DE102013006966A1 - Measuring device arrangement for measuring a bearing preload force of a roller bearing pair - Google Patents

Measuring device arrangement for measuring a bearing preload force of a roller bearing pair Download PDF

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Jochen Schwarzer
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtungsanordnung zum Messen einer Lagervorspannkraft eines Rollenlagerpaares (1a, 1b), wobei jedes Rollenlager (1a, 1b) einen an einem Maschinenelement (2) anliegenden Lageraußenring (3a, 3b), einen an einer Welle (4) anliegenden Lagerinnenring (5a, 5b) und mehrere dazwischen angeordnete Wälzkörper (6a, 6b) umfasst. Erfindungsgemäß ist axial zwischen den beiden Rollenlagern (1a, 1b) ein Ring (7) mit mindestens einer an einer Außenumfangsfläche ausgebildeten Aussparung (8) angeordnet, wobei in der mindestens einen Aussparung (8) eine Messzelle (9) zum Messen der Lagervorspannkraft des Rollenlagerpaares (1a, 1b) angeordnet ist.The invention relates to a measuring device arrangement for measuring a bearing preload force of a pair of roller bearings (1a, 1b), wherein each roller bearing (1a, 1b) has an outer bearing ring (3a, 3b) bearing against a machine element (2) and an inner bearing ring against a shaft (4) (5a, 5b) and a plurality of rolling elements (6a, 6b) arranged between them. According to the invention, a ring (7) with at least one recess (8) formed on an outer peripheral surface is arranged axially between the two roller bearings (1a, 1b), a measuring cell (9) for measuring the bearing preload force of the pair of roller bearings in the at least one recess (8) (1a, 1b) is arranged.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtungsanordnung zum Messen einer Lagervorspannkraft eines Rollenlagerpaares, wobei jedes Rollenlager einen an einem Maschinenelement anliegenden Lageraußenring, einen an einer Welle anliegenden Lagerinnenring und mehrere dazwischen angeordnete Wälzkörper umfasst.The present invention relates to a measuring device arrangement for measuring a bearing preload force of a roller bearing pair, wherein each roller bearing comprises a voltage applied to a machine element bearing outer ring, a voltage applied to a shaft bearing inner ring and a plurality of rolling elements arranged therebetween.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich insbesondere auf Messvorrichtungsanordnung zum Messen der Lagervorspannkraft eines Rollenlagerpaares für ein Planetengetriebe, wobei besonders bevorzugt ein Kegelrollenlagerpaar in O-Anordnung, ein Planetenrad auf einem Planetenbolzen lagert.The field of application of the invention in particular extends to measuring device arrangement for measuring the bearing preload force of a roller bearing pair for a planetary gear, wherein particularly preferably a tapered roller bearing pair in O arrangement, a planet gear is supported on a planetary pin.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Bei paarweise angestellten Wälzlagern ist es für den einwandfreien Betrieb erforderlich, dass die Anstellung der Lager sehr genau ausgeführt wird. Es ist darauf zu achten, dass die Lager nicht zu stark oder zu wenig angestellt werden. Als Maß für die Anstellkraft wird im praktischen Betrieb im Allgemeinen das Reibungsmoment der Lagerung herangezogen, das in einfacher Weise durch sogenannte Handdynamometer oder durch andere geeignete Reibungsmomentmessgeräte gemessen wird. In vielen Fällen ist nicht genau bekannt, welches Reibungsmoment einer bestimmten Vorspannkraft bei einer bestimmten Lagerung entspricht, so dass in besonders gelagerten Fällen die aufgrund der Messung des Reibungsmomentes aufgebrachte Vorspankraft nicht den gewünschten Werten entspricht.With paired rolling bearings, it is necessary for proper operation that the employment of the bearings is carried out very accurately. It is important to ensure that the bearings are not too strong or too little hired. As a measure of the contact force, the friction torque of the bearing is used in practical operation in general, which is measured in a simple manner by so-called hand dynamometer or other suitable Reibungsmomentmessgeräte. In many cases, it is not exactly known which friction torque corresponds to a certain preload force in a particular bearing, so that in special cases, the applied due to the measurement of the frictional torque Vorspankraft does not meet the desired values.

Es besteht zwar die Möglichkeit, den Zusammenhang zwischen Reibungsmoment und Vorspannkraft rechnerisch zu bestimmen, die so gewonnenen Ergebnisse sind jedoch aus verschiedenen Gründen zu ungenau und deshalb für eine genaue Anstellung der Lager ungeeignet.Although it is possible to determine the relationship between friction torque and preload force by calculation, but the results obtained are too imprecise for various reasons and therefore unsuitable for accurate employment of the bearing.

Um diese Nachteile zu umgehen, und um die Vorspannkraft aufgrund der Messung des Reibungsmomentes der Lagerung genau einstellen zu können, wird in der Druckschrift DE 1 525 256 A1 vorgeschlagen, den Zusammenhang zwischen Vorspannkraft und Reibungsmoment für jedes Lagerpaar bereits vor dem Einbau der Lager durch Messung zu bestimmen und dann beim Einbau eine Anstellung der Lagerung aufgrund des vorher für eine bestimmte Vorspannkraft gemessenen Reibungsmomentes vorzunehmen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass nunmehr nach Anstellung der Lager aufgrund des ermittelten Reibungsmomentes die gewünschte Vorspannkraft tatsächlich herrscht.To circumvent these disadvantages, and to adjust the preload force due to the measurement of the friction torque of the bearing exactly, is in the document DE 1 525 256 A1 proposed to determine the relationship between the preload force and friction moment for each bearing pair before the installation of the bearing by measurement and then make an appointment of storage due to the previously measured for a specific preload friction torque during installation. By this measure it is achieved that now after employment of the bearing due to the determined friction torque, the desired biasing force actually prevails.

Um den Zusammenhang zwischen Vorspannkraft und Reibungsmoment auf einfache Weise genau bestimmen zu können, wird ferner auch eine Vorrichtung vorgeschlagen. Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Ersatzwelle, auf der die einzubauenden Wälzlager verschiebbar angeordnet sind und an der ein bekanntes Reibungsmessgerät angesetzt wird, sowie aus einer Einrichtung zum Vorspannen der beiden Lager mit einem Messgerät zur Anzeige der aufgebrachten Vorspannkraft.In order to be able to determine the relationship between the preload force and the frictional torque in a simple manner, a device is also proposed. The device consists essentially of a spare shaft on which the bearings to be installed are slidably mounted and to which a known friction measuring device is attached, as well as a device for biasing the two bearings with a measuring device for displaying the applied biasing force.

Zunächst wird das Reibungsmoment der beiden Lager in Abhängigkeit von der Vorspannkraft bestimmt. Anschließend werden die beiden Lager zusammen mit der eigentlichen Welle in das Gehäuse eingebaut und mit Hilfe der Messung des Reibungsmomentes angestellt. Sobald das vorher für eine bestimmte Vorspannkraft gemessene Reibungsmoment erreicht ist, herrscht in der Lagerung die gewünschte Vorspannkraft.First, the friction torque of the two bearings is determined in dependence on the biasing force. Subsequently, the two bearings are installed together with the actual shaft in the housing and employed by means of the measurement of the friction torque. As soon as the frictional torque measured previously for a specific preload force is reached, the desired preload force prevails in the bearing.

Die Bestimmung der Lagervorspannkraft über das Reibungsmoment ist jedoch fehlerbehaftet und ungenau. Ferner ist es nicht möglich die Lagervorspannkraft während des Betriebs zu bestimmen.The determination of the bearing preload force on the frictional torque, however, is flawed and inaccurate. Furthermore, it is not possible to determine the bearing preload force during operation.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messvorrichtung zum Messen der Lagervorspannkraft bereitzustellen, die die Lagervorspannkraft exakt bestimmt und während des Betriebs einsetzbar ist.It is therefore the object of the present invention to provide a measuring device for measuring the bearing preload force, which determines the bearing preload force accurately and can be used during operation.

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Messvorrichtung zum Messen einer Lagervorspannkraft gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen hervor.The object is achieved on the basis of a measuring device for measuring a bearing preload force according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. Advantageous developments of the invention will become apparent from the following dependent claims.

Erfindungsgemäß ist axial zwischen den beiden Rollenlagern ein Ring mit mindestens einer an einer Außenumfangsfläche ausgebildeten Aussparung angeordnet, wobei in der mindestens einen Aussparung eine Messzelle zum Messen der Lagervorspannkraft des Rollenlagerpaares angeordnet ist. Das Rollenlagerpaar ist vorzugsweise in einem Getriebe angeordnet und lagert ein Maschinenelement an einer Welle. Die mindestens eine Aussparung ist vorzugsweise als durchgehende Nut an der Außenumfangsfläche des Ringes ausgebildet, die sich von einer Stirnfläche des Ringes axial bis zur anderen Stirnfläche des Ringes erstreckt und dient dazu, die darin angeordneten Messzelle gegen Verdrehen und Verkippen zu sichern. Es ist jedoch auch denkbar, die mindestens eine Aussparung derart auszubilden, dass diese sich axial von einer Stirnfläche des Ringes erstreckt, jedoch axial im Abmaß begrenzt ist und somit die andere Stirnfläche des Ringes nicht erreicht. Je mehr Aussparungen an der Außenumfangsfläche des Ringes ausgebildet sind, umso mehr Messzellen können aufgenommen werden, und umso exakter kann gemessen werden.According to the invention, a ring with at least one recess formed on an outer peripheral surface is arranged axially between the two roller bearings, wherein in the at least one recess a measuring cell for measuring the bearing preload force of the roller bearing pair is arranged. The roller bearing pair is preferably arranged in a gearbox and supports a machine element on a shaft. The at least one recess is preferably formed as a continuous groove on the outer peripheral surface of the ring, which extends from one end face of the ring axially to the other end face of the ring and serves to secure the measuring cell arranged therein against rotation and tilting. However, it is also conceivable that at least one recess in such a way that it extends axially from an end face of the ring, but is limited axially in the dimension and thus the other end face of the ring is not reached. The more recesses are formed on the outer peripheral surface of the ring, the more measuring cells can be accommodated, and the more accurate can be measured.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ring axial zwischen den beiden Lageraußenringen des Rollenlagerpaares angeordnet. Dadurch kann die Messung der Lagervorspannkraft an den Lageraußenringen erfolgen.According to a preferred embodiment, the ring is arranged axially between the two bearing outer rings of the roller bearing pair. This allows the measurement of the bearing preload force to the bearing outer rings.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Ring axial zwischen den beiden Lagerinnenringen des Rollenlagerpaares angeordnet. Dadurch kann die Messung der Lagervorspannkraft an den Lagerinnenringen erfolgen.According to a further preferred embodiment, the ring is arranged axially between the two bearing inner rings of the roller bearing pair. As a result, the measurement of the bearing preload force on the bearing inner rings can take place.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass der Ring aus einem Stahl-, Messing-, Bronzen- oder Polymerwerkstoff hergestellt ist. Vorzugsweise ist der aus einem Stahlwerkstoff hergestellte Ring nicht gehärtet und weist einen geringen Kohlenstoffanteil als der Lagerringwerkstoff auf. Somit ist die Werkstoffauswahl für den Ring beschränkt auf Werkstoffe, die weicher als der Lagerwerkstoff sind. Dadurch können bei einem Abrieb des Ringes nur derartige Partikel entstehen, die für das Lager und das Getriebe keine Schädigungsgefahr darstellen.It is further proposed that the ring is made of a steel, brass, bronze or polymer material. Preferably, the ring made of a steel material is not hardened and has a low carbon content than the bearing ring material. Thus, the material selection for the ring is limited to materials that are softer than the bearing material. As a result, with abrasion of the ring, only such particles can arise that do not pose a risk of damage to the bearing and the transmission.

Besonders bevorzugt umfasst die Messzelle einen induktiven, kapazitiven oder optischen Sensor. Mittels kapazitiven oder induktiven Wegsensoren kann die Längenänderung der Messzelle erfasst werden. Dadurch kann auf die vorherrschende Kraft zurückgerechnet werden. Denkbar ist auch die Applikation eines Dehnungsmessstreifens oder eines optisch wirkenden Fiber-Bragg-Gitter-Sensors durch die sich die Dehnung der Messzelle erfassen lässt. Daraus ist ebenfalls ein Rückschluss auf die vorherrschende Kraft möglich.Particularly preferably, the measuring cell comprises an inductive, capacitive or optical sensor. By means of capacitive or inductive displacement sensors, the change in length of the measuring cell can be detected. This can be calculated back to the prevailing force. Also conceivable is the application of a strain gauge or an optically acting fiber Bragg grating sensor by which the elongation of the measuring cell can be detected. From this, a conclusion to the prevailing force is also possible.

Des Weiteren bevorzugt umfasst die Messzelle einen Kraft- oder Dehnungsaufnehmer. Vorzugsweise ist der Kraft- oder Dehnungsaufnehmer an einem besonders bevorzugt quadratisch ausgebildeten Messklötzchen aus Stahl angebracht. Das Messklötzchen ist in der mindestens einen an der Außenumfangsfläche ausgebildeten Aussparung angeordnet und derart ausgebildet, dass es sich zumindest an einer Seite über den Ring hinaus erstreckt. Sofern es sich bei der mindestens einen Aussparung um eine durchgehende Nut handelt, weist das Messklötzchen ein axiales Abmaß auf, dass größer ist als das axiale Abmaß des Ringes.Furthermore, the measuring cell preferably comprises a force or extensometer. Preferably, the force or strain transducer is attached to a particularly preferably square trained Messkleötzchen made of steel. The measuring block is arranged in the at least one cutout formed on the outer peripheral surface and is designed such that it extends beyond the ring at least on one side. If the at least one recess is a continuous groove, the measuring block has an axial dimension that is greater than the axial dimension of the ring.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Messzelle mit einer axial zwischen den beiden Rollenlagern angeordneten Telemetrieeinheit zur kabellosen Übertragung von Messwerten verbunden ist. Dadurch kann eine kompaktbauendere Messzelle gewählt werden. Die Messzelle sendet die Messwerte an die Telemetrieeinheit, wobei diese vorzugsweise über Funk oder Bluetooth die gesammelten Messwerte in Echtzeit an eine Auswerteinheit überträgt.The invention includes the technical teaching that the measuring cell is connected to a telemetry unit arranged axially between the two roller bearings for the wireless transmission of measured values. This makes it possible to choose a more compact measuring cell. The measuring cell sends the measured values to the telemetry unit, whereby it transmits the collected measured values, in real time, via radio or Bluetooth to an evaluation unit.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Ring acht über die Außenumfangsfläche gleichmäßig verteilte Aussparungen auf, in denen jeweils eine Messzelle zum Messen der Lagervorspannkraft des Rollenlagerpaares angeordnet ist. Die acht Messzellen bieten die Möglichkeit einer exakten Messung an acht unterschiedlichen über den Umfang des Ringes verteilten Stellen.According to a further preferred embodiment, the ring has eight recesses distributed uniformly over the outer circumferential surface, in each of which a measuring cell for measuring the bearing preloading force of the roller bearing pair is arranged. The eight measuring cells offer the possibility of an exact measurement at eight different points distributed over the circumference of the ring.

Vorzugsweise beinhaltet das Rollenlagerpaar zwei Kegelrollenlager, welche eine O-Anordnung aufweisen. Dadurch können von den Kegelrollenlagern von außen einwirkende Kippmomente besser aufgenommen werden.Preferably, the roller bearing pair includes two tapered roller bearings, which have an O-arrangement. As a result of the tapered roller bearings from outside acting tilting moments can be better absorbed.

Des Weiteren bevorzugt ist das an den Lageraußenringen anliegende Maschinenelement ein Planetenrad und die an den Lagerinnenringen anliegende Welle ein Planetenbolzen. Somit lagert das Rollenlagerpaar ein Planetenrad auf einem Planetenbolzen.Furthermore, the machine element lying against the bearing outer rings preferably is a planetary gear and the shaft resting on the bearing inner rings is a planet pin. Thus, the roller bearing pair supports a planet gear on a planet shaft.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. Show it:

1 eine schematische Schnittansicht eines teilweise dargestellten Planetengetriebes mit einer erfindungsgemäßen Messvorrichtungsanordnung, 1 a schematic sectional view of a partially illustrated planetary gear with a measuring device arrangement according to the invention,

2 eine weitere schematische Schnittansicht eines teilweise dargestellten Planetengetriebes mit einer erfindungsgemäßen Messvorrichtungsanordnung, und 2 a further schematic sectional view of a partially illustrated planetary gear with a measuring device according to the invention arrangement, and

3 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Rings aus 1. 3 a perspective view of the ring according to the invention 1 ,

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Planetengetriebes, umfassend einen Planetenbolzen 4' an dessen Außenumfangsfläche ein Rollenlagerpaar 1a, 1b, umfassend zwei Kegelrollenlager 1a', 1b' angeordnet ist. Die beiden Kegelrollenlager 1a', 1b' kommen mit ihren beiden Lagerinnenringen 5a, 5b an dem Planetenbolzen 4' zur Anlage. Ihre beiden Lageraußenringe 3a, 3b liegen demgegenüber an einem Planetenrad 2' an. Radial zwischen den beiden Lageraußenringen 3a, 3b und den beiden Lagerinnenringen 5a, 5b sind jeweils eine Vielzahl von Wälzkörpern 6a, 6b angeordnet. Axial zwischen den beiden Lageraußenringen 3a, 3b ist ein Ring 7 mit acht an einer Außenumfangsfläche des Ringes 7 ausgebildeter Aussparungen 8 angeordnet. In jeder dieser Aussparungen 8 ist jeweils eine Messzelle 9 zum Messen der Lagervorspannkraft der Lageraußenringe 3a, 3b angeordnet. Die Messzellen 9 sind mit einer axial zwischen den beiden Kegelrollenlagern 1a', 1b' angeordneten Telemetrieeinheit 10 zur kabellosen Übertragung von Messwerten verbunden. Ferner ist axial zwischen den beiden Lageraußenringen 3a, 3b ein Planetenabsatz 11 ausgebildet und axial zwischen den beiden Lagerinnenringen 5a, 5b ein Abstandsring 12 angeordnet. 1 shows a schematic sectional view of a planetary gear, comprising a planetary pin 4 ' on the outer peripheral surface of a roller bearing pair 1a . 1b comprising two tapered roller bearings 1a ' 1b ' is arranged. The two tapered roller bearings 1a ' 1b ' come with their two bearing inner rings 5a . 5b at the planet bolt 4 ' to Investment. Your two bearing outer rings 3a . 3b In contrast, lie on a planetary gear 2 ' at. Radial between the two bearing outer rings 3a . 3b and the two bearing inner rings 5a . 5b are each a variety of rolling elements 6a . 6b arranged. Axial between the two bearing outer rings 3a . 3b is a ring 7 with eight on an outer peripheral surface of the ring 7 trained recesses 8th arranged. In each of these recesses 8th is each a measuring cell 9 for measuring the bearing preload force of the bearing outer rings 3a . 3b arranged. The measuring cells 9 are with an axial between the two tapered roller bearings 1a ' 1b ' arranged telemetry unit 10 connected to the wireless transmission of measured values. Furthermore, axially between the two bearing outer rings 3a . 3b a planet heel 11 formed and axially between the two bearing inner rings 5a . 5b a spacer ring 12 arranged.

Die in die acht Aussparungen 8 am Ring 7 angeordneten Messzelle 9 bestehen aus einem Messklötzchen aus Stahl mit einem daran angeordneten Dehnungsaufnehmer. Die Messklötzchen haben bezüglich des Ringes 7 ein Übermaß und ragen über die Stirnflächen des Ringes 7 hervor. Somit kann auf das Messklötzchen eine axiale Kraft wirken, die dazu führt, dass sich das Messklötzchen elastisch verformt und dabei die Dehnungsaufnehmer eine Dehnung bzw. Stauchung registrieren, die ein Maß für die Lagervorspannkraft ist. Die Messklötzchen sind derart zu dimensionieren, dass sie bei der maximal zu erwartenden Vorspannkraft gerade so weit gestaucht werden, dass die beiden Lageraußenringe 3a, 3b radial am Planetenrad 2 zum anliegen kommen. Die Dimensionierung erfolgt durch geeignete Festlegung von Querschnittsfläche und Höhe der Messklötzchen.The in the eight recesses 8th on the ring 7 arranged measuring cell 9 consist of a measuring blocks made of steel with a strain transducer arranged thereon. The measuring blocks have with respect to the ring 7 an excess and protrude over the faces of the ring 7 out. Thus, an axial force can act on the measuring block, which leads to the measuring blocks elastically deforming and thereby the strain transducers register an expansion or compression, which is a measure of the bearing pre-tensioning force. The measuring blocks are to be dimensioned so that they are compressed at the maximum expected preload force just enough so that the two bearing outer rings 3a . 3b radially on the planetary gear 2 come to mind. The dimensioning takes place by suitable definition of the cross-sectional area and height of the measuring blocks.

Diese Messwerte werden an die Telemetrieeinheit 10 weitergegeben. Dadurch lässt sich die Lagervorspannkraft während des Betriebs des Planetengetriebes ermitteln. Die Ermittlung der Lagervorspannkraft während des Betriebs des Planetengetriebes ist besonders vorteilhaft, da diese von verschiedenen Faktoren während des Betriebes des Planetengetriebes beeinflusst wird. Unter anderem nimmt die Temperatur Einfluss auf die Lagervorspannkraft. So ist beispielsweise die Temperatur während des Betriebes des Planetengetriebes höher als die Temperatur beim Stillstand des Planetengetriebes. Daher ist es notwendig, die Lagervorspannkraft beim Betrieb des Planetengetriebes zu messen.These readings are sent to the telemetry unit 10 passed. As a result, the bearing preload force can be determined during operation of the planetary gear. The determination of the bearing preload force during operation of the planetary gear is particularly advantageous because it is influenced by various factors during operation of the planetary gear. Among other things, the temperature affects the bearing preload. For example, the temperature during operation of the planetary gear is higher than the temperature at standstill of the planetary gear. Therefore, it is necessary to measure the bearing biasing force in the operation of the planetary gear.

In 2 ist der Ring 7 axial zwischen den Lagerinnenringen 5a, 5b angeordnet, um die Lagervorspannkraft an den Lagerinnenringen 5a, 5b zu messen.In 2 is the ring 7 axially between the bearing inner rings 5a . 5b arranged to the bearing preload force on the bearing inner rings 5a . 5b to eat.

3 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ringes 7 aus 1. Der Ring 7 weist acht Aussparungen 8 auf, die gleichmäßig an der Außenumfangsfläche des Ringes 7 angeordnet sind. Die Aussparungen 8 sind als axial begrenzte Nuten ausgebildet. In vier der acht Aussparungen 8 sind Messzellen 9 angeordnet. Die Messzellen 9 dienen zum Messen der Lagervorspannkraft des Kegelrollenlagerpaares 1a', 1b'. 3 shows a perspective view of the ring according to the invention 7 out 1 , The ring 7 has eight recesses 8th on, evenly on the outer peripheral surface of the ring 7 are arranged. The recesses 8th are formed as axially limited grooves. In four of the eight recesses 8th are measuring cells 9 arranged. The measuring cells 9 are used to measure the bearing preload force of the tapered roller bearing pair 1a ' . 1b ' ,

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mitumfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, anstelle von acht Aussparungen 8 an der Außenumfangsfläche des Ringes 7 weniger oder mehr Aussparungen 8 auszubilden. Je mehr Aussparungen 8 an dem Ring 7 ausgebildet sind, umso mehr Messzellen 9 können in die Aussparungen 8 angeordnet werden und umso exakter ist das Messergebnis.The invention is not limited to the preferred embodiment described above. On the contrary, modifications are conceivable which are covered by the scope of protection of the following claims. It is also possible, for example, instead of eight recesses 8th on the outer peripheral surface of the ring 7 fewer or more recesses 8th train. The more recesses 8th on the ring 7 are formed, the more cells 9 can in the recesses 8th be arranged and the more accurate is the measurement result.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1a, 1b1a, 1b
RollenlagerpaarRoller bearing pair
1a', 1b'1a ', 1b'
KegelrollenlagerpaarTapered roller bearing pair
22
Maschinenelementmachine element
2'2 '
Planetenradplanet
3a, 3b3a, 3b
LageraußenringBearing outer ring
44
Wellewave
4'4 '
Planetenbolzenplanet shaft
5a, 5b5a, 5b
LagerinnenringBearing inner ring
6a, 6b6a, 6b
Wälzkörperrolling elements
77
Ringring
88th
Aussparungrecess
99
Messzellecell
1010
Telemetrieeinheittelemetry unit
1111
Planetenabsatzplanet paragraph
1212
Abstandsringspacer ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 1525256 A1 [0005] DE 1525256 A1 [0005]

Claims (10)

Messvorrichtungsanordnung zum Messen einer Lagervorspannkraft eines Rollenlagerpaares (1a, 1b), wobei jedes Rollenlager (1a, 1b) einen an einem Maschinenelement (2) anliegenden Lageraußenring (3a, 3b), einen an einer Welle (4) anliegenden Lagerinnenring (5a, 5b) und mehrere dazwischen angeordnete Wälzkörper (6a, 6b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen den beiden Rollenlagern (1a, 1b) ein Ring (7) mit mindestens einer an einer Außenumfangsfläche ausgebildeten Aussparung (8) angeordnet ist, wobei in der mindestens einen Aussparung (8) eine Messzelle (9) zum Messen der Lagervorspannkraft des Rollenlagerpaares (1a, 1b) angeordnet ist.Measuring device arrangement for measuring a bearing preload force of a roller bearing pair ( 1a . 1b ), each roller bearing ( 1a . 1b ) one on a machine element ( 2 ) adjacent bearing outer ring ( 3a . 3b ), one on a wave ( 4 ) adjacent bearing inner ring ( 5a . 5b ) and a plurality of rolling bodies ( 6a . 6b ), characterized in that axially between the two roller bearings ( 1a . 1b ) a ring ( 7 ) with at least one recess formed on an outer circumferential surface ( 8th ) is arranged, wherein in the at least one recess ( 8th ) a measuring cell ( 9 ) for measuring the bearing preload force of the roller bearing pair ( 1a . 1b ) is arranged. Messvorrichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (7) axial zwischen den beiden Lageraußenringen (3a, 3b) des Rollenlagerpaares (1a, 1b) angeordnet ist.Measuring device arrangement according to claim 1, characterized in that the ring ( 7 ) axially between the two bearing outer rings ( 3a . 3b ) of the roller bearing pair ( 1a . 1b ) is arranged. Messvorrichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (7) axial zwischen den beiden Lagerinnenringen (5a, 5b) des Rollenlagerpaares (1a, 1b) angeordnet ist.Measuring device arrangement according to claim 1, characterized in that the ring ( 7 ) axially between the two bearing inner rings ( 5a . 5b ) of the roller bearing pair ( 1a . 1b ) is arranged. Messvorrichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (7) aus einem Stahl-, Messing-, Bronze- oder Polymerwerkstoff hergestellt ist.Measuring device arrangement according to claim 1, characterized in that the ring ( 7 ) is made of a steel, brass, bronze or polymer material. Messvorrichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (9) einen induktiven, kapazitiven oder optischen Sensor umfasst.Measuring device arrangement according to claim 1, characterized in that the measuring cell ( 9 ) comprises an inductive, capacitive or optical sensor. Messvorrichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (9) einen Kraft- oder Dehnungsaufnehmer umfasst.Measuring device arrangement according to claim 1, characterized in that the measuring cell ( 9 ) comprises a force or strain transducer. Messvorrichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (9) mit einer axial zwischen den beiden Rollenlagern (1a, 1b) angeordneten Telemetrieeinheit (10) zur kabellosen Übertragung von Messwerten verbunden ist.Measuring device arrangement according to claim 1, characterized in that the measuring cell ( 9 ) with an axially between the two roller bearings ( 1a . 1b ) arranged telemetry unit ( 10 ) is connected to the wireless transmission of measured values. Messvorrichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9) acht über die Außenumfangsfläche gleichmäßig verteilte Aussparungen (8) aufweist, in denen jeweils eine Messzelle (9) zum Messen der Lagervorspannkraft des Rollenlagerpaares (1a, 1b) angeordnet ist.Measuring device arrangement according to claim 1, characterized in that the ring ( 9 ) eight evenly distributed over the outer peripheral surface recesses ( 8th ), in each of which a measuring cell ( 9 ) for measuring the bearing preload force of the roller bearing pair ( 1a . 1b ) is arranged. Messvorrichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollenlagerpaar (1a, 1b) zwei Kegelrollenlager (1a, 1b), welche eine O-Anordnung aufweisen, beinhaltet.Measuring device arrangement according to claim 1, characterized in that the roller bearing pair ( 1a . 1b ) two tapered roller bearings ( 1a . 1b ) having an O arrangement includes. Messvorrichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das an den Lageraußenringen (3a, 3b) anliegende Maschinenelement (2) ein Planetenrad (2') ist und die an den Lagerinnenringen (5a, 5b) anliegende Welle (4) ein Planetenbolzen (4') ist.Measuring device arrangement according to claim 1, characterized in that the on the bearing outer rings ( 3a . 3b ) adjacent machine element ( 2 ) a planetary gear ( 2 ' ) and at the bearing inner rings ( 5a . 5b ) adjacent wave ( 4 ) a planetary bolt ( 4 ' ).
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