DE202007004159U1 - Vorrichtung zur Überwachung der Betriebstemperatur eines Lagers - Google Patents
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Lagertechnik, insbesondere der Wälzlagertechnik, und betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Betriebstemperatur eines Lagers.
- Lager sind in vielfältigen Einsatzgebieten erheblichen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt, wobei von ihnen lange störungsfreie Standzeiten erwartet werden. Besonders kritisch sind dabei so genannte Heißläufer, bei denen beispielsweise durch Mangelschmierung, Verschleiß oder Überhitzung fortschreitende Lagerschäden auftreten, die ungünstigstenfalls zum Festsetzen des Lagers und damit zu erheblichen Störungen des Betriebs führen können. Deshalb besteht ein Bedarf, betriebsgemäß oder bei Störungen auftretende thermische Überlastungen erkennen zu können. Unangenehmerweise treten die Folgen von thermischen Überlastungen nämlich mitunter erst zeitverzögert als Spätfolgeschäden in Erscheinung, so dass beispielsweise ein Fahrzeug mit einem bereits initiierten Lagerschaden noch weiter eingesetzt wird und ein zum Ausfall führender Lagerschaden ungünstigstenfalls auf freier Strecke eintritt.
- Es ist bekannt (
JP 2002 130 263 A JP 2006 058 226 A - Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Temperaturüberwachung eines Lagers einfach und wartungsfrei zu realisieren.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
- Demgemäß umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein temperatursensitives Element, das im Bereich des Lagers angeordnet ist und das in Abhängigkeit der Temperatur seine Farbe ändert. Unter. Farbänderung sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere Änderungen der Färbung, Farbtöne und/oder Intensität, aber auch Transparenz oder Reflektionsvermögen zu verstehen. Ein solches Element kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass es einen Stoff mit je nach Temperatur unterschiedlicher Farbe, optischer Transparenz oder Reflektionseigenschaften enthält.
- Farbumschlagselemente sind grundsätzlich aus der Lebensmittelbranche bekannt (
DE 20 2005 012 001 U1 ) und dienen dort zum Nachweis einer lückenlosen Tiefkühlkette. Folgende Stoffe oder Materialien sind z.B. zur Farbumschlag-Temperaturanzeige geeignet, wobei jeweils auch die ungefähre Farbumschlaggrenze angegeben ist. - Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die Realisierung einer Temperaturüberwachung bei Lagern, insbesondere Wälzlagern, die in neuer Weise einen Indikator umfasst, der ohne Energieversorgung auskommt. Damit entfallen die eingangs genannten Probleme hinsichtlich elektrischer Kontaktierung, Verkabelung und Energieversorgung und auch der Wartungsaufwand (z.B. auch für den Wechsel einer ansonsten zur Energieversorgung notwendigen Einheit oder Energiespeichers). Die optische Anzeige ist leicht zu erkennen und erlaubt eine Beurteilung des Lagerzustandes auch durch ungeübtes Personal.
- Damit ist also der besondere Vorteil einer wartungsfreien lagerseitigen Temperaturerfassung erreicht, die auch bei etwaigen notwendigen Demontagearbeiten an dem Lager kaum zusätzlichen Aufwand verursacht, weil das temperatursensitive Element einfach entfernt werden kann, ohne dass Anschlüsse oder Kabel gelöst werden müssen. Zudem ist ein weiterer Vorteil, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr wenig Bauraum erfordert und so in einfacher Weise in Lagerkonstruktionen integriert werden kann.
- Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das temperatursensitive Element beim Überschreiten eines Temperaturgrenzwerts, z.B. 100°C, eine irreversible Farbänderung zeigt. Damit gibt die Vorrichtung auch Informationen über die thermische Belastungshistorie, indem nämlich das Überschreiten einer lagespezifischen Temperatur eine Farbänderung manifestiert und diese so auch noch zu einem späteren Zeitpunkt erkennbar ist. Es ist dabei besonders bevorzugt, mehrere temperatur sensitive Elemente vorzusehen, die gestaffelte Temperaturgrenzwerte für eine irreversible Farbänderung haben. Damit ist eine feinere Auflösung der Temperaturhistorie im Bereich der kritischen Lagertemperatur möglich.
- Ein besonderer Aspekt der Erfindung ist wie erwähnt die einfache und kostengünstige Bereitstellung einer zuverlässigen Temperaturüberwachung. Vor diesem Hintergrund sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das temperatursensitive Element eine Beschichtung ist. Diese kann besonders bevorzugt aufgedruckt sein.
- Nach montage- und herstellungstechnisch vorteilhaften Fortbildungen der Erfindung ist vorgesehen, dass das temperatursensitive Element auf einem Lagerdeckel oder an einer Lagerdichtung angeordnet ist.
- Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich auch oder ergänzend aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
- Darin zeigen:
-
1 im Längsschnitt ein Wälzlager mit einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung und -
2 im Längsschnitt ein Wälzlager mit einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung. - In den
1 und2 sind gleiche oder baugleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. -
1 zeigt im Längsschnitt ein Wälzlager1 mit einem teilweise dargestellten Gehäuse2 . Das Lager lagert eine Welle oder Radachse3 . Das Gehäuse2 umfasst einen Gehäusedeckel5 , der ein Ende der Radachse3 abdeckt und mittels Schrauben lösbar mit dem übrigen Gehäuse verbunden ist. Das Wälzlager1 weist eine umlaufende Lagerdichtung6 auf. - Eine Vorrichtung
7 zur Überwachung der Betriebstemperatur T des Lagers weist ein im Bereich des Lagers und zwar in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar auf einer an dem Lager befindlichen Lagerdichtung6 angeordnetes temperatursensitives Element8 auf. Dieses enthält als temperatursensibles, bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Färbungen oder Farbtöne aufweisendes, Material beispielsweise Bi2O3, das bei Raumtemperatur gelb ist und beim Überschreiten einer Grenztemperatur von 100°C in rotbraun umschlägt. - Wie in
2 gezeigt, kann alternativ oder zusätzlich das temperatursensitive Element auch an dem Gehäusedeckel5 angeordnet sein. Dies hat den Vorteil der besonders leichten Erkennbarkeit von Temperaturgrenzwertüberschreitungen. Andererseits ist natürlich mit zunehmendem räumlichem Abstand von dem Lager eine erhöhte Ungenauigkeit verbunden. - Das temperatursensitive Element verändert mit der Temperatur seine Farbe; dabei ändert es beim Überschreiten eines lagerspezifisch vorgegebenen Temperaturgrenzwerts seine Färbung irreversibel. Die Vorrichtung nach
2 enthält neben dem Element8 noch weitere temperatursensitive Elemente9 und10 mit entsprechenden temperaturabhängigen Eigenschaften, wobei jedes Element9 ,10 einen unterschiedlichen Temperaturgrenzwert aufweist, ab dem eine irreversible Farbänderung eintritt. Durch die so ggf. detektierten und gespeicherten Grenzwertüberschreitungen ist eine fein aufgelöste Temperaturüberwachung realisiert. Die temperatursensitiven Elemente sind als Beschichtungen11 ,12 ,13 ausgestaltet, die auf einer ebenen Außenfläche14 des Gehäusedeckels5 aufgedruckt sind. -
- 1
- Wälzlager
- 2
- Gehäuse
- 3
- Radachse
- 5
- Gehäusedeckel
- 6
- Lagerdichtung
- 7
- Vorrichtung
- 8, 9, 10
- temperatursensitive Elemente
- 11, 12, 13
- Beschichtungen
- 14
- Außenfläche
- T
- Betriebstemperatur
Claims (7)
- Vorrichtung zur Überwachung der Betriebstemperatur (T) eines Lagers (
1 ) mit einem temperatursensitiven Element (8 ), das im Bereich des Lagers angeordnet ist und das in Abhängigkeit der Temperatur (T) seine Farbe ändert. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das temperatursensitive Element (
8 ) beim Überschreiten eines Temperaturgrenzwerts eine irreversible Farbänderung zeigt. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere temperatursensitive Elemente (
8 ,9 ,10 ) vorgesehen sind, die gestaffelte Temperaturgrenzwerte für eine jeweilige irreversible Farbänderung haben. - Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das temperatursensitive Element (
8 ) eine Beschichtung (11 ,12 ,13 ) ist. - Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Beschichtung (
11 ,12 ,13 ) aufgedruckt ist. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das temperatursensitive Element auf einem Lagerdeckel angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das temperatursensitive Element an einer Lagerdichtung angeordnet ist.
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