DE202019005162U1 - Device for monitoring a plain bearing with a first part and a second part, which are movable relative to one another - Google Patents

Device for monitoring a plain bearing with a first part and a second part, which are movable relative to one another Download PDF

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Abstract

Einrichtung zur Überwachung eines Gleitlagers (1) mit einem ersten Teil (2) und einem zweiten Teil (3), die relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (2) des Gleitlagers (1) aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht oder eine elektrisch leitfähige Schicht besitzt, dass das zweite Teil (3) des Gleitlagers (1) als Verschleißteil (3) aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff besteht, dass im zweiten Teil (3) beabstandet zu dessen Gleitfläche und beabstandet zueinander Sensorelemente 4 angeordnet sind, dass die Sensorelemente (4) aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen und dass die Sensorelemente (4) zur Temperaturmessung und/oder zur Verschleißmessung mit einer Steuereinrichtung (5) verbunden sind.

Figure DE202019005162U1_0000
Device for monitoring a plain bearing (1) with a first part (2) and a second part (3) which can be moved relative to one another, characterized in that the first part (2) of the plain bearing (1) consists of an electrically conductive material or has an electrically conductive layer, that the second part (3) of the slide bearing (1) as a wearing part (3) consists of an electrically non-conductive plastic, that sensor elements 4 are arranged in the second part (3) at a distance from its sliding surface and at a distance from one another, that the sensor elements (4) consist of an electrically conductive material and that the sensor elements (4) for temperature measurement and / or for wear measurement are connected to a control device (5).
Figure DE202019005162U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Überwachung eines Gleitlagers mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die relativ zueinander bewegbar sind.The invention relates to devices for monitoring a plain bearing with a first part and a second part, which are movable relative to each other.

Durch die Druckschrift DE 203 13 645 U1 ist eine Einrichtung zur Verschleißüberwachung an Lagerbereichen sowie eine Maschine beinhaltend derartige Lagerbereiche bekannt. Dazu sind im Bereich der jeweiligen Lagerstelle mehrere stoffliche Einschlüsse eingebracht, deren Vorhandensein im Schmiermittelkreislauf der Maschine erkennbar ist. Stoffliche Einschlüsse können homogene Flüssigkeiten oder Pulver sein, die nach einem bestimmten Verschleiß in das Schmiermittel gelangen und so detektiert werden können. Weiterhin können auch feste Stoffe in Form von Einschlüssen eingebracht sein, wobei das Ausmaß des Vorhandenseins dieser stofflichen Einschlüsse im Schmiermittel ein Maß des Verschleißzustands ist. Im jeden Fall muss zur Verschleißüberwachung ein zu analysierendes Schmiermittel im Lagerbereich vorhanden sein.Through the publication DE 203 13 645 U1 a device for monitoring wear in storage areas and a machine containing such storage areas is known. For this purpose, several material inclusions are introduced in the area of the respective bearing point, the presence of which is recognizable in the lubricant circuit of the machine. Material inclusions can be homogeneous liquids or powders that get into the lubricant after a certain amount of wear and can thus be detected. Furthermore, solid substances in the form of inclusions can also be introduced, the extent to which these material inclusions are present in the lubricant being a measure of the state of wear. In any case, a lubricant to be analyzed must be available in the bearing area to monitor wear.

Die Druckschrift DE 30 37 633 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Verschleißüberwachung eines Lagers mit einem Stab in einer Nut, dessen eines Ende in die Nut eintaucht und dessen anderes Ende als Signalgeber ausgebildet ist. Der Stab ist elastisch aus einer Ruhelage heraus bewegbar. Weiterhin repräsentieren die Abstände des Stabes zu den Seitenflächen der Nut die axiale Lagertoleranz und der zu der Grundfläche der Nut die radiale Lagertoleranz. Berührt der Stab durch Verschleiß die Nut, wird der Stab in Schwingungen versetzt, die induktiv messbar oder akustisch wahrnehmbar sind. Der Stab muss dazu elastische gehalten sein.The publication DE 30 37 633 A1 discloses a device for monitoring the wear of a bearing with a rod in a groove, one end of which dips into the groove and the other end is designed as a signal transmitter. The rod can be moved elastically from a rest position. Furthermore, the distances of the rod to the side surfaces of the groove represent the axial bearing tolerance and that to the base surface of the groove the radial bearing tolerance. If the rod touches the groove due to wear, the rod is set into vibrations that can be measured inductively or acoustically. The rod must be kept elastic.

Die Druckschrift JP S 56 18 119 A beinhaltet eine Einrichtung zur Erfassung eines Abriebzustands eines Festschmierstoffs, in dem Metalldrähte oder Metallteile in Form eines Netzes eingebettet sind. Bei Kontakt wenigstens eines Teils des Netzes mit einem metallischen Lagerteil ist der elektrische Widerstand Null. Dabei ist nur der direkte Kontakt detektierbar. Weiterhin gleitet der Metalldraht auf dem Lagerteil und kann dieses durch Oberflächenabrieb schädigen.The publication JP S 56 18 119 A includes a device for detecting an abrasion state of a solid lubricant in which metal wires or metal parts are embedded in the form of a network. When at least a part of the network comes into contact with a metallic bearing part, the electrical resistance is zero. Only the direct contact can be detected. Furthermore, the metal wire slides on the bearing part and can damage it by surface abrasion.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager mit Sensorelementen so auszubilden, dass der Verschleiß und/oder die Temperatur in Echtzeit überwachbar sind.The invention specified in claim 1 is based on the object of designing a slide bearing with sensor elements such that the wear and / or the temperature can be monitored in real time.

Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features listed in protection claim 1.

Die Einrichtungen zur Überwachung eines Gleitlagers mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die relativ zueinander bewegbar sind, zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass der Verschleiß und/oder die Temperatur des Verschleißteils des Gleitlagers in Echtzeit überwachbar sind.The devices for monitoring a sliding bearing with a first part and a second part, which can be moved relative to one another, are characterized in particular by the fact that the wear and / or the temperature of the wearing part of the sliding bearing can be monitored in real time.

Dazu besteht das erste Teil des Gleitlagers aus einem elektrisch leitfähigen Material oder besitzt eine elektrisch leitfähige Schicht. Das zweite Teil des Gleitlagers besteht als Verschleißteil aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff. Im zweiten Teil sind beabstandet zu dessen Gleitfläche und beabstandet zueinander Sensorelemente angeordnet, welche aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen. Die Sensorelemente sind weiterhin zur Temperaturmessung und/oder zur Verschleißmessung mit einer Steuereinrichtung verbunden.For this purpose, the first part of the slide bearing consists of an electrically conductive material or has an electrically conductive layer. The second part of the plain bearing consists of an electrically non-conductive plastic as a wearing part. In the second part, sensor elements, which consist of an electrically conductive material, are arranged at a distance from its sliding surface and at a distance from one another. The sensor elements are also connected to a control device for temperature measurement and / or wear measurement.

Ein verschleißbedingter Materialverlust und/oder temperaturbedingt bleibende Verformungen bewirken Änderungen der Abstände und Positionen der Teile der Gleitlager, die vorteilhafterweise mittels der im Verschleißteil angeordneten Sensorelemente erfassbar sind.A wear-related loss of material and / or permanent temperature-related deformations cause changes in the distances and positions of the parts of the slide bearings, which can advantageously be detected by means of the sensor elements arranged in the wearing part.

Das zweite Teil des Gleitlagers als Verschleißteil mit den Sensorelementen ist elektrisch nichtleitend ausgeführt. Ist dieses Teil soweit verschlissen, dass über das erste Teil eine elektrische Verbindung zwischen Sensorelementen besteht, hat das Lager seine Verschleißgrenze erreicht und muss zeitnah ausgetauscht werden. Dazu kann das erste Teil beispielsweise aus einem Metall, einem elektrisch leitfähigen Kunststoff, einem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff mit einer elektrisch leitfähigen Schicht oder einer Keramik mit einer elektrisch leitfähigen Schicht bestehen. Bei ähnlichen Materialien des zweiten Teils und der Sensorelemente, kann das Gleitlager und damit die das Gleitlager aufweisende Maschine eine gewisse Zeit ohne Probleme weiter in Betrieb bleiben. Die Wartung kann so zu einem günstigen Zeitpunkt durchgeführt werden. Ist das Verschleißteil in Takt, kann durch Widerstandsmessung der Sensorelemente die Temperatur mithilfe des temperaturabhängigen spezifischen Widerstands des elektrisch leitfähigen Materials der Sensorelemente ermittelt werden. Das kann vorteilhafterweise für alle Sensorelemente erfolgen, so dass über das Ermitteln des Maximums eine sichere Aussage getroffen werden kann. Damit kann einer Überhitzung wenigstens eines der Teile des Gleitlagers vorgebeugt werden, denn die häufigsten unvorhersehbaren Ausfälle insbesondere von Kunststoffgleitlagern resultieren aus einer Überhitzung des Materials. Eine zu starke Erwärmung des Reibkontaktes gepaart mit der Überschreitung einer bestimmten temperaturabhängigen Belastungsgrenze führt zu bleibenden Verformungen bis hin zur Zerstörung des Gleitlagers. Die temperaturabhängigen Belastungsgrenzen sind materialabhängig und können so ermittelt werden. Wird ein Kunststoffgleitlager unterhalb dieser Grenze betrieben, ist es zuverlässig über längere Zeiten einsetzbar. Wird die Temperaturgrenze überschritten, fällt es mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit abhängig von der Last und Dauer der Überschreitung zeitnah aus. Das zweite Teil kann so insbesondere auch eine Gleitlagerbuchse sein.The second part of the plain bearing as a wearing part with the sensor elements is electrically non-conductive. If this part is worn out to such an extent that there is an electrical connection between sensor elements via the first part, the bearing has reached its wear limit and must be replaced promptly. For this purpose, the first part can consist, for example, of a metal, an electrically conductive plastic, an electrically non-conductive plastic with an electrically conductive layer or a ceramic with an electrically conductive layer. With similar materials of the second part and the sensor elements, the slide bearing and thus the machine having the slide bearing can remain in operation for a certain time without problems. Maintenance can be carried out at a convenient time. If the wearing part is intact, the temperature can be determined by measuring the resistance of the sensor elements with the aid of the temperature-dependent specific resistance of the electrically conductive material of the sensor elements. This can advantageously be done for all sensor elements, so that a reliable statement can be made by determining the maximum. Overheating of at least one of the parts of the plain bearing can thus be prevented, because the most frequent unpredictable failures, in particular of plastic plain bearings, result from overheating of the material. Excessive heating of the friction contact coupled with the exceeding of a certain temperature-dependent load limit leads to permanent deformations and even destruction of the plain bearing. The temperature-dependent load limits are material-dependent and can be determined in this way. If a plastic plain bearing is operated below this limit, it can be used reliably over long periods. If the temperature limit is exceeded, there is a certain probability that it will fail promptly, depending on the load and duration of the exceeding. The second part can in particular also be a plain bearing bush.

Leitfähige Kunststoffe verändern unter Temperatureinwirkung ihren elektrischen Widerstand. Durch die Messung des elektrischen Widerstands ist die Temperatur des Gleitlagers überwachbar. Steigt die Temperatur über einen bestimmten Wert, kann eine Alarmmeldung erfolgen. Die Grenztemperatur und die dazugehörige Belastungsdauer sind materialabhängig und müssen in der Steuereinrichtung hinterlegt sein.Conductive plastics change their electrical resistance when exposed to temperature. The temperature of the plain bearing can be monitored by measuring the electrical resistance. If the temperature rises above a certain value, an alarm can be issued. The limit temperature and the associated load duration depend on the material and must be stored in the control device.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 10 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the protective claims 2 to 10.

Die Sensorelemente können optional stabförmig, u-förmig oder mäanderförmig ausgebildet. Bei einer u-förmigen oder mäanderförmigen Ausbildung können so vorteilhafterweise die Enden der Sensorelemente Bestandteile einer Stirnfläche sein oder diese überragen, so dass diese elektrisch leitend kontaktierbar sind.The sensor elements can optionally be rod-shaped, U-shaped or meandering. In the case of a u-shaped or meandering design, the ends of the sensor elements can advantageously be components of an end face or protrude beyond them, so that they can be contacted in an electrically conductive manner.

Die Dicke der Verschleißschicht ist durch den Abstand zwischen der Gleitfläche und den Sensorelementen bestimmt.The thickness of the wear layer is determined by the distance between the sliding surface and the sensor elements.

Die Steuereinrichtung kann vorteilhafterweise ein Datenverarbeitungssystem sein.The control device can advantageously be a data processing system.

Die Sensorelemente und das Datenverarbeitungssystem sind in einer Ausführungsform zur Temperaturmessung so miteinander verbunden, dass nacheinander der elektrische Widerstand der Sensorelemente gemessen und daraus die Temperatur in Bezug zu einer Normaltemperatur ermittelt wird.In one embodiment, the sensor elements and the data processing system for temperature measurement are connected to one another in such a way that the electrical resistance of the sensor elements is measured in succession and the temperature is determined from this in relation to a normal temperature.

Die Sensorelemente und das Datenverarbeitungssystem sind in einer weiteren Ausführungsform zur Verschleißmessung so miteinander verbunden, dass der elektrische Widerstand zwischen mindestens einem Sensorelement und dem ersten Teil gemessen wird.In a further embodiment for measuring wear, the sensor elements and the data processing system are connected to one another in such a way that the electrical resistance between at least one sensor element and the first part is measured.

Die Sensorelemente sind optional im Querschnitt senkrecht zur Gleitfläche des zweiten Teils keilförmig ausgebildet und mit dem Datenverarbeitungssystem verbunden, wobei die elektrische Widerstände der Sensorelemente gemessen werden und die Abnahme des elektrischen Widerstands wenigstens einer der Sensorelemente ein Maß des Verschleißes des zweiten Teils ist.The sensor elements are optionally wedge-shaped in cross section perpendicular to the sliding surface of the second part and connected to the data processing system, the electrical resistances of the sensor elements being measured and the decrease in electrical resistance of at least one of the sensor elements being a measure of the wear of the second part.

Die Sensorelemente und das Datenverarbeitungssystem sind in einer weiteren Ausführungsform so miteinander verbunden, dass das Datenverarbeitungssystem periodisch ein Datenverarbeitungssystem zur Temperaturmessung und zur Verschleißmessung ist.In a further embodiment, the sensor elements and the data processing system are connected to one another in such a way that the data processing system is periodically a data processing system for temperature measurement and wear measurement.

Das Datenverarbeitungssystem ist optional mit wenigstens einer Signaleinrichtung und/oder Ausgabeeinheit verbunden. Weiterhin ist das Datenverarbeitungssystem ein die Messwerte der Temperaturmessung und der Verschleißmessung jeweils mit einem Grenzwert so vergleichendes Datenverarbeitungssystem, dass eine Grenzwertüberschreitung der Temperaturmessung und eine Grenzwertunterschreitung der Verschleißmessung signalisiert und/oder ausgegeben werden.The data processing system is optionally connected to at least one signal device and / or output unit. Furthermore, the data processing system is a data processing system which compares the measured values of the temperature measurement and the wear measurement with a limit value in each case such that a limit value violation of the temperature measurement and a limit value drop below the wear measurement are signaled and / or output.

Die kontaktierten Sensorelemente sind günstigerweise während der Herstellung des zweiten Teils des Gleitlagers als Verschleißteil eingebettete Sensorelemente.The contacted sensor elements are advantageously embedded sensor elements as a wear part during the production of the second part of the slide bearing.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in principle in the drawings and is described in more detail below.

Es zeigen:

  • 1 eine Einrichtung zur Überwachung eines Gleitlagers mit zwei sich relativ zueinander bewegenden Teilen,
  • 2 eine Anordnung von Sensorlementen im Verschleißteil,
  • 3 ein Gleitlager,
  • 4 ein zweites Teil des Gleitlagers als Verschleißteil in einer Draufsicht,
  • 5 das zweite Teil in einer Schnittdarstellung,
  • 6 Sensorelemente zur Temperaturmessung,
  • 7 Sensorelemente zur Verschleißmessung,
  • 8 ein zweites Teil mit Sensorelementen in einer U-Form und
  • 9 ein zweites Teil mit keilförmig ausgebildeten Sensorelemente in einer Schnittdarstellung.
Show it:
  • 1 a device for monitoring a plain bearing with two parts moving relative to one another,
  • 2nd an arrangement of sensor elements in the wearing part,
  • 3rd a plain bearing,
  • 4th a second part of the plain bearing as a wearing part in a plan view,
  • 5 the second part in a sectional view,
  • 6 Sensor elements for temperature measurement,
  • 7 Sensor elements for wear measurement,
  • 8th a second part with sensor elements in a U-shape and
  • 9 a second part with wedge-shaped sensor elements in a sectional view.

Eine Einrichtung zur Überwachung eines Gleitlagers 1 mit zwei sich relativ zueinander bewegenden Teilen 2, 3 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Teil 2 des Gleitlagers 1, aus einem zweiten Teil 3 des Gleitlagers 1 und einer Steuereinrichtung 5.A device for monitoring a plain bearing 1 with two parts moving relative to each other 2nd , 3rd consists essentially of a first part 2nd of the plain bearing 1 , from a second part 3rd of the plain bearing 1 and a control device 5 .

Die 1 zeigt eine Einrichtung zur Überwachung eines Gleitlagers 1 mit zwei sich relativ zueinander bewegenden Teilen 2, 3 in einer prinzipiellen Darstellung.The 1 shows a device for monitoring a plain bearing 1 with two parts moving relative to each other 2nd , 3rd in a basic representation.

Das erste Teil 2 des Gleitlagers 1 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material oder besitzt eine elektrisch leitfähige Schicht, auf der sich das zweite Teil 3 des Gleitlagers 1 befindet. Dazu kann das erste Teil 2 aus einem Metall, einem elektrisch leitfähigen Kunststoff, einem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff mit einer elektrisch leitfähigen Schicht oder einer elektrisch nicht leitfähigen Keramik mit einer elektrisch leitfähigen Schicht bestehen. Das zweite Teil 3 besteht als Verschleißteil aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff. The first part 2nd of the plain bearing 1 consists of an electrically conductive material or has an electrically conductive layer on which the second part 3rd of the plain bearing 1 located. The first part 2nd consist of a metal, an electrically conductive plastic, an electrically non-conductive plastic with an electrically conductive layer or an electrically non-conductive ceramic with an electrically conductive layer. The second part 3rd consists of an electrically non-conductive plastic as a wearing part.

Die 2 zeigt eine Anordnung von Sensorlementen 4 im Verschleißteil in einer prinzipiellen Darstellung.The 2nd shows an arrangement of sensor elements 4th in the wear part in a basic representation.

Im Verschleißteil 3 sind die Sensorelemente 4 angeordnet, die stabförmig ausgebildet sein können.In the wear part 3rd are the sensor elements 4th arranged, which can be rod-shaped.

Die 3 zeigt ein Gleitlager 1 in einer prinzipiellen Darstellung.The 3rd shows a plain bearing 1 in a basic representation.

Das zweite Teil 3 kann ein Bestandteil eines weiteren Teils 6 des Gleitlagers 1 sein, so dass bei Verschleiß nur das zweite Teil 3 als Verschleißteil 3 in Form einer Gleitlagerbuchse 3 gewechselt werden muss. Im zweiten Teil 3 sind beabstandet zu dessen Gleitfläche und beabstandet zueinander die Sensorelemente 4 angeordnet, die aus einem elektrisch leitenden Kunststoff bestehen. Zur Temperaturmessung und/oder zur Verschleißmessung sind die Sensorelemente 4 mit der Steuereinrichtung 5 verbunden, die insbesondere ein Datenverarbeitungssystem 5 in Form eines Mikrocontrollers 5 sein kann.The second part 3rd can be part of another part 6 of the plain bearing 1 be so that only the second part when worn 3rd as a wearing part 3rd in the form of a plain bearing bush 3rd needs to be changed. In the second part 3rd are spaced from the sliding surface and the sensor elements 4th arranged, which consist of an electrically conductive plastic. The sensor elements are for temperature measurement and / or wear measurement 4th with the control device 5 connected, in particular a data processing system 5 in the form of a microcontroller 5 can be.

Es zeigen
die 4 ein zweites Teil 3 des Gleitlagers 1 als Verschleißteil 3 in einer prinzipiellen Draufsicht und
die 5 das zweite Teil 3 in einer prinzipiellen Schnittdarstellung.Show it
the 4th a second part 3rd of the plain bearing 1 as a wearing part 3rd in a basic plan view and
the 5 the second part 3rd in a basic sectional view.

Das zweite Teil 3 beispielsweise als Rohrstück beinhaltet radial angeordnete Sensorelemente 4, die an keiner radialen Fläche Kontakt zur Lageroberfläche aufweisen. Die innere Lagerfläche steht im direkten Kontakt zur Welle 2 als ersten Teil 2. Die Sensorelemente 4 bestehen aus stabförmigen elektrischen Leitern, deren Kontakt zur Welle 2 durch das Gleitlagermaterial getrennt ist. Die Sensorelemente 4 bestehen aus elektrisch leitfähigem Kunststoff und werden mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt. Sobald die innere Gleitlagerschicht verschlissen ist, schließen die Sensorelemente 4 über die Welle 2 aus beispielsweise Stahl den Stromkreis mit der Steuereinrichtung 5, die mit einer Spannungsquelle verbunden ist. Die Sensorelemente 4 können mit einem Einleger aus leitfähigem Kunststoff oder Metall realisiert werden oder direkt im Spritzgießverfahren gefertigt werden. Die Enden der Sensorelemente 4 können Bestandteile der Stirnfläche sein oder diese überragen, so dass diese elektrisch leitend kontaktierbar sind.The second part 3rd for example as a piece of pipe contains radially arranged sensor elements 4th which have no radial surface contact with the bearing surface. The inner bearing surface is in direct contact with the shaft 2nd as the first part 2nd . The sensor elements 4th consist of rod-shaped electrical conductors, their contact to the shaft 2nd is separated by the plain bearing material. The sensor elements 4th consist of electrically conductive plastic and are subjected to an electrical voltage. As soon as the inner plain bearing layer is worn out, the sensor elements close 4th over the wave 2nd for example steel the circuit with the control device 5 which is connected to a voltage source. The sensor elements 4th can be realized with an insert made of conductive plastic or metal or manufactured directly using the injection molding process. The ends of the sensor elements 4th can be components of the end face or protrude beyond it, so that they can be electrically conductively contacted.

Die 6 zeigt Sensorelemente 4 zur Temperaturmessung in einer prinzipiellen Darstellung.The 6 shows sensor elements 4th for temperature measurement in a basic representation.

Die Überwachung mit den Sensorelementen 4 basiert darauf, dass leitfähige Kunststoffe unter Temperatureinwirkung ihren elektrischen Widerstand ändern. Durch die Messung des elektrischen Widerstandes kann so die Temperatur des Gleitlagers 1 überwacht werden. Grundlage dazu ist der Einfluss der Temperatur auf den Widerstand durch den Temperaturkoeffizient des Materials und dem Temperaturunterschied, wobei letztere die Raumtemperatur und die über den Widerstand ermittelte Temperatur ist. Steigt die Temperatur über einen bestimmten Wert, wird das geeignet signalisiert. Das kann akustisch und/oder optisch und/oder mechanisch erfolgen. Die Grenztemperatur und die dazugehörige Belastungsdauer sind materialabhängig und müssen in der Steuereinrichtung 5 hinterlegt sein.Monitoring with the sensor elements 4th is based on the fact that conductive plastics change their electrical resistance under the influence of temperature. The temperature of the plain bearing can be measured by measuring the electrical resistance 1 be monitored. The basis for this is the influence of temperature on the resistance through the temperature coefficient of the material and the temperature difference, the latter being the room temperature and the temperature determined via the resistance. If the temperature rises above a certain value, this is signaled appropriately. This can be done acoustically and / or optically and / or mechanically. The limit temperature and the associated load duration depend on the material and must be in the control device 5 be deposited.

Die 7 zeigt Sensorelemente 4 zur Verschleißmessung in einer prinzipiellen Darstellung.The 7 shows sensor elements 4th for wear measurement in a basic representation.

Für die Messung der Temperatur und des Verschleißes ist eine sequentielle Schaltung notwendig. Dabei werden in einem bestimmten Intervall jeweils die Temperatur und der Verschleiß abwechselnd gemessen. Dieses Intervall kann relativ groß gewählt werden, da sowohl die Temperatur als auch der Verschleiß relativ träge Größen sind. Bei der Temperaturmessung wird der elektrische Widerstand jedes Sensorelements 4 gemessen und so über das Datenverarbeitungssystem 5 die Temperatur abgeleitet. Bei der Verschleißmessung werden mittels dem Datenverarbeitungssystem 5 jeweils abwechselnd Sensorelemente 4 zusammengeschalten und der Widerstand ermittelt. Fällt der Widerstandswert unter einen Grenzwert, ist die Verschleißschicht abgenutzt. Die 4 und 5 zeigen prinzipiell und beispielsweise ein Schemata der Schaltung der Sensorelemente 4. In den ersten sechs Schritten werden nacheinander die Sensorelemente 4 so verschalten, das eine Temperaturmessung derer möglich ist (Darstellung der 4). Im siebten Schritt werden die Sensorelemente 4 so verschaltet, dass die Verschleißmessung durchführbar ist (Darstellung der 5 beispielhaft). Natürlich können in Ausführungsformen nur die Temperatur oder nur der Verschleiß eines Gleitlagers 1 entsprechend ermittelt werden.A sequential circuit is necessary to measure temperature and wear. The temperature and the wear are measured alternately in a certain interval. This interval can be chosen to be relatively large, since both the temperature and the wear are relatively slow quantities. When measuring temperature, the electrical resistance of each sensor element 4th measured and so on the data processing system 5 derived the temperature. When measuring wear, using the data processing system 5 alternately sensor elements 4th interconnected and the resistance determined. If the resistance value falls below a limit value, the wear layer is worn out. The 4th and 5 show in principle and for example a diagram of the circuit of the sensor elements 4th . In the first six steps, the sensor elements are successively 4th Connect in such a way that a temperature measurement of those is possible (representation of the 4th ). In the seventh step, the sensor elements 4th interconnected so that the wear measurement can be carried out (representation of the 5 exemplary). In embodiments, of course, only the temperature or only the wear of a plain bearing can 1 can be determined accordingly.

Die 8 zeigt ein zweites Teil 3 mit Sensorelementen 4 in einer U-Form in einer prinzipiellen Darstellung.The 8th shows a second part 3rd with sensor elements 4th in a U-shape in a basic representation.

Die Sensorelemente 4 können in einer Ausführungsform eine U-Form aufweisen, wodurch eine elektrische Kontaktierung nur an einer Stirnfläche des zweiten Teils 3 erforderlich ist.The sensor elements 4th can have a U-shape in one embodiment, whereby a electrical contacting only on one end face of the second part 3rd is required.

Die 9 zeigt ein zweites Teil 3 mit keilförmig ausgebildeten Sensorelementen 4 in einer prinzipiellen Schnittdarstellung.The 9 shows a second part 3rd with wedge-shaped sensor elements 4th in a basic sectional view.

In einer weiteren Ausführungsform können die Sensorelemente 4 im Querschnitt senkrecht zur Gleitfläche des zweiten Teils 3 keilförmig ausgebildet und mit dem Datenverarbeitungssystem 5 verbunden sein, wobei die elektrische Widerstände der Sensorelemente 4 gemessen werden und die Abnahme des elektrischen Widerstands wenigstens einer der Sensorelemente 4 ein Maß des Verschleißes des zweiten Teils 3 ist.In a further embodiment, the sensor elements 4th in cross section perpendicular to the sliding surface of the second part 3rd wedge-shaped and with the data processing system 5 be connected, the electrical resistances of the sensor elements 4th be measured and the decrease in electrical resistance of at least one of the sensor elements 4th a measure of wear of the second part 3rd is.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • JP 5618119 A [0004]JP 5618119 A [0004]

Claims (10)

Einrichtung zur Überwachung eines Gleitlagers (1) mit einem ersten Teil (2) und einem zweiten Teil (3), die relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (2) des Gleitlagers (1) aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht oder eine elektrisch leitfähige Schicht besitzt, dass das zweite Teil (3) des Gleitlagers (1) als Verschleißteil (3) aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff besteht, dass im zweiten Teil (3) beabstandet zu dessen Gleitfläche und beabstandet zueinander Sensorelemente 4 angeordnet sind, dass die Sensorelemente (4) aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen und dass die Sensorelemente (4) zur Temperaturmessung und/oder zur Verschleißmessung mit einer Steuereinrichtung (5) verbunden sind.Device for monitoring a plain bearing (1) with a first part (2) and a second part (3) which can be moved relative to one another, characterized in that the first part (2) of the plain bearing (1) consists of an electrically conductive material or has an electrically conductive layer, that the second part (3) of the slide bearing (1) as a wearing part (3) consists of an electrically non-conductive plastic, that sensor elements 4 are arranged in the second part (3) at a distance from its sliding surface and at a distance from one another, that the sensor elements (4) consist of an electrically conductive material and that the sensor elements (4) for temperature measurement and / or for wear measurement are connected to a control device (5). Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (4) stabförmig, u-förmig oder mäanderförmig ausgebildet sind.Establishment after Protection claim 1 , characterized in that the sensor elements (4) are rod-shaped, U-shaped or meandering. Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Verschleißschicht durch den Abstand zwischen der Gleitfläche und den Sensorelementen (4) bestimmt ist.Establishment after Protection claim 1 , characterized in that the thickness of the wear layer is determined by the distance between the sliding surface and the sensor elements (4). Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) ein Datenverarbeitungssystem (5) ist.Establishment after Protection claim 1 , characterized in that the control device (5) is a data processing system (5). Einrichtung nach den Schutzansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (4) und das Datenverarbeitungssystem (5) zur Temperaturmessung so miteinander verbunden sind, dass nacheinander der elektrische Widerstand der Sensorelemente (4) gemessen und daraus die Temperatur in Bezug zu einer Normaltemperatur ermittelt wird.Establishment according to the Protection claims 1 and 4th , characterized in that the sensor elements (4) and the data processing system (5) for temperature measurement are connected to one another in such a way that the electrical resistance of the sensor elements (4) is measured in succession and the temperature is determined from this in relation to a normal temperature. Einrichtung nach den Schutzansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (4) und das Datenverarbeitungssystem (5) zur Verschleißmessung so miteinander verbunden sind, dass der elektrische Widerstand zwischen mindestens einem Sensorelemente (4) und dem ersten Teil (2) gemessen wird.Establishment according to the Protection claims 1 and 4th , characterized in that the sensor elements (4) and the data processing system (5) for wear measurement are connected to one another such that the electrical resistance between at least one sensor element (4) and the first part (2) is measured. Einrichtung nach den Schutzansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (4) im Querschnitt senkrecht zur Gleitfläche des zweiten Teils (3) keilförmig ausgebildet und mit dem Datenverarbeitungssystem (5) verbunden sind, wobei die elektrische Widerstände der Sensorelemente (4) gemessen werden und die Abnahme des elektrischen Widerstands wenigstens einer der Sensorelemente (4) ein Maß des Verschleißes des zweiten Teils (3) ist.Establishment according to the Protection claims 1 and 4th , characterized in that the sensor elements (4) are wedge-shaped in cross section perpendicular to the sliding surface of the second part (3) and connected to the data processing system (5), the electrical resistances of the sensor elements (4) being measured and the decrease in electrical resistance at least one of the sensor elements (4) is a measure of the wear of the second part (3). Einrichtung nach den Schutzansprüchen 1 und 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (4) und das Datenverarbeitungssystem (5) so miteinander verbunden sind, dass das Datenverarbeitungssystem (5) periodisch ein Datenverarbeitungssystem (5) zur Temperaturmessung und zur Verschleißmessung ist.Establishment according to the Protection claims 1 and 4th to 7 , characterized in that the sensor elements (4) and the data processing system (5) are connected to one another such that the data processing system (5) is periodically a data processing system (5) for temperature measurement and wear measurement. Einrichtung nach Schutzanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (5) mit wenigstens einer Signaleinrichtung und/oder Ausgabeeinheit verbunden ist und dass das Datenverarbeitungssystem (5) ein die Messwerte der Temperaturmessung und der Verschleißmessung jeweils mit einem Grenzwert so vergleichendes Datenverarbeitungssystem (5) ist, dass eine Grenzwertüberschreitung der Temperaturmessung und eine Grenzwertunterschreitung der Verschleißmessung signalisiert und/oder ausgegeben werden.Establishment after Protection claim 8 , characterized in that the data processing system (5) is connected to at least one signal device and / or output unit and that the data processing system (5) is a data processing system (5) comparing the measured values of the temperature measurement and the wear measurement with a limit value in each case such that a limit value is exceeded of the temperature measurement and an undershoot of the wear measurement are signaled and / or output. Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktierten Sensorelemente (4) während der Herstellung des zweiten Teils (3) des Gleitlagers (1) als Verschleißteil (3) eingebettete Sensorelemente (4) sind.Establishment after Protection claim 1 , characterized in that the contacted sensor elements (4) during the production of the second part (3) of the slide bearing (1) as a wear part (3) are embedded sensor elements (4).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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