DE102010005511A1

DE102010005511A1 - Rollenlageranordnung

Info

Publication number: DE102010005511A1
Application number: DE201010005511
Authority: DE
Inventors: Thomas 97762 Dittrich
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-01-23
Filing date: 2010-01-23
Publication date: 2011-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rollenlageranordnung mit in einem Bolzenkäfig gehaltenen Rollen (10), wobei die Rollen (10) jeweils eine axiale Bohrung (20) aufweisen, durch die jeweils ein Bolzen gesteckt ist, wobei diese Bolzen an ihren Enden unlösbar mit zwei Käfigseitenteilen (11, 11') verbunden sind, und bei der einer der Bolzen (12) lösbar mit den Käfigseitenteilen (11, 11') verbunden ist, sowie mit die Rollenlageranordnung abschließenden Gehäuseelementen (5, 6, 7). Zur Feststellung der Position des lösbaren Bolzens (12) ist vorgesehen, dass in wenigstens einem Gehäuseelement (6) wenigstens ein auf die Nahe des lösbaren Bolzens (12) ansprechender Sensor (15, 17) angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Rollenlageranordnung mit in einem Bolzenkäfig gehaltenen Rollen, wobei diese Rollen jeweils eine axiale Bohrung aufweisen, durch die jeweils ein Bolzen gesteckt ist, wobei die Bolzen an ihren Enden unlösbar mit zwei Käfigseitenteilen verbunden sind, und bei der einer der Bolzen lösbar mit den Käfigseitenteilen verbunden ist, sowie mit die Rollenlageranordnung abschließenden Gehäuseelementen.
Hintergrund der Erfindung
Ein Rollenlager der eingangs beschriebene Art ist in der DE 1 722 510 U beschrieben. Bei diesem Rollenlager dient der wenigstens eine mit den Käfigseitenteilen lösbar verbundene Bolzen dazu, diesen von Zeit zu Zeit zu lösen, um gemäß den dortigen Erläuterungen wenigstens eine Rolle aus dem Käfig herauszunehmen und dann eine Besichtigung der Laufbahn durchzuführen. Da es mach diesseitiger Kenntnis durchweg technisch nicht möglich ist, auf diese Weise eine Rolle aus dem fertig montierten Lager herauszunehmen, reicht es in den meisten Fällen auch, lediglich den Bolzen herauszunehmen und dessen Oberfläche sowie die Oberflächen des zur Seite geschobenen Wälzkörpers und der zugeordneten Laufflächen am Lagerinnenring und Lageraußenring zu untersuchen.
Um den lösbaren Bolzen aufzufinden, ist es bei dem bekannten Rollenlagern erforderlich, die in der Regel vorhandenen seitlichen Abdeckungen und/oder Dichtungsanordnungen auszubauen, da es nur so möglich ist, die Position des lösbaren Bolzens herauszufinden.
Auch wenn die Abdeckung und/oder Dichtungsanordnungen segmentiert sind und sich daher segmentweise ausbauen lassen, kann dies im ungünstigsten Fall dazu führen, dass nacheinander alle Segmentteile ausgebaut werden, bis der lösbare Bolzen gefunden wird. Zwar ist es gegebenenfalls, jedoch nicht immer, möglich, das Rollenlager so lange zu drehen, bis sich der lösbare Bolzen im Bereich des demontierten Segments befindet, jedoch ist dies ebenfalls mit einem hohen Zeitaufwand verbunden, und, wie bereits erwähnt, gar nicht immer möglich. Der gleiche Zeitaufwand ist erforderlich, um die ausgebauten Abdeckelemente und Dichtungsanordnungen wieder einzubauen. Hinzu kommt noch, dass eine Sichtkontrolle des lösbaren Bolzens in der Regel nicht gegeben ist, da Schmiermittel den Sichtkontakt verhindern können.
Aufgabe der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rollenlageranordnung vorzuschlagen, die ein einfaches und schnelles Auffinden der Position eines lösbaren Bolzens in einem Rollenlager mit Bolzenkäfig zulässt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Rollenlageranordnung der eingangs erwähnten Art darin, dass in einem Gehäuseelement ein auf die Nähe des lösbaren Bolzens ansprechender Sensor angeordnet ist.
Dieser Sensor spricht auf die Nähe des lösbaren Bolzens an, auch wenn Schmiermittel einen Sichtkontakt verhindert und erfordert keine Demontage der die Rollenlageranordnung abschließenden Gehäuseelemente zum Auffinden des lösbaren Bolzens, die erst dann ausgebaut werden müssen, wenn die Position des lösbaren Bolzens aufgefunden ist.
Wenigstens ein Sensor soll in einem Gehäuseelement angeordnet sein, jedoch können auch mehrere, gleichmäßig über einen Umfang verteilte Sensoren in einem einteiligen, ringförmigen Gehäuseelement oder jeweils ein Sensor in einem Segment eines segmentierten Gehäuseelements angeordnet sein. Hierdurch lässt sich die Position des lösbaren Bolzens, ohne die Rollenlageranordnung über einen großen Winkel drehen zu müssen, leicht auffinden.
Der Sensor sollte dabei selbstverständlich so befestigt sein, dass keine Behinderung der drehenden Lagerteile oder der Anbauteile am Lager auftritt. So kann der der Sensor im Normalbetrieb in einer Wartestellung angeordnet sein, und erst zur Messung der Position des lösbaren Bolzens in seine Messstellung gebracht werden.
Umgekehrt können in dem Bolzenkäfig mehrere lösbare Bolzen über dem Umfang angeordnet sein, deren Position sich durch wenigstens einen im Gehäuseelement angeordneten Sensor feststellen lässt, ohne dass eine Drehung der Rollenlageranordnung über einen größeren Drehwinkel erforderlich ist.
Der Ausbau des lösbaren Bolzens erlaubt es, dessen Oberfläche auf Abnutzungsspuren zu untersuchen. Außerdem kann die zugehörige Lagerrolle etwas zu Seite geschoben werden, so dass auch deren Oberfläche sowie die Oberflächen der zugeordneten Laufbahnen an den beiden Lagerringen untersucht werden können. Letzteres geschieht beispielsweise das Einbringen eines Endoskops in den Raum zwischen den beiden Lagerringen. Die genannten Untersuchungen lassen einen Rückschluss auf den Lagerzustand und die Schmiermittelversorgung zu, so dass bei Bedarf Änderungen vorgenommen werden können.
Damit der Sensor auf die Nähe des lösbaren Bolzens anspricht, kann entweder der lösbare Bolzen selber zum Ansprechen des Sensors ausgebildet sein, oder ein dem lösbaren Bolzen benachbartes Käfigseitenteil kann zum Ansprechen des Sensors ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass an diesem Käfigseitenteil ein zusätzliches Teil angebaut ist, welches mit dem Sensor im Sinne einer Positionsbestimmung des lösbaren Bolzens zusammenwirkt.
Vorteilhafterweise kann der Sensor berührungslos auf einem am lösbaren Bolzen oder an dem benachbarten Käfigseitenteil angeordneten Magneten oder auf eine Änderung der Dielektrizität im Bereich des lösbaren Bolzens oder des benachbarten Käfigseitenteils ansprechend ausgebildet sein.
Die Änderung der Dielektrizität kann beispielsweise durch eine Änderung der Größe des Luftspalts zwischen dem lösbaren Bolzen oder dem benachbarten Käfigseitenteil oder durch die Anordnung eines die Dielektrizität verändernden Elements bewirkt werden.
Der Sensor kann auch so ausgebildet sein, dass dieser auf einen am lösbaren Bolzen oder an dem benachbarten Käfigseitenteil angeordneten Vorsprung über eine Berührung anspricht, indem beispielsweise durch diesen Vorsprung ein elektrischer Kontakt geschlossen wird.
Um den Sensor nicht ständig in der Bahn des benachbarten Käfigseitenteils mit gegebenenfalls vorgesehenen Vorsprüngen angeordnet zu lassen, kann der Sensor teleskopierbar und/oder demontierbar in einem Gehäuseelement angeordnet sein. Die Teleskopierbarkeit kann auf einfache Weise durch Zurückschrauben in einer Gewindebohrung gegeben sein, das auch dazu dienen kann, den Sensor vollständig zu demontieren, in welchem Fall sich die Bohrung durch einen Gewindestopfen verschließen lässt.
Der in der Rollenlageranordnung gemäß der Erfindung vorhandene Sensor kann auch dazu verwendet werden, um die Drehzahl des Bolzenkäfigs zu messen.
Die Rollenlageranordnung kann zylindrische oder konische Wälzkörper aufweisen, die jeweils in einer Bohrung von einem Bolzen durchdrungen sind. Bei konischen Wälzkörpern ist die Längsachse der jeweiligen Bolzen jedoch etwas zur Drehachse des Lagers geneigt ausgerichtet.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 eine halbe Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Rollenlageranordnung, und
2 eine vergrößerte Darstellung eines Rollenlagerteils mit einem lösbaren Bolzen und einem Sensorteil.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
In 1 ist eine Rollenlageranordnung in einem Walzgerüst dargestellt. Es handelt sich um eine Rollenlageranordnung mit sehr großen Rollenlagern, wie sie auch in Windkraftanlagen zu finden sind.
Eine Welle 1 ist in einem Gehäuse 2 mittels eines als vierreihiges Zylinderrollenlager ausgebildeten Radialrollenlagers 3 gelagert. Die axiale Führung der Welle 1 erfolgt mittels eines als zweireihiges Kegelrollenlager ausgebildeten Axialrollenlagers 4. Auf einer Seite des Gehäuses 2 ist eine Dichtungsanordnung 5 vorgesehen, während die andere Seite des Gehäuses 2 ein Gehäuseelement 6 aufweist, das zur axialen Fixierung des Radialrollenlagers 3 und zur Aufnahme der Außenringe 8 des Axialrollenlagers 4 dient. Der abgedichtete Abschluss nach außen zum Ende der Welle 1 hin erfolgt mittels einer Abschlusskappe 7.
Eine Reihe des Radialrollenlagers 3 besteht aus einem Außenring 8 und einem Innenring 9, zwischen denen axial durchbohrte Rollen 10 angeordnet sind. Durch jede Axialbohrung 20 der Rollen 10 ist jeweils ein Bolzen gesteckt, die an ihren beiden Enden mit ringförmigen Käfigseitenteile 11, 11' unlösbar verbunden sind. Wenigstens einer der Bolzen 12 ist jedoch lösbar mit den beiden Käfigseitenteilen 11, 11' verbunden.
Die nicht dargestellten unlösbaren Bolzen sind wie in der DE 1 722 510 U beschrieben mit den ringförmigen Käfigseitenteilen 11, 11' verbunden, beispielsweise verschweißt und/oder verstemmt. Wenigstens ein lösbarer Bolzen 12 ist mit seinem Gewindeende 13 (2) in eines der ringförmigen Käfigseitenteile 11 eingeschraubt. Dies lässt sich durch Einsetzen und Drehen eines Innensechskantschlüssels in einen Innensechskant 14 am anderen Ende des lösbaren Bolzens 12 bewerkstelligen.
Im Gehäuseelement 6 ist auf dem Rollkreis des Mittelpunkts der Rollen 10 ein Sensorkopf 15 angeordnet, der im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Vorsprung 16 zusammenwirkt, der im Bereich des Käfigseitenteils 11' angeordnet ist und aus Metall oder aus Kunststoff bestehen oder als Dauermagnet ausgebildet sein kann.
Über einen Gewindeansatz 18, mittels dessen sich der Sensorkopf 15 in das Gehäuseelement 6 einschrauben lässt, ist es möglich, den Sensorkopf 15 in unmittelbare Nähe des Vorsprungs 16 zu bringen oder davon zu entfernen oder sogar ganz aus dem Gehäuseelement 6 herauszuschrauben. In diesem Fall muss die Bohrung mittels eines nicht dargestellten Gewindestopfens verschlossen werden.
Am Gewindeansatz 18 ist ein Sensoraufnehmer 17 angeordnet, der bei Annäherung des Sensorkopfs 15 an den Vorsprung 16 in bekannter Weise Signale erzeugt und über eine Leitungsverbindung 19 an ein nicht dargestelltes Signalverarbeitungsgerät weiterleitet.
In der einfachsten Ausführungsform sind nur ein lösbarer Bolzen 12 mit einem Metall-, Kunststoff- oder Magnetvorsprung 16 und nur ein Sensor 15, 17 im Gehäuseelement 6 vorgesehen. In diesem Fall lässt sich die Position des lösbaren Bolzens 12 durch Drehung der Welle 1, bis der Sensor 15, 17 auf den Vorsprung 16 anspricht, bestimmen, was im ungünstigsten Fall eine volle Drehung der Welle 1 erfordert.
Um mit einer Drehung über einen kleineren Winkel als 360° auszukommen, können mehrere lösbare Bolzen 12 gleichmäßig verteilt in dem dem Sensorkopf 15 benachbarten ringförmigen Käfigseitenteil 11' angeordnet sein, oder es können entsprechend mehrere Sensoren 15, 17 gleichmäßig verteilt im Gehäuseelement 6 angeordnet sein.
Ist das Gehäuseelement 6 ungeteilt, so muss es nach Auffinden der Position eines lösbaren Bolzens 12 als Ganzes, einschließlich des Axialrollenlagers 4 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel demontiert werden, um den lösbaren Bolzen 12 auszubauen und auf Abnutzung zu untersuchen, oder um eine entsprechende Rolle 10 auszubauen, um die Laufflächen der Rolle und/oder der Ringe 8, 9 zu untersuchen.
Eine vorteilhafte Vereinfachung besteht darin, das Gehäuseelement 6 zu segmentieren und in mindestens einem, sich über einen Umfangswinkelbereich < 360° erstreckenden Gehäuseelementteil einen Sensor 15, 17 anzuordnen. Wird ein lösbarer Bolzen 12 durch den Sensor 15, 17 im Bereich dieses Gehäuseelementsegments detektiert, so braucht nur dieses Gehäuseelementsegment demontiert zu werden, um den lösbaren Bolzen 12 auszubauen und das Lager auf Abnutzung zu untersuchen.
Wenn der lösbare Bolzen 12, wie dargestellt, einen Innensechskant 14 aufweist, lässt sich ein der Metall-, Kunststoff- oder Magnetvorsprung 16 auf einfache Weise in den Innensechskant 14 einsetzen und ergibt die mittels des Sensors 15, 17 genau detektierbare Position, wie dies in 2 dargestellt ist.
Ist es nicht möglich, einen Metall-, Kunststoff- oder Magnetvorsprung 16 direkt am lösbaren Bolzen 12 anzubringen, ist es auch möglich, einen derartigen Kunststoff- oder Magnetvorsprung 16 benachbart zum lösbaren Bolzen 12 am ringförmigen Käfigseitenteil 11 anzubringen, da eine genaue Positionsbestimmung nicht erforderlich ist, wenn nach der Positionsbestimmung das ganze Gehäuseelement 6 oder auch nur ein sich über einen größeren Winkelbereich erstreckendes Gehäuseelementsegment ausgebaut werden, um den lösbaren Bolzen 12 herausschrauben zu können.
Wenn die Bohrung für den Gewindeansatz 18 im Gehäuseelement 6 größer als der Durchmesser des lösbaren Bolzens 12 ist und die Positionsbestimmung des lösbaren Bolzens 12 genau in der Achse dieser Bohrung erfolgt, lässt sich der Gewindebolzen auch durch die Bohrung für den Gewindeansatz 18 ausbauen, ohne dass das Gehäuseelement 6 insgesamt oder segmentweise demontiert werden muss. Diese Möglichkeit ist vorteilhaft, wenn nur der lösbare Bolzen 12 selber zu prüfen ist.
Die Erfindung ist nicht nur für Zylinderrollenlager mit Bolzenkäfigen anwendbar, sondern auch für Kegelrollenlager, Pendelrollenlager und Axiallager mit Bolzenkäfigen, indem entsprechend wenigstens ein lösbarer Bolzen im Bolzenkäfig und wenigstens ein Sensor zum Detektieren der Position des lösbaren Bolzens vorgesehen werden.
Bezugszeichenliste

1: Welle
2: Gehäuse
3: Radialrollenlager
4: Axialrollenlager
5: Dichtungsanordnung
6: Gehäuseelement
7: Abschlusskappe
8: Außenring
9: Innenring
10: Durchbohrte Rollen
11: Ringförmiges Käfigseitenteil
11': Ringförmiges Käfigseitenteil
12: Lösbarer Bolzen
13: Gewindeende
14: Innensechskant
15: Sensorkopf
16: Kunststoff- oder Magnetvorsprung
17: Sensoraufnehmer
18: Gewindeansatz
19: Leitungsverbindung
20: Axialbohrung in der Rolle 10

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1722510 U [0002, 0025]

Claims

Rollenlageranordnung mit in einem Bolzenkäfig gehaltenen Rollen (10), wobei die Rollen jeweils eine axiale Bohrung (20) aufweisen, durch die jeweils ein Bolzen gesteckt ist, wobei diese Bolzen an ihren Enden unlösbar mit zwei Käfigseitenteilen (11, 11') verbunden sind, und bei der einer der Bolzen (12) lösbar mit den Käfigseitenteilen (11, 11') verbunden ist, sowie mit die Rollenlageranordnung abschließenden Gehäuseelementen (5, 6, 7), dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuseelement (6) wenigstens ein auf die Nähe des lösbaren Bolzens (12) ansprechender Sensor (15, 17) angeordnet ist.
Rollenlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (15, 17) in einem oder mehreren segmentierten Gehäuseelementteilen (6) angeordnet ist.
Rollenlageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der lösbare Bolzen (12) zum Ansprechen des wenigstens einen Sensors (15, 17) ausgebildet ist.
Rollenlageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem lösbaren Bolzen (12) benachbartes Käfigseitenteil (11, 11') zum Ansprechen des wenigstens einen Sensors (15, 17) ausgebildet ist.
Rollenlageranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (15, 17) berührungslos auf einem am lösbaren Bolzen (12) oder an den benachbarten Käfigseitenteilen (11, 11') angeordnete Magneten (16) ansprechend ausgebildet ist.
Rollenlageranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (15, 17) berührungslos auf eine Änderung der Dielektrizität im Bereich des lösbaren Bolzens (12) oder des benachbarten Käfigseitenteils (11, 11') ansprechend ausgebildet ist.
Rollenlageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Dielektrizität durch eine Änderung der Größe des Luftspalts zwischen dem lösbaren Bolzen (12) oder den benachbarten Käfigseitenteilen (11, 11') und dem Sensor (15, 17) bewirkt wird.
Rollenlageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Dielektrizität durch die Anordnung eines die Dielektrizität verändernden Elements (16) bewirkt wird.
Rollenlageranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (15, 17) auf einem berührend auf einen am lösbaren Bolzen (12) oder an den benachbarten Käfigseitenteilen (11, 11') angeordneten Vorsprung (16) ansprechend ausgebildet ist.
Rollenlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (15, 17) teleskopierbar (18) und/oder demontierbar in einem Gehäuseelement (6) angeordnet ist.