DE102017223628A1

DE102017223628A1 - Zustandsüberwachung

Info

Publication number: DE102017223628A1
Application number: DE102017223628.0A
Authority: DE
Inventors: Andrew Campbell; Joseph Erskine; Allan Thomson
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-06-27
Also published as: US20190195710A1; CN110006648A; US10539477B2

Abstract

Ein Wälzlager kann ungleiche Lasten über die Länge seiner Wälzelemente aufgrund von einem oder mehreren von Ausgestaltungsfehlern, Herstellungsfehlern oder Montagefehlern oder irgendeiner Kombination dieser Fehler erfahren. Die Erfindung ermöglicht eine physikalische Messung, die an diesen potenziell ungleichen Lasten an den Wälzelementen eines Wälzlagers durch eine Technik durchgeführt wird, die zwei oder mehrere Last- oder Dehnungssensoren zum Messen von Dehnungssignalen, die durch eine Rollenlast induziert sind, entlang einer Länge eines Wälzelements in einem Wälzlager mit Rollen, wie beispielsweise Zylinderrollen, z.B. SRB, TRB, CARB oder SKF Nautilus-Lager und anderen ähnlichen Lageranordnungen, nutzt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Zustandsüberwachung von Wälzlagern, insbesondere auf Wälzlager mit Rollen, wie beispielsweise Zylinderrollen, gerichtet.
HINTERGRUND
Ein Wälzlager weist einen Innenring, einen Außenring und mehrere Wälzelemente oder - körper auf, die zwischen diesen zwei Ringen montiert sind. In Bezug auf die Erfindung sind diese Wälzelemente Rollen oder Nadeln. Im Sinne der Erfindung sind ein Wälzlager und ein Wälzelementlager beispielsweise ein Rollenlager oder ein Nadellager, wie beispielsweise ein Pendelrollenlager (SRB), Kegelrollenlager (TRB) oder CARB-Torodialrollenlager.
In dem Gebiet von Wälzlagern ist es bekannt, einen oder mehrere Sensoren anzubringen, um einen oder mehrere physikalische Parameter zu messen und diese physikalischen Parameter in elektrische Signale umzuwandeln. Ein solches Beispiel ist die Verwendung eines Last- oder Dehnungssensors, um eine Last zu bestimmen, der ein Lager in beispielsweise einer belasteten Zone unterworfen ist. Dies kann gemacht werden, um eine Last zu bestimmen, der eine Maschine unterworfen ist. Beispielsweise sind Gabelstapler mit Gabeln ausgestattet, um eine Last zu heben und zu bewegen. Die Maximallast, die die Gabeln heben/der sie unterworfen sind, muss aus Sicherheitsgründen kontrolliert werden. Das Bestimmen einer Last, der ein Lager unterworfen ist, kann auch für den Zweck des Bestimmens eines aktuellen und möglicherweise eines zukünftigen Zustands des Lagers durchgeführt werden. Das Bestimmen der Last, der ein Lager mit Rollen unterworfen ist, ist herausfordernd, insbesondere in Großlagern. Wo sollte der Last- oder Dehnungssensor angeordnet werden? Es gibt noch Raum für Verbesserungen.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Messen einer Rollenlast in einem Wälzlager entlang der Länge eines Wälzelements zu definieren.
Die vorher erwähnte Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Technik erreicht, die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren zum Messen von Dehnungssignalen, die durch eine Rollenlast induziert sind, entlang einer Länge eines Wälzelements in einem Wälzlager mit Rollen, wie beispielsweise Zylinderrollen, z.B. SRB, TRB, CARB oder SKF Nautilus-Lager und anderen ähnlichen Lageranordnungen, zu nutzen. Ein Wälzlager kann ungleiche Lasten über die Länge seiner Wälzelemente aufgrund von entweder einem oder mehreren von Ausgestaltungsfehlern, Herstellungsfehlern oder Montagefehlern oder irgendeiner Kombination dieser Fehler erfahren. Zusätzlich kann es Gelegenheiten geben, bei denen aufgrund von Betriebsbedingungen das Lager ungleiche Lasten über die Länge seiner Wälzelemente erfahren kann. Die Erfindung erlaubt, dass eine physikalische Messung an diesen potenziell ungleichen Lasten an den Wälzelementen eines Wälzlagers durchgeführt wird.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind eine Kombination von zwei oder mehreren Sensorpaketen quer über die Rollenlaufbahn befestigt. Diese Sensorpakete sind in einem kleinen Abstand auseinander positioniert, sodass die Messung von Dehnungssignalen, die durch eine Rollenlast induziert sind, in einem Wälzlager mit zylindrischen Rollen entlang der Rolle erreicht werden kann. Die Messsignale von den Dehnungs- oder Lastsensoren können entweder separat oder durch gleichzeitige Erfassungsverfahren erfasst werden. Wenn die Messungen durch gleichzeitige Zeiterfassungsverfahren durchgeführt werden statt separat erfasst zu werden, dann kann eine detailliertere Analyse der Signale erreicht werden, da die Last oder Dehnung über die Wälzelementlänge zu demselben Zeitpunkt gemessen wird. Jedoch schließt dies nicht die Verwendung von getrennten Zeiterfassungsverfahren, die für die Messung verwendet werden, aus, insbesondere wenn eine Veränderung in der Last langsamer als die Messrate ist.
Um zu ermöglichen, dass zwei oder mehrere Sensorpakete einfach in einem Großlager (LSB) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung eingepasst werden, wird vorgeschlagen, dass die Sensorpakete entweder alle an der Seitenfläche der Lager, die gemessen werden, angebracht sind oder alternativ die Sensorpakete alle an der inneren Bohrungsfläche der Lager, die gemessen werden, angebracht sind, oder alternativ die Sensorpakete an sowohl der Seitenfläche als auch der inneren Bohrungsfläche der Lager, die gemessen werden, angebracht sind.
Die einfachste Form der Erfindung gemäß der ersten Ausführungsform wäre es, wenn nur zwei Dehnungs- oder Lastsensorpakete verwendet werden und zu beiden Enden der Rollenlaufbahnen angeordnet sind. Zusätzlich könnten auch andere Sensormesstechnologien in die Sensorpakete eingefügt werden, beispielsweise Schallemission, Schwingung und Temperatur, um nur ein paar zu nennen. Abhängig von der Größe und der Komplexität der Schnittstellenmessschaltung (beispielsweise ADC und Mikroprozessor) zu den verschiedenen Sensortechnologien könnte die Schnittstellenschaltung entweder innerhalb der Sensorpakete untergebracht sein oder zusätzlich extern an der Lagerfläche oder in einem Abstand von dem Lager untergebracht sein.
Es wird des Weiteren vorgeschlagen, dass eine piezoelektrische Dehnungserfassungstechnologie in der ersten Ausführungsform der Erfindung bevorzugt vor anderen Dehnungs- oder Lastmesstechniken verwendet wird, aber diese Erfindung schließt nicht die Verwendung von anderen geeigneten Dehnungs- und Lasterfassungstechnologien in dieser Ausgestaltung aus. Die Vorteile der piezoelektrischen Dehnungserfassungstechnologie sind, dass der Sensor an gekrümmten Oberflächen angepasst werden kann, er gegen die Gleitfläche eines gebohrten Lochs gedrückt werden kann, ohne an seine Messfläche geklebt oder anderweitig permanent angebracht werden zu müssen. Der piezoelektrische Sensor ist sowohl günstig, robust als auch zuverlässig.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind eine Kombination von zwei oder mehreren Dehnungs- oder Lastsensoren innerhalb eines maschinell hergestellten, z.B. gebohrten, Kanals oder Loch in einem Lagerring befestigt. Der Kanal oder das Loch ist vorzugsweise parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rollenlaufbahn das Lagerrings. Durch das Verfahren des Verwendens von zwei oder mehreren Dehnungs- oder Lastsensoren, die in einem Abstand auseinander positioniert sind, sodass die Messung von Dehnungssignalen, die durch eine Rollenlast induziert sind, in einem Wälzlager mit Rollen, z.B. Zylinderrollen, entlang der Rolle erreicht werden kann. Die resultierenden Messsignale von den Dehnungs- oder Lastsensoren können entweder getrennt oder durch gleichzeitige Erfassungsverfahren erfasst werden. Wenn die Messungen durch gleichzeitige Zeiterfassungsverfahren durchgeführt werden, statt separat erfasst werden, dann kann eine detailliertere Analyse der Signale erreicht werden, da die Last oder Dehnung über die Wälzelementlänge zu demselben Zeitpunkt gemessen wird. Jedoch schließt dies nicht die Verwendung von getrennten Zeiterfassungsverfahren aus, die auch für die Messung verwendet werden, insbesondere wenn eine Veränderung in der Last langsamer als das Messrad ist.
Um zu ermöglichen, dass zwei oder mehrere Dehnungs- oder Lastsensoren einfach in ein Großlager (LSB) gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung eingepasst werden, ist vorgeschlagen, dass ein kreisförmiges Loch mit einem kleinen Durchmesser maschinell in dem Lagerring hergestellt, z.B. gebohrt, ist, der der Hauptlast des Lagers unterworfen ist, und dass das kreisförmige Loch vorzugsweise parallel mit der Rollenlaufbahn dieses Rings maschinell hergestellt ist. Andere geformte Löcher können verwendet werden, die in der Natur nicht kreisförmig sind, aber das ökonomischste und einfachste Verfahren, ein solches Loch oder Kanal herzustellen, wäre ein Loch, das in der Natur kreisförmig ist. Beispielsweise sind mit dem SKF Nautilus-Lager die Rollen des Lagers bei 45 Grad abgewinkelt, wobei der Kontaktdruck von dem Lager in die Innenringe des Lagers eingeleitet wird. Somit wird vorgeschlagen, dass ein kreisförmiges gebohrtes Loch in beide Laufbahnen an beiden der Innenringe gemacht wird, wodurch ermöglicht wird, dass beide Laufbahnen bei demselben Winkel der Rollen, d. h. 45 Grad, überwacht werden. Die mehreren Dehnungs- oder Lastsensoren würden in das lange kreisförmige Rohr eingepasst werden, dessen Durchmesser nur leicht kleiner als das vorgebohrte Loch in dem Lagerinnenring ist. Die mehreren Dehnungs- oder Lastsensoren würden voneinander beabstandet sein, um die Messung von unterschiedlichen Bereichen der Lagerrollen, die zu überwachen sind, zu ermöglichen.
Die einfachste Form dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung wäre es, nur zwei Dehnungs- oder Lastsensoren zu verwenden, die zu beiden Enden von jeder der Rollenlaufbahnen, die zu messen sind, angeordnet sind. Zusätzlich könnten auch andere Sensormesstechnologien in ein langes kreisförmiges Rohr eingeführt werden, beispielsweise Schallemission, Schwingung und Temperatur, um nur ein paar zu nennen. Abhängig von der Größe und Komplexität der Schnittstellenmessschaltung (beispielsweise ADC und Mikroprozessor) zu den verschiedenen Sensortechnologien könnte dann die Schnittstellenschaltung entweder in dem langen kreisförmigen Rohr untergebracht sein oder zusätzlich extern an der Lagerfläche oder in einem Abstand von dem Lager untergebracht sein.
Es ist weiterhin vorgeschlagen, dass eine piezoelektrische Dehnungserfassungstechnologie auch in der zweiten Ausführungsform bevorzugt vor anderen Dehnungs- oder Lastmessungstechniken verwendet wird, aber diese Erfindung schließt nicht die Verwendung von anderen geeigneten Dehnungs- und Lasterfassungstechnologien in dieser Ausgestaltung aus. Die Vorteile der piezoelektrischen Dehnungserfassungstechnologie sind, dass der Sensor an gekrümmte Oberflächen angepasst werden kann, und er gegen die Gleitfläche eines gebohrten Lochs gedrückt werden kann und in das Loch gleitet, ohne beschädigt zu werden oder an seine Messfläche geklebt oder anderweitig permanent angebracht werden zu müssen. Der piezoelektrische Sensor ist günstig, robust und zuverlässig.
Die vorher erwähnte Aufgabe wird gemäß der Erfindung auch durch ein Verfahren zum Messen einer Rollenlast in einem Wälzlager entlang der Länge einer Rolle erreicht. Das Lager weist einen Innenring mit einer Laufbahn, einen Außenring mit einer Laufbahn und mehrere Wälzelemente oder -körper auf, die zwischen diesen Ringen montiert sind. Die Wälzkörper sind Rollen oder Nadeln. Gemäß der Erfindung weist das Verfahren das Anordnen von zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren auf, die entlang einer ersten, virtuellen, Linie verteilt sind, die im Wesentlichen parallel zu und in einem vorbestimmten Abstand von einer zweiten Linie ist, wo eine Rolle eine Laufbahn kontaktiert. Die erste Linie kann auch als eine parallele Projektion der zweiten Linie auf die erste Linie gesehen werden, oder nur eine parallele Verschiebung der zweiten Linie. Die zweite Linie kann auch quer über die Laufbahn sein, oder eine Tangente der Laufbahn an der Mitte quer über die Laufbahn parallel zu der Länge der Rollen der Laufbahn an diesem Punkt und der Länge einer Rollenlänge. Dies ermöglicht das Messen und Detektieren einer ungleichen Last entlang der Länge einer belasteten Rolle.
Vorzugsweise sind die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren entlang der ersten Linie innerhalb einer Länge der zweiten Linie angeordnet. Geeigneterweise sind die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren symmetrisch entlang der ersten Linie bezüglich der zweiten Linie angeordnet.
In manchen Ausführungsformen der Erfindung sind vorzugsweise die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren in individuellen Sensorpaketen angeordnet. Optional weist zumindest eines der individuellen Sensorpakete zusätzliche Sensoren zum Messen von einem oder mehreren von Temperatur, Schwingung und Schallemission auf. Erfassungselektronik und eine Kommunikationsschnittstelle können geeignet mit den individuellen Sensorpaketen integriert sein.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung sind vorzugsweise die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren in einem Loch oder Kanal entlang der ersten Linie angeordnet. Erfassungselektronik und eine Kommunikationsschnittstelle kann geeignet in oder mit dem Loch oder Kanal integriert sein.
Die Last- oder Dehnungssensoren sind vorzugsweise piezoelektrische Dehnungssensoren.
Die unterschiedlichen zusätzlichen Verbesserungen des Verfahrens zum Messen einer Rollenlast in einem Wälzlager entlang der Länge einer Rolle gemäß der Erfindung können in irgendeiner gewünschten Weise kombiniert werden, solange keine in Konflikt stehenden Merkmale kombiniert werden.
Andere Vorteile dieser Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
Figurenliste
Die Erfindung wird nun detaillierter für erklärende, und in keiner Weise beschränkende, Zwecke mit Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben werden, in denen

1 ein doppelreihiges Kegelrollenlager mit herkömmlichen Rollenlastsensoren darstellt,
2 ein doppelreihiges Kegelrollenlager mit Rollenlastsensoren gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
3 ein doppelreihiges Kegelrollenlager mit Rollenlastsensoren gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Um das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung klarzustellen, werden nun manche Beispiele ihrer Verwendung in Verbindung mit den 1 bis 3 beschrieben werden.
1 stellt ein doppelreihiges Kegelrollenlager mit herkömmlichen Rollenlastsensoren dar. Das Lager weist einen Außenring 112, einen Innenring 115 für die erste Reihe mit seiner Innenringlaufbahn 121, einen Innenring 116 für die zweite Reihe mit seiner Innenring - laufbahn 122, Rollen der ersten Reihe 113 und Rollen der zweiten Reihe 114 auf. Die Rollen 113, 114 sind zwischen dem korrespondierenden Innenring 115, 116 und dem gemeinsamen Außenring 112 angeordnet. Um eine Messung der Rollenlast an jeder korrespondierenden Innenringlaufbahn 121, 122 zu ermöglichen, ist das Lager mit einem Last- oder Dehnungssensorpaket 101, 102 für jede korrespondierende Innenringlaufbahn 121, 122 ausgestattet. Diese Pakete 101, 102 sind in dem Ring angeordnet, der die Laufbahn aufweist, die zu überwachen ist, in diesem Fall in den Innenringen 215, 216 von den Seitenflächen 123, 124, da es mehrere Bereiche 131, 132, 133, 134 gibt, die zum Befestigen von Sensoren oder Sensorpaketen nicht erreichbar sind. Wie in diesem Beispiel gesehen werden kann, sind die Sensorpakete 101, 102 nicht ordentlich mit den korrespondierenden Laufbahnen 121, 122 oder Rollen 113, 114 ausgerichtet. Die Länge 191, 192 quer über eine Laufbahn und entlang einer Rolle ist ziemlich wesentlich in Großlagern, auch in Bezug auf die Größe eines Sensorpakets. Das Verwenden nur eines Lastsensors pro Laufbahn wird bestenfalls eine gesamte induzierte Rollenlast aufnehmen, und ob es eine ungleiche Last gibt. Ein Wälzlager kann ungleiche Lasten über die Länge seiner Wälzelemente aufgrund von entweder einem oder mehreren Ausgestaltungsfehlern, Herstellungsfehlern oder Montagefehlern oder eine Kombination von diesen Fehlern erfahren. Ein einzelnes Sensorpaket kann eine niedrigere Last zeigen, wenn ein Lastsensor eines Sensorpakets mit der Seite der Laufbahn mit einer niedrigeren Last ausgerichtet ist. Ein einzelnes Sensorpaket kann nicht bestimmen, ob es eine ungleiche Last gibt, und wenn es eine ungleiche Last gibt, kann das einzelne Sensorpaket nicht bestimmen, was es misst.
Die Erfindung ermöglicht eine physikalische Messung, die an diesen potenziell ungleichen Lasten an den Wälzelementen eines Wälzlagers durch eine Technik ausgeführt wird, die zwei oder mehrere Last- oder Dehnungssensoren für jede Laufbahn zum Messen von Dehnungssignalen, die durch eine Rollenlast induziert sind, entlang einer Länge eines Wälzelements in einem Wälzlager mit Rollen, wie beispielsweise Zylinderrollen, z.B. SRB, TRB, CARB oder SKF Nautilus-Lager und andere ähnliche Lageranordnungen, nutzt. Die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren sind entlang der Länge einer Rolle, quer über eine Laufbahn, verteilt.
2 stellt ein doppelreihiges Kegelrollenlager mit Rollenlastsensoren gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dar. Es stellt eine selbe Art von Lager wie in 1 mit bestimmten Bereichen 231, 232, 233, 234 dar, die zur Sensor- oder Sensorpaketbefestigung nicht erreichbar sind. Das Lager weist einen Außenring 212, einen Innenring 215 für die erste Reihe mit seiner Innenringlaufbahn 221, einen Innenring 216 für die zweite Reihe mit seiner Innenringlaufbahn 222, Rollen der ersten Reihe 213 und Rollen der zweiten Reihe 214 auf. Die Rollen 213, 214 sind zwischen dem korrespondierenden Innenring 215, 216 und dem gemeinsamen Außenring 212 angeordnet. Gemäß der Erfindung gibt es zwei oder mehrere Dehnungs- oder Lastsensoren 253, 254, 263, 264 für jede Laufbahn 221, 222. Jeder Dehnungs- oder Lastsensor 253, 254, 263, 264 ist in einem korrespondierenden Last- oder Dehnungssensorpaket 251, 252, 261, 262 enthalten. Die Dehnungs- oder Lastsensoren 253, 254, 263, 264 sind quer über 291, 292 jede korrespondierende Laufbahn 221, 222 verteilt und so angeordnet, dass jeder Sensor 253, 254, 263, 264 in ungefähr demselben senkrechten Abstand von seiner korrespondierenden Laufbahn 221, 222 wie zumindest die anderen Sensoren derselben Laufbahn ist. Die Last- oder Dehnungssensoren sollten vorzugsweise zumindest ungefähr entlang einer virtuellen Linie sein, die im Wesentlichen parallel zu der Laufbahn ist, die die Sensoren überwachen sollen. Dies wird eine notwendige Signalverarbeitung und Interpretation von Signalen von den Sensoren vereinfachen, sodass sie besser korreliert werden können. Die Sensoren sollten so verteilt sein, dass beide Endteile einer Rolle abgedeckt sind und zumindest teilweise getrennt unterscheidbar, um dadurch die Detektion einer ungleichen Last quer über eine Laufbahn zu ermöglichen.
Aufgrund von Beschränkungen im verfügbaren Raum zum Befestigen von Sensoren an den Ringen sind in diesem Beispiel des Überwachens der zwei inneren Laufbahnen die Sensorpakete an den Seitenflächen 223, 224 der Innenringe und an den inneren Bohrungsflächen 225, 226 der Innenringe befestigt.
Wie mit den zweiten Last- oder Dehnungssensorpaketen 261, 262 der ersten und zweiten Reihe dargestellt, sind optionale Sensorpakete 265, 266 integriert, die andere Sensoren, wie Temperatur- und Schwingungssensoren, aufweisen.
3 stellt ein doppelreihiges Kegelrollenlager mit Rollenlastsensoren gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dar. Es stellt eine ähnliche Art von Lager wie in 2 mit bestimmten Bereichen 331, 332, 333, 334 dar, die zur Sensor- oder Sensorpaketbefestigung nicht erreichbar sind. Das Lager weist einen Außenring 312, einen Innenring 315 für die erste Reihe mit seiner Innenringlaufbahn 321, einen Innenring 316 für die zweite Reihe mit seiner Innenringlaufbahn 322, Rollen der ersten Reihe 313 und Rollen der zweiten Reihe 314 auf. Die Rollen 313, 314 sind zwischen dem korrespondierenden Innenring 315, 316 und dem gemeinsamen Außenring 312 angeordnet. Gemäß der Erfindung gibt es zwei oder mehrere Dehnungs- oder Lastsensoren 381, 382, 383, 384 für jede Laufbahn 321, 322. Die zwei oder mehreren Dehnungs- oder Lastsensoren 381, 383 der ersten Reihe sind in einem ersten Kanal oder Loch 371 befestigt, das zum Messen der Rollenlast an der Innenringlaufbahn 321 der ersten Reihe verwendet wird.
Der erste Kanal oder Loch 321 ist in der Seitenfläche 323 des Innenrings 315 der ersten Reihe, wobei seine Ausdehnung vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Innenringlaufbahn 321 und den Rollen 313 der ersten Reihe ist. In ähnlicher Weise sind die zwei oder mehreren Dehnungs- oder Lastsensoren 382, 384 der zweiten Reihe in einem zweiten Kanal oder Loch 372 befestigt, das zum Messen der Rollenlast an der Innenringlaufbahn 322 der zweiten Reihe verwendet wird. Der zweite Kanal oder Loch 372 ist in der Seitenfläche 324 des Innenrings 316 der zweiten Reihe, wobei seine Ausdehnung vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Innenringlaufbahn 322 und den Rollen 314 der zweiten Reihe ist. Die Kanäle oder Löcher 371, 372 können natürlich in irgendeine andere geeignete Fläche hineingehen, wie beispielsweise die inneren Bohrungsflächen 325, 326 der Innenringe, abhängig von der Gesamtgeometrie eines infrage stehenden Rings bezüglich seiner Laufbahn. Die Elektronik- und Kommunikationspakete 373, 374 können in den jeweiligen Kanälen oder Löchern 371, 372, extern an den jeweiligen Seitenflächen 323, 324 wie dargestellt, oder entfernt angeordnet sein.
Die Erfindung basiert auf der grundlegenden erfinderischen Idee zwei oder mehrere Last- oder Dehnungssensoren zu haben, die quer über eine Laufbahn, entlang der Länge einer Rolle, verteilt sind, um dadurch in der Lage zu sein, die Verteilung einer rolleninduzierten Last in einem Wälzlager mit Rollen, wie beispielsweise Zylinderrollen, z.B. SRB, TRB, CARB oder SKF Nautilus-Lager und anderen ähnlichen Lageranordnungen, zu messen. Da ein Wälzlager ungleiche Lasten über die Länge seiner Wälzelemente aufgrund von Betriebsbedingungen oder aufgrund von einem oder mehreren von Ausgestaltungsfehlern, Herstellungsfehlern oder Montagefehlern oder einer Kombination dieser Fehlern erfahren kann, ermöglicht die Erfindung, dass eine physikalische Messung an diesen potenziell ungleichen Lasten an den Wälzelementen eines Wälzlagers ausgeführt wird, indem sie in der Lage ist, die Verteilung der Last entlang der Länge einer Rolle, quer über die Laufbahn, zu messen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in dem Schutzumfang der folgenden Ansprüche variiert werden.
1 stellt ein doppelreihiges Kegelrollenlager mit herkömmlichen Rollenlastsensoren dar:

101: Last- oder Dehnungssensorpaket einer ersten Reihe zum Messen einer Rollenlast,
102: Last- oder Dehnungssensorpaket einer zweiten Reihe zum Messen einer Rollenlast,
112: Außenring,
113: Rolle der ersten Reihe,
114: Rolle der zweiten Reihe,
115: Innenring der ersten Reihe,
116: Innenring der zweiten Reihe,
121: Innenringlaufbahn der ersten Reihe,
122: Innenringlaufbahn der zweiten Reihe,

123: Seitenfläche des Innenrings der ersten Reihe,
124: Seitenfläche des Innenrings der zweiten Reihe,
131: erste Seite eines Außenringbereichs, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
132: zweite Seite des Außenringbereichs, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
133: Seitenflächenbereich des Innenrings der ersten Reihe, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
134: Seitenflächenbereich des Innenrings der zweiten Reihe, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
191: quer über die Laufbahn des Innenrings der ersten Reihe, entlang der Rolle der ersten Reihe,
192: quer über die Laufbahn des Innenrings der zweiten Reihe, entlang der ersten Rolle.

2

212: Außenring,
213: Rolle der ersten Reihe,
214: Rolle der zweiten Reihe,
215: Innenring der ersten Reihe,
216: Innenring der zweiten Reihe,
221: Innenringlaufbahn der ersten Reihe,
222: Innenringlaufbahn der zweiten Reihe,
223: Seitenfläche des Innenrings der ersten Reihe,
224: Seitenfläche des Innenrings der zweiten Reihe,
225: innere Bohrungsfläche des Innenrings der ersten Reihe,
226: innere Bohrungsfläche des Innenrings der zweiten Reihe,
231: erste Seite eines Außenringbereichs, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
232: zweite Seite des Außenringbereichs, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
233: Seitenflächenbereich des Innenrings der ersten Reihe, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
234: Seitenflächenbereich des Innenrings der zweiten Reihe, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
251: erstes Last- oder Dehnungssensorpaket der ersten Reihe zum Messen einer Rollenlast an der Innenringlaufbahn der ersten Reihe, wobei das Sensorpaket in einer Seitenfläche des Innenrings der ersten Reihe befestigt ist,
252: erstes Last- oder Dehnungssensorpaket der zweiten Reihe zum Messen einer Rollenlast an der Innenringlaufbahn der zweiten Reihe, wobei das Sensorpaket in einer Seitenfläche des Innenrings der zweiten Reihe befestigt ist,
253: Sensor des ersten Last- oder Dehnungssensorpakets der ersten Reihe,
254: Sensor des ersten Last- oder Dehnungssensorpakets der zweiten Reihe,
261: zweites Last- oder Dehnungssensorpaket der ersten Reihe zum Messen einer Rollenlast an der Innenringlaufbahn der ersten Reihe, wobei das Sensorpaket in einer Bohrungsfläche des Innenrings der ersten Reihe befestigt ist,
262: zweites Last- oder Dehnungssensorpaket der zweiten Reihe zum Messen einer Rollenlast an der Innenringlaufbahn der zweiten Reihe, wobei das Sensorpaket in einer Bohrungsfläche des Innenrings der zweiten Reihe befestigt ist,
263: Sensor des zweiten Last- oder Dehnungssensorpakets der ersten Reihe,
264: Sensor des zweiten Last- oder Dehnungssensorpakets der zweiten Reihe,
265: optionales Sensorpaket des zweiten Last- oder Dehnungssensorpakets der ersten Reihe,
266: optionales Sensorpaket des zweiten Last- oder Dehnungssensorpakets der zweiten Reihe,
291: quer über die Laufbahn des Innenrings der ersten Reihe, entlang der Rolle der ersten Reihe,
292: quer über die Laufbahn des Innenrings der zweiten Reihe, entlang der ersten Rolle.

3

312: Außenring,
313: Rolle der ersten Reihe,
314: Rolle der zweiten Reihe,
315: Innenring der ersten Reihe,
316: Innenring der zweiten Reihe,
321: Innenringlaufbahn der ersten Reihe,
322: Innenringlaufbahn der zweiten Reihe,
323: Seitenfläche des Innenrings der ersten Reihe,
324: Seitenfläche des Innenrings der zweiten Reihe,
325: innere Bohrungsfläche des Innenrings der ersten Reihe,
326: innere Bohrungsfläche des Innenrings der zweiten Reihe,
331: erste Seite eines Außenringbereichs, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
332: zweite Seite des Außenringbereichs, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
333: Seitenflächenbereich des Innenrings der ersten Reihe, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
334: Seitenflächenbereich des Innenrings der zweiten Reihe, der zur Sensorbefestigung nicht erreichbar ist,
371: erster Kanal oder Loch, das zum Messen einer Rollenlast an der Innenringlaufbahn der ersten Reihe verwendet wird, wobei der Kanal oder Loch in der Seitenfläche des Innenrings der ersten Reihe ist, wobei seine Ausdehnung vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Innenringlaufbahn der ersten Reihe ist,
372: erster Kanal oder Loch, das zum Messen einer Rollenlast an der Innenringlaufbahn der zweiten Reihe verwendet wird, wobei der Kanal oder Loch in der Seitenfläche des Innenrings der zweiten Reihe ist, wobei seine Ausdehnung vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Innenringlaufbahn der ersten Reihe ist,
373: Elektronik- und Kommunikationspaket der ersten Kanal- oder Lochsensoren,
373: Elektronik- und Kommunikationspaket der zweiten Kanal- oder Lochsensoren,
381: erster Last- oder Dehnungssensor des ersten Kanals,
382: erster Last- oder Dehnungssensor des zweiten Kanals,
383: zweiter Last- oder Dehnungssensor des ersten Kanals,
384: zweiter Last- oder Dehnungssensor des zweiten Kanals.

Claims

Verfahren zum Messen einer Rollenlast in einem Wälzlager entlang der Länge einer Rolle, wobei das Lager einen Innenring mit einer Laufbahn, einen Außenring mit einer Laufbahn und mehrere Wälzelemente oder -körper aufweist, die zwischen diesen Ringen montiert sind, wobei die Wälzelemente Rollen oder Nadeln sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Anordnen von zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren aufweist, die entlang einer ersten Linie verteilt sind, die im Wesentlichen parallel zu und in einem bestimmten Abstand von einer zweiten Linie ist, wobei eine Rolle eine Laufbahn kontaktiert, wodurch ein Messen und Detektieren einer ungleichen Last entlang der Länge einer belasteten Rolle ermöglicht wird.
Verfahren zum Messen einer Rollenlast gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren entlang der ersten Linie innerhalb einer Länge der zweiten Linie angeordnet sind.
Verfahren zum Messen einer Rollenlast gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren symmetrisch entlang der ersten Linie bezüglich der zweiten Linie angeordnet sind.
Verfahren zum Messen einer Rollenlast gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren in individuellen Sensorpaketen angeordnet sind.
Verfahren zum Messen einer Rollenlast gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der individuellen Sensorpakete zusätzliche Sensoren zum Messen von einem oder mehreren von Temperatur, Schwingung und Schallemission aufweist.
Verfahren zum Messen einer Rollenlast gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Erfassungselektronik und eine Kommunikationsschnittstelle in den individuellen Sensorpaketen integriert sind.
Verfahren zum Messen einer Rollenlast gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehreren Last- oder Dehnungssensoren in einem Loch oder Kanal entlang der ersten Linie angeordnet sind.
Verfahren zum Messen einer Rollenlast gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Erfassungselektronik und eine Kommunikationsschnittstelle in oder mit dem Loch oder Kanal integriert sind.
Verfahren zum Messen einer Rollenlast gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Last- oder Dehnungssensoren piezoelektrische Dehnungssensoren sind.