DE102014214486A1

DE102014214486A1 - Verfahren zum Betrieb eines Lagers

Info

Publication number: DE102014214486A1
Application number: DE102014214486.8A
Authority: DE
Inventors: Padelis Katsaros
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-01-28
Also published as: CN105333290A; US20160025619A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Lagers (1), insbesondere eines Wälzlagers, bei dem Schmierfett (2) in das Lager (1) eingebracht ist. Um die Nachschmierintervalle zu optimieren, sieht das Verfahren erfindungsgemäß die Schritte vor: a) Herstellen des Schmierfetts (2), indem zumindest eine erste und eine zweite Fettkomponente (3, 4) miteinander vermischt werden, wobei die beiden Fettkomponenten (3, 4) eine unterschiedliche Farbe (g, b) aufweisen oder mit Farbpigmenten unterschiedlicher Farbe versetzt sind; b) Betrieb des Lagers (1) mit dem Schmierfett (2), wobei permanent oder in vorgegebenen zeitlichen Intervallen die Farbe des Schmierfetts (2) bestimmt wird; c) Wechsel des Schmierfetts (2) oder Nachschmieren des Lagers (1) mit Schmierfett (2), wenn die Farbprüfung gemäß Schritt b) ergeben hat, dass die Farbe des Schmierfetts (2) einen vorgegebenen Farbton erreicht hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Lagers, insbesondere eines Wälzlagers, bei dem Schmierfett in das Lager eingebracht ist.
Bei einem Lager, insbesondere im Falle eines Wälzlagers, ist der Zustand des Fettschmierstoffs von entscheidender Bedeutung für die zuverlässige Funktion des Lagers bzw. der Einheit, in die das Lager verbaut ist.
Eine zuverlässige Methode, die Auskunft über den Zustand bzw. über die verbleibende Lebensdauer des Fettschmierstoffs gibt, erlaubt es, die Wartungsintervalle eines Systems optimal zu gestalten. Demgemäß werden auf der einen Seite zu kurze Nachschmierintervalle vermieden, da diese mit hohen Kosten einhergehen. Auf der anderen Seite werden zu lange Intervalle vermieden, da diese ein hohes Ausfallrisiko bergen.
Um den Schmierstoff-Zustand zu bestimmen, wird bislang so vorgegangen, dass man die Fettlebensdauer basierend auf empirischem Wissen berechnet bzw. schätzt. Alternativ können Fettproben aus der Lagereinheit entnommen und untersucht werden, um den Zustand des Schmierfetts zu bestimmen. Beide Verfahren sind relativ aufwändig bzw. ungenau.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereit zu stellen, mit dem es möglich wird, die Nachschmierintervalle für das Schmierfett zu optimieren. Es soll also in einfacher und möglichst genauer Weise der aktuelle Schmierfettzustand ermittelt werden können, so dass zum optimalen Zeitpunkt ein Nachschmieren des Lagers mit Schmierfett erfolgen kann.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das vorgeschlagene Verfahren die Schritte aufweist:

a) Herstellen des Schmierfetts, indem zumindest eine erste und eine zweite Fettkomponente miteinander vermischt werden, wobei die beiden Fettkomponenten eine unterschiedliche Farbe aufweisen oder mit Farbpigmenten unterschiedlicher Farbe versetzt sind;
b) Betrieb des Lagers mit dem Schmierfett, wobei permanent oder in vorgegebenen zeitlichen Intervallen die Farbe des Schmierfetts bestimmt wird;
c) Wechsel des Schmierfetts oder Nachschmieren des Lagers mit Schmierfett, wenn die Farbprüfung gemäß Schritt b) ergeben hat, dass die Farbe des Schmierfetts einen vorgegebenen Farbton erreicht hat.

Die Durchführung des Schritts b) kann dabei von einer Person vorgenommen werden. Es ist aber bevorzugt vorgesehen, dass die Durchführung des Schritts b) von einem Farbsensor vorgenommen wird. Damit lässt sich der Überwachungsvorgang automatisieren.
Der Farbsensor wird dabei bevorzugt im Inneren des Lagers platziert.
Bei der Durchführung des obigen Schritts a) wird bevorzugt als erste Fettkomponente ein Verdicker und/oder eine Seife eingesetzt. Als zweite Fettkomponente wird bevorzugt ein Grundöl eingesetzt.
Die eine Fettkomponente wird gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung gelb gefärbt wird und die andere blau.
Das vorgeschlagene Verfahren stellt also eine Methode zur einfachen Bestimmung des Schmierfettzustands in einem Lager durch eine gezielte Färbung der Fett-Grundkomponenten zur Verfügung.
Die Fettlebensdauer wird nämlich maßgeblich durch die Fähigkeit des Fettes bestimmt, Öl frei zu geben. Nach einer gewissen Betriebszeit „blutet“ das Fett aus, d. h. es kann nicht mehr ausreichend Öl für die Schmierung zur Verfügung stellen. Wann dieser Zeitpunkt eintritt, ist bislang nicht mit hinreichender Sicherheit bestimmbar.
Das Fett besteht im wesentlichen aus den Komponenten Verdicker bzw. Seife und Grundöl. Der Verdicker bindet das Öl in Form von feinen Öltröpfchen, die er wieder frei gibt, wenn auf das Fett Druck und Walkarbeit einwirken.
Das vorgeschlagene Konzept stellt darauf ab, die beiden Komponenten Verdicker und Grundöl mit unterschiedlichen Farbpigmenten zu färben. Die sich ergebende Fettfarbe ist für das richtige Mischverhältnis charakteristisch. Änderungen der Fettfarbe im Betrieb werden bevorzugt durch einen Farbsensor erfasst. Je nachdem, in welche Richtung sich die Farbe ändert, kann man dann auf den Schmiermittelzustand des Fetts schließen.
Wird beispielsweise der Verdicker gelb und das Grundöl blau gefärbt, hat das durch Mischung der genannten Komponenten erzeugte Schmierfett eine bestimmte grüne Farbe. Wenn dann im Betrieb der Verdicker immer mehr Öl freigibt, d. h. blaue Farbpigmente verliert, verändert sich die anfängliche grüne Fettfarbe in Richtung gelb. Im Extremfall, wenn das Fett nämlich vollständig ausgeblutet ist, entsteht dann die Farbe gelb.
Durch eine Art Kalibrierung wird im Vorfeld – gegebenenfalls auch auf empirischem Wege – ermittelt, welche Farbveränderung oder Farbe auf ein kritisches Mischverhältnis (d. h. auf zu wenig Grundöl im Verdicker) hindeutet; Damit definiert sich eine Grenze, zu der ein Schmierstoffwechsel erforderlich ist.
Somit kann vorteilhaft dann ein Schmierstoffwechsel durchgeführt werden, wenn er wirklich notwendig ist. Das spart Ressourcen und schont die Umwelt.
Somit ist eine Funktionsüberwachung insbesondere bei kritischen Anwendungen möglich.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch die Herstellung eines Schmierfetts und ein Wälzlager, das mit dem Fett geschmiert ist.
In der Figur ist in der linken Figurenhälfte zunächst zu sehen, wie aus zwei Fettkomponenten 3 und 4 Schmierfett 2 hergestellt wird. Die Darstellung ist hier vereinfacht und stellt schematisch darauf ab, dass das Schmierfett 2 nur aus den beiden Komponenten Verdicker bzw. Seife 3 und Grundöl 4 besteht. Wesentlich ist, dass die beiden Komponenten 3 und 4 jeweils unterschiedlich gefärbt sind. Die erste Fettkomponente 3 ist mit gelben Farbpigmenten versehen, während die zweite Fettkomponente 4 blaue Farbpigmente aufweist.
Die gemischten Komponenten 3, 4 ergeben damit Schmierfett, das – als Mischung von blauen und gelben Partikeln – grün ist.
Dieses Schmierfett 2 ist – wie in der rechten Figurenhälfte dargestellt ist – in ein Wälzlager 1 zu dessen Schmierung eingebracht.
Das Wälzlager 1 ist mit einem Farbsensor 5 versehen, der (per Leitung oder drahtlos) mit einer Auswerteeinheit 6 in Verbindung steht. Der Farbsensor 5 misst die Wellenlänge von reflektiertem Licht aus dem Schmierfett, woraus sich die Farbe ergibt.
Die Auswertung in der Einheit 6 kann somit den Farbzustand des Schmierfetts feststellen.
Der Wellenlängenbereich des vom Fett reflektierten Lichts liegt im unverbrauchten Zustand, wenn also das Fett noch „grün“ ist, etwa im Bereich von 560 nm bis 490 nm. Wenn das Schmierfett im Betrieb „ausblutet“, verschwindet (blaues) Grundöl, so dass das Fett mehr gelblich wird, d. h. das reflektierte Licht liegt nunmehr in einem Wellenlängenbereich zwischen 590 nm und 560 nm.
Demgemäß kann der Farbsensor 5 bzw. die Auswerteeinheit 6 eine Aussage über den Zustand des Schmierfetts liefern.
Somit kann zusammengefasst gesagt werden, dass das Grundöl des Schmierfetts und die Fettseife mit unterschiedlichen Farbpigmenten gefärbt werden. Die sich ergebende Farbe ist für das richtige Mischungsverhältnis zwischen Fettseife und Grundöl charakteristisch. Eine Änderung in der Farbe kann im Betrieb des Lagers durch einen Farbsensor automatisch erfasst werden. Je nachdem, in welche Richtung sich die Farbe ändert, kann man so auf den Schmiermittelzustand schließen.
Bezugszeichenliste

1: Lager (Wälzlager)
2: Schmierfett
3: erste Fettkomponente (Verdicker / Seife)
4: zweite Fettkomponente (Grundöl)
5: Farbsensor
6: Auswerteeinheit
g: gelb
b: blau

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Lagers (1), insbesondere eines Wälzlagers, bei dem Schmierfett (2) in das Lager (1) eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte aufweist: a) Herstellen des Schmierfetts (2), indem zumindest eine erste und eine zweite Fettkomponente (3, 4) miteinander vermischt werden, wobei die beiden Fettkomponenten (3, 4) eine unterschiedliche Farbe (g, b) aufweisen oder mit Farbpigmenten unterschiedlicher Farbe versetzt sind; b) Betrieb des Lagers (1) mit dem Schmierfett (2), wobei permanent oder in vorgegebenen zeitlichen Intervallen die Farbe des Schmierfetts (2) bestimmt wird; c) Wechsel des Schmierfetts (2) oder Nachschmieren des Lagers (1) mit Schmierfett (2), wenn die Farbprüfung gemäß Schritt b) ergeben hat, dass die Farbe des Schmierfetts (2) einen vorgegebenen Farbton erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung des Schritts b) gemäß Anspruch 1 von einer Person vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung des Schritts b) gemäß Anspruch 1 von einem Farbsensor (5) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbsensor (5) im Inneren des Lagers (1) platziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Durchführung des Schritts a) gemäß Anspruch 1 als erste Fettkomponente (3) ein Verdicker und/oder eine Seife eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Durchführung des Schritts a) gemäß Anspruch 1 als zweite Fettkomponente (3) ein Grundöl eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Fettkomponente (3, 4) gelb gefärbt wird und dass die andere Fettkomponente (3, 4) blau gefärbt wird.