DE4219318A1

DE4219318A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen des beruehrungswinkels von kugellagern

Info

Publication number: DE4219318A1
Application number: DE4219318A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Matsuzaki
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1991-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1992-12-17
Anticipated expiration: 2012-06-13
Also published as: DE4219318C2; US5423218A; JPH04364408A; JP2913913B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des Berührungswinkels von einem Kugellager. Dieses Ver fahren und diese Vorrichtung ist vorteilhaft für die einfache, schnelle und genaue Bestimmung des Berührungswinkels von Rol lenelementen mit einer äußeren Laufbahn und einer inneren Laufbahn in einem Rollenlager.

Eine Vielfalt von Rollenlager, wie verschiedene Kugellager, wie z. B. ein Schrägkugellager 1, das in Fig. 5 dargestellt ist oder andere Rollenlager werden in Lagerabschnitten von unter schiedlichen Maschinen und Vorrichtungen eingebaut. Das Kugel lager 1 ist aus einem äußeren Ring 3 mit einer äußeren Lauf bahn 2 auf einer inneren Umfangswand, einem inneren Ring 5 mit einer inneren Laufbahn 4 auf einer äußeren Umfangswand und einer Anzahl von Kugeln 6 aufgebaut, die als eine Art von Rol lenelementen zwischen der äußeren Laufbahn 2 und der inneren Laufbahn 4 zum Drehen angeordnet sind. Durch das Rollen dieser Kugeln 6 kann sich ein Element, wie z. B. ein Gehäuse, das an den äußeren Ring 3 gepaßt und darauf gehalten ist, bezüglich zu einem anderen Element, wie z. B. einer Welle, die an den Innen ring 5 gepaßt und darauf gehalten ist, drehen.

In solch einem Kugellager 1 ist eine Linie a, die sich durch die Berührungspunkte einer jeden Kugel 6 mit der äußeren Lauf bahn 2 und der inneren Laufbahn 4 erstreckt, mit einem Winkel α bezüglich einer Linie b geneigt, die sich durch den Mittel punkt der Kugel 6 und den Mittelpunkt der Kugel 6, die an der diametral gegenüberliegenden Stelle zu der anderen Kugel 6 angeordnet ist, so daß das Kugellager 1 nicht nur radiale Be lastungen, sondern auch axiale Belastungen aufnehmen kann. Da der Winkel α, der als "Berührungswinkel" bezeichnet wird, we sentlich die Eigenschaft des Kugellagers 1 beeinflußt, ist es notwendig, den Berührungswinkel α auf einem bestimmten Wert einzustellen bzw. zu steuern. Insbesondere Hochleistungskugel lager erfordern eine genaue Steuerung des Berührungswinkels α. Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, muß der Berührungswinkel von Rollen als Rollenelemente in einem Kugel lager auch genau eingestellt werden.

Wie es in der japanischen Patentveröffentlichung (KOKOKU) Nr. 51-26 824 veröffentlicht ist, ist es folglich üblich gewesen, den oben genannten Berührungswinkel α aus dem Drehwinkel R_i des äußeren Ringes 3 oder inneren Ringes 5 und des Drehwinkels Rc eines Halteelementes oder Käfigs zum Halten der Kugeln 6 zu bestimmen. Ein ähnliches Meßverfahren und eine Vorrichtung zum Ausüben desselben sind in einem Prospekt "Measuring Instruments for Mounting and Inspection of Rolling Bearings" offenbart, der im September 1986 mit der Veröffentlichungsnum mer MT 55 135 EA durch die FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA verteilt wurde. Ferner offenbart die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung (KOKAI Nr. 52-1 43 955) eine Vorrich tung zum Messen des Berührungswinkels eines Kugellagers. Die Vorrichtung ist mit einem Drehzahlmeßwertaufnehmer zum Wahr nehmen der Drehzahl eines Antriebsmotors und mit einem Detek tor zum Wahrnehmen der Drehzahl eines Halteelementes ausge stattet. Der Berührungswinkel wird durch die von dem Meßwert aufnehmer und dem Detektor jeweils aufgenommenen Drehzahlen bestimmt.

Um den Berührungswinkel α des Kugellagers 1 durch das herkömm liche Verfahren aus der japanischen Patentveröffentlichung (KOKOKU) Nr. 51-26 824 zu bestimmen, wird das Bestimmen des Berührungswinkels ausgeführt, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Eine Antriebswelle 9 wird durch einen Motor 7 über ein Getriebe 8 gedreht. Ein Kopplungselement 44, das an einem Ende der Antriebswelle 9 befestigt ist, ist in eine Öffnung des Innenrings 5 an einer Seite des inneren Ringes 5 eingepaßt (d. h., die obere Seite des in der Zeichnung dargestellten in neren Ringes 5). Nach dem Einschalten des Motors 7 dreht sich der innere Ring 5 zusammen mit der Antriebswelle 9 und gleich zeitig wird die Drehzahl der Antriebswelle 9 durch einen Dreh detektor 10 wahrgenommen, der auf einem gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 9 vorgesehen ist. Der Drehwinkel R_i des inneren Ringes 5 wird durch den Drehdetektor 10 wahrgenommen.

Ferner ist eine Lichtabschirmplatte 13 mittels eines Befesti gungsarmes 12 auf ein ringförmiges Halteelement bzw. einen Käfig 11 angebracht, der die Kugeln 6 drehbar hält (Fig. 5 und 6). Beim Drehen des Halteelements 11 kreuzt die Lichtabschirm platte 13 zwischen einer Lichtabgabeeinrichtung 14 und einer Lichtaufnahmeeinrichtung 15, wobei die Einrichtungen 14 und 15 einen fotoelektrischen Schalter darstellen. Weil sich das Hal teelement 11 mit der Drehbewegung bzw. Drehzahl der Kugeln 6 dreht, kann der Drehwinkel R_c des Halteelementes 11, das die Kugeln 6 hält, in Abhängigkeit davon bestimmt werden, wie oft das Licht von der Lichtabgabeeinrichtung 14 zu der Lichtauf nahmeeinrichtung 15 abgeschirmt wird.

Der Berührungswinkel α wird dann aus den so bestimmten Dreh winkeln R_i, R_c dem äußeren Durchmesser D_a, der Kugeln 6 und dem Zwischendurchmesser d_m der Kugeln 6 gemäß der unten beschriebe nen Formel bestimmt. Der äußere Durchmesser D_a der Kugeln 6 und der Abstandsdurchmesser d_m der Kugeln 6 sind Abmessungen, die durch die Herstellung bestimmt sind.

R_c = R_i (1-D_a cos α / d_m)/2

Wenn der Berührungswinkel α eines Rollenlagers wie z. B. eines Kugellagers durch ein oben beschriebenes herkömmliches Verfah ren bestimmt wird, gibt es eine Beschränkung wegen der Meßbar keit von Rollenlagern. Weiterhin ist das herkömmliche Verfah ren nicht nur ungeeignet, eine sehr genaue Messung auszufüh ren, sondern es ist auch schwierig, eine automatische Messung durchzuführen.

Die Beschränkung der Meßbarkeit von Kugellagern wird durch folgende Gründe 1 bis 4 verursacht.

1. Wegen der Notwendigkeit der Halterung der Lichtabschirm platte 13 auf dem Halteelement 11 über den Befestigungs arm 12 ist es unmöglich, den Berührungswinkel eines Rol lenlagers zu messen, das mit einer Dichtung zwischen der inneren Umfangswand des äußeren Ringes 3 und der äußeren Umfangswand des inneren Ringes 5 versehen ist.
2. In einem kleinen Rollenlager wie z. B. einem Kugellager mit Kugeln von einem geringen Durchmesser oder Miniatur lager ist es schwierig, den Befestigungsarm 12 auf dem Halteelement 11 anzubringen, so daß eine Messung praktisch unmöglich ist.
3. Eine Messung ist nicht ausführbar, wenn ein Rollenlager einen Aufbau hat, der eine Drehung des Befestigungsarmes 12 verhindert, wie z. B., wenn der äußere Ring 3 oder der innere Ring 5 mit einem Flansch versehen ist.
4. In dem Fall eines Rollenlagers, das in einer Maschine oder Vorrichtung eingebaut ist, ist die Drehung des Befe stigungsarmes 12 oft durch eine Behinderung zwischen dem Befestigungsarm 12 und einem anderen Bauelement oder ei nem Bauabschnitt nicht möglich, wobei es in vielen Fällen unmöglich wird, die Messung auszuführen.

Die Nichtausführbarkeit einer sehr genauen Messung kann den folgenden Gründen (5) bis (6) zugeordnet werden.

5. Der Drehwinkel der Kugeln 6 wird zuerst durch den Dreh winkel R_c des Halteelementes 11 bestimmt, auf dem die Ku geln 6 gehalten werden, wobei anschließend die Bestimmung des Berührungswinkels α aus dem Drehwinkel erfolgt. Es gibt jedoch ein kleines Spiel zwischen dem Halteelement 11 und einer jeden Kugel 6. Wegen dieses kleinen Spiels ist es unmöglich, einen genauen Drehwinkel zu erhalten. Der Berührungswinkel α, der aufgrund des Drehwinkels be stimmt ist, ist daher nicht genau.
6. Als eine Folge des Anbringens des Befestigungsarmes 12 und der Lichtabschirmplatte 13 auf dem Halteelement 11 wird die Trägheitsmasse des Halteelements 11 erhöht. Die Kugeln 6, die durch das Halteelement 11 gehalten werden, gleiten deshalb an der äußeren Laufbahn 2 und der inneren Laufbahn 4. Wenn die Kugeln 6 gleiten, tritt auch ein Fehler in der Messung des Wertes des Berührungswinkels α auf. Dies trifft auch zu, wenn ein Gleiten zwischen dem inneren Ring 5 und dem Kupplungselement 44 auftritt.

Andererseits können die Schwierigkeiten einer Automatisierung der Meßarbeit den folgenden Gründen 7 zugerechnet werden.

7. Der Befestigungsarm 12 muß mit einem Basisendabschnitt an das Halteelement 11 angebracht werden, um die Meßarbeit auszuführen. Nach Beendigung der Meßarbeit muß der Befe stigungsarm 12 von dem Halteelement 11 gelöst werden. Solch ein Anbringen und Loslösen des Befestigungsarmes 12 ist aufwendig und muß manuell ausgeführt werden. Dies macht es praktisch unmöglich, ein Meßsystem, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, in einer Herstellungslinie für Rollenlager einzubauen und den Berührungswinkel α eines jeden Rollenlagers, das in der Linie hergestellt wird, zu überwachen.

Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zum Messen des Berührungswinkels eines Rollenlagers vorzusehen, das frei von den oben beschriebenen Nachteilen ist.

Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Messen des Berührungswinkels eines Rollenlagers vorzuse hen, die frei von den oben beschriebenen Nachteilen ist.

In einem Ausführungsbeispiel ist folglich ein Verfahren zum Messen des Berührungswinkels einer Anzahl von Rollenelementen vorgesehen, mit einer äußeren Laufbahn und einer inneren Lauf bahn in einem Rollenlager, wobei das Rollenlager aus einer äußeren Ringeinrichtung mit der äußeren Laufbahn auf einer inneren Umfangswand, einer inneren Ringeinrichtung mit der inneren Laufbahn auf einer äußeren Umfangswand und der Anzahl von Rollenelementen, die zum Drehen zwischen der äußeren Lauf bahn und der inneren Laufbahn vorgesehen sind, zusammengesetzt ist. Während des Drehens einer der äußeren Ringeinrichtungen oder inneren Ringeinrichtungen, wobei die andere Ringeinrich tung gehalten wird, so daß sie sich nicht drehen kann, werden Schwingungen der einen Ringeinrichtung oder der anderen Ring einrichtung gemessen. Die Drehfrequenz bzw. Drehzahlfrequenz der Rollenelemente wird aus den Meßwerten der Schwingungen bestimmt. Der Berührungswinkel der Rollenelemente wird dann aus der Drehzahlfrequenz der Rollenelemente und der Drehfre quenz der anderen Ringeinrichtung bestimmt. Vorzugsweise wird die Drehfrequenz der anderen Ringeinrichtung aus den Meßwerten der Schwingungen bestimmt.

In einem anderen Ausführungsbeispiel ist auch ein Verfahren zum Messen des Berührungswinkels der Rollenelemente in einem der zwei schrägen Reihen vorgesehen, die einer oder zwei äuße ren Laufbahnen und einer oder zwei inneren Laufbahnen in einem Rollenlager entsprechen, wobei das Rollenlager aus einer äuße ren Ringeinrichtung mit den zwei äußeren Laufbahnen auf einer inneren Umfangswand davon, einer inneren Ringeinrichtung mit den zwei inneren Laufbahnen auf einer äußeren Umfangwand da von, den Rollenelementen, die zum Drehen in der einen schrägen Reihe, die zwischen der entsprechenden einen der äußeren Lauf bahnen und entsprechenden einen der inneren Laufbahnen vorge sehen ist, und den Rollenelementen, die zum Drehen in der an deren schrägen Reihe zwischen der anderen äußeren Laufbahn und der anderen inneren Laufbahn angeordnet ist, zusammengesetzt ist. Während des Drehens einer der äußeren Ringeinrichtung und inneren Ringeinrichtung, wobei die andere Ringeinrichtung so gehalten wird, daß sie sich nicht drehen kann, werden Schwin gungen der einen Ringeinrichtung oder der anderen Ringeinrich tung gemessen. Die Drehfrequenz der anderen Ringeinrichtung und die Drehzahlfrequenz der Rollenelemente in den zwei schrä gen Reihen werden aus den Meßwerten der Schwingungen bestimmt. Die eine Ringeinrichtung wird mit unterschiedlichen Kräften in eine axiale Richtung gedrückt, um den Berührungswinkel der Rollenelemente in der einen schrägen Reihe oder der anderen schrägen Reihe zu erhöhen, und gleichzeitig den Berührungswin kel der Rollenelemente in der anderen schrägen Reihe zu ver mindern, wobei die Drehzahlfrequenz der Rollenelemente in der einen schrägen Reihe oder der anderen schrägen Reihe bestimmt wird. Der Berührungswinkel der Rollenelemente in der einen schrägen Reihe wird dann aus der so bestimmten Drehzahlfre quenz und der Drehfrequenz bestimmt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zum Messen des Berührungswinkels einer Anzahl von Rollenelementen vorgesehen, das eine äußere Laufbahn und eine innere Laufbahn in einem Rollenlager aufweist, wobei das Rollenlager aus einer äußeren Ringeinrichtung mit der äußeren Laufbahn auf einer inneren Umfangswand, einer inneren Ringeinrichtung mit der inneren Laufbahn auf einer äußeren Umfangswand und der Anzahl von Rollenelementen zusammengesetzt ist, die zum Drehen zwi schen der äußeren Laufbahn und der inneren Laufbahn angeordnet sind. Die Vorrichtung umfaßt eine Druckeinrichtung zum Drücken einer der äußeren Ringeinrichtung und inneren Ringeinrichtung an einem Teil davon, um die eine Ringeinrichtung vom Drehen abzuhalten, eine Antriebseinrichtung zum Drehen der anderen Ringeinrichtung, ein Schwingungsmeßelement zum Messen von Schwingungen der einen Ringeinrichtung oder der anderen Ring einrichtung, einen Frequenzwandler zum Bestimmen der Drehzahl frequenz der Rollenelemente aus einem Ausgangssignal des Schwingungsmeßelementes und einen Prozessor zum Bestimmen des Berührungswinkels aus der Drehfrequenz der anderen Ringein richtung und der Drehzahlfrequenz, die durch den Frequenzwand ler bestimmt ist. Vorzugsweise wird die Drehfrequenz der ande ren Ringeinrichtung auch durch den Frequenzwandler aufgrund des Ausgangssignals des Vibrationsmeßelementes bestimmt.

In den oben beschriebenen Verfahren und der oben beschriebenen Vorrichtung zum Messen des Berührungswinkels der Rollenelemen te in dem Rollenlager wird die Drehzahlfrequenz der Rollenele mente aus den Meßdaten der Schwingungen der einen Ringeinrich tung oder der anderen Ringeinrichtung bestimmt. Es werden des halb keine Beschränkungen auf die Meßbarkeit von Rollenlagern ausgeübt. Weiterhin kann der Berührungswinkel mit einer aus reichend hohen Genauigkeit gemessen werden und die Meßarbeit kann automatisiert werden. Diese Vorteile werden augenschein licher, insbesondere, wenn die Drehfrequenz der anderen Ring einrichtung auch aus den Meßdaten der Schwingungen der einen Ringeinrichtung oder der anderen Ringeinrichtung bestimmt wird. Insbesondere werden den oben genannten Verfahren und der Vorrichtung keine Beschränkungen an die Meßbarkeit von Rollen lagern bezüglich der Formen oder des Aufbaus auferlegt, wobei der Berührungswinkel von irgendeinem Rollenlager gemessen wer den kann. Die Meßarbeit wird ausgeführt, ohne über das Haltee lement abzulaufen, d. h. ohne Einwirkung des Halteelementes, wobei die Messung mit einer ausreichend hohen Genauigkeit aus geführt werden kann. Zusätzlich ist es nicht notwendig, irgendein Sonderelement während des Messens anzubringen und loszulösen. Dies erleichtert die Automatisierung der Meßar beit, so daß die Meßeinrichtung in eine Herstellungslinie für Kugellager eingebaut werden kann, um den Berührungswinkel α aller Kugellager zu überwachen, die durch die Linie hergestellt werden.

Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschrei bung und den Ansprüchen in Zusammenhang mit den Zeichnungen veranschaulicht, in denen

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines ersten Ausfüh rungsbeispiels ist,

Fig. 2 ein schematischer Ausschnitt eines Querschnittes eines zweiten Ausführungsbeispieles ist,

Fig. 3 ein schematischer Ausschnitt eines Querschnittes eines dritten Ausführungsbeispieles ist,

Fig. 4 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen der Drehzahlfrequenz und Meßfehlern im Berührungswinkel darstellt,

Fig. 5 ein Querschnitt eines Beispieles eines Kugellagers ist, und

Fig. 6 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines herkömmlichen Meßinstrumentes ist, in dem ein Kugellager perspek tivisch dargestellt ist.

Die Drehzahlfrequenz der Rollenelemente und, falls erwünscht, die Drehfrequenz der anderen Ringeinrichtung werden aus den Meßwerten der Schwingungen der einen Ringeinrichtung oder an deren Ringeinrichtung bestimmt. Die erfolgreiche Bestimmung der Drehzahlfrequenz und, falls erwünscht, der Drehfrequenz wird wegen den folgenden Gründen erreicht.

Es wird zuerst eine Beschreibung der erfolgreichen Bestimmung der oben genannten Drehfrequenz ausgeführt. Obwohl einzelne Elemente, die ein Rollenlager ausbilden, mit äußerster Ge nauigkeit hergestellt werden, gibt es absolut keinen Fall, wo kein Fehler auftritt, sowohl in der Oberflächengestaltung als auch in den Abmessungen. Zum Beispiel sind sowohl die äußere Laufbahn als auch die innere Laufbahn bezüglich zu dem Mittel punkt der Drehung der Lager exzentrisch, obwohl der Grad ihrer Exzentrizität sehr klein ist. Wegen dieser Exzentrizität wird eine Drehfrequenzkomponente erzeugt. Die Drehfrequenz kann daher durch Messen irgendeiner der radialen, Winkel- und axialen Schwingungen des sich drehenden Ringes der anderen Ringeinrich tung oder des befestigten Ringes der einen Ringeinrichtung ge messen werden.

Eine Beschreibung der Gründe für die erfolgreiche Bestimmung der Drehzahlfrequenz wird nachfolgend ausgeführt.

Obwohl man annimmt, daß eine Anzahl von Rollenelemente, die in einem einzigen Rollenlager eingebaut sind, denselben Durchmesser haben, weicht der äußere Durchmesser etwas von einem Rollenele ment bezüglich zu einem anderen Rollenelement auf Grund der unvermeidlichen Herstellungstoleranzen und Fehler ab. Wegen der Umlaufbewegung der Anzahl von Rollenelemente, deren äußere Durchmesser etwas voneinander abweichen, so wie es oben darge stellt ist, schwingt die eine Ringeinrichtung oder die andere Ringeinrichtung in eine radiale, Winkel- oder axiale Richtung. Die Frequenz dieser Schwingungen stimmt mit der Drehzahl- bzw. Umlaufbewegungsfrequenz der Rollenelemente oder mit einem ganz zahligen Vielfachen der Drehzahlfrequenz der Rollenelemente überein. Ferner sind sowohl die äußere Laufbahn als auch die innere Laufbahn einer geringen Änderung unterworfen. Während des Drehens der anderen Ringeinrichtung schwingt die eine Ringein richtung oder die andere Ringeinrichtung in die radiale, Winkel- oder axiale Richtung auf Grund der Mäanderung. Die Frequenz dieser Schwingungen enthält daher die Drehzahlfrequenzkomponente der Rollenelemente. Die Drehzahlfrequenz der Rollenelemente kann deshalb bestimmt werden, wenn einmal die Fequenz der radialen, Winkel- oder der axialen Schwingungen der einen Ringeinrichtung oder der anderen Ringeinrichtung erhalten wurde.

Nachdem die Drehfrequenz f_r der anderen Ringeinrichtung und die Drehzahlfrequenz f_c der Kugeln auf Grundlage der radialen Schwingungen der anderen Ringeinrichtung bestimmt worden sind, wie es oben beschrieben ist, wird der Berührungswinkel unter Verwendung der folgenden Formeln (1) und (2) oder der Formeln (3) und (4) bestimmt, die später beschrieben werden.

f_c = f_r (d_m -D_a cos α)/2d_m (1)

Die Formel (1) kann in folgende Formel (2) umgeschrieben werden:

α = cos^-1 [d_m{1 - (2f_c/f_r) } / D_a] (2)

In den oben beschriebenen Verfahren und der oben beschriebenen Vorrichtung zum Messen des Berührungswinkels eines Rollenlagers ist es nicht mehr erforderlich, irgendein Sonderteil oder dgl., wie z. B. die Lichtschirmplatte, an das Rollenlager zur Ausfüh rung der Meßarbeit anzubringen. Daher werden keine Beschränkun gen der Meßbarkeit von Rollenlagern auferlegt und die Automati sierung der Meßarbeit wird erleichtert. Ferner kann die Messung mit einem ausreichend hohen Grad an Genauigkeit ausgeführt wer den, weil die Drehzahlfrequenz der Rollenelemente ohne die Zwi schenwirkung des Halteelementes bestimmt wird.

Das erste bis dritte Ausführungsbeispiel wird nachfolgend mit Bezug zu den Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel. Ein Kugellager 1, eine Art von Rollenlager, dessen Kontaktwinkel α gemessen werden soll, ist aus einem äußeren Ring 3 mit einer äußeren Laufbahn 2 auf einer inneren Umfangswand, einem inneren Ring 5 mit einer inneren Laufbahn 4 auf einer äußeren Umfangswand und einer An zahl von Kugeln 6 ausgebildet, die drehbar als eine Art von Rollenelemente zwischen der äußeren Laufbahn 2 und der inneren Laufbahn 4 angeordnet sind. Nach dem Messen des Berührungswin kels α wird der innere Ring 5 des Kugellagers 1 außen eingepaßt und auf einer Welle 16 gehalten, die, in Verbindung mit einer Spindel 17, einem Elektromotor 19 und dgl., die hier noch be schrieben werden, eine Antriebseinheit darstellt.

Die Welle 16 ist fest in eine kegelförmige Bohrung 47 eingepaßt, die mittig in einem Endabschnitt (dem rechten Endabschnitt aus Fig. 1) der Spindel 17 ausgebildet ist. Die Spindel 17 wiederum ist drehbar innerhalb eines Zapfenlagers 18 gehalten. Als Zap fenlager 18 ist vorzugsweise ein Lageraufbau zu verwenden, der auf die Drehung der Spindel 17 hin keine Schwingungen erzeugt, wie z. B. ein statisches Druckgaslager, Magnetlager oder supra leitendes Lager.

Die Spindel 17, die auf dem Zapfenlager 18 wie oben beschrieben gehalten ist, kann durch einen Elektromotor 19 angetrieben und gedreht werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel läuft ein Riemen 22 um eine Antriebsscheibe 20, die an einem gegen überliegenden Endabschnitt der Spindel 17 befestigt ist, und auch um eine Antriebsscheibe 21, die an einer Abtriebswelle des Elektromotors 19 befestigt ist. Nach dem Einschalten des Elek tromotors 19 wird die Spindel 17 mit konstanter Geschwindigkeit, z. B. mit etwa 1800 U/min., betrieben.

Durch Setzen der Spannung des Riemens 22 auf einen geeigneten Wert und Wählen eines geeigneten Materials für den Riemen 22 kann die Spindel 17 vom Erzeugen von Schwingungen beim Drehen der Spindel 17 durch den Elektromotor 19 abgehalten werden. Andererseits ist es auch möglich, die Spindel 17 und die Ab triebswelle des Elektromotors 19 konzentrisch anzuordnen und die Spindel 17 mittels einer Magnetkupplung oder dgl. anzutreiben und zu drehen.

Eine Druckeinrichtung 23 ist gegenüber einer Endfläche des äuße ren Ringes 3 des Kugellagers 1, das auf der Welle 16 gelagert ist, angeordnet. Diese Druckeinrichtung 23 hat einen Druckzylin der 24, eine Schwingkupplung 25 und einen Druckring 26. Ein Basisendabschnitt einer Stange 28 ist auf einem Druckkolben 27 befestigt, der in den Druckzylinder 24 eingepaßt ist. Die Schwingkupplung 25 ist mit einem freien Endabschnitt der Stange 28 verbunden. Die Schwingkupplung 25 ist aus zwei Platten 29a, 29b und einer Kugel 30 zusammengesetzt, die zwischen den Platten 29a, 29b gehalten ist, so daß die Platten 29a, 29b bezüglich zueinander schwingend versetzbar sind.

Der Druckring 26 wird auf einer Seitenwand der Platte 29a ge halten, die die Platte ist, die dem Kugellager 1 gegenüber liegt (d. h., die linke Platte aus Fig. 1), wobei ein Dämpfer 31 dazwischen angeordnet ist. Wenn ein Arbeitsfluid in ein Zylin derabteil 32 des Druckzylinders 24 eingeführt wird, wird der Druckring 26 nach links bewegt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist und gegen die Endfläche des äußeren Rings 3 des Kugellagers 1 gedrückt, so daß der Druckring 26 den äußeren Ring 3 in die axiale Richtung drückt (d. h. nach links in Fig. 1). Durch den Druckvorgang wird ein Drehen des äußeren Ringes 3 verhindert, selbst wenn der innere Ring 5 durch den Elektromotor 19 gedreht wird.

Die Schwingkupplung 25 dient zum Drücken des Druckringes 26 mit gleicher Kraft über den gesamten Umfang gegen die Endfläche des äußeren Ringes 3 während des oben beschriebenen Druckvorganges. Der Dämpfer 31 verhindert die Übertragung von Schwingungen an den äußeren Ring 3, die an dem Druckzylinder 24 oder der Schwingkupplung 25 erzeugt werden. Als Mittel zum Drücken des Druckringes 26 in dieselbe Richtung kann ein anderer Mechanismus wie z. B. eine Spule anstatt des Druckzylinders 24 verwendet werden.

Eine Sonde 34 eines Schwingungsmeßelementes wie z. B. eines Schwingungsaufnehmers 33 wird in Berührung mit einer äußeren Umfangswand des äußeren Ringes 3 gehalten. Der Schwingungsauf nehmer 33 mißt radiale Schwingungen des äußeren Rings 3 und sendet ein Signal A, das die Meßwerte anzeigt, an eine Ver stärkereinheit 35. Als Schwingungsmeßelement kann jede andere Vorrichtung oder ein Element verwendet werden, solange es solche radialen Schwingungen wahrnehmen kann. Beispiele für andere Einrichtungen umfassen eine Verschiebungsmeßeinrichtung (displa cement gauge), einen Geschwindigkeits- und einen Beschleuni gungsmesser.

Die Verstärkereinheit 35 umfaßt einen Verstärker 45 und einen Tiefpaßfilter 46. Ein Verstärkersignal B wird deshalb von der Verstärkereinheit 35 an einen Frequenzwandler 36 ausgegeben. Der Tiefpaßfilter 46 ist vorgesehen, um jede Umkehr des Signalflus ses zu vermeiden, wenn die Verarbeitung durch einen Fourier- Transformator 38 erfolgt, wie nachfolgend beschrieben wird.

Der Frequenzwandler 36 umfaßt einen A/D-Wandler 37, den Fourier-Transformator 38 und einen Speicher 39. Auf der Grund lage des Signals B, das von der Verstärkereinheit 35 zugeführt wird und in ein digitales Signal durch den A/D-Wandler 37 um gewandelt wird, bestimmt der Fourier-Transformator 38 die Drehfrequenz f_r des inneren Rings 5 und die Drehzahlfrequenz f_c der Anzahl von Kugeln 6 durch die Verwendung der "Schnellen Fou rier-Transformation" (FFT - fast Fourier transformation).

Der Speicher 39 wird verwendet, um eine Korrektur vorzunehmen, wenn es ein mögliches Problem des Auftretens von einer Unregel mäßigkeit beim Drehen des inneren Ringes 5 durch den elektri schen Motor 19 gibt. Um eine solche Unregelmäßigkeit beim Drehen zu korrigieren, wird ein Signal, das von dem A/D-Wandler 37 ausgegeben wird, an den Fourier-Transformator 38 mittels des Speichers 39 abgegeben. Der Fourier-Transformator 38 bestimmt dann die Drehfrequenz f_r und die Drehzahlfrequenz f_c aus Daten auf derselben Zeitbasis.

Das Signal B, das an den Frequenzwandler 36 von der Verstärker einheit 35 gesandt wird, enthält ein Signal, das mit der Dreh frequenz f_r verbunden ist, und ein anderes Signal, das mit der Drehzahlfrequenz f_c verbunden ist, in einer sich gegenseitig überschneidenden Weise. Um diese sich überschneidenden Signale gleichzeitig durch den Frequenzwandler 36 zu verarbeiten, wird der Aufbau des Frequenzwandlers 36 unvermeidlich kompliziert und teuer. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist daher der Frequenzwandler 36 ausgebildet, um die Verarbeitung des Signals, das mit der Drehfrequenz f_r verbunden ist und des Signals, das mit der Drehzahlfrequenz f_cverbunden ist, nacheinander auszufüh ren, wobei eines nach dem anderen bearbeitet wird.

Wo das Drehen des inneren Ringes 5 frei von Unregelmäßigkeiten ist, ist es möglich, die Verarbeitung des Signals, das mit der Drehfrequenz f_r verbunden ist, auf Grundlage eines Signals B auszuführen, das während einer Zeitdauer von T₁ bis T₂ erhalten wird, und das Verarbeiten des Signals, das mit der Drehzahlfre quenz f_c verbunden ist, auf der Grundlage eines Signals B′ auszu führen, das während der Zeitdauer von T₃ bis T₄ erhalten wird, wobei die letzte Zeitdauer sich nicht mit der ersten Zeitdauer überschneidet bzw. überlappt und kein Speicher 39 notwendig ist. Wenn es eine Unregelmäßigkeit in der Drehung des inneren Ringes 5 gibt, entspricht die Drehfrequenz f_r während der Zeitdauer von T₁ bis T₂ nicht mehr der Drehzahlfrequenz f_c während der Zeit dauer von T₃ bis T₄. Als Folge wird der sich daraus ergebende Berührungswinkel α unkorrekt. In einem solchen Fall wird deshalb der Speicher 39 verwendet, so daß sowohl die Drehfrequenz f_r als auch die Drehzahlfrequenz f_c aus einem Signal bestimmt werden können, das auf derselben Zeitbasis beruht, z. B. aus dem Signal B, das während der Zeitdauer von T₁ bis T₂ aufgenommen wurde.

Selbst wenn eine Unregelmäßigkeit beim Drehen des inneren Ringes 5 auftritt, beeinflußt diese Unregelmäßigkeit daher nicht das Verhältnis f_c/f_r der Drehzahlfrequenz f_c bezüglich der Drehfre quenz f_r. Da der zu bestimmende Berührungswinkel α schließlich aus dem Verhältnis der Drehzahlfrequenz f_c zu der Drehfrequenz f_r bestimmt wird, wie es aus der Formel (2) hervorgeht, kann der Berührungswinkel α exakt bestimmt werden, solange dieses Ver hältnis korrekt ist.

Ein Signal C, das durch den Fourier-Transformator 38 bestimmt worden ist, der den Frequenzwandler 36 bildet und die Drehfre quenz f_r des inneren Ringes 5 und die Drehzahlfrequenz f_c der Kugeln 6 anzeigt, wird dann an einen Prozessor 40 weitergegeben, wie z. B. einem Personalcomputer, zusammen mit Signalen, die den äußeren Durchmesser D_a der Kugeln 6 und den Abstands- bzw. Teil kreisdurchmesser d_m der Kugeln 6 angeben, der dem Abstand der Mittelpunkte zweier sich diametral gegenüberliegenden Kugeln entspricht. Der Prozessor 40 bestimmt dann den Berührungswinkel α der Kugellager 1 in Übereinstimmung mit der Formel (2).

Das zweite Ausführungsbeispiel wird nachfolgend mit Bezug zur Fig. 2 beschrieben. Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel, in dem nach dem Meßvorgang der inne re Ring 5 gedreht wird, während der äußere Ring 3 festgehalten wird, ist ein Schaft 41 als innere Ringeinrichtung feststehend und statt dessen wird in diesem Ausführungsbeispiel der äußere Ring 3 gedreht. Entsprechend diesem Unterschied ist ein zylin drischer Abschnitt 42 an einem freien Endabschnitt einer Welle 16 ausgebildet und der äußere Ring innen in dem zylindrischen Abschnitt 42 eingepaßt und befestigt.

Ein Druckendblock 43 ist auf den Dämpfer 31 befestigt, der die Druckeinrichtung 23 darstellt (s. Fig. 1). Durch Drücken des Endblockes 43 wird die Welle 41 mittig gedrückt. Die Sonde 34 des Schwingungsaufnehmers 33 wird in Berührung mit einer äußeren Umfangswand eines Abschnittes der Welle 41 gehalten, der von dem äußeren Ring 3 hervorsteht.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Berührungswinkel α des Kugellagers 1 auch aus der Drehfrequenz f_r des äußeren Ringes 3 und der Drehzahlfrequenz f_c der Kugeln 6 bestimmt, wobei die Frequenzen f_r und f_c aus den Meßwerten des Schwingungsaufnehmers 33, dem äußeren Durchmesser D_a der Kugeln 6 und dem Abstands durchmesser d_m der Kugeln 6 bestimmt worden sind. Wenn der äußere Ring 3 gedreht wird, ist es zweckmäßig, den Berührungswinkel α gemäß den folgenden Formeln (3) und (4) zu bestimmen als gemäß den Formeln (1) und (2) zu berechnen, die oben beschrieben wor den sind.

f_c = f_r (d_m + D_a cos α) / 2d_m (3)

α = cos^-1 [d_m { (2f_c/f_r) - 1} / D_a] (4)

Das dritte Ausführungsbeispiel wird nachfolgend mit Bezug zur Fig. 3 beschrieben. Im Fall eines Lagers, das einem Nabenein heitlager zum drehbaren Halten eines Rades eines Kraftfahrzeu ges ähnlich ist, sind zwei Laufbahnen auf jeder inneren Umfangs wand eines äußeren Ringes 3 und einer äußeren Umfangswand eines inneren Ringes 41 als innere Ringeinrichtung ausgebildet. Kugeln 6, die jeweils zwischen den Laufbahnen auf der inneren Umfangs wand des äußeren Rings 3 und den entsprechenden Laufbahnen auf der äußeren Umfangswand des inneren Rings 41 angeordnet sind, sind vorbelastet bzw. mit einer Kraft beaufschlagt. In diesem Fall unterscheiden sich radiale Schwingungen, die von den Kugeln in einer der zwei schrägen Reihen erzeugt werden, von solchen, die durch die Kugeln in der anderen schrägen Reihe erzeugt wer den. Demgemäß werden zwei Drehzahlfrequenzen f_c erhalten.

Wenn der Berührungswinkel α der Kugeln in jeder schrägen Reihe vorhersagbar ist, ist es möglich herauszufinden, welche Dreh zahlfrequenz f_c für welche schräge Reihe bestimmt ist. Wenn sie nicht vorhersagbar ist, z. B. wenn die Berührungswinkel α der Kugeln in den jeweiligen schrägen Reihen im wesentlichen diesel ben sind, wird die Kraft verändert, mit welcher der äußere Ring 3 (die Endfläche der Welle 41, wo die Welle befestigt ist, wie in Fig. 2) durch den Druckring 26 gedrückt wird. Wenn z. B. die Druckkraft erhöht wird, wird der Berührungswinkel α der Kugeln in der rechten schrägen Reihe aus Fig. 3 größer, während der Berührungswinkel α der Kugeln in der linken schrägen Reihe klei ner wird. Gleichzeitig wird eine der zwei oben beschriebenen Drehzahlfrequenzen f_c größer und die andere Drehfrequenz kleiner.

Eine Beobachtung der oben beschriebenen zwei Drehzahlfrequenzen unter unterschiedlichen Druckkräften macht es deshalb möglich festzustellen, welche der zwei bestimmten Drehzahlfrequenzen f_c welcher der zwei schrägen Reihen zugeordnet ist. Aus der so bestimmten Drehzahlfrequenz f_c und der Drehfrequenz f_r kann der Berührungswinkel α der Kugeln in der einen schrägen Reihe dann bestimmt werden.

In jedem der obengenannten Ausführungsbeispiele hängt die Genau igkeit des so bestimmten Berührungswinkels α von der Auflösung des Fourier-Transformators 38 ab. Um die Genauigkeit des so bestimmten Berührungswinkels α zu erhöhen, wird vorzugsweise als Fourier-Transformator 38 ein hochauflösender Fourier-Transforma tor verwendet, wie z. B. ein Zoom-Fourier-Transformator. Durch Prüfrechnungen überprüfte der Erfinder jegliche mögliche Bezie hung zwischen unterschiedlichen Frequenzauflösungen und der Genauigkeit der sich entsprechend ergebenden Berührungwinkel α. Die Ergebnisse sind in Form eines Diagramms in Fig. 4 darge stellt.

In Fig. 4 sind die Auflösungen Δf des Fourier-Transformators 38 als Frequenz (Hz) längs der Abszisse aufgetragen, während Fehler (°) des Berührungswinkels α als dreifache (3σ) Standardabwei chung (σ) längs der Ordinate aufgetragen sind.

Die durchgezogene Linie a zeigt das Ergebnis der Prüfrechnung für die Messung eines Lagers, in dem, wie in Fig. 3 gezeigt, zwei Laufbahnen auf jeder der inneren Umfangswand des äußeren Rings 3 und einer äußeren Umfangswand einer inneren Ringeinrich tung, wie z. B. der Welle 41, ausgebildet sind und die Kugeln 6, die zwischen den Laufbahnen auf der inneren Umfangswand des äußeren Rings 3 und den entsprechenden Laufbahnen auf der äuße ren Umfangswand der inneren Ringeinrichtung jeweils angeordnet sind, beaufschlagt sind (äußerer Kugeldurchmesser D_a: 2,000± 0,0015 mm, Abstandsdurchmesser d_m: 6,900 ± 0,005 mm). Zum Erhal ten der durchgezogenen Linie a wurde vorausgesetzt, daß die Drehfrequenz f_r des äußeren Ringes 3 und die Drehzahlfrequenz f_c der Kugeln 6 jeweils als 30 000 ± Δf und 19 000 ± Δ′ angenommen wurden.

Andererseits zeigt die unterbrochene Linie b die Ergebnisse einer Prüfrechnung für die Messung eines Kugellagers mit einzel ner Reihe und tiefer Nut an, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist (äußerer Kugeldurchmesser D_a: 6,74875 ± 0,010 mm, Abstands durchmesser d_m: 29,000 ± 0,010 mm). Als vorausgesetzt zum Erhal ten der unterbrochenen Linie b wurde angenommen, daß der innere Ring 5 und die Kugeln 6 sich mit einer Drehfrequenz f_r = 30 000 ± Δf und Drehzahlfrequenz f_c = 11 600 ± Δf′ jeweils während der Messung drehen.

Wie auch aus Fig. 4 klar hervorgeht, kann der Berührungswinkel α eines Rollenlagers, wie z. B. des Kugellagers 1, mit guter Ge nauigkeit bestimmt werden, wenn das Verfahren und die Vorrich tung gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden.

In jedem der oben genannten Ausführungsbeispiele werden radiale Schwingungen des äußeren Rings 3 oder der Welle 41 auf der nicht rotierenden, d. h. ortsfesten Seite, gemessen, um die Drehfre quenz f_r und Drehzahlfrequenz f_c zu bestimmen. Jedoch kann die Drehfrequenz f_r und die Drehzahlfrequenz f_c auch durch Messen der Schwingungen des inneren Rings 5 oder äußeren Rings 3 auf der sich drehenden Seite bestimmt werden. Ferner kann die Dreh frequenz f_r und Drehzahlfrequenz f_c nicht nur aus den radialen Schwingungen, sondern auch aus den Winkelschwingungen oder axia len Schwingungen bestimmt werden. Für die Messung von Winkel schwingungen ist es notwendig, die Sonde 34 des Schwingungsauf nehmers 33 in schräger Berührung mit einem Eckabschnitt eines Elementes zu halten, dessen Schwingungen gemessen werden sollen. Um axiale Schwingungen zu messen ist es notwendig, die Sonde 34 in axialer Berührung mit einer Endfläche eines zu messenden Elementes zu halten.

In jedem der oben genannten Ausführungsbeispiele kann die Dreh frequenz des äußeren Ringes als einer äußeren Ringeinrichtung oder der Welle als einer inneren Ringeinrichtung auch durch di rektes Messen der Drehfrequenz f_r der Spindel bestimmt werden. Dies kann durch eine Abwandlung der Vorrichtung aus Fig. 1 er reicht werden, z. B. durch Anwenden eines Geschwindigkeitsmessers an der Spindel 17 an einer Stelle zwischen der Antriebsscheibe 20 und des Zapfenlagers 18 und dem Zuführen des wahrgenommenen Signals an den Verstärker 45.

Die vorliegende Erfindung zum Zentrieren durch das Messen von Berührungswinkeln der Kugellager ist oben beschrieben worden. Es muß festgestellt werden, daß die Verfahren und Vorrichtungen dieser Erfindung zum Messen des Berührungswinkels eines Rollen lagers auch auf Messungen der Berührungswinkel von Rollenlager einschließlich kegelförmiger Rollenlager angewendet werden kön nen.

Claims

1. Verfahren zum Messen des Berührungswinkels (α) einer Anzahl von Rollenelementen (6) mit einer äußeren Laufbahn (2) und einer inneren Laufbahn (4) in einem Rollenlager (1), wobei das Rollenlager (1) aus einer äußeren Ringeinrichtung (3) mit der äußeren Laufbahn (2) auf einer inneren Umfangswand davon, einer inneren Ringeinrichtung (5; 41) mit der inneren Laufbahn (4) auf einer äußeren Umfangswand davon zusammen gesetzt ist und die Rollenelemente (6) zum Drehen zwischen der äußeren Laufbahn und der inneren Laufbahn angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß während des Drehens einer der äußeren Ringeinrichtung oder der inneren Ringeinrichtung, wobei die andere Ringein richtung nicht drehbar gehalten wird, Schwingungen der einen Ringeinrichtung oder der anderen Ringeinrichtung gemessen werden, die Drehzahlfrequenz der Rollenelemente aus den Meßwerten der Schwingungen bestimmt wird und der Berührungswinkel der Rollenelemente dann aus der Drehzahl frequenz der Rollenelemente und der Drehfrequenz der ande ren Ringeinrichtung bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Drehfrequenz der anderen Ringeinrichtung aus den Meßwerten der Schwingungen bestimmt wird.

3. Verfahren zum Messen des Berührungwinkels (α) der Rollen elemente (6) in einer von zwei schrägen Reihen, die einer von zwei äußeren Laufbahnen (2) und einer von zwei inneren Laufbahnen (4) in einem Rollenlager (1) entsprechen, wobei das Rollenlager (1) aus einer äußeren Ringeinrichtung (3) mit zwei äußeren Laufbahnen (2) auf einer inneren Umfangs wand davon, einer inneren Ringeinrichtung (41) mit zwei inneren Laufbahnen (4) auf einer äußeren Umfangswand davon zusammengesetzt ist, wobei die Rollenelemente (6) zum Dre hen in der einen schrägen Reihe zwischen der entsprechenden einen äußeren Laufbahn und der entsprechenden einen inneren Laufbahn angeordnet sind und Rollenelemente (6) zum Drehen in der anderen schrägen Reihe zwischen der anderen äußeren Laufbahn und der anderen inneren Laufbahn angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß während dem Drehen einer der äußeren Ringeinrichtung oder inneren Ringeinrichtung, wobei die andere Ringeinrich tung nicht drehbar gehalten ist, Schwingungen der einen Ringeinrichtung oder der anderen Ringeinrichtung gemessen werden, wobei die Drehfrequenz der anderen Ringeinrichtung und die Drehzahlfrequenz der Rollenelemente in den zwei schrägen Reihen aus den Meßwerten der Schwingungen bestimmt werden und eine Ringeinrichtung mit unterschiedlichen Kräf ten in eine axiale Richtung gedrückt wird, um den Berüh rungswinkel der Rollenelemente in der einen schrägen Reihe oder der anderen schrägen Reihe zu erhöhen und gleichzeitig den Berührungswinkel der Rollenelemente in der anderen schrägen Reihe zu vermindern, um dabei die Drehzahlfreqenz der Rollenelemente in der einen schrägen Reihe oder der anderen schrägen Reihe zu bestimmen und wobei dann der Berührungswinkel der Rollenelemente in der einen schrägen Reihe aus der so bestimmten Drehzahlfrequenz und Drehfre quenz bestimmt wird.

4. Vorrichtung zum Messen des Berührungswinkels (α) einer Anzahl von Rollenelementen (6) mit einer äußeren Laufbahn (2) und einer inneren Laufbahn (4) in einem Rollenlager (1), wobei das Rollenlager (1) aus einer äußeren Ringein richtung (3) mit der äußeren Laufbahn (2) auf einer inneren Umfangswand davon, einer inneren Ringeinrichtung (5; 41) mit der inneren Laufbahn (4) auf einer äußeren Umfangswand davon und der Anzahl der Rollenelemente (6) zusammengesetzt ist, die zum Drehen zwischen der äußeren Laufbahn und inne ren Laufbahn angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung umfaßt
eine Druckeinrichtung (23) zum Drücken einer der äußeren Ringeinrichtung und inneren Ringeinrichtung an einem Teil davon, um ein Drehen der einen Ringeinrichtung zu verhin dern,
eine Antriebseinrichtung (17) zum Drehen der anderen Ring einrichtung,
ein Schwingungsmeßelement (33) zum Messen von Schwingungen der einen Ringeinrichtung oder der anderen Ringeinrichtung,
einen Frequenzwandler (36) zum Bestimmen der Drehzahlfre quenz der Rollenelemente aus einem Ausgabesignal des Schwingungsmeßelementes, und
einen Prozessor (40) zum Bestimmen des Berührungswinkels aus der Drehfrequenz und der anderen Ringeinrichtung und der Drehzahlfrequenz, die durch den Frequenzwandler be stimmt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Drehfrequenz der anderen Ringeinrichtung auch durch den Frequenzwandler (36) auf der Grundlage des Aus gangssignals des Schwingungsmeßelementes (33) bestimmt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Druckeinrichtung (23) mit einer Schwingkupplung (25) ausgestattet ist, die aus zwei Platten (29a, 29b) und einer Kugel (30) zusammengesetzt ist, die zwischen den zwei Platten gehalten ist und die eine Ringeinrichtung an einem Teil davon über die Schwingkupplung (25) beaufschlagt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Druckeinrichtung (23) mit einem Dämpfer (31) versehen ist, um eine Übertragung von Schwingungen zu der einen Ringeinrichtung zu verhindern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Antriebseinrichtung (17) eine kegelförmige Boh rung (47) begrenzt und auf dem Rollenlager (1) über eine Welle (16) gehalten ist, die fest in die kegelförmige Boh rung eingepaßt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Frequenzwandler (36) einen A/D-Wandler (37), einen hochauflösenden Fourier-Transformator (38) und einen Speicher (39) umfaßt, und wenn es ein Problem einer Unregelmäßigkeit in der Drehung der anderen Ringeinrichtung durch die Antriebseinrichtung (17) gibt, wird ein Ausgangssignal von dem A/D-Wandler (37) an den Fourier-Transformator (38) über den Speicher (39) zugeführt.