DE102016204977A1

DE102016204977A1 - Kapazitätsmessung in einem Lagergehäuse

Info

Publication number: DE102016204977A1
Application number: DE102016204977.1A
Authority: DE
Inventors: Jeroen Bongaerts; Florin Tatar
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2016-09-29
Also published as: GB201505264D0; GB2536711A; GB2536711B; US20160281787A1; CN106015351A; US9556913B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung befindet sich in einer Lageranordnung mit einem Lager (110), das in einem Gehäuse (120) angebracht ist, wobei ein Schmierfett in dem Gehäuse zum Schmieren des Lagers vorhanden ist. Die Anordnung umfasst weiterhin ein Traggestell (130) aus einem elektrisch isolierenden Material, das in einem Raum innerhalb des Gehäuses zwischen dem Lager und einer Lagerdichtung angeordnet ist. Das Traggestell ist mit zumindest einem Elektrodenpaar mit einer ersten und einer zweiten Elektrode (131, 132) ausgestattet, die derart angeordnet sind, dass ein Teil des Schmierfetts zwischen der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist. Ein Kapazitätsmesser ist vorgesehen, um eine Kapazität zwischen der ersten und zweiten Elektrode zu messen. Die erste und zweite Elektrode des zumindest einen Elektrodenpaars sind an einer radial orientierten Fläche des Traggestells vorgesehen, wobei die Fläche derart angeordnet ist, dass sich das Fett in axialer Richtung über die Fläche bewegen kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit einem Lager, das in einem Gehäuse angebracht ist, wobei die Anordnung einen Kapazitätssensor umfasst, der beispielsweise dazu verwendet werden kann, einen Grad der Verunreinigung in einem Schmierfett festzustellen, das in dem Gehäuse vorhanden ist.
Technischer Hintergrund
Um eine lange Lebensdauer zu ermöglichen, ist es wichtig, dass ein Lager genügend geschmiert ist. Die meisten Lager sind fettgeschmiert, wobei während des Lagerbetriebs das Öl aus dem Fett einen Ölfilm erzeugt, der die sich drehenden Kontaktflächen voneinander trennt. Wenn der Ölfilm zusammenbricht, entsteht ein Metall-auf-Metall-Kontakt, der schnell zu einem Lagerausfall führen kann, falls der Ölfilm nicht wiederhergestellt wird. Deshalb wurden in manchen Anwendungen Überwachungsmethoden verwendet, um den Schmierzustand in einem Lager zu überwachen, so dass eine Nachschmierung durchgeführt werden kann, bevor ein Ausfall auftritt. In der EP 1 676 041 wird beispielsweise eine Kapazitätsmessung verwendet, um die Filmdicke des Ölfilms festzustellen.
Eine Schmiermittelverunreinigung kann ebenfalls zu einem verfrühten Lagerausfall führen. Falls ein Öl- oder Fettschmiermittel abrasive Partikel aufweist, ist es wahrscheinlich, dass die Wälzkontaktflächen beschädigt werden. Die Gegenwart von Wasser ist ebenfalls unerwünscht, da dies zu Oberflächenerosion und Kavitationen führen kann. Es ist außerdem möglich, dass eine Wasserstoffversprödung aufgrund des extremen Kontaktdrucks, der 1 bis 3 GPa hoch sein kann, auftritt, wodurch Wasser in seine Bestandteilatome zerlegt wird, was verursacht, dass Wasserstoff die Oberfläche der Lagerelemente durchdringt, was dazu führt, dass die Oberfläche spröder wird. Wasser kann zudem die Oxidation des Schmieröls oder des Basisöls innerhalb eines Fetts beschleunigen.
Deshalb wird in Anwendungen, bei denen das Lager vielleicht einem Eindringen einer Verunreinigung ausgesetzt ist, manchmal eine Zustandsüberwachung des Schmiermittels angewendet. Eine Kapazitätsmessung kann verwendet werden, um die Verunreinigung zu detektieren. Die Druckschrift JP 2007198576 offenbart beispielsweise ein abgedichtetes Lager, bei dem ein Paar von Elektroden an einer axial orientierten Fläche einer Dichtung angeordnet ist, um den Eintritt von Wasser zu detektieren.
Es gibt noch Raum für Verbesserung.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung befindet sich bei einer Lageranordnung, die ein Lager, das in einem Gehäuse angebracht ist, umfasst, wobei ein Schmierfett in dem Gehäuse zum Schmieren des Lagers vorhanden ist. Die Anordnung umfasst weiterhin ein Traggestell, das aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, und das in einem Raum innerhalb des Gehäuses derart angeordnet ist, dass es axial zwischen dem Lager und einer Gehäusedichtung liegt. Das Traggestell ist mit zumindest einem Elektrodenpaar mit einer ersten und einer zweiten Elektrode ausgestattet, das derart angeordnet ist, dass ein Teil des Schmierfetts zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet ist. Ein Kapazitätsmessgerät ist vorgesehen, um eine Kapazität zwischen der ersten und der zweiten Elektrode zu messen. Die erste und die zweite Elektrode des zumindest einen Elektrodenpaars sind an einer radial orientierten Fläche des Traggestells angeordnet, wobei die Fläche derart angeordnet ist, das sich Fett in axialer Richtung über die Fläche bewegen kann.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Traggestell einen Ring oder Ringsegment, der an dem Gehäuse angebracht ist. Das Traggestell kann demnach eine einfache Konstruktion aufweisen, die leicht nachträglich an einer existierenden Lageranordnung angebracht werden kann.
Die erste und die zweite Elektrode sind an einer radial inneren Fläche des Rings oder Ringsegments bereitgestellt. Geeigneter Weise hat der Ring oder das Ringsegment eine geringe radiale Höhe, so dass ein im Wesentlichen radialer Spalt zwischen dem Ring(-segment) und einer Welle, die innerhalb des Gehäuses von dem Lager gelagert wird, existiert. Als Ergebnis wird das Fett in der Lageranordnung nicht an einer Bewegung in axialer Richtung gehindert. Dies ist insofern vorteilhaft, als dass ermöglicht wird, dass gebrauchtes Fett das Lagergehäuse verlässt, wenn frisches Fett zugeführt wird. Weiterhin kann das Fett einfach über die erste und zweite Elektrode fließen, was es möglich macht, dass die Elektroden durch das Fett gesäubert werden. Als Ergebnis reflektiert die Kapazität, die nach einem Nachschmierereignis gemessen ist, genau den Grad der Verunreinigung des Fetts. Falls die Elektrode an einer axial orientierten Fläche des Traggestells angeordnet wäre, existiert das Risiko, dass gebrauchtes Fett dort haften bleiben würde.
In einem Ausführungsbeispiel sind die erste und die zweite Elektrode des Elektrodenpaars umfänglich voneinander beabstandet. Alternativ können die erste und zweite Elektrode in axialer Richtung Seite an Seite angeordnet sein.
In einem weiteren Beispiel umfasst das Traggestell erste und zweite konzentrisch zueinander angeordnete Ringe oder Ringsegmente, so dass ein radialer Spalt zwischen ihnen existiert, um einen Durchgang des Fetts zu ermöglichen. Geeigneter Weise sind die erste und zweite Elektrode des mindestens einen Elektrodenpaars an dem ersten und zweiten Ring oder Ringsegment vorgesehen, so dass sie einander radial gegenüberliegen.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Traggestell mit mehreren Elektrodenpaaren ausgestattet. Bei Verwendung eines Ringsegments als Beispiel kann die radiale innere Fläche mit einem ersten Elektrodenpaar mit umfänglich voneinander beabstandeten Elektroden und einem zweiten Elektrodenpaar mit axial voneinander beabstandeten Elektroden, ausgestattet sein. Wenn das Traggestell konzentrische Ringsegmente umfasst, kann ein drittes Elektrodenpaar radial beabstandete Elektroden aufweisen.
Der Vorteil der mehreren Elektrodenpaare liegt darin, dass es möglich wird, eine räumliche Verteilung des Verunreinigungsgrads innerhalb des Gehäuses festzustellen, basierend auf der relativen Anordnung jedes Elektrodenpaars und auf der Kapazität, die zwischen jedem Elektrodenpaar gemessen wurde. Ortsbestimmte Bereiche der Verunreinigung können deshalb detektiert werden, wenn z. B. eine erste Kapazität, die zwischen dem ersten Elektrodenpaar gemessen wurde, höher ist als eine zweite Kapazität, die zwischen dem zweiten Elektrodenpaar gemessen wurde.
Vorteilhafterweise kann die Lageranordnung mit einem zweiten Traggestell mit zumindest einem Elektrodenpaar, das an einer radial orientierten Fläche bereitgestellt ist, ausgestattet sein. Geeigneter Weise sind das erste und das zweite Traggestell an je einer axialen Seiten des Lagers angeordnet.
Da die Kapazität des Schmiermittels von der Zusammensetzung des Schmiermittels abhängt, führt jede Änderung in der Zusammensetzung, die in unterschiedlichen dielektrischen Eigenschaften des Schmiermittels resultiert, zu einer Veränderung in der Kapazität. Insbesondere ist die Dielektrizitätskonstante von Wasser deutlich höher als die Dielektrizitätskonstante von normalerweise verwendeten Lagerschmiermitteln, wie beispielsweise Öl oder Fett. Das Vorhandensein von Metallteilchen in dem Schmiermittel verändert ebenfalls dessen Dielektrizitätskonstante. Die gemessene Kapazität kann auch einen Feuchtigkeitsgrad innerhalb des Lagergehäuses anzeigen.
Während des normalen Betriebs des Lagers ist keine signifikante Änderung in der Kapazität zu erwarten. Ein plötzlicher Anstieg in der Kapazität kann anzeigen, dass Wasser eingetreten ist oder dass Verschleißfremdkörper vorhanden sind. Ein plötzlicher Abfall in der Kapazität kann anzeigen, dass eine Fettleckage aufgrund eines Dichtungsausfalls vorhanden ist.
Folglich kann, falls eine schwerwiegende Änderung in der Kapazität gemessen ist, ein Signal an beispielsweise eine Fettpumpe gesendet werden, um eine Nachschmierung des Lagers zu initiieren, bevor eine Schädigung des Lagers auftritt.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Lageranordnung weiterhin einen Temperatursensor, der dazu ausgelegt ist, die Temperatur des Fetts zu bestimmen, die während des Lagerbetriebs erheblich variieren kann. Insbesondere kann ein Temperaturunterschied erwartet werden, wenn ein stehendes Lager mit einem sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Lager verglichen wird. Im Allgemeinen variiert die Dielektrizitätskonstante des Fetts nicht erheblich mit der Temperatur. Die Dielektrizitätskonstante von Wasser dagegen variiert sehr stark mit der Temperatur. Deshalb kann durch das Messen der Temperatur eine kleine Änderung in der Kapazität, die vielleicht als kleine Änderung in dem Wassergehalt des Fetts interpretiert werden kann, stattdessen korrekt einer sich ändernden Temperatur zugeschrieben werden. Weiterhin kann durch das Beobachten der temperaturabhängigen Kapazität der tatsächliche Wassergehalt in dem Fett genauer bestimmt werden. Der Temperatursensor kann jede beliebige Art von Temperatursensor sein, der den Fachleuten bekannt ist.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Kapazitätsmesser einen Prozessor, der mit oberen und unteren Schwellenwerten für die gemessene Kapazität programmiert ist. Die Schwellenwerte können auf Basis vorhergehender Messungen an ähnlichen Lageranordnungen, die mit dem gleichen Fett geschmiert werden, festgelegt werden, oder können auf theoretischen Berechnungen basieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Prozessor dazu ausgelegt sein, eine Kapazität während einer Reihe von Zeitintervallen zu messen, und den Unterschied in den Kapazitätswerten zwischen aufeinanderfolgenden Messungen in der Reihe erfassen. Ein Schwellenwert für eine maximal erlaubte Differenz kann definiert sein, die beispielsweise auf der Basis von Kalibrierungsmessungen festgelegt ist. Die gemessene Differenz wird dann mit diesem Schwellenwert verglichen, um festzulegen, ob der Zustand des Schmierfetts beeinträchtigt ist.
Vorteilhafterweise ist der Prozessor dazu ausgelegt, ein Signal an eine Schmiermittelpumpe zu übermitteln, für den Fall, dass ein Schwellenwert überschritten wird, um eine Nachschmieraktion auszulösen. Das Lager kann demnach davor geschützt sein, dass es in Zuständen von ungenügender Schmierung betrieben wird, die das Lager schädigen könnten.
Andere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den anhängigen Zeichnungen klar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Ansicht von Teilen einer Lageranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Anordnung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Traggestells mit leitenden Elektroden aufweist;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Traggestells mit leitenden Elektroden;
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des Traggestells mit leitenden Elektroden;
4 zeigt eine Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des Traggestells mit leitenden Elektroden.
Detaillierte Beschreibung
In der vorliegenden detaillierten Beschreibung werden verschiedene Ausführungsbeispiele einer Lageranordnung gemäß vorliegender Erfindung unter Bezugnahme auf ein Pendelrollenlager beschrieben. Es sollte bemerkt werden, dass dies auf keinen Fall den Rahmen der vorliegenden Erfindung einschränkt, die gleichermaßen auf beliebige andere Arten von Lager, die in einem Gehäuse angeordnet sind und mit Fett geschmiert werden, anwendbar ist.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung 100 gemäß der Erfindung, mit einem Pendelrollenlager 110, das in einem Gehäuse 120 angebracht ist. Eine obere Hälfte des Gehäuses ist aus der Zeichnung weggelassen, um die Komponententeile der erfindungsgemäßen Lageranordnung besser offenzulegen.
Das Lager 110 umfasst einen Innenring 112, einen Außenring 115 und mehrere ballige Rollen (nicht gezeigt), die zwischen einer inneren Lauffläche an dem Innenring 112 und an einer äußeren Lauffläche an dem Außenring 115 angeordnet sind. In Verwendung lagert das Lager eine Welle (nicht gezeigt) drehbar gegenüber einem Gehäuse 120. Typischerweise ist eine Radialdichtung zwischen einer Bohrung 122 des Gehäuses und der Welle vorgesehen, um den Eintritt von Verunreinigungen in das Gehäuse zu verhindern, und um ein Schmierfett (nicht gezeigt) in dem Gehäuse zurückzuhalten.
In Anwendungen, in denen das Lager in einer hoch verunreinigten Umgebung betrieben wird, ist es nicht immer möglich, den Eintritt von Verunreinigungen, wie beispielsweise Feuchtigkeit, zu verhindern. Um sicherzustellen, dass die Verunreinigung kein Level erreicht, das die Schmierfähigkeit des Fetts ernstlich beeinträchtigt oder das Lager schädigt, ist die Lageranordnung 100 mit einem Kapazitätssensor ausgestattet.
Der Kapazitätssensor umfasst ein Traggestellt 130, das aus einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise einem Polymermaterial, hergestellt ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Traggestell ein Ringsegment, das im Wesentlichen C-förmig ist. Das Traggestell umfasst ein Elektrodenpaar bestehend aus einer ersten und einer zweiten elektrisch leitenden Elektrode 131, 132. In dem dargestellten Beispiel sind die erste und die zweite Elektrode als bogenförmige Streifen, die aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sind, ausgebildet, die axial relativ voneinander beabstandet sind. Der Kapazitätssensor umfasst weiterhin einen Kapazitätsmesser (nicht gezeigt), mit dem die erste und zweite Elektrode verbunden sind.
Die Kapazität, die zwischen der ersten und zweiten Elektrode gemessen wird, hängt von der Dielektrizitätskonstante eines dielektrischen Materials, das zwischen den Elektroden vorhanden ist, ab. Wenn Fett das Dielektrizitätsmaterial ist, ändert sich dessen Dielektrizitätskonstante, wenn das Fett Feuchtigkeit oder beispielsweise Metallpartikel aufweist. Das Messen der Kapazität stellt deshalb eine Anzeige für einen Verunreinigungsgrad in dem Fett bereit. Falls der gemessene Wert einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wird ein Alarm aktiviert. Geeigneter Weise löst der Alarm ein Nachschmierereignis aus, das manuell durch einen Wartungstechniker durchgeführt werden kann, oder der Alarm verursacht, falls die Lageranordnung mit einer Schmiermittelpumpe verbunden ist, dass die Schmiermittelpumpe automatisch eine vorbestimmte Menge Fett an die Lageranordnung 100 liefert.
Typischerweise umfasst der obere Teil des Lagergehäuses 120 einen Fettstutzen, um frisches Fett in die Lageranordnung einzubringen. Wenn das frische Fett geliefert wird, wird das gebrauchte Fett entweder durch die Dichtungen oder durch ein Ausgangsloch in dem unteren Teil des Gehäuses 120, oder durch eine Kombination von beiden, aus der Lageranordnung herausgedrückt. Es ist deshalb wichtig, dass der Kapazitätssensor nicht den Fluss des Fetts innerhalb des Lagergehäuses behindert.
Gemäß vorliegender Erfindung sind die erste und die zweite Elektrode 131, 132 an einer radial orientierten Fläche des Traggestells, das heißt, an einer radialen Innenfläche des Ringsegments angeordnet. Das Ringsegment 130 ist in einem unteren Teil des Gehäuses angeordnet, so dass Fett, das sich in dem unteren Teil des Gehäuses ansammelt, in Kontakt mit den Elektroden treten kann. Weiterhin hat das Ringsegment eine radiale Höhe, die erheblich geringer ist als ein radialer Spalt zwischen der Welle und der Innenfläche des Gehäuses. Deshalb kann sich Fett in einer axialen Richtung über die Elektroden 131, 132 an dem Ringsegment 130 bewegen. Dieses ist nicht nur hinsichtlich des Ermöglichens einer Bewegung des Fetts innerhalb des Gehäuses, sondern auch hinsichtlich eines „Säuberns” der Elektroden, um eine genauere Feststellung des Grads der Verunreinigung zu ermöglichen, vorteilhaft.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfasst der Kapazitätssensor ein Traggestell mit mehreren Elektrodenpaaren. Ein erstes Ausführungsbeispiel der weiteren Ausgestaltung ist in 2 dargestellt. Das Traggestell ist wiederum ein C-förmiges Ringsegment 130, das dazu ausgelegt ist, an dem unteren Teil eines Gehäuses in einer Lageranordnung, wie in 1 dargestellt, angebracht zu werden. Eine radiale Innenfläche des Ringsegments 130 ist mit vier umfänglich voneinander getrennten Elektroden 231, 232, 233, 234, die als bogenförmige Streifen ausgebildet sind, ausgestattet. Umfänglich nebeneinander liegende Elektroden 231, 232 bilden die erste und zweite Elektrode eines ersten Elektrodenpaars; während umfänglich benachbarte Elektroden 233, 234 die ersten und zweite Elektrode eines zweiten Elektrodenpaars bilden. Jeden Elektrodenpaar ist mit dem Kapazitätsmesser verbunden, der demnach eine erste Kapazität des Fetts, das zwischen den Elektroden 231, 232 des ersten Elektrodenpaars angeordnet ist, misst, und eine zweite Kapazität des Fetts, das zwischen den Elektroden 233, 234 des zweiten Elektrodenpaars angeordnet ist, misst.
Die Verwendung von mehreren Elektrodenpaaren ermöglicht es, ortsbestimmte Bereiche der Verunreinigung zu identifizieren. In Ausführungsbeispielen, in denen die Mengenkapazität des Fetts gemessen wird, besteht das Risiko, dass der gemessene Wert anzeigt, dass das Fett in einem akzeptablen Zustand ist, obwohl es einen Bereich mit lokaler Verunreinigung aufweist. Dieser Verunreinigungsteil des Fetts kann vielleicht das Lager erreichen. Deshalb ist der Kapazitätsmesser vorzugsweise dazu ausgelegt, ein Nachschmierereignis auszulösen, wenn entweder die erste oder zweite gemessene Kapazität den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
Ein weiteres Beispiel eines Traggestells mit mehreren Elektrodenpaaren ist in 3 dargestellt. Das Traggestell ist wiederum ein Ringsegment 130, wobei eine radiale Innenfläche des Ringsegments mit acht Elektroden, die als bogenförmige Streifen eines elektrisch leitenden Materials ausgebildet sind, ausgestattet ist. Ein erster Satz von vier umfänglich voneinander beabstandeten Elektroden 331, 333, 335, 337 ist axial relativ zu einem zweiten Satz von vier umfänglich beabstandeten Elektroden 332, 334, 336, 338, beabstandet.
Ein Elektrodenpaar kann durch zwei beliebige Elektroden ausgebildet sein. In einem Ausführungsbeispiel ist jedes Elektrodenpaar durch axial benachbarte Elektroden, beispielsweise 331 und 332, ausgebildet. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist jedes Elektrodenpaar durch umfänglich benachbarte Elektroden, beispielweise 332 und 334 ausgebildet. Eine Kombination von axial beabstandeten und umfänglich beabstandeten Elektrodenpaaren ist ebenfalls möglich. Jede Elektrode ist mit dem Kapazitätsmesser verbunden, der die Kapazität des Fetts, das zwischen jedem Elektrodenpaar angeordnet ist, misst. Es ist demnach möglich, die Kapazität in axialer Richtung und/oder umfänglicher Richtung an mehreren Stellen innerhalb des Gehäuses zu messen, um genauer Bereiche von lokaler Verunreinigung innerhalb des Schmierfetts zu bestimmen.
Noch ein weiteres Beispiel des Traggestells mit mehreren Elektrodenpaaren ist in 4 dargestellt. Das Traggestell 430 ist aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet und weist ein erstes Ringsegment 430a auf, das dazu ausgelegt ist, den unteren Teil des Lagergehäuses zu überwachen. Das Traggestell umfasst weiterhin ein zweites Ringsegment 430b, das konzentrisch relativ zu dem ersten Ringsegment 430a angeordnet ist, wobei ein radialer Spalt zwischen den Segmenten existiert. Der radiale Spalt ermöglicht es, dass sich Fett in axialer Richtung zwischen den Ringsegmenten bewegen kann. Zum Messen einer Kapazität in radialer Richtung an zwei Stellen sind auf dem Traggestell 430 ein erstes Elektrodenpaar, das radial einander gegenüberliegende erste und zweite Elektroden 431, 432 aufweist, und ein zweites Elektrodenpaar, das radial einander gegenüberliegenden erste und zweite Elektroden 433, 434 aufweist, bereitgestellt. Erfindungsgemäß sind die ersten Elektroden 431, 433 des ersten und zweiten Paars an einer radialen Außenfläche des ersten Ringsegments 430a bereitgestellt; die zweiten Elektroden 432, 434 des ersten und zweiten Paars sind an einer radial inneren Fläche des zweiten Ringsegments 430b bereitgestellt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Traggestell, wie beispielsweise in 4 dargestellt, mit zumindest einem Elektrodenpaar, das radial voneinander beabstandete erste und zweite Elektroden aufweist, ausgestattet, und ist weiterhin mit zumindest einem Elektrodenpaar, das axial voneinander beabstandeten erste und zweite Elektroden aufweist, und zumindest ein Elektrodenpaar, das umfänglich voneinander beabstandete erste und zweite Elektroden aufweist, ausgestattet. Die Kapazität des Fetts kann demnach in radialer und/oder axialer und/oder umfänglicher Richtung gemessen werden, was eine genaue Bestimmung der räumlichen Verteilung von Verunreinigungen innerhalb des Schmierfetts ermöglicht.
Mehrere Aspekte/Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden beschrieben. Selbstverständlich kann jeder/s Aspekt/Ausführungsbeispiel mit einem anderen Aspekt/Ausführungsbeispiel kombiniert werden. Darüber hinaus ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens der anhängigen Patentansprüche variiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1676041 [0002]
JP 2007198576 [0004]

Claims

Lageranordnung (100) mit: – einem Lager (100), das in einem Gehäuse (120) angebracht ist, wobei das Lager einen Innenring (112) und einen Außenring (115) und mehrere Wälzkörper, die zwischen dem Innenring und Außenring angeordnet sind, umfasst; – einem. Schmierfett, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um das Lager zu schmieren; – einem Traggestell (130, 430), hergestellt aus einem elektrisch isolierenden Material, das in einem Raum innerhalb des Gehäuses zwischen dem Lager (110) und einer Gehäusedichtung angeordnet ist, wobei das Traggestell mit zumindest einem Elektrodenpaar mit einer ersten und einer zweiten Elektrode (131, 132) ausgestattet ist, die derart angeordnet sind, dass ein Teil des Schmierfetts zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet ist; und – einem Kapazitätsmesser, der dazu ausgelegt ist, eine Kapazität zwischen der ersten und der zweiten Elektrode zu messen, wobei die erste und die zweite Elektrode des zumindest einen Elektrodenpaars an einer radial orientierten Fläche des Traggestells (130, 430) bereitgestellt ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, wobei das Traggestell einen Ring oder ein Ringsegment (130, 430) umfasst, mit einer radialen Höhe, die im Wesentlichen kleiner ist als ein radialer Spalt zwischen einer Innenfläche des Gehäuses und einer Welle, die in dem Gehäuse (120) von dem Lager (110) gelagert ist.
Lageranordnung nach Anspruch 2, wobei der Ring oder das Ringsegment (130, 430) in einem unteren Teil des Gehäuses (120) angebracht ist.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Elektrode (131, 132, 331, 332) des zumindest einen Elektrodenpaars axial voneinander beabstandet sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste und zweite Elektrode (231, 232, 331, 333) des zumindest einen Elektrodenpaars umfänglich voneinander beabstandet sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Traggestell einen ersten und einen zweiten konzentrisch angeordneten Ring oder Ringsegment (430a, 430b) aufweist, so dass ein radialer Spalt zwischen den Ringen oder Ringsegmenten existiert, um eine Passage des Fetts zu ermöglichen, und wobei die erste und zweite Elektrode (4331, 432, 433, 434) des zumindest einen Elektrodenpaars entsprechend an radial gegenüberliegenden Flächen des ersten und zweiten Rings oder Ringsegments bereitgestellt sind.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Traggestell (130, 430) mehrere Elektrodenpaare umfasst, wobei jedes Elektrodenpaar erste und zweite Elektroden hat, die mit dem Kapazitätsmesser verbunden sind, und wobei der Kapazitätsmesser dazu ausgelegt ist, die Kapazität zwischen jedem Elektrodenpaar zu messen.
Lageranordnung nach Anspruch 7, wobei das Traggestell zumindest ein Elektrodenpaar mit umfänglich voneinander beabstandeten ersten und zweiten Elektroden aufweist, und weiterhin zumindest ein Elektrodenpaar mit axial voneinander beabstandeten ersten und zweiten Elektroden aufweist.
Lageranordnung nach Anspruch 7, abhängig von Anspruch 6, wobei das Traggestell (430) weiterhin zumindest ein zweites Elektrodenpaar aufweist, das umfänglich oder axial voneinander beabstandete erste und zweite Elektroden aufweist.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Fettpumpe in Verbindung mit der Lageranordnung (100), wobei die Pumpe dazu ausgelegt ist, eine vorbestimmte Menge an Fett an die Lageranordnung zu liefern, wenn ein Kapazitätswert zwischen einem Elektrodenpaar gemessen ist, der einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem ersten und einem zweiten Traggestell, wobei jedes Gestell mit zumindest einem Elektrodenpaar zum Messen einer Kapazität ausgestattet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 11, wobei das erste Traggestell an einer ersten axialen Seite des Lagers (110) und das zweite Traggestell an einer zweiten axialer Seite des Lagers (110) angeordnet ist.