AT397720B - Halterungsvorrichtung für berührungslose messfühler zur maschinenüberwachung - Google Patents

Description

AT 397 720 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterungsvorrichtong für berührungstose MeSfÜhler zur Maschinen-Überwachung mit wenigstens einem an der zu überwachenden Maschine befestigbaren Halter, in den der MeSfÜhler einsch raubbar und in seiner Axiallage justierbar ist Für die Messung und Überwachung mechanischer Größen an Maschinen mit rotierenden Teilen, 5 beispielsweise bei Kraftwerks- und Turbinenanlagen, werden allgemein berührungsiose Meßfühler eingesetzt die meist nach dem Wirbelstrom-Verfahren arbeiten und sich zur Aufnahme von Wellenschwingungen, Wellenverlsgerungen, Rotordrehzahlsn und RotorexentrizitSten u. dgl. bestens bewähren. Voraussetzung für eine entsprechende Meßwertaufnahme ist allerdings eine exakte Positionierung des Meßfühlers gegenüber den zu überwachenden Maschinenteilen, so daß zur Befestigung der Meßfühler eigene Halter ϊο vorgesehen sind, die eine Meßfühler-Justage erlaub«). Bisher sind aber diese Hafter lediglich als Zwischen-hülsen ausgebildet, die mit einem Außengewindeabschnitt in eine vorbereitete Gewindebohrung eines Maschinenteiles eingeschraubt werden und in der sich dann die eingesetzten Meßfühler über eine Justierspindel od. dgl. axial justieren lassen. Die frei durch diese Zwischenhülsen hindurchragenden Meßfühler bleiben dabei weitgehend ungeschützt und vor allem geht jede einmal vorgenommene Justierung ts durch einen nachträglichen Ausbau des Meßfühlers, beispielsweise anläßlich einer Revision, unwiederbring· bar verloren, da auch durch erneute Justierung eines neuerlich gesetzten Meßfühlers nie die vorherige Justierposition mit der gewünschten Genauigkeit erreicht werden kann. So sind zwar Einzelmessungen nach der jeweiligen Einzeljustierung einwandfrei durchführbar, doch fassen sich periodische Überwachungen und Vergleichsmessungen über längeren Betriebszeiten wegen der fehlenden Identität der Justierlage der » Meßfühler zwischen den einzelnen Meßvorgängen nicht mit der erforderlichen Exaktheit vornehmen, wenn die Meßfühler nicht ständig ihre einmal eingenommene justierte Position an der Maschine beibehalten, was durch die laufend durchzuführenden Kontra II- und Instandsetzimgsarbeiten kaum möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Halterungsvor-richtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die auf sehr einfache Weise ein Setzen und Justieren ss der Meßfühler erlaubt und dabei eine hohe und vor allem wiederholbare Posrtioniergenauigkeit gewährleistet

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Halter einen Axialanschlag bildet und in eine Bohrung eines Maschinenteiles oder eines an der Maschine fixierbaren Aufnahmeteiles mit einem diesem Axialanschlag zugeordneten Gegenanschlag einselzbar Ist Der Meßfühler wird in den Halter eingeschraubt so und justiert und der Halter selbst in eine entsprechend voibereitete Bohrung eines Maschinenteiles oder eines maschinenfesten Aufnahmeteiles eingesetzt in der durch das Zusammenwirken von Axialanschlag und Gegenanschlag zwangsweise für die exakte axiale und radiale Position des Hafters und damit des Meßfühlers gesorgt ist Der Meßfühler braucht daher lediglich einmal im Hafter justiert zu werden und läßt sich dann beliebig oft mit diesem Hafter in de zugehörige Bohrung einsetzen und zu Ü berwachungsaufga-ss ben heranziehen, wobei jedesmal und unabhängig von der Zähl der Einsätze die beim erstenmal eingestellte Position exakt eingehaiten wird. Dies erlaubt die wiederholte Erfassung von Meßdaten besonderer Qualität, wodurch mit bestem Ergebnis der Maschinenzustand bzw. der Abnutzungsgrad u.dgl. beurteilt werden kann, und außerdem lassen sich dadurch auch entscheidende und sichere Aussagen Ober die montegetechniscfte Positioniergenauigkeit von Maschrnenkomponanten, wie Lagerböcke od. dgl., zueinan-4o der gewinnen.

Weist der aus Kunststoff bestehende Halter eine den Meßkopf des Meßfühlers abdeckende Haube auf. ergibt sich gleichzeitig mit der Hafterung des Meßfühlers ein Schutz speziell des Meßkopfes vor Verschmutzung, Nässe oder mechanischer Beschädigung, so daß keine Beeinträchtigung der MeBqualität zu befürchten ist 4s Ein für den Einsatz in eine Bohrung eines Maschinenteiles vorgesehener Halter ist vorteilhafterweise in der Bohrung gegebenenfalls unter Zwischenlage ein« Distanzhülse über eine Anbauverschraubung mit seinem Axialanschlag gegen einen den Gegenanschlag bildenden Bohrungsbund andrückbar, so daß mittels der für die Kabelausieftung ohnehin erforderlichen Anbau Verschraubung gleichzeitig die Fixierung des Halters in der Bohrung erfolgen kann. Die Bohrung selbst mit ihrem Bohrungsbund ist schwierigkertslos an so den geeigneten Maschinensteilen vorzubereiten und ermöglicht.beispielsweise einen sauberen und exakten Lagereinbcui eines Meßfühlers, wobei durch die Zwischenlage unterschiedlicher Distanzhülsen die Halterungsvorrichtung an die jeweiligen Wandstärken der Lagergehäuse oder Maschinenteile angepaßt werden kann.

Besonders zweckmäßig ist es auch, wenn der für den Einsatz in eine Bohrung eines AufnahmeteiEes 55 vorgesehene Halter ein den Meßfühler in sich aufnehmendes Gehäuse bildet, das am meßkopfabgewandten Ende mittels einer Anbauverschraubung abschließbar ist. Ein solcher Harter bietet dem Meßfühler einen optimalen Schutz und bei eingelegter Dichtung auch eine vollkommene Wasserdichtheit in Meßrichtung und es Ist wahlweise sogar möglich, durch eine entsprechende wasserdichte Kabelausieftung das den Meßfühler 2

AT 397 720 B aufnehmende Gehäuseinnere wasserdicht nach außen abzusichem. Die Verwendung eigener Aufnahmeteite bringt den Vorteil mit sich, daS diese Aufnahmeteile an beliebiger Steile der Maschine angesetzt und dadurch die unterschiedlichsten Meß- und Überwachungsairfgaben erfüllt werden können. Der Aufnahmeteif braucht hiezu nur an der Maschine angeschraubt oder angeschweißt und gegebenenfalls mit Paßschrauben, e Kegel- oder Spannstiften od. dg(. lagefixiert 2u werden und ermöglicht jederzeit den gewünschten Meßfüh-lereinsatz.

Eine zweckmäßige Konstruktion ergibt sich dabei, wenn der Aufnahmeteil eine AufnahmehOlse aufweist, in die der Halter bis zum Anschlag seines Axialanschlages an einer der den Gegenanschlag bildenden Stirnwände einsteckbar ist, wobei eine zusätzliche Fixierung durch eine Klemmschraube od. dgl, für eine το Lagesicherung sorgen kann. Die AufnahmehOlse ist beispielsweise Ober einen geeigneten Fußteil mit wenigen Handgriffen am entsprechenden Maschinenteil befestigbar und fuhrt zu einem schnellen und geschickten Einsetzen und Abnehmen der Meßfühler.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen Rg. 1 und 2 zwei AusfUhrungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung jeweils in teilgeechnitte-15 ner Seitenansicht. Für die MaschinenOberwachung werden berührungslose Meßfühler 1, insbesondere Weg-Aufnehmer, eingesetzt die nach entsprechender Positionierung die Messung und Überwachung von Weltenschwingungen. WeilenverEagerungen, Rotordrahzahlen und Rotorexentrizi täten u. dgl. erlauben. Die Meßfühler 1 arbeiten nach dem Wirbelstrom-Verfahren und bilden dazu mit dem nur angedeuteten Meßkabel 2 und so einem nicht weiter dargeststiten Oszillator eine zusammengehörige Meßkette, wobei der Oszillator ein hochfrequentes Trägerslgnal erzeugt, das in der Spule des Meßfühlers ein elektromagnetisches Feld aufbaut. Wird nun ein elektrisch leitfähiger Körper in dieses Feld gebracht, verursacht er eine Bedämpfung der Spule, woraus sich dann der Abstand des Körpers von der Spule abfeiten läßt.

Zum Positionieren eines Meßfühlers 1 In einem Maschinenteil 4. beispielsweise einem Lagergehäuse, 25 ist wie in Fig. 1 angedeutet, ein Halter 5 aus wasserdichtem Kunststoff vorgesehen, der mit einem Bund 6 einen Axiaianschlag 7 bildet und meßkapfseftig eine geschlossene Haube 8 aufweist Diesem Halter 5 ist eine Bohrung 9 des Maschinenteiles 4 zugeordnet die mit einem Bohrungsbund 10 einen Gegenanschlag für den Axiaianschlag 7 des Halters 5 ergibt Eine Distanzhülse 11 ertaubt eine Längenanpassung des Halters 5 an die Dicke des Maschinenteils 4 und eine Anbauverschraubung 12 mit einer beispielsweise 30 wasserdichten Kabelsusleitung 13 für das Meßkabel 2, die in die Bohrung 9 eänsehraubbar ist dient zum Andrücken des Halters 5 gegen den Gegenanschlag 10.

Der Meßfühler 1 wird in den Halter S axial eingeschraubt justiert und mittete einer Kontermutter 14 fixiert wobei mit dieser Kontermutter 14 gleichzeitig auch die Distanzhdlse 11 befestigt werden kann. Der Halter 5 wird dann zusammen mit dem Meßfühler 1 und der Distanzhülse 11 in die Bohrung 9 des 95 Maschinenteils 4 eingesetzt und mittels der Anbauverschraubung 12 unter Zwischenlage einer Dichtung 15 durch Aneinanderdrücken der Axial- und Gegenanschläge 7,10 eingespannt Der Meßfühler 1 ist dadurch exakt justiert und positioniert und kann bedarfsweise, auch wiederholt aus der Bohrung Θ herausgenommen und dann wieder mit gleicher Exaktheit eingesetzt werden. Die Haube 8 einerends und die Dichtung 15 und die Anbau Verschraubung 12 andemertds ergeben für den Meßfühler 1 einen guten Schutz gegen Nässe, 40 Verschmutzung und mechanische Beschädigung und wunschgemäß können mit der Anbauverschraubung verschiedene Kabeiausleitungen für das Meßkabel 2 kombiniert werden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiöl nach Fig. 2 sitzt der aus wasserdichtem Kunststoff bestehende Halter 16 nicht unmittelbar in einen Maschinenteil, sondern in einer Bohrung 17 eines eigenen Aufnahmeteiies 18, der aus einer Aufnahmehülse 19 und einem Befestigungsfuß 20 zur Befestigung an einer geeigneten 45 Maschinenstelie besteht Der Halter 16 bildet für den Meßfühler 1 ein ganzes Gehäuse 21, das meßkopfsel-tig mit einer Haube 22 endet und meßkabeiseitig über eine Anbauverschraubung 23 und einer beispielswel· se spritzwasserdichten Kabelausleitung 24 mit einem Schutzrohr 25 abschließbar ist. Der Halter 16 weist einen Axiaianschlag 26 auf, der mit einer als Gegenanschlag 27 dienenden Stirnseite der AufnahmehOlse 19 zusammenwirkt, so daß durch ein Einschieben des Halters 16 in die Aufnahmehülse 19 wieder eine exakte so Positionierung gegeben ist Durch eine Klemmschraube 28 kann diese Position dann gesichert werden.

Auch hier wird der Meßfühler 1 in den Halter 16 eingeschraubt, axial justiert und über eine Kontermutter 29 fixiert. Durch den Einsatz des Halters 16 in den Aufnahmeteil 18 ergibt sich dann unabhängig von einer möglichen Wiederholung jedesmal von neuem die exakte Positionierung des Meßfühlers 1, so daß zur Vorbereitung für entsprechende Überwachungs- und Meßaufgaben lediglich der Aufnahmeteil 18 an einem 55 geeigneten Maschinenteil lagesicher befestigt zu werden braucht 3

Claims (5)

1. AT 397 720 B Patentansprüche 1. HaKerungsvomchtung für berührungstose Meßfühler zur Maschinenüberwachung, mit wenigstens einem an der zu überwachenden Maschine oefestigbaren Halter, in dem der Meßfühler einschraubbar und in 5 seiner Axialtage justierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalter (5,18). einen Axialanschlag (7, 26) bildet und in eine Bohrung (9,17) eines Maschinenteiles (4) oder eines an der Maschine fixierbaren Aufnahmeteiles (18) mit einem diesem Axialanschlag (7, 26) zugeordneten Gegenanschlag (10, 27) ersetzbar ist io
2. 2. Halterungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der aus Kunststoff bestehende Halter (5,16) eine den Meßtopf (3) des Meßfühlers (1) abdeckende Haube (8, 22) aufweist
3. 3. Halterungsvorrlcfrtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der für den Einsatz in sine Bohrung (9) eines Maschinenteiles (4) vorgesehene Halter (5) in der Bohrung (9) gegebenenfalls iS unter Zwischenlage einer Distanzhülse (11) über eine Anbauverschraubung (12) mit seinem Axiaian-schiag (7) gegen einen den Gegenanschiag bildenden Bohrungsbund (10) andrOckbar ist
4. 4. Halterungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der für den Einsatz in einer Bohrung (17) eines Aufnahmsteiles (18) vorgesehene Hafter (16) ein den Meßfühler (1) in sich 20 aufnehmendes Gehäuse (21) bildet das am meßkopfebgewandten Ende mittels einer Anbauverschraubung (24) abschließbar ist
5. 5. Halterungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil (18) eine Aufnahmehülsö (19) aufweist, in die der Halter (16) bis zum Anschlag seines Axialanschlages (26) an 25 einer der den Gegenanschlag (27) bildenden Stirnwände eiosteckbar ist Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 30 35 40 45 SO SS 4