DE102016224598A1 - Rolling bearing and method of its operation - Google Patents

Rolling bearing and method of its operation Download PDF

Info

Publication number
DE102016224598A1
DE102016224598A1 DE102016224598.8A DE102016224598A DE102016224598A1 DE 102016224598 A1 DE102016224598 A1 DE 102016224598A1 DE 102016224598 A DE102016224598 A DE 102016224598A DE 102016224598 A1 DE102016224598 A1 DE 102016224598A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rolling
recess
bearing
acoustic signal
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102016224598.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Armin Olschewski
Thomas Peuschel
Sebastian ZIEGLER
Alexander de Vries
Andreas Clemens van der Ham
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF AB
Original Assignee
SKF AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
Priority to DE102016224598.8A priority Critical patent/DE102016224598A1/en
Publication of DE102016224598A1 publication Critical patent/DE102016224598A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/04Bearings
    • G01M13/045Acoustic or vibration analysis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/30Electric properties; Magnetic properties
    • F16C2202/36Piezoelectric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34Rollers; Needles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager (1), umfassend mindestens einen Innenring (2) und mindestens einen Außenring (3), wobei zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) Wälzkörper (4) angeordnet sind. Um in verbesserter Weise Informationen über den Schmierzustand des Wälzlagers zu erlangen, sieht die Erfindung vor, dass in mindestens einem der Wälzkörper (4) eine Ausnehmung (5) angeordnet ist, wobei in der Ausnehmung (5) ein Sendeelement (6) zum Aussenden eines akustischen Signals und ein Empfangselement (7) zum Empfangen eines akustischen Signals angeordnet sind. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Wälzlagers.The invention relates to a rolling bearing (1), comprising at least one inner ring (2) and at least one outer ring (3), wherein between the inner ring (2) and the outer ring (3) rolling elements (4) are arranged. In order to obtain information about the lubricating state of the rolling bearing in an improved manner, the invention provides that a recess (5) is arranged in at least one of the rolling bodies (4), wherein in the recess (5) a transmitting element (6) for emitting a acoustic signal and a receiving element (7) are arranged for receiving an acoustic signal. Furthermore, the invention relates to a method for operating a rolling bearing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, umfassend mindestens einen Innenring und mindestens einen Außenring, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring Wälzkörper angeordnet sind. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Wälzlagers.The invention relates to a roller bearing comprising at least one inner ring and at least one outer ring, wherein between the inner ring and the outer ring rolling elements are arranged. Furthermore, the invention relates to a method for operating a rolling bearing.

Der Schmierstatus in einem Wälzlager ist eine entscheidende Größe, wenn es um die Frage der Gebrauchsdauer des Lagers geht. Daher sind bereits verschiedene Anstrengungen unternommen worden, um die Schmiersituation zu erfassen, die sich im Betrieb eines Wälzlagers ergibt.The lubrication status in a rolling bearing is a crucial factor when it comes to the question of the service life of the bearing. Therefore, various efforts have already been made to detect the lubrication situation that results in the operation of a rolling bearing.

Bekannt sind in diesem Zusammenhang kapazitive Messverfahren oder auch die Auswertung akustischer Emissionen im Wälzlager. Die letztgenannte Lösung wird beispielsweise in der WO 2012/035169 A1 beschrieben. Eine andere Lösung offenbart die US 6,360,610 B1 .Capacitive measuring methods or the evaluation of acoustic emissions in the rolling bearing are known in this context. The latter solution is used for example in the WO 2012/035169 A1 described. Another solution reveals the US 6,360,610 B1 ,

Die mit den vorbekannten Lösungen erzielbaren Ergebnisse sind teilweise noch nicht befriedigend. Insbesondere ist es schwierig, die Schmierverhältnisse des Lagers genau zu erfassen und zu überwachen.The achievable with the previously known solutions results are partially not yet satisfactory. In particular, it is difficult to accurately detect and monitor the lubrication conditions of the bearing.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Wälzlager so fortzubilden und ein Verfahren zu dessen Betrieb vorzuschlagen, so dass eine verbesserte Überwachung des Schmierzustandes des Lagers möglich wird. Es sollen also in verbesserter Weise Informationen über den Schmierzustand des Wälzlagers erlangt werden können.The invention is therefore based on the object to train a generic rolling bearing so and to propose a method for its operation, so that an improved monitoring of the lubrication condition of the bearing is possible. It should therefore be able to obtain information about the lubricating state of the rolling bearing in an improved manner.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der Wälzkörper eine Ausnehmung angeordnet ist, wobei in der Ausnehmung ein Sendeelement zum Aussenden eines akustischen Signals und ein Empfangselement zum Empfangen eines akustischen Signals angeordnet sind.The solution of this problem by the invention is characterized in that a recess is arranged in at least one of the rolling elements, wherein in the recess a transmitting element for emitting an acoustic signal and a receiving element for receiving an acoustic signal are arranged.

Die Ausnehmung ist dabei bevorzugt als zylindrische Eindrehung ausgebildet. Diese Eindrehung ist bevorzugt koaxial zur Drehachse des Wälzkörpers angeordnet. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sendeelement und das Empfangselement sich bezüglich der Drehachse des Wälzkörpers in der Eindrehung diametral gegenüber liegen.The recess is preferably formed as a cylindrical recess. This recess is preferably arranged coaxially to the axis of rotation of the rolling body. It is preferably provided that the transmitting element and the receiving element are diametrically opposite to each other with respect to the axis of rotation of the rolling body in the recess.

Das Sendeelement ist bevorzugt als Piezo-Element ausgebildet; das Gleiche gilt vorteilhaft auch für das Empfangselement.The transmitting element is preferably designed as a piezoelectric element; The same applies advantageously also for the receiving element.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben eines solchen Wälzlagers weist die Schritte auf:

  1. a) Aussenden eines akustischen Signals vom Sendeelement;
  2. b) Empfangen des im Wälzlager reflektierten akustischen Signals vom Empfangselement;
  3. c) Ermittlung des Status der Schmiermittelversorgung im Wälzlager anhand einer vorher empirisch ermittelten Korrelationsfunktion zwischen dem empfangenen reflektierten Signal und dem Schmiermittelstatus.
The proposed method for operating such a rolling bearing comprises the steps:
  1. a) emitting an acoustic signal from the transmitting element;
  2. b) receiving the reflected in the rolling bearing acoustic signal from the receiving element;
  3. c) Determining the status of the lubricant supply in the rolling bearing on the basis of a previously empirically determined correlation function between the received reflected signal and the lubricant status.

Bei den genannten Schritten a), b) und/oder c) kann der zeitliche Verlauf des empfangenen reflektierten Signals über eine vorgegebene Zeit berücksichtigt werden.In the aforementioned steps a), b) and / or c), the time profile of the received reflected signal over a predetermined time can be taken into account.

Bei der Aufnahme des empfangenen reflektierten Signals durch das Empfangselement wird bevorzugt die Winkellage des Wälzkörpers relativ zu mindestens einem der Lagerringe berücksichtigt.When receiving the received reflected signal by the receiving element, the angular position of the rolling element relative to at least one of the bearing rings is preferably taken into account.

Das vom Empfangselement empfangene Signal wird bevorzugt drahtlos zu einer Auswerteeinheit außerhalb des Wälzlagers übertragen.The signal received by the receiving element is preferably transmitted wirelessly to an evaluation unit outside the rolling bearing.

Die vorgeschlagene Lösung stellt also auf die Ermittlung der Schmiersituation und insbesondere auf die Vermessung des Schmierfilms in einem Wälzlager ab, wobei bevorzugt ein erstes Piezo-Element für die Emission eines akustischen Signals sowie ein zweites Piezo-Element für die Erfassung des reflektierten akustischen Signals eingesetzt werden; dabei werden beide Sensoren in einem Wälzkörper des Lagers platziert. Damit kann in relativ genauer Weise die Dicke des Schmierfilms gemessen werden.The proposed solution is therefore based on the determination of the lubricating situation and in particular on the measurement of the lubricating film in a rolling bearing, wherein preferably a first piezoelectric element for the emission of an acoustic signal and a second piezoelectric element for the detection of the reflected acoustic signal are used ; Both sensors are placed in a rolling element of the bearing. Thus, the thickness of the lubricating film can be measured in a relatively accurate manner.

Demgemäß wird ein Piezo-Element genutzt, um ein akustisches Signal, also eine Schallwelle, zu erzeugen, wobei das reflektierte Signal von einem weiteren Piezo-Element (der als Sensor fungiert) empfangen wird.Accordingly, a piezo element is used to generate an acoustic signal, that is, a sound wave, wherein the reflected signal is received by another piezo element (acting as a sensor).

Das Sensorsignal korrespondiert zur relativen Winkelposition des Wälzkörpers im Lager, d. h. zu den Lagerringen sowie zur Schmierfilmdicke. Mittels eines Algorithmus bei der Auswertung des empfangenen reflektierten akustischen Signals kann somit unter Berücksichtigung der Winkelposition des Wälzkörpers auf die Schmiersituation geschlossen werden. Details zur diesbezüglichen Vorgehensweise sind in der WO 2012/035169 A1 genannt, auf die insofern ausdrücklich Bezug genommen wird. Hier finden sich Details zur Vorgehensweise bei der Auswertung gemessener akustischer Signale, so dass an dieser Stelle keine Wiederholung des Vorgehens erforderlich ist.The sensor signal corresponds to the relative angular position of the rolling element in the bearing, ie to the bearing rings and the lubricant film thickness. By means of an algorithm in the evaluation of the received reflected acoustic signal can thus be concluded taking into account the angular position of the rolling element on the lubricating situation. Details on this procedure are in the WO 2012/035169 A1 mentioned, to which reference is expressly made. Here you will find details on the procedure for the evaluation of measured acoustic signals, so that no repetition of the procedure is necessary at this point.

Das vorgeschlagene Wälzlager kann in beliebigen Anwendungen eingesetzt werden. Exemplarisch seien Papiermaschinen, der Schiffsbau, Windenergieanlagen, Walzwerke und Fahrzeuge genannt. Auch was den Aufbau des Wälzlagers anbelangt, sind beliebige Anwendungsfälle denkbar, d. h. insbesondere ein- oder mehrreihige Wälzlager mit beliebigen Käfigen.The proposed rolling bearing can be used in any applications. Examples include paper machines, shipbuilding, wind turbines, rolling mills and vehicles called. Also, as far as the construction of the rolling bearing, any applications are conceivable, ie in particular single or multi-row bearings with arbitrary cages.

In vorteilhafter Weise kann mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung eines Wälzlagers sowie mit dem beschriebenen Verfahren der Schmierfilm im Wälzlager verbessert beobachtet werden. Demgemäß ergibt sich die Möglichkeit zu einer verbesserten Überwachung der Lagerkonditionen.Advantageously, can be observed improved in the rolling bearing with the proposed embodiment of a rolling bearing and with the described method, the lubricating film. Accordingly, there is the possibility of improved monitoring of storage conditions.

Problematische Betriebszustände infolge von Mangelschmierung können vorteilhaft rechtzeitig erfasst werden, bevor es diesbezüglich zu Lagerschäden kommt.Problematic operating conditions as a result of insufficient lubrication can advantageously be detected in good time before bearing damage occurs in this regard.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

  • 1 schematisch den Radialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wälzlager,
  • 2 schematisch einen Wälzkörper des Wälzlagers, der zwischen einer Laufbahn des Innenrings und einer Laufbahn des Außenrings des Wälzlagers angeordnet ist,
  • 3 schematisch den Verlauf von erfassten Signalen des reflektierten Schalls über der Zeit für drei unterschiedliche Schmierzustände des Wälzlagers und
  • 4 ein Blockdiagramm mit Angaben zum Ablauf des Verfahrens zum Ermitteln des Schmierzustands des Wälzlagers.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Show it:
  • 1 schematically the radial section through an inventive rolling bearing,
  • 2 schematically a rolling element of the rolling bearing, which is arranged between a raceway of the inner ring and a raceway of the outer ring of the rolling bearing,
  • 3 schematically the course of detected signals of the reflected sound over time for three different lubrication conditions of the bearing and
  • 4 a block diagram with information on the procedure of the method for determining the lubricating condition of the rolling bearing.

In 1 ist schematisch ein Wälzlager 1 dargestellt, das einen Innenring 2 und einen Außenring 3 aufweist, zwischen denen Wälzkörper 4 angeordnet sind (hier in Form von Zylinderrollen). Im Betrieb rotieren die Wälzkörper 4 um ihre Drehachse a.In 1 is schematically a rolling bearing 1 shown, which is an inner ring 2 and an outer ring 3 between which rolling elements 4 are arranged (here in the form of cylindrical rollers). During operation, the rolling elements rotate 4 around its axis of rotation a ,

In 2 ist angedeutet, dass der Innenring 2 eine Innenringlaufbahn 8 aufweist und dass der Außenring 3 eine Außenringlaufbahn 9 hat. Zwischen den Wälzkörpern 4 und den Laufbahnen 8, 9 bildet sich ein Schmierfilm aus, nämlich einmal ein Schmierfilm 10 am Innenring 2 und einmal ein Schmierfilm 11 am Außenring 3. Die Dicke des Schmierfilms ist entscheidend für den Schmierzustand des Lagers und in der Konsequenz für die Gebrauchsdauer desselben.In 2 is hinted that the inner ring 2 an inner ring raceway 8th has and that the outer ring 3 an outer ring raceway 9 Has. Between the rolling elements 4 and the tracks 8th . 9 a lubricating film forms, namely once a lubricating film 10 on the inner ring 2 and once a lubricating film 11 on the outer ring 3 , The thickness of the lubricating film is critical to the lubrication condition of the bearing and, as a consequence, the service life of the same.

Wesentlich ist, dass in den Wälzkörpern 4 (und das betrifft zumindest einen der Wälzkörper des Wälzlagers 1) eine Ausnehmung 5 - hier in Form einer zylindrischen Eindrehung - eingearbeitet ist, wobei ein Sendeelement 6 und ein Empfangselement 7 (beide in Form je eines Piezo-Elements) in der Ausnehmung 5 platziert sind.It is essential that in the rolling elements 4 (And that concerns at least one of the rolling elements of the rolling bearing 1 ) a recess 5 - Here in the form of a cylindrical recess - is incorporated, wherein a transmitting element 6 and a receiving element 7 (both in the form of one piezo element each) in the recess 5 are placed.

Wie es in 2 angedeutet ist (s. hierzu die Pfeile), breitet sich die vom Sendeelement 6 erzeugte Schallwelle durch das metallische Material des Wälzkörpers 4 aus. Die Schallwelle wird dabei teilweise an der Grenzfläche zwischen dem Wälzkörper und dem Lagerring reflektiert.As it is in 2 is indicated (see the arrows), which spreads from the transmitting element 6 generated sound wave through the metallic material of the rolling body 4 out. The sound wave is partially reflected at the interface between the rolling element and the bearing ring.

Je dünner der Schmierfilm im Wälzkontakt zwischen Wälzkörper und Laufbahnen ist, desto geringer ist auch die Intensität des reflektierten Signals. Demgemäß korrespondiert die Intensität der Reflexion der Schallwelle zum Schmierstatus im Wälzlager.The thinner the lubricant film in the rolling contact between the rolling elements and raceways, the lower the intensity of the reflected signal. Accordingly, the intensity of the reflection of the sound wave corresponds to the lubrication status in the rolling bearing.

Weiterhin ist die Intensität der Reflexion der Schallwelle abhängig von der Phase der Schallwelle. Der Ort des Kontakts zwischen dem Wälzkörper und der Laufbahn bewegt sich bei Rotation des Lagers, so dass sich auch das Signal mit der relativen Winkelposition des Wälzkörpers zu den Laufbahnen verändert.Furthermore, the intensity of the reflection of the sound wave is dependent on the phase of the sound wave. The location of the contact between the rolling element and the track moves with rotation of the bearing, so that the signal changes with the relative angular position of the rolling element to the raceways.

Demgemäß korrespondiert das vom Empfangselement 7 (Sensor) empfangene Signal zur Winkelposition des Wälzkörpers 4 relativ zu den Lagerringen sowie zur Schmierfilmdicke. Mittels eines geeigneten Algorithmus kann die Winkelposition bestimmt und dann - ausgehend vom der detektierten Signal - auf die Schmierfilm-Qualität geschlossen werden.Accordingly, this corresponds to the receiving element 7 (Sensor) received signal to the angular position of the rolling element 4 relative to the bearing rings as well as to the lubricating film thickness. By means of a suitable algorithm, the angular position can be determined and then - based on the detected signal - closed on the lubricating film quality.

Dies ist schematisch in 3 illustriert. Hier ist über der Zeit t für drei verschiedene Schmierzustände des Wälzlagers der Verlauf des vom Empfangselement 7 empfangenen Signals aufgezeichnet.This is schematically in 3 illustrated. Here is about time t for three different lubrication conditions of the bearing the course of the receiving element 7 received signal recorded.

Im Falle einer ersten Korrelationsfunktion M1 ergibt sich eine Amplitude A1, deren Größe darauf schließen lässt, dass gute Schmierverhältnisse im Lager vorliegen.In the case of a first correlation function M1 results in an amplitude A1 whose size suggests that there are good lubrication conditions in the bearing.

Im Falle einer zweiten Korrelationsfunktion M2 hat sich die Amplitude A2 gegenüber der Amplitude A1 vermindert, so dass nunmehr nur noch grenzwertige Schmierbedingungen vorliegen.In the case of a second correlation function M2, the amplitude has A2 opposite to the amplitude A1 reduced, so that now only borderline lubrication conditions are present.

Schließlich ist der Fall einer dritten Korrelationsfunktion M3 skizziert, die nur noch mit einer verminderten Amplitude A3 aufwarten kann; demgemäß liegt nunmehr eine Mangelschmierung im Wälzlager 1 vor.Finally, the case of a third correlation function M3 is outlined, only with a reduced amplitude A3 can come up with; Accordingly, there is now a lack of lubrication in the rolling bearing 1 in front.

Für die prinzipielle Vorgehensweise im Rahmen des beschriebenen Verfahrens findet sich in 4 ein Blockdiagramm, das die einzelnen Maßnahmen illustriert.For the basic procedure in the context of the described method can be found in 4 a block diagram illustrating the individual measures.

Ein Signal-Generator 16 liefert ein Signal an eine Treiberschaltung 17, die wiederum das Sendeelement 6 aktiviert. Dieses emittiert ein akustisches Signal S (d. h. eine Schallwelle). A signal generator 16 provides a signal to a driver circuit 17 , which in turn is the transmitting element 6 activated. This emits an acoustic signal S (ie a sound wave).

Die reflektierten Anteile des Signals werden vom Empfangselement 7 erfasst und an einen Vorverstärker 12 weitergegeben.The reflected portions of the signal are received by the receiving element 7 captured and connected to a preamplifier 12 passed.

Nach Passieren eines Bandfilters 13 gelangt das Signal zu einem Hüllkurven-Detektor 14 und schließlich zu einem Signal-Prozessor 15.After passing a band filter 13 the signal reaches an envelope detector 14 and finally to a signal processor 15 ,

Letzterer liefert anhand der Aufbereitung mittels eines gespeicherten Algorithmus ein Signal L, das zur Schmierkondition des Lagers korrespondiert.The latter provides a signal based on the processing by means of a stored algorithm L that corresponds to the lubrication condition of the bearing.

Somit ist ein Rückschluss auf die Schmiersituation im Wälzlager 1 möglich, so dass im Falle ungünstiger Schmierbedingungen rechtzeitig entsprechende Maßnahmen ergriffen werden können, um die Schmiersituation zu verbessern.Thus, a conclusion on the lubrication situation in the rolling bearing 1 possible, so that in case of unfavorable lubrication conditions appropriate measures can be taken in time to improve the lubrication situation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wälzlagerroller bearing
22
Innenringinner ring
33
Außenringouter ring
44
Wälzkörperrolling elements
55
Ausnehmung (Eindrehung)Recess (recess)
66
Sendeelement (Piezoelement)Transmitting element (piezoelectric element)
77
Empfangselement (Piezoelement)Receiving element (piezoelectric element)
88th
InnenringlaufbahnInner ring raceway
99
AußenringlaufbahnOuter ring raceway
1010
Schmierfilm am InnenringLubricating film on the inner ring
1111
Schmierfilm am AußenringLubricating film on the outer ring
1212
Vorverstärkerpreamplifier
1313
Bandfilterband filter
1414
Hüllkurven-DetektorEnvelope detector
1515
Signal-ProzessorSignal processor
1616
Signal-GeneratorSignal generator
1717
Treiberschaltung driver circuit
aa
Drehachse des Wälzkörpers Rotary axis of the rolling element
MM
Korrelationsfunktion correlation function
A1A1
Amplitude bei guter SchmierungAmplitude with good lubrication
A2A2
Amplitude bei grenzwertiger SchmierungAmplitude for marginal lubrication
A3A3
Amplitude bei Mangelschmierung Amplitude in case of insufficient lubrication
tt
Zeit Time
SS
akustisches Signal (Welle)acoustic signal (wave)
LL
Signal korrespondierend zur SchmierkonditionSignal corresponding to the lubrication condition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2012/035169 A1 [0003, 0015]WO 2012/035169 A1 [0003, 0015]
  • US 6360610 B1 [0003]US 6360610 B1 [0003]

Claims (10)

Wälzlager (1), umfassend mindestens einen Innenring (2) und mindestens einen Außenring (3), wobei zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) Wälzkörper (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der Wälzkörper (4) eine Ausnehmung (5) angeordnet ist, wobei in der Ausnehmung (5) ein Sendeelement (6) zum Aussenden eines akustischen Signals und ein Empfangselement (7) zum Empfangen eines akustischen Signals angeordnet sind.Rolling bearing (1), comprising at least one inner ring (2) and at least one outer ring (3), between the inner ring (2) and the outer ring (3) rolling elements (4) are arranged, characterized in that in at least one of the rolling elements ( 4) a recess (5) is arranged, wherein in the recess (5) a transmitting element (6) for emitting an acoustic signal and a receiving element (7) for receiving an acoustic signal are arranged. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) eine zylindrische Eindrehung ist.Rolling bearings after Claim 1 , characterized in that the recess (5) is a cylindrical recess. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Eindrehung (5) koaxial zur Drehachse (a) des Wälzkörpers (4) angeordnet ist.Rolling bearings after Claim 2 , characterized in that the cylindrical recess (5) coaxial with the axis of rotation (a) of the rolling body (4) is arranged. Wälzlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendeelement (6) und das Empfangselement (7) sich bezüglich der Drehachse (a) des Wälzkörpers (4) in der Eindrehung (5) diametral gegenüber liegen.Rolling bearings after Claim 2 or 3 , characterized in that the transmitting element (6) and the receiving element (7) with respect to the axis of rotation (a) of the rolling body (4) in the recess (5) are diametrically opposite. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendeelement (6) als Piezo-Element ausgebildet ist.Rolling bearings according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the transmitting element (6) is designed as a piezoelectric element. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (7) als Piezo-Element ausgebildet ist.Rolling bearings according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the receiving element (7) is designed as a piezo element. Verfahren zum Betreiben eines Wälzlagers (1), umfassend mindestens einen Innenring (2) und mindestens einen Außenring (3), wobei zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) Wälzkörper (4) angeordnet sind, wobei in mindestens einem der Wälzkörper (4) eine Ausnehmung (5) angeordnet ist, wobei in der Ausnehmung (5) ein Sendeelement (6) zum Aussenden eines akustischen Signals und ein Empfangselement (7) zum Empfangen eines akustischen Signals angeordnet sind, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: a) Aussenden eines akustischen Signals vom Sendeelement (6); b) Empfangen des im Wälzlager (1) reflektierten akustischen Signals vom Empfangselement (7); c) Ermittlung des Status der Schmiermittelversorgung im Wälzlager (1) anhand einer vorher empirisch ermittelten Korrelationsfunktion (M) zwischen dem empfangenen reflektierten Signal und dem Schmiermittelstatus.Method for operating a roller bearing (1), comprising at least one inner ring (2) and at least one outer ring (3), between the inner ring (2) and the outer ring (3) rolling elements (4) are arranged, wherein in at least one of the rolling elements (4) a recess (5) is arranged, wherein in the recess (5) a transmitting element (6) for emitting an acoustic signal and a receiving element (7) for receiving an acoustic signal are arranged, the method comprising the steps: a) emitting an acoustic signal from the transmitting element (6); b) receiving the in the rolling bearing (1) reflected acoustic signal from the receiving element (7); c) Determining the status of the lubricant supply in the rolling bearing (1) based on a previously empirically determined correlation function (M) between the received reflected signal and the lubricant status. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt a), Schritt b) und/oder Schritt c) gemäß Anspruch 7 der zeitliche Verlauf des empfangenen reflektierten Signals über eine vorgegebene Zeit berücksichtigt wird.Method according to Claim 7 , characterized in that in step a), step b) and / or step c) according to Claim 7 the time profile of the received reflected signal over a predetermined time is taken into account. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Aufnahme des empfangenen reflektierten Signals durch das Empfangselement (7) die Winkellage des Wälzkörpers (4) relativ zu mindestens einem der Lagerringe (2, 3) berücksichtigt wird.Method according to Claim 7 or 8th , characterized in that when recording the received reflected signal by the receiving element (7), the angular position of the rolling element (4) relative to at least one of the bearing rings (2, 3) is taken into account. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Empfangselement (7) empfangene Signal drahtlos zu einer Auswerteeinheit außerhalb des Wälzlagers (1) übertragen wird.Method according to one of Claims 7 to 9 , characterized in that the signal received by the receiving element (7) is transmitted wirelessly to an evaluation unit outside the rolling bearing (1).
DE102016224598.8A 2016-12-09 2016-12-09 Rolling bearing and method of its operation Pending DE102016224598A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016224598.8A DE102016224598A1 (en) 2016-12-09 2016-12-09 Rolling bearing and method of its operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016224598.8A DE102016224598A1 (en) 2016-12-09 2016-12-09 Rolling bearing and method of its operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016224598A1 true DE102016224598A1 (en) 2018-06-14

Family

ID=62201358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016224598.8A Pending DE102016224598A1 (en) 2016-12-09 2016-12-09 Rolling bearing and method of its operation

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016224598A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6360610B1 (en) 1999-11-02 2002-03-26 Jacek Jarzynski Condition monitoring system and method for an interface
WO2012035169A1 (en) 2010-09-17 2012-03-22 Hochschule Für Angewandte Wissenschaften Fachhochschule Coburg Arrangement and method for determining properties of a bearing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6360610B1 (en) 1999-11-02 2002-03-26 Jacek Jarzynski Condition monitoring system and method for an interface
WO2012035169A1 (en) 2010-09-17 2012-03-22 Hochschule Für Angewandte Wissenschaften Fachhochschule Coburg Arrangement and method for determining properties of a bearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2730906B1 (en) Device and method for monitoring the state of a roller bearing
DE10237980B4 (en) Method and apparatus for ultrasonic control inside pipes
DE102015216468B4 (en) Method and arrangement for condition monitoring of a bearing, which supports a planetary gear of a planetary gear on a planetary carrier
DE102016220481A1 (en) Method and data processing device for evaluating the severity of bearing damage using flywheel energy
EP2737292B1 (en) Method and arrangment for determining and/or monitoring the state of a roller bearing
DE19522543A1 (en) Piezoelectric measuring sensor system for roller bearings
EP1491887B1 (en) Method for ultrasonic determination of the porosity of a workpiece
WO2007115518A2 (en) Rotary, pivot or axial bearing comprising a grease sensor
DE102013014539B4 (en) Apparatus and method for measuring a cavitation strength in a liquid medium
EP3447469A1 (en) Method and device for monitoring a slide bearing
EP3628998A1 (en) Method and device for estimating the wear on a slide bearing
EP2546642A2 (en) Device and method to monitor a rotating shaft using longitudinal ultrasound waves
DE102008034484A1 (en) Axially prestressed angular contact bearing arrangement's e.g. wheel bearing arrangement, prestress measuring method for vehicle, involves determining length changes of shaft resulting from prestress in bearing arrangement
DE102012112121B4 (en) Method and device for non-destructive testing of a rotationally symmetrical workpiece which has sections of different diameters
DE102014103231B4 (en) Ball test device and method for the investigation of lubricants and / or friction or wear processes
DE2947937A1 (en) Ball and roller bearing damage location - using strain gauges close to inner and outer race
DE102011053942A1 (en) A method for non-destructive testing of a high-strength specimen by ultrasonic, the use of a test head for carrying out the method, an ultrasonic probe, a drive unit for an ultrasonic probe and a device for the non-destructive testing of a specimen of high material strength by means of ultrasound
DE102016224598A1 (en) Rolling bearing and method of its operation
DE102017123474A1 (en) Method for detecting bearing damage and bearing arrangement
EP2110649B1 (en) Sensor for surveying mechanical construction parts
DE19640859A1 (en) Method of non-destructive determination of material condition in components
DE102012112120A1 (en) Method and device for near-surface non-destructive testing of a rotationally symmetrical workpiece with sections of varying diameter by means of ultrasound
DE102014108664B4 (en) Identification of components
WO2020104195A1 (en) Method and analysis system for determining a state of a diaphragm of an ultrasound sensor
DE102011051762B4 (en) Apparatus and method for monitoring a rotating shaft using transverse ultrasonic waves

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed