DE19952602C1 - Bearing for a papermaking machine has a sensor to register the actual bearing moisture content with a cordless link to a control to set the lubrication only when needed - Google Patents

Bearing for a papermaking machine has a sensor to register the actual bearing moisture content with a cordless link to a control to set the lubrication only when needed

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Abstract

To operate a bearing assembly (1), and especially at a papermaking machine, with an inner ring (3) and an outer ring (4) for the bearing (2), the moisture (F) is measured at a set zone (11) of the bearing (2) with the moisture measurement signals passed to a control unit (6). The feed of lubricating oil or grease to the bearing (2) is set according to the moisture signals, so that a preset max. moisture level (Fmax) is not breached. The moisture measurement signals are transmitted by a cordless transfer, using induction or radio and also optical or acoustic methods.. An Independent claim is included for a bearing (2), with a roller and the like between the inner (3) and outer (4) rings. A sensor (7) monitors the moisture in the bearing (2) at a given zone (11). A lubricating system (5) is operated by a control (6), to feed oil/grease, according to the measured moisture level. Preferred Features: The sensor (7) has a cordless transmission by induction or radio to a receiver (9). The sensor (7) is linked to a data collection point (8), pref. directly close to the bearing (2). The sensor (7) is at the zone of the seal (11) at the bearing (2). The data collection point (8) is linked to a unit (10) such as a modem, for the transmission of data.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lageranordnung, insbesondere in einer Papiermaschine, die mindestens ein Lager mit einem Innenring und einem Außenring aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: a) Messen der Feuchtigkeit in einem vorgegebenen Bereich des Lagers; b) Zuleiten des gemessenen Signals an eine Regel- oder Steuereinrichtung. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Lageranordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for operating a bearing arrangement, especially in a paper machine that has at least one bearing with a Has inner ring and an outer ring, the method comprising the steps comprises: a) measuring the moisture in a predetermined area of the bearing; b) Feeding the measured signal to a regulating or control device. Of the invention further relates to a bearing arrangement for carrying out the Procedure.

Aus der DE 38 33 690 C2 ist eine Dichtungsanordnung bekannt, die mit einem Sensor, beispielsweise zur Messung der Feuchtigkeit, ausgestattet ist. Damit kann eine Überwachung der dort beschriebenen Dichtungseinheit erfolgen; im Bedarfsfall wird ein Alarm- oder Steuersignal ausgelöst.From DE 38 33 690 C2 a sealing arrangement is known, which with a Sensor, for example for measuring the moisture, is equipped. So that can the sealing unit described there is monitored; in the If necessary, an alarm or control signal is triggered.

Beim Betrieb einer Lageranordnung kommt es entscheidend darauf an, stets eine ausreichende Menge Schmieröl oder Schmierfett dem Lager zur Verfügung zu stellen, so daß ein ruhiger Lauf und eine lange Gebrauchsdauer des Lagers sichergestellt sind. Zu diesem Zweck sind Lager üblicherweise mit Schmiereinrichtungen ausgestattet, mit denen Schmiermittel in den Kontaktbereich der Wälzkörper mit den Lagerringen gebracht werden kann.When operating a bearing arrangement, it is crucial to always have one sufficient amount of lubricating oil or grease is available to the bearing so that the bearing runs smoothly and has a long service life are ensured. For this purpose, bearings are usually included  Lubrication equipment equipped with lubricants in the contact area the rolling element can be brought with the bearing rings.

Bei vielen maschinenbautechnischen Anwendungen wird in der Praxis so vorgegangen, daß nach Erreichen einer gewissen Anzahl von Betriebsstunden die Lageranordnung nachgeschmiert wird. Auf diese Art und Weise ist es zwar möglich, einen Lagerausfall infolge zu geringem Schmiermittel vorzubeugen, allerdings wird dadurch dem Lager meist mehr Schmiermittel zugeführt, als es unbedingt erforderlich wäre. Die Konsequenz dieses Vorgehens sind hohe Schmierstoffkosten sowie gegebenenfalls hohe Entsorgungskosten für verbrauchtes Schmiermittel. Des weiteren wird beobachtet, daß es infolge von Überschmierungen zu höheren Betriebstemperaturen kommt.This is the case in practice for many mechanical engineering applications proceeded that after reaching a certain number of operating hours Bearing arrangement is relubricated. That is how it is possible to prevent bearing failure due to insufficient lubricant, however, this usually results in more lubricant being supplied to the bearing than it is would be absolutely necessary. The consequence of this approach is high Lubricant costs and possibly high disposal costs for used Lubricant. It is also observed that as a result of Overlubrication comes to higher operating temperatures.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Lageranordnung sowie eine Lageranordnung vorzuschlagen, bei denen die vorbekannten Nachteile nicht mehr auftreten. Es soll also sichergestellt werden, daß ein präventives Nachschmieren mit überhöhten Fettmengen verhindert werden kann und die Lager nur dann nachgeschmiert werden, wenn es tatsächlich erforderlich ist. Auf diese Art und Weise soll die Menge des Schmiermittels reduziert und der Wartungsaufwand vermindert werden. Des weiteren soll dadurch sichergestellt sein, daß die Gefahr von Umweltverschmutzungen herabgesetzt wird, da weniger Schmiermittel zum Einsatz kommen soll.The invention is therefore based on the object of a method for Operate a bearing arrangement and propose a bearing arrangement at which the known disadvantages no longer occur. So it should be ensured preventive relubrication with excessive amounts of grease is prevented and the bearings can only be relubricated when it is actually is required. This way the amount of lubricant is supposed to reduced and the maintenance effort can be reduced. Furthermore, it should ensure that the risk of environmental pollution is reduced, because less lubricant should be used.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den folgenden Schritt aufweist: Beeinflussung der Menge des Öles oder des Fettes, das zur Schmierung durch das Lager (2) geleitet wird, so daß eine vorgegebene maximale Feuchtigkeit (Fmax) nicht überschritten wird.The solution to this problem by the invention is characterized in that the method comprises the following step: influencing the amount of oil or fat which is passed through the bearing ( 2 ) for lubrication so that a predetermined maximum humidity (F max ) is not exceeded.

Die Erfindung geht also von dem Grundgedanken aus, in einem hierfür besonders gut geeigneten Bereich des Lagers, insbesondere im Dichtungsbereich, die Feuchtigkeit zu messen, d. h. die Menge des Wassers, das sich dort befindet. Durch Einflußnahme auf die Prozeßparameter beim Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes für die Feuchtigkeit werden dann entsprechende Maßnahmen eingeleitet.The invention is therefore based on the basic idea, in one particular for this well-suited area of the bearing, especially in the sealing area, the  Measure moisture, d. H. the amount of water that is there. By Influencing the process parameters when reaching a predetermined one Appropriate measures will then be taken to limit the moisture initiated.

Erfindungsgemäß wird also bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes für die Feuchtigkeit eine Nachschmierung - manuell oder automatisch - aktiviert, mit der neues Schmiermedium in das Lager eingebracht wird.According to the invention, when a predetermined limit value is reached for the Moisture relubrication - manually or automatically - activated with the new lubricant is brought into the bearing.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Meßwert der gemessenen Feuchtigkeit (F) drahtlos übertragen wird. Hierfür kommt vorteilhafterweise eine Übertragung durch Induktion oder durch Funk in Frage; alternativ dazu ist auch eine optische oder akustische Übertragung des Signals denkbar.It is preferably provided that the measured value of the measured moisture (F) is transmitted wirelessly. A transmission advantageously comes through for this Induction or by radio in question; alternatively there is also an optical or acoustic transmission of the signal is conceivable.

Die erfindungsgemäße Lageranordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung Mittel (5) zum Nachfetten oder Nachölen des Lagers (2) aufweist sowie eine Regel- oder Steuereinrichtung (6) zur Betätigung der Mittel (5).The bearing arrangement according to the invention is characterized in that the bearing arrangement has means ( 5 ) for greasing or oiling the bearing ( 2 ) and a regulating or control device ( 6 ) for actuating the means ( 5 ).

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß der Feuchtigkeitssensor (7) als Sensor ausgeführt ist, der die gemessene Feuchtigkeit (F) drahtlos überträgt. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Feuchtigkeitssensor (7) mit einer Datensammelstelle (8) in Verbindung steht, die vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Lagers (2) angeordnet ist. It is preferably provided that the moisture sensor ( 7 ) is designed as a sensor that transmits the measured moisture (F) wirelessly. It can also be provided that the moisture sensor ( 7 ) is connected to a data collection point ( 8 ), which is preferably arranged in the immediate vicinity of the bearing ( 2 ).

Der Feuchtigkeitssensor (7) ist dabei vorteilhafterweise im Bereich der Dichtung (11) des Lagers (2) angeordnet. Er steht vorteilhafterweise mit einem Meßaufnehmer (9) drahtlos in Verbindung. Die drahtlose Übertragung erfolgt wiederum bevorzugt durch Induktion oder durch Funk sowie auf optischem oder akustischem Wege.The moisture sensor ( 7 ) is advantageously arranged in the area of the seal ( 11 ) of the bearing ( 2 ). It is advantageously connected wirelessly to a sensor ( 9 ). The wireless transmission is in turn preferably carried out by induction or by radio, and by optical or acoustic means.

Für die Ferndiagnose der Maschine ist es weiterhin vorteilhaft, wenn vorgesehen ist, daß die Datensammelstelle (8) mit einer Einheit zur Datenfernübertragung (10) in Verbindung steht.For the remote diagnosis of the machine it is also advantageous if it is provided that the data collection point ( 8 ) is connected to a unit for remote data transmission ( 10 ).

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt schematisch den Schnitt durch eine Lageranordnung.In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The figure shows schematically the section through a bearing arrangement.

Die Lageranordnung 1 weist ein Lager 2 auf, das einen Innenring 3 und einen Außenring 4 beinhaltet. Mit der Bezugsziffer 5 sind Mittel zum Nachfetten oder Nachölen des Lagers gekennzeichnet. Diese Mittel können - entsprechend angesteuert - eine definierte Menge Schmieröl oder Schmierfett über einen entsprechenden Kanal in den Wälzbereich zwischen Innen- und Außenring des Lagers 2 einbringen.The bearing arrangement 1 has a bearing 2 , which includes an inner ring 3 and an outer ring 4 . The reference number 5 denotes means for relubricating or relubricating the bearing. These means can - if appropriately controlled - introduce a defined amount of lubricating oil or grease via a corresponding channel into the rolling area between the inner and outer ring of the bearing 2 .

Das Lager 2 ist über eine Dichtungsanordnung 11 abgedichtet. In diesem Bereich ist auch der Feuchtigkeitssensor 7 angeordnet, mit dem die Feuchtigkeit F im Lager gemessen werden kann. Das vom Sensor 7 gemessene Signal kann per Draht oder drahtlos übertragen werden. Im Ausführungsbeispiel ist ein Meßaufnehmer 9 für ein drahtlos vom Sensor 7 ausgesendetes Signal vorgesehen. Der Meßaufnehmer 9 überträgt das Signal an die Datensammelstelle 8. Von dort gelangt es zur Regel- oder Steuereinrichtung 6. Diese wird auch mit einem Wert Fmax für die maximal zulässige Feuchtigkeit gespeist. Durch Vergleich des gemessenen Feuchtigkeitswerts F mit dem maximal zulässigen Feuchtigkeitswert Fmax stellt die Regeleinrichtung 6 fest, ob eine Nachschmierung des Lagers 2 erforderlich ist. The bearing 2 is sealed by a seal arrangement 11 . The moisture sensor 7 is also arranged in this area, with which the moisture F in the bearing can be measured. The signal measured by sensor 7 can be transmitted by wire or wirelessly. In the exemplary embodiment, a sensor 9 is provided for a signal transmitted wirelessly by the sensor 7 . The sensor 9 transmits the signal to the data collection point 8 . From there it arrives at the regulating or control device 6 . This is also fed with a value F max for the maximum permissible humidity. By comparing the measured moisture value F with the maximum permissible moisture value F max , the control device 6 determines whether relubrication of the bearing 2 is necessary.

Solange die gemessene Feuchtigkeit F unter dem zulässigen Wert Fmax bleibt, besteht hierzu keine Notwendigkeit. Kommt es jedoch zu einem Anstieg der Feuchtigkeit F im Dichtungsbereich 11, veranlaßt die Regeleinrichtung 6 eine Nachfettung des Lagers mit Hilfe der Mittel 5. Dies kann im dargestellten Falle automatisch erfolgen. Genauso ist es natürlich alternativ möglich, daß die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 6 im gegebenen Falle ein Warnsignal veranlaßt, so daß eine manuelle Nachschmierung vorgenommen werden kann.As long as the measured humidity F remains below the permissible value F max , there is no need for this. However, if there is an increase in the moisture F in the sealing area 11 , the control device 6 causes the bearing to be relubricated with the aid of the means 5 . In the case shown, this can be done automatically. In the same way it is of course alternatively possible that the control or regulating device 6 in the given case triggers a warning signal so that manual relubrication can be carried out.

Die Datensammelstelle 8 steht mit einer Einheit 10 für die Datenfernübertragung in Verbindung. Mit dieser kann - beispielsweise über ein Modem - über weite Strecken hinweg der Maschinenstatus abgefragt werden, was bevorzugt für eine Vielzahl der in der Figur dargestellten Lageranordnungen erfolgt. Damit ist es möglich, den Zustand der Maschine auch aus der Ferne zu überwachen.The data collection point 8 is connected to a unit 10 for remote data transmission. With this - for example via a modem - the machine status can be queried over long distances, which is preferably done for a large number of the bearing arrangements shown in the figure. This makes it possible to monitor the condition of the machine remotely.

Während bevorzugt vorgesehen ist, daß bei entsprechendem Anstieg der Feuchtigkeit F über den zulässigen Wert Fmax hinaus eine automatische Nachschmierung der Lageranordnung bei sonst unveränderten Zustandsparametern erfolgt, ist es natürlich genauso möglich, in anderer Weise auf den kritisch gewordenen Maschinenzustand zu reagieren. Insbesondere kann eine Stillsetzung der Anlage erfolgen.While it is preferably provided that, with a corresponding increase in the humidity F above the permissible value F max , the bearing arrangement is automatically relubricated with otherwise unchanged condition parameters, it is of course just as possible to react in a different way to the machine condition that has become critical. In particular, the plant can be shut down.

Mit den dargestellten Maßnahmen wird es möglich, einen Wassereinbruch ins Gehäuse zu vermeiden und trotzdem mit nur einer minimalen, d. h. optimalen Menge von Schmiermittel - also ohne Überschmierung - zu arbeiten. Ein präventives Nachschmieren mit in der Regel überhöhten Fettmengen wird entbehrlich, wodurch auch die Gefahr der Umweltverschmutzung reduziert ist. Die Kosten des Betriebs der Lageranordnung werden ebenfalls reduziert, da sowohl die Schmierstoffkosten als auch die Entsorgungskosten des verbrauchten Schmierstoffs sinken. With the measures shown it is possible to prevent water from entering the Avoid housing and still with only a minimal, d. H. optimal amount of lubricants - that is, without over-lubrication. A preventive Relubrication with usually excessive amounts of grease becomes unnecessary the risk of pollution is also reduced. The cost of the operation the bearing arrangement are also reduced because both the lubricant costs as well as the disposal costs of the used lubricant decrease.  

BezugszeichenlisteReference list

11

Lageranordnung
Bearing arrangement

22nd

Lager
camp

33rd

Innenring
Inner ring

44th

Außenring
Outer ring

55

Mittel zum Nachfetten des Lagers
Lubricant for the bearing

66

Regel- oder Steuereinrichtung
Regulation or control device

77

Feuchtigkeitssensor
Humidity sensor

88th

Datensammelstelle
Data collection point

99

Meßaufnehmer für drahtloses Signal
Wireless signal sensor

1010th

Einheit für Datenfernübertragung
Remote data transmission unit

1111

Dichtungsanordnung
F Feuchtigkeit im Lager
Fmax Sealing arrangement
F Moisture in the warehouse
F max

maximale Feuchtigkeit
maximum moisture

Claims (12)

1. Verfahren zum Betreiben einer Lageranordnung (1), insbesondere in einer Papiermaschine, die mindestens ein Lager (2) mit einem Innenring (3) und einem Außenring (4) aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
  • a) Messen der Feuchtigkeit (F) in einem vorgegebenen Bereich (11) des Lagers (2);
  • b) Zuleiten des gemessenen Signals (F) an eine Regel- oder Steuereinrichtung (6);
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin den Schritt aufweist:
  • a) Beeinflussung der Menge des Öles oder des Fettes, das zur Schmierung durch das Lager (2) geleitet wird, in Abhängigkeit der gemessenen Feuchtigkeit, so daß eine vorgegebene maximale Feuchtigkeit (Fmax) nicht überschritten wird.
1. A method for operating a bearing arrangement ( 1 ), in particular in a paper machine, which has at least one bearing ( 2 ) with an inner ring ( 3 ) and an outer ring ( 4 ), the method comprising the steps:
  • a) measuring the moisture (F) in a predetermined area ( 11 ) of the bearing ( 2 );
  • b) supplying the measured signal (F) to a regulating or control device ( 6 );
characterized in that the method further comprises the step:
  • a) Influencing the amount of oil or grease that is passed through the bearing ( 2 ) for lubrication, depending on the measured humidity, so that a predetermined maximum humidity (F max ) is not exceeded.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert der gemäß Schritt a) nach Anspruch 1 gemessenen Feuchtigkeit (F) drahtlos übertragen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the measured value of the according to step a) according to claim 1 measured moisture (F) wirelessly is transmitted. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drahtlose Übertragung durch Induktion erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the wireless Transmission takes place by induction. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drahtlose Übertragung durch Funk erfolgt. 4. The method according to claim 2, characterized in that the wireless Radio transmission.   5. Lageranordnung (2), insbesondere für eine Papiermaschinenwalze, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus:
  • - einem Innenring (3),
  • - einem Außenring (4) und
  • - zwischen Innenring (3) und Außenring (4) angeordneten Wälzkörpern oder Gleitelementen,
wobei mindestens ein Feuchtigkeitssensor (7) zur Messung der Feuchtigkeit (F) im Lager (2) in einem vorgegebenen Bereich (11) des Lagers (2) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lageranordnung Mittel (5) zum Nachfetten oder Nachölen des Lagers (2) aufweist sowie eine Regel- oder Steuereinrichtung (6) zur Betätigung der Mittel (5) in Abhängigkeit der gemessenen Feuchtigkeit. 5. Bearing arrangement ( 2 ), in particular for a paper machine roll, for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, consisting of:
  • - an inner ring ( 3 ),
  • - An outer ring ( 4 ) and
  • - Rolling elements or sliding elements arranged between the inner ring ( 3 ) and the outer ring ( 4 ),
wherein at least one moisture sensor ( 7 ) for measuring the moisture (F) in the bearing ( 2 ) is arranged in a predetermined area ( 11 ) of the bearing ( 2 ),
characterized,
that the bearing arrangement has means ( 5 ) for greasing or relubricating the bearing ( 2 ) and a regulating or control device ( 6 ) for actuating the means ( 5 ) as a function of the measured moisture. 6. Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitssensor (7) als Sensor ausgeführt ist, der die gemessene Feuchtigkeit (F) drahtlos überträgt.6. Bearing arrangement according to claim 5, characterized in that the moisture sensor ( 7 ) is designed as a sensor which transmits the measured moisture (F) wirelessly. 7. Lageranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitssensor (7) mit einer Datensammelstelle (8) in Verbindung steht, die vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Lagers (2) angeordnet ist. 7. Bearing arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the moisture sensor ( 7 ) is connected to a data collection point ( 8 ), which is preferably arranged in the immediate vicinity of the bearing ( 2 ). 8. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitssensor (7) im Bereich der Dichtung (11) des Lagers (2) angeordnet ist.8. Bearing arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that the moisture sensor ( 7 ) in the region of the seal ( 11 ) of the bearing ( 2 ) is arranged. 9. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitssensor (7) mit einem Meßaufnehmer (9) drahtlos in Verbindung steht.9. Bearing arrangement according to one of claims 5 to 8, characterized in that the moisture sensor ( 7 ) with a sensor ( 9 ) is wirelessly connected. 10. Lageranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die drahtlose Übertragung durch Induktion erfolgt.10. Bearing arrangement according to claim 9, characterized in that the wireless Transmission takes place by induction. 11. Lageranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die drahtlose Übertragung durch Funk erfolgt.11. Bearing arrangement according to claim 9, characterized in that the wireless Radio transmission. 12. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Datensammelstelle (8) mit einer Einheit zur Datenfernübertragung (10) in Verbindung steht.12. Bearing arrangement according to one of claims 7 to 11, characterized in that the data collection point ( 8 ) is connected to a unit for remote data transmission ( 10 ).
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