element 8 through the shaft grounding element, the areas of the discharge elements 9 protruding into the receiving opening 7 are elastically deformed ( 23 until 26 ). As a result, the parts of the discharge elements 9 that protrude into the receiving opening 7 bear against the circumference of the machine element 8 with a corresponding force.

Die ringförmigen Ableitungselemente 9 haben vorteilhaft kreisförmigen Querschnitt (20 und 24), wodurch das Einschieben des Maschinenelementes 9 erleichtert wird. Die Ableitungselemente 9 können auch einen anderen Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt haben. Auch in diesen Fällen ist gewährleistet, dass die elektrischen Ladungen vom Maschinenelement 8 über die Ableitungselemente 9 auf das Gehäuse 1 zuverlässig übertragen werden.The ring-shaped derivation elements 9 advantageously have a circular cross-section ( 20 and 24 ), whereby the insertion of the machine element 9 is facilitated. The derivation elements 9 can also have a different cross section, for example a rectangular cross section. In these cases, too, it is ensured that the electrical charges are reliably transferred from the machine element 8 to the housing 1 via the discharge elements 9 .

Das Gehäuse 1 und das Sicherungselement 11 sind entsprechend den Ausführungsformen gemäß den 1 bis 16 ausgebildet.The housing 1 and the fuse element 11 are according to the embodiments according to the 1 until 16 educated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 1872463 B1 [0002]

Claims

Shaft earthing element for dissipating induced currents or electrical charges from a first machine element, preferably a shaft, into a second machine element, with a housing which accommodates at least one electrically conductive dissipation element and has a receiving opening for the first machine element, characterized in that the dissipation element (9th ) is spring-loaded transversely to the axis of the receiving opening (7).

shaft grounding element claim 1 , characterized in that the derivation element (9) is an elastically extensible, ring-shaped strand which is deflected on the housing (1) in such a way that it protrudes with at least one section (9a) into the receiving opening (7).

shaft grounding element claim 2 , characterized in that the housing (1) has at least one deflection part (10) for the discharge element (9).

Shaft grounding element according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the discharge element (9) is secured axially by at least one securing element (11) in the housing (1).

shaft grounding element claim 4 , characterized in that the securing element (1) is a ring which is inserted into the housing (1).

shaft grounding element claim 4 or 5 , characterized in that the housing (1) and the securing element (11) each have a radial flange (5, 13), and in that the discharge element (9) is held between the radial flanges (5, 13).

Shaft grounding element according to one of claims 2 until 6 , characterized in that at least one guide/sliding shoe (15) is arranged on the section (9a) of the deflection element (9), which consists of electrically conductive material and is electrically conductively connected to the section (9a) of the deflection element (9).

shaft grounding element claim 7 , characterized in that the guiding/sliding shoe (15) is designed in such a way that an oil film between the first machine element (8) and the guiding/sliding shoe (15) is interrupted and direct contact between the first machine element (8) and the shaft grounding element arises.

shaft grounding element claim 1 , characterized in that the discharge element (9) has an arm (18) pivotably mounted on the housing (1).

shaft grounding element claim 9 , characterized in that the arm (18) is a one-armed lever, which is pivoted at one end about an axis (19) parallel to the axis of the shaft grounding element on the housing (1) and is provided at the free end with an electrically conductive contact part (23). is.

shaft grounding element claim 9 or 10 , characterized in that at least one spring (24) acts on the arm (18) of the discharge element (9).

shaft grounding element claim 11 characterized in that the spring (24) is a tension spring connected at one end to the arm (18) of the discharge element (9) and at the other end to the housing (1).

Shaft grounding element according to one of claims 9 until 12 , characterized in that the arm (18) can be locked in a rest position on the housing (1).

shaft grounding element Claim 13 , characterized in that the discharge element (9) is a flat, elastically deformable ring which is held on the housing (19) and projects into the receiving opening (7).

shaft grounding element Claim 14 , characterized in that several rings are arranged as discharge elements (9) over the circumference of the housing (1).

shaft grounding element claim 15 , characterized in that adjacent rings touch each other.