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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wälzlagereinheit mit einem Sensor
zur Verwendung in dem die Rotation unterstützenden Teil einer Maschine,
in dem, wenn eine hohe Belastung darauf ausgeübt wird und auf diese Weise
das Lager plötzlich
beschädigt
wird, erhebliche Arbeit und Zeit benötigt werden zum Ersetzen des
beschädigten
Lagers durch ein neues, oder zur Verwendung in dem die Rotation
unterstützenden
Teil einer großen
Maschine, welche eine große
Anzahl von die Rotation unterstützenden
Teilen umfasst und daher eine Überwachung
der Zeitpunkte der Benutzungsaufnahme der jeweiligen Lager erfordert,
beispielsweise in dem die Rotation unterstützenden Teil einer Walze zur
Verwendung in einem Walzwerk für
Eisen und Stahl, oder in dem die Rotation unterstützenden
Teil für
verschiedene Walzen in einer Maschine zur Papierherstellung.
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Im
Fall eines Wälzlagers
zur Verwendung in dem die Rotation unterstützenden Teil einer Maschine
welches, wenn eine hohe Last darauf ausgeübt wird und auf diese Weise
das Lager unerwartet beschädigt,
beträchtliche
Arbeit und Zeit erfordert zum Reparieren des beschädigten Lagers,
beispielsweise bei einem Wälzlager
zum Unterstützen
eines Walzen-Stutzens
zum Unterstützen
der Walze in einem Walzlager für
Eisen und Stahl, ist es beispielsweise notwendig, solch eine unerwartete
Beschädigung des
Lagers zu verhindern. Zu diesem Zweck werden, wenn solch ein Wälzlager
verwendet wird, im Allgemeinen nicht nur die Vibrationen und Temperaturen des
in Betrieb befindlichen Wälzlagers
gemessen, sondern in Abhängigkeit
von den solchermaßen
gemessenen Vibrationen und Temperaturen wird auch überprüft, ob ein
abnormaler Zustand aufgetreten ist. Beispielsweise sind herkömmlich zum
Entdecken des Auftretens eines abnormalen Zustands im Wälzlager
nicht nur ein aus einem Beschleunigungsmesser bestehender Vibrationssensor
und ein aus einem Thermokoppler bestehender Temperatursensor auf einem
Teil eines Gehäuses
zur Aufnahme des Wälzlagers
befestigt, sondern diese Sensoren sind auch über Drähte, beispielsweise einen Kabelbaum,
verbunden mit einem außerhalb
des Gehäuses
vorgesehenen Ausgabe-Gerät.
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Wenn
solch eine Wälzlagereinheit
mit Sensoren in Betrieb ist, werden die Vibrationen und Temperaturen
des Wälzlagers
mittels der Sensoren indirekt durch das Gehäuse gemessen.
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Zudem
werden nicht nur die durch die Sensoren ermittelten Vibrationen
und Temperaturen des Wälzlagers
in dem vorstehend erwähnten,
externen Ausgabe-Gerät
verglichen mit für
voreingestellten Schwellenwerten für einen jeweiligen Zeitverlauf, sondern
falls die gemessenen Vibrationen ihren Schwellenwert überschreiten,
wird ein über
den abnormalen Zustand des Wälzlagers
informierende Effekt am Ausgabeteil des Ausgabe-Gerätes bewirkt, um
auf diese Weise ein Bedienpersonal über den abnormalen Zustand
des Wälzlagers
in Kenntnis zu setzen.
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In
dem Fall eines Wälzlagers
zur Verwendung in dem die Rotation unterstützenden Teil einer großen Maschine
mit einer großen
Zahl von Rotation unterstützenden
Teilen sind zudem die Betriebszustände der jeweiligen Wälzlager
unterschiedlich, und folglich unterscheiden sich die Lebensdauern
der jeweiligen Wälzlager
voneinander. Folglich unterscheiden sich in dem Fall, in dem die
Maschine während des
Ersetzens einzelner Wälzlager
betrieben wird, die Anfangszeiten der Benutzung der jeweiligen Wälzlager
voneinander. Folglich ist es in solchen großen Maschinen notwendig, die
Zeiten der Benutzungsaufnahme und die Betriebszustände der
jeweiligen Wälzlager
zu überwachen.
Und zum Überwachen
solcher Zeitpunkte der Benutzungsaufnahme und der Betriebszustände gibt
herkömmlich
das Bedienpersonal, wenn es die jeweiligen Wälzlager auf den die Rotation
unterstützenden
Teilen anbringt, die Zeitpunkte der Benutzungsaufnahme der jeweiligen Wälzlager,
deren Identifikations-Bezeichnungen, die Positionen ihrer Anordnung,
die Nummern der Gehäuse
und Walzen, an denen die jeweiligen Wälzlager angebracht werden,
sowie Daten hinsichtlich der Präzision
der jeweiligen Wälzlager
in einen Computer ein, oder schreibt sie manuell auf entsprechendes Papier
auf. Weil die Lebensdauern der jeweiligen Wälzlager bis zu einem bestimmten
Grad auf Grund der Daten über
die Benutzungsaufnahmezeit der jeweiligen Wälzlager vorhergesagt werden
können, wenn
solche Daten überwacht
werden, ist es möglich,
die jeweiligen Wälzlager
zu ersetzen, bevor ihre Lebensdauern abgelaufen sind.
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In
der herkömmlichen
Wälzlagereinheit
mit Sensoren gemäß der vorstehend
geschilderten Struktur treten die folgenden, zu lösenden Probleme auf.
- (1) Da die auf dem Gehäuse befestigten Sensoren mit
dem Ausgabegerät
durch Drähte,
beispielsweise einen Kabelbaum, verbunden sind, stellt der Kabelbaum
ein Hindernis dar, wenn die Walze relativ häufig ersetzt werden muss, so
dass die Arbeit zum Ersetzen der Walze aufwändig wird.
- (2) Weil die Vibrationen und Temperaturen der Wälzlager
indirekt durch das Gehäuse
gemessen werden, ist es notwendig, nicht nur die gemessenen Werte
der Vibrationen und Temperaturen zu verbessern, sondern auch die
Verlässlichkeit
der Ermittlung eines abnormalen Zustands der Wälzlager auf der Grundlage dieser
gemessenen Werte.
- (3) Der Arbeitsschritt für
das Bedienpersonal zum Eingeben der Daten bezüglich der Benutzungsaufnahmezeit
der jeweiligen Wälzlager
oder das Aufschreiben dieser Daten auf Papier wird zu einem anderen
Zeitpunkt ausgeführt
als der Arbeitsschritt des Zusammenbaus der jeweiligen Wälzlager,
und an einem anderen Ort als demjenigen, an dem der Schritt des
Zusammenbaus ausgeführt
wird. Dies kann dazu führen,
dass die aufgezeichneten Daten falsch sind. Es ist jedoch aufwändig, diese
Daten aufzuzeichnen, während gleichzeitig
Aufmerksamkeit aufgewendet werden muss, um nicht die falschen Daten
aufzuzeichnen.
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Eine
Wälzlagereinheit
mit einem Sensor, umfassend einen äußeren und einen inneren Ring,
eine Vielzahl von zwischen diesen beiden Ringen angeordneten Wälzelementen
und einer Sensoreinheit, wobei diese Sensoreinheit auf dem axialen
Endabschnitt des festen Rings angeordnet ist, ist aus der
EP 1 203 960 A2 bekannt.
Dieses Dokument hat einen früheren
Zeitrang als die vorliegende Erfindung, wurde jedoch erst nach dem
Zeitrang der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht.
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Die
US 5,140,840 beschreibt
ein anderes Wälzlager
mit einer Sensoreinheit. Hier ist die Sensoreinheit in einer Aussparung
in einer radialen Endfläche
angeordnet, nicht auf einer axialen Endfläche des Wälzlagers. Die
US 5,585,577 bezieht sich auf ein
weiteres Lager mit einer Sensoranordnung. In dieser Anordnung ist
eine spezielle Sensorhalterung für
den Sensor vorgesehen. Eine weitere Wälzlageranordnung ist in der
EP 0 553 716 A1 offenbart.
Diese Anordnung hat einen rotierenden inneren Ring und einen stationären äußeren Ring.
Ein Sensor ist in einer Dichtanordnung angeordnet.
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Die
US 5,898,388 offenbart ein
Wälzkontaktlager
mit einem Sensor. Dieser Sensor misst nicht Temperatur oder Vibration,
sondern die Rotationsgeschwindigkeit des Lagers. Die resultierenden
Daten werden mittels drahtloser Kommunikation an einen externen
Empfänger übermittelt.
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Es
ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager
mit einem Sensor zur Verfügung
zu stellen, das die in der herkömmlichen
Lagereinheit mit einem Sensor auftretenden Probleme lösen kann,
insbesondere bezüglich
einer erleichterten Montage und Auswechslung.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Wälzlagereinheit
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele
sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Zur
Lösung
der vorstehenden Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 eine Wälzlagereinheit
mit einem Sensor zur Verfügung
gestellt, umfassend: einen äußeren Ring
und einen inneren Ring, wobei einer der beiden äußeren und inneren Ringe ein
rotierender Ring und der andere ein feststehender Ring ist, und wobei
die äußeren und
inneren Ringe relativ zueinander rotierbar sind; eine Vielzahl von
Wälzelementen, die
wälzbar
eingesetzt sind zwischen eine äußere Laufbahn,
die in einer inneren Umfangsoberfläche des äußeren Rings vorgesehen ist,
und einer inneren Laufbahn, die auf einer äußeren Umfangsoberfläche des
inneren Rings vorgesehen ist; sowie eine Sensoreinheit zum Ermitteln
von Temperaturen und/oder Vibrationen eines Wälzlagers unter Einschluss der Wälzelemente,
wobei die Sensoreinheit angeordnet ist auf einem Endabschnitt in
axialer Richtung des festen Rings, oder auf einem Abschnitt eines
Endabschnitt-Bauteils, das so angeordnet wird, dass es die Endfläche in axialer
Richtung des festen Rings überlagert,
oder auf einem Endabschnitt in axialer Richtung einer Halterung
zum Halten wenigstens eines Teils der Wälzelemente. Zudem umfasst das Wälzlager
der vorliegenden Erfindung eine Halte-Abdeckung zum Halten des Lagers
innerhalb eines Gehäuses,
wobei ein Kabel in diese Halte-Abdeckung eingesetzt ist und ein
Ende des Kabels verbunden ist mit einer Empfangsantenne zum Empfangen
der übermittelten
Daten, während
das andere Ende des Kabels mit einem Verbinder versehen ist.
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Gemäß Anspruch
2 wird eine Wälzlagereinheit
mit einem Sensor wie in Anspruch 1 vorgesehen, wobei die Sensoreinheit
umfasst: einen Messteil zum Ermitteln von Temperaturen und/oder
Vibrationen; und eine Übermittlungsvorrichtung
zum Übermitteln von
Ausgangssignalen, die vom Messteil entnommen sind, oder von Signalen,
die nach dem Verarbeiten der Ausgangssignale erhalten wurden, als
Funksignale; sowie einen Abschnitt eines Bauteils, welches getrennt
ausgebildet ist von einem die Sensoreinheit stützenden Bauteil und welche
wenigstens einen Teil eines Empfangsapparates zum Empfangen der
von der Übermittlungsvorrichtung übermittelten Funksignale
umfasst.
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Gemäß Anspruch
3 wird eine Wälzlagereinheit
mit einem Sensor wie in Anspruch 1 vorgesehen, wobei die Sensoreinheit
umfasst: einen Messteil zum Messen von Temperaturen und/oder Vibrationen;
einen Speicher von Aufzeichnen von aus dem Messteil entnommenen
Ausgangssignalen oder von Signalen, die nach dem Verarbeiten der
Ausgangssignale erhalten sind, sowie von Einträgen, die bezüglich der Wälzlager
verwaltet werden sollen; sowie einen mit einer externen Eingabe/Ausgabevorrichtung
verbindbaren Verbinder, wobei die externe Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung
eine Eingabe zum Aufzeichnen von solchen Daten in einen Speicher
aufweist, die bezüglich
der Wälzlager
zu verwaltende Einträge
repräsentieren,
sowie einen Ausgabeabschnitt zum Ausgeben von aus dem Speicher entnommenen
Daten.
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Gemäß Anspruch
5 wird eine Wälzlagereinheit
mit einem Sensor wie in Anspruch 1 zur Verfügung gestellt, wobei die Sensoreinheit
umfasst: einen Messteil zum Messen von Temperaturen und/oder Vibrationen;
einen Speicher zum Aufzeichnen von Daten, die aus dem Messteil entnommene
Ausgangssignale oder nach dem Verarbeiten der Ausgangssignale erhaltene
Signale sowie Einträge
repräsentieren,
die bezüglich
des Wälzlagers
verwaltet werden sollen; eine erste Übermittlungsvorrichtung zum Übermitteln
von die Daten repräsentierenden
Signalen als Funksignale; sowie eine erste Empfangsvorrichtung und
einen Abschnitt eines Bauteils, das separat ausgebildet ist von
einem die Sensoreinheit tragenden Bauteil und wenigstens einen Teil
einer zweiten Empfangsvorrichtung zum Empfangen der von der ersten Übertragungs-Vorrichtung übertragenen Funksignale
umfasst, und einen Teil einer zweiten Übertragungs-Vorrichtung zum Übertragen
der Daten, die die bezüglich
des Wälzlagers
zu verwaltenden Einträge
als Funksignale repräsentieren;
wobei die erste Empfangsvorrichtung die von der zweiten Übermittlungsvorrichtung übermittelten
Funksignale empfängt.
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Gemäß Anspruch
6 wird eine Mehrreihen-Wälzlagereinheit
zur Verfügung
gestellt (insbesondere eine Doppelreihen-Wälzlagereinheit), die eine Sensoreinheit
wie in einem der Ansprüche
2 bis 5 aufweist.
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Gemäß Anspruch
7 wird eine Mehrreihen Wälzlagereinheit
(insbesondere eine Doppelreihen-Wälzlagereinheit) vorgesehen
zur Verwendung in einem Walzen-Stutzen zum Unterstützen der
Drehung einer Walze in einer Walzstraße in einem Metall-Walzwerk,
umfassend die Sensoreinheit gemäß einem
der Ansprüche
2 bis 5.
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Gemäß Anspruch
8 wird eine Mehrreihen-Wälzlagereinheit
(insbesondere eine Doppelreihen-Wälzlagereinheit) vorgesehen
zur Verwendung an einem Walzen-Stutzen zum Unterstützen der
Rotation einer Walze in einer Walzstraße in einer Anlage zur Papierherstellung,
umfassend eine Sensoreinheit gemäß einem
der Ansprüche
2 bis 5.
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Bei
Verwendung der wie vorstehend beschrieben strukturierten Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung
können
die Ergebnisse, die repräsentiert
werden durch die vom Messteil entnommenen Ausgangssignale oder durch
die nach dem Verarbeiten jener Ausgangssignale erhaltenen Signale,
ausgegeben werden zu einem Ausgabe-Abschnitt einer Ausgabe-Vorrichtung,
die auf der Seite der Empfängervorrichtung
angeordnet ist, oder zu einem Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung,
um auf diese Weise dem Betriebspersonal eine leichtere Bestätigung darüber zu erlauben,
ob ein abnormaler Zustand im Wälzlager
vorliegt oder nicht. Zudem entfällt
die Notwendigkeit, einen Kabelbaum oder ein Kabel zum Entnehmen
der vorstehenden Signale herauszuführen von einem Bauteil zum
Anpassen und Fixieren eines äußeren Rings oder
eines inneren Rings, was das Ersetzen des Bauteils zum Anpassen
und Fixieren des äußeren Rings
oder des inneren Rings und des Wälzlagers
erleichtert.
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Darüber hinaus
kann, weil die Sensoreinheit auf einem Abschnitt des Wälzlagers
angeordnet ist, die Genauigkeit und Präzision der Messung von Temperaturen
und Vibrationen des Wälzlagers
gesteigert werden. Die Ausgabevorrichtung oder die externe Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung, die
in Abhängigkeit von
den gemessenen Werten bezüglich
der Temperaturen und Vibrationen verwendet wird, um das Bedienpersonal über das
Vorliegen oder Nicht-Vorliegen
eines abnormalen Zustands im Wälzlager
in Kenntnis zu setzen, muss nicht über Drähte oder einen Kabelbaum mit
der Sensoreinheit verbunden werden (gemäß dem ersten und vierten Aspekt
der Erfindung); oder die Sensoreinheit kann einen Verbinder umfassen,
der zum Verbinden der Sensoreinheit mit der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung verwendet
wird (gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung). Dies kann das Ersetzen des Bauteils zum Anpassen
und Fixieren des äußeren Rings
oder des inneren Rings und des Wälz lagers
weiter erleichtern. Im Fall einer Wälzlagereinheit mit einem Sensor
gemäß dem zweiten
oder vierten Aspekt der Erfindung können ferner diejenigen Daten,
die bezüglich
der Wälzlagereinheiten
zu verwaltende Einträge
repräsentieren,
in den Speicher aufgezeichnet werden mittels des Eingabe-Abschnitts
des mit der Sensoreinheit verbundenen, externen Eingabe/Ausgabe-Gerätes oder
eines in der zweiten Übertragungs-Vorrichtung
vorgesehenen Eingabeabschnitts. Fast gleichzeitig mit dem Zusammenbau
des Wälzlagers
kann das Bedienpersonal die vorstehend genannten Daten in der Umgebung
desjenigen Ortes aufzeichnen, an dem der Zusammenbau stattfindet,
was nicht nur Fehler beim Aufzeichnen der Daten reduziert, sondern
auch das Aufzeichnen der Daten erleichtert.
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Kurze
Beschreibung der Zeichnungen:
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1 ist
eine Schnittansicht einer Hälfte
eines ersten Ausführungsbeispiels
einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht einer
Manschette und einer Sensoreinheit zur Verwendung im ersten Ausführungsbeispiel,
wenn sie in 1 von rechts betrachtet werden;
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3 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Sensoreinheit und
eines Aufbewahrungsgehäuses;
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4 ist
ein Blockdiagramm der im ersten Ausführungsbeispiel verwendeten
Sensoreinheit;
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5 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht einer
Halte-Abdeckung und einer Empfangsantenne bei der Verwendung im
ersten Ausführungsbeispiel, wenn
sie in 1 aus der linken Richtung betrachtet werden;
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6 ist
ein Blockdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels der Sensoreinheit;
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7 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht einer
Halte-Abdeckung und einer Empfangsantenne, die im zweiten Ausführungsbeispiel
einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung
verwendet werden;
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8 ist
eine Schnittansicht einer Hälfte
eines dritten Ausführungsbeispiels
einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung;
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9 ist
eine Schnittansicht einer Hälfte
eines Vier-Reihen-Wälzlagers
mit konischen Wälzelementen
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel einer
Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung;
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10 ist
eine Schnittansicht einer Hälfte
einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor, die kein Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt;
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11 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Sensoreinheit und
eines Aufbewahrungsgehäuses
zur Verwendung im Lager gemäß 10,
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12 ist
ein Blockdiagramm der im Lager gemäß 10 verwendeten
Sensoreinheit;
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13 ist
ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der im Lager
gemäß 10 verwendeten
Sensoreinheit;
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14 ist
eine Schnittansicht einer Hälfte
einer weiteren Wälzlagereinheit
mit einem Sensor, die kein Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung
darstellt;
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15 ist
eine Schnittansicht einer Hälfte
eines fünften
Ausführungsbeispiels
einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung,
entsprechend dem in 1 gezeigten Abschnitt A;
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16 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Sensoreinheit und
eines Aufbewahrungsgehäuses
zur Verwendung im fünften
Ausführungsbeispiel;
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17 ist
ein Blockdiagramm der im fünften Ausführungsbeispiel
verwendeten Sensoreinheit; und
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18 ist
ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der im fünften Ausführungsbeispiel
verwendeten Sensoreinheit.
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Detaillierte Beschreibung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Die 1 bis 5 zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der vorliegenden
Erfindung, korrespondierend zu einem zweiten Aspekt der Erfindung. In
diesem Ausführungsbeispiel
ist eine Wälzlagereinheit
mit einem Sensor eingebaut in die Rotation unterstützende Abschnitte
in zwei Endabschnitten in axialer Richtung einer Hilfswalze 2 in
einem Walzwerk oder einer Walzstraße 1, die zum Walzen
von metallenem Material wie Eisen und Stahl verwendet wird. Ein
Walzen-Stutzen 4, der in dem zentralen Abschnitt zwischen
den beiden in axialer Richtung gesehenen Endflächen der Hilfswalze 2 angeordnet
ist, ist rotierbar mittels eines Vier-Reihen-Wälzlagers 6 mit zylindrischen
Wälzelementen
innerhalb eines Gehäuses 5 abgestützt, welches
sich selbst in Betrieb nicht dreht. Das zylindrische Vier-Reihen-Wälzlager 6,
eine Sensoreinheit 7 und ein Empfangsgerät 8 kooperieren
zusammen, indem sie die vorliegende Lagereinheit 3 mit
einem Sensor bilden. Unter diesen drei Elementen umfasst das zylindrische
Vier-Reihen-Wälzlager 6 eine
Vielzahl von zylindrischen Wälzelementen 13, 13,
die jeweils aufgenommen sind zwischen innere Laufbahnen 10, 10,
die in den äußeren Umfangsoberflächen eines
Paars von auf die äußere Oberfläche des
Wälzen-Stutzens 4 angepassten
und fixierten, inneren Ringen 9, 9 vorgesehen sind,
und äußeren Laufwegen 12, 12,
die in den inneren Umfangsflächen
eines Paars von an die innere Fläche
des Gehäuses 5 angepassten
und fixierten, äußeren Ringen 11, 11 vorgesehen
sind.
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Ferner
ist ein Zwischensitz 14 zwischen das Paar von äußeren Ringen 11, 11 eingesetzt,
und gleichzeitig ist ein Paar von Manschetten 15, 15 so angeordnet,
dass sie auf den beiden Seiten in axialer Richtung der übereinander
angeordneten beiden Ringe 11, 11 und dem Zwischensitz 14 angeordnet sind.
Zudem werden die jeweiligen zylindrischen Wälzelemente 13, 13 von
Halteelementen 16, 16 gehalten. An dem in axialer
Richtung äußeren Endabschnitt
des Gehäuses 5 ist
eine Halte-Abdeckung 17 in solch einer Weise befestigt,
dass eine Oberfläche
der Halte-Abdeckung 17 nahe dem äußeren Durchmesserabschnitt
der in axialer Richtung inneren Oberfläche (in 1: die linke
Seiten-Oberfläche)
anstößt an die
in axialer Richtung äußere Endfläche des
Gehäuses 5.
Um dies zu erreichen, sind, während
der Abschnitt nahe dem äußeren Umfang der
in axialer Richtung inneren Oberfläche der Halte-Abdeckung 17 anstößt gegen
die in axialer Richtung äußere Oberfläche des
Gehäuses 5,
eine Vielzahl von Bolzen 18 eingesetzt durch Durchgangslöcher 75,
die in einem Teil der Halte-Abdeckung 17 geformt sind,
und die führenden
Abschnitte der Schrauben- Abschnitte
der jeweiligen Bolzen 17 sind über ein Gewinde verbunden mit
und fest angezogen in einem Schraubenloch 76, das in der
in axialer Richtung gesehen äußeren Endoberfläche des
Gehäuses 5 geformt
ist. In diesem Zustand sind die Paare von äußeren Ringen 11, 11,
die Paare von Manschetten 15, 15 und deren jeweilige
Zwischensitze 14 gehalten durch und zwischen dem in radialer
Richtung mittleren Abschnitt einer in axialer Richtung inneren Oberfläche der
Halte-Abdeckung 17 und einer auf der inneren Umfangsoberfläche des
in axialer Richtung inneren Endabschnitts (in 1:
der linke Endabschnitt) des Gehäuses 5 geformten,
gestuften Oberfläche 19.
Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
nicht nur ein zylindrischer Abschnitt 20 mit einem kleineren
Durchmesser in dem in axialer Richtung zentralen Abschnitt zwischen
den beiden in axialer Richtung gesehenen Endabschnitten des Walzenstutzens 4 vorgesehen,
sondern zudem ist ein konisches Vier-Reihen-Wälzlager 21 zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 20 und der inneren Umfangsoberfläche der
Halte-Abdeckung 17 eingefasst.
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Die
Sensoreinheit 7 ist an einem in axialer Richtung äußeren Endabschnitt
(in 1: am rechten Endabschnitt) an einer (in 1:
der rechten) des Paares von Manschetten 15, 15 gehalten.
Um dies zu erreichen, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein bogenförmiger Nut-Abschnitt 22 auf
einem Abschnitt in Umfangsrichtung auf der in axialer Richtung äußeren End-Oberfläche einer
Manschette 15 geformt. Und die bogenförmige Sensoreinheit 7 ist
innerhalb des Nut-Abschnitts 22 gehalten.
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Wie
in den 3 und 4 gezeigt, umfasst die Sensoreinheit 7 einen
Messteil 23, einen Steuerteil 24, eine Übertragungs-Vorrichtung 25 sowie
eine Energieversorgung 26 zum Betreiben der jeweiligen Teile 23 bis 25.
Der Messteil 23 umfasst einen Vibrationssensor (Beschleunigungssensor) 27 und
einen Temperatursensor 28. Ferner umfasst der Steuerteil 24 ein
Paar von Vergleichs-Schaltungsabschnitten 29, 29,
welche, wenn immer eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Anschalten
der Energieversorgung 26 verstrichen ist, Messwerte, die
durch Entnahme von den Sensoren 27 und 28 erhaltene
Ausgangssignale repräsentiert
werden, vergleichen mit deren jeweils voreingestellten Schwellenwerten,
und einen Signalübertragungssteuerabschnitt 30,
dessen Funktion nicht nur im Zusammensetzen der mittels der beiden
Vergleichs-Schaltungsabschnitten 29, 29 erhaltenen
Vergleichsergebnisse besteht, sondern auch dem Gestatten der Übertragung
der zusammengesetzten Signale als Funksignale (Funkwellen) mittels
der Übertragungs-Vorrichtung 25.
Die Übertragungs- Vorrichtung 25 umfasst
einen Hauptkörperabschnitt 33 und
einen Übertragungsantennenabschnitt 32,
der mit dem Hauptkörperabschnitt 31 verbunden
ist.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die Energieversorgung 26, der Messteil 23,
der Steuerteil 24 und der Hauptkörperabschnitt 31 der Übertragungs-Vorrichtung 25,
die jeweils die Sensoreinheit 7 bilden, unterstützt innerhalb
eines Aufbewahrungsteils 34, das ein aus synthetischem
Harz gebildetes Aufnahmegehäuse 33 bildet;
und der Übertragungsantennenabschnitt 32 ist
vorgesehen auf der Seitenoberfläche
eines als flache Platte geformten Abdeckungsabschnitts 35,
welcher das Aufbewahrungsgehäuse 33 bildet.
Der Übertragungsantennenabschnitt 32 ist
als wellenförmige,
dünne Leiterbahn gebildet
und auf die Seitenoberfläche
des Abdeckungsteils 35 aufgedruckt. Und der Endabschnitt des Übertragungsantennenabschnitts 32 und
des Hauptkörperabschnitts 31 der Übertragungs-Vorrichtung 25 sind
miteinander über
einen Leiter 36 verbunden. Der Abdeckungsabschnitt 35 ist
mittels Schrauben 37, 37 mit dem Aufbewahrungsteil 34 in
solch einer Weise verbunden, dass der Aufbewahrungsteil die jeweiligen
Teile 23, 24 und 31 der Sensoreinheit 7 unterstützt. Und
während
die Sensoreinheit 7 auf dem Aufbewahrungsgehäuse 33 in
dieser Weise unterstützt
wird, wird die Sensoreinheit 7 innerhalb des in der Manschette 15 geformten
Nut-Abschnitts 22 gehalten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
entspricht eine solche Manschette 15 dem im zweiten Aspekt
der Erfindung (im zweiten Anspruch) bezeichneten Endabschnitt-Bauteil.
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Andererseits
ist an einer Position des in radialer Richtung mittleren Abschnitts
der in axialer Richtung inneren Oberfläche der Halte-Abdeckung 17, die
im Wesentlichen der in der vorgenannten, einen Manschette 15 gehaltenen
Sensoreinheit gegenüberliegt,
eine Empfangsantenne 38 vorgesehen, die das Empfangsgerät 8 bildet.
Wie in 5 gezeigt, ist diese Empfangsantenne 38 zusammengesetzt
aus einem dünnen
Leiter 8, der auf ein bogenförmiges Substrat 39 aufgedruckt
ist. Und ein Kabel 41, dessen eines Ende verbunden ist
mit dem Endabschnitt des dünnen
Leiters 40, ist in axialer Richtung in die Halte-Abdeckung 17 eingefügt, während das
andere Ende des Kabels 40 verbunden ist mit einem Verbinder 42,
der vorgesehen ist auf einer in axialer Richtung äußeren Oberfläche (in 1:
der Oberfläche auf
der rechten Seite) der Halte-Abdeckung 17. Und mit dem
Verbinder 42 ist ein Stecker 45 verbunden, der
auf dem anderen Endabschnitt eines Kabels 44 vorgesehen
ist, dessen einer Endabschnitt verbunden ist mit einem Hauptkörperabschnitt 43,
um das Empfangsgerät 8 zu
bilden. Das Empfangsgerät 8 ist in
der Lage, mittels der Empfangsantenne 38 Funksignale zu
empfangen, die von der Sensoreinheit 7 übermittelt werden. Und an der
Seite des das Empfangsgerät 8 bildenden
Hauptkörperabschnitts 23 ist eine
Ausgabevorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen. Wenn das Empfangsgerät 8 Funksignale
empfängt, gibt
diese Ausgabevorrichtung die Vergleichsergebnisse der Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29, die
durch die vorliegenden Funksignale repräsentiert werden, weiter an
dem Ausgabeabschnitt der Ausgabevorrichtung, beispielsweise an einen
Display-Abschnitt.
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Mit
der wie vorstehend beschrieben strukturierten Wälzlagereinheit mit einem Sensor
gemäß der Erfindung
kann in einem Fall, in dem ein Bedienpersonal die an dem Ausgabeabschnitt
der Ausgabevorrichtung ausgegebenen Ergebnisse überwacht, das Bedienpersonal
das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines abnormalen Zustands in
dem zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 überprüfen. Zudem
vergleicht im vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Steuerabschnitt 24 der Sensoreinheit 7 den
durch den Messabschnitt 24 gemessenen Wert immer dann,
wenn ein vorgegebener Zeitabschnitt verstrichen ist, mit dem vorgegebenen
Schwellenwert, und gestattet der Übertragungs-Vorrichtung 25 die Übertragung
des Vergleichsergebnisses als Funksignal. Folglich kann der Energieverbrauch
der Energieversorgung 26 in der Sensoreinheit 7 reduziert
werden im Vergleich zu einer Struktur, in welcher der Steuerteil
ständig
eine Vergleichsoperation durchführt
und die Vergleichsergebnisse als Funksignale übermittelt.
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Um
ferner im vorliegenden Ausführungsbeispiel
die von den Vergleichs-Schaltungsabschnitten 29, 29 verarbeiteten
Signale zu der vorstehend beschriebenen Ausgabe-Vorrichtung zu übermitteln,
ist der aus dem Hauptkörperabschnitt 43 des
Empfangsgerätes 8 herausgeführte Endabschnitt
des Kabels 44 verbunden mit einem Verbinder 42,
der in einem Teil der Halte-Abdeckung 17 angeordnet ist. Folglich
muss im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht
mehr ein Kabelbaum oder ein Kabel zum Entnehmen der Signale aus
einem Abschnitt des Gehäuses
herausgeführt
werden. Beim Ersetzen der Hilfswalze 2 und des zylindrischen
Vier-Reihen-Wälzlagers 6 durch
einfaches Entfernen der Halte-Abdeckung 17 vom
Gehäuse
ist es folglich möglich
zu verhindern, dass das Kabel 44 mit dem Arbeitsschritt des
Ersetzens der Hilfswalze 2 und des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 interferiert,
was den vorliegenden Arbeitsschritt des Ersetzens erleichtern kann.
Weil in diesem Ausführungsbeispiel
der Stecker 45 auf dem Endabschnitt des Kabels 44 verbunden
ist mit dem an der Halte-Abdeckung 17 angeordneten Verbinder 42,
ist es durch einfaches Entfernen des Steckers 45 vom Verbinder 42 ebenfalls
möglich zu
verhin dern, dass das Kabel 44 mit dem Arbeitsschritt des
Ersetzens interferiert. Dies macht es möglich, den Arbeitsschritt des
Ersetzens oder Austauschens mit höherer Effizienz durchzuführen.
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Da
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Sensoreinheit 7 mit dem Messteil 23 gehalten
ist auf einem Abschnitt einer der das zylindrische Vier-Reihen-Wälzlager 6 bildenden
Manschetten 15, 15, können im Vergleich zu einer
Struktur, in der ein Temperatursensor und ein Vibrationssensor auf
einem Abschnitt des Gehäuses 5 angeordnet
sind, die gemessenen Werte der Temperaturen und Vibrationen des zylindrischen
Vier-Reihen-Wälzlagers 6 sowie
das Ermitteln eines abnormalen Zustands des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 basierend
auf diesen Messwerten in ihrer Genauigkeit verbessert werden. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist an der Sensoreinheit 7 die Übertragungs-Vorrichtung 25 angeordnet,
die in der Lage ist, Funksignale zum Repräsentieren der Vergleichsergebnisse
zwischen den vorstehend genannten Messwerten der Temperaturen und
Vibrationen und deren jeweiligen Schwellenwerten zu übermitteln.
Zur gleichen Zeit ist in einem Abschnitt der Halte-Abdeckung 17 das
Empfangsgerät 8 angeordnet,
das zum Empfangen dieser Funksignale dient. Dies kann die Notwendigkeit
vermeiden, die Ausgabe-Vorrichtung zum Informieren des Bedienpersonals über das
Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines abnormalen Zustands im zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 über Drähte oder
einen Kabelbaum mit der Sensoreinheit 7 zu verbinden. Dank dieses
Umstands kann der Arbeitsschritt des Ersetzens der Hilfswalze 2 und
des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 einfacher
durchgeführt
werden.
-
Es
sei festgehalten, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Sensoreinheit 7 auf
einem Abschnitt einer der Manschetten 15 getragen ist, während sie
auf dem Aufbewahrungsgehäuse 33 getragen
ist. Alternativ kann jedoch auch auf das Aufbewahrungsgehäuse 33 verzichtet
werden, und die jeweiligen Teile 23 bis 26 zur
Bildung der Sensoreinheit 7 können direkt auf einem Abschnitt
einer der vorstehend genannten Manschetten getragen sein. Zudem ist
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Sensoreinheit 7 in einem Nutabschnitt 22 gehalten,
der in Umfangsrichtung in einer der Manschetten 15 vorgesehen
ist. Alternativ dazu kann jedoch in einem Abschnitt der vorstehend
genannten Manschette in deren Umfangsrichtung ein Durchgangsloch
gebildet sein, welches sich in axialer Richtung durch die Manschette 15 erstreckt,
und die Sensoreinheit 7 kann in diesem Durchgangsloch gehalten
sein. Zudem können
im Unterschied zum vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 6 gezeigt,
die Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29 (siehe 4)
vom zur Sensoreinheit 7 gehörenden Steuerteil 24 fortgelassen
sein, und der Steuerteil 24 kann allein durch den Übertragungs-Steuerabschnitt 30 gebildet
sein. In dieser Struktur erlaubt der Steuerteil 24 jeweils
nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne der Übertragungs-Vorrichtung 25 die Übertragung
von Signalen als Funksignale, welche die durch den Messteil 23 ermittelten
Messwerte der Temperaturen und Vibrationen des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 repräsentieren.
Folglich werden in diesem Fall die Messwerte der Temperaturen und
Vibrationen als solche (d. h. nicht im Vergleich mit ihren jeweiligen Schwellenwerten)
an den Ausgabeabschnitt der Ausgabevorrichtung auf der Seite des
Empfangsgerätes 8 ausgegeben.
Daher kann alternativ in der Ausgabevorrichtung ein Vergleichs-Schaltungsabschnitt
zum Vergleichen der Messwerte mit den vorgegebenen Schwellenwerten
vorgesehen sein, und die durch diesen Vergleichs-Schaltungsabschnitt
erhaltenen Vergleichsergebnisse können an den vorstehend genannten
Ausgabeabschnitt ausgegeben werden.
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Im
Folgenden zeigt 7 ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung,
entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel
ist in einem in Durchmesser-Richtung mittleren Abschnitt der in
axialer Richtung inneren Fläche
(in 7: der Frontseitenfläche) der Halte-Abdeckung 17 eine
im Wesentlichen kreisringförmige
Empfangsantenne 38a in solch einer Weise angeordnet, dass
sie konzentrisch mit der Halte-Abdeckung 17 ist. Und ein
Abschnitt der Empfangsantenne 38a in deren Umfangsrichtung
ist gegenüberliegend
angeordnet zur Sensoreinheit 7 (siehe 1 und 2),
welche auf der vorstehend erwähnten, einen
Manschette angeordnet ist. In dem solchermaßen strukturierten Ausführungsbeispiel
ist in dessen Benutzung, sogar wenn die vorstehend genannte eine
Manschette 15 relativ zur Halte-Abdeckung 17 rotiert,
die Sensoreinheit 7 auf der einen Manschette 15 gegenüberliegend
angeordnet zu einem Abschnitt der Empfangsantenne 38a,
so dass von der Sensoreinheit übermittelte
Funksignale hervorragend mittels des Empfangsgerätes 8 empfangen werden
können.
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Die übrigen Strukturen
und Arbeitsschritte des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ähnlich zum
oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel,
so dass deren Darstellung und Beschreibung hier entfallen kann.
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Im
Folgenden zeigt 8 ein drittes Ausführungsbeispiel
eines Wälzlagers
mit einem Sensor gemäß der Erfindung,
welches ebenfalls dem zweiten Aspekt der Erfindung entspricht.
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In
dem Fall einer Wälzlagereinheit 3 mit
einem Sensor gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist der Walzen-Stutzen 47 einer Arbeitswalze 46 so
abgestützt,
dass er relativ zu einem Gehäuse 48 rotierbar
ist. Zudem umfasst die vorliegende Wälzlagereinheit mit einem Sensor 3 ein
konisches Vier-Reihen-Wälzlager 49,
d. h. ein Vier-Reihen-Wälzlager
mit konischen Wälzelementen.
Dieses konische Vier-Reihen-Wälzlager 49 umfasst
eine Vielzahl von zylindrischen (konischen) Wälzelementen 54, 54,
die eingesetzt sind zwischen innere Laufwege 51, 51,
die in der äußeren Umfangsoberfläche eines
Paars von inneren Ringen 50, 50 ausgebildet sind,
die angepasst sind und befestigt sind auf der äußeren Oberfläche des
Walzen-Stutzens 47 der Arbeitswalze 46, und einer
Vielzahl von äußeren Laufwegen 53, 53,
die in den inneren Umfangsoberflächen
eines Paars von drei äußeren Ringen 52a, 52b vorhanden
sind, welche angepasst sind an und befestigt sind auf der inneren
Oberfläche
des Gehäuses 5.
Zudem ist nicht nur eine Halte-Abdeckung 17 befestigt auf
dem in axialer Richtung äußeren Endabschnitt
(in 8: dem rechten Endabschnitt) des Gehäuses 5,
sondern zwischen der in axialer Richtung inneren Oberfläche (in 8:
der rechten Seitenoberfläche)
der Halte-Abdeckung 17 und einer in der inneren Umfangsoberfläche des
in axialer Richtung inneren Endabschnitts (in 8:
des linken Endabschnitts) des Gehäuses 5 gebildeten,
gestuften Oberfläche 19 sind
auch die jeweiligen äußeren Ringe 52a, 52b und
ein Paar von Zwischensitzen 14, 14 befestigt,
welche zwischen diese äußeren Ringe 52a, 52b eingesetzt
sind. Auf dem in axialer Richtung äußeren Endabschnitt (in 8:
dem rechten Endabschnitt) des äußersten
Rings 52a dieser drei äußeren Ringe 52a, 52b,
welcher in axialer Richtung an der äußeren Endseite (in 8:
der rechten Endseite) liegt, ist eine Sensoreinheit 7 angeordnet.
Zudem ist in einer Position auf der in axialer Richtung inneren
Oberfläche
der Halte-Abdeckung 17, die im Wesentlichen der Sensoreinheit 17 gegenüberliegt,
eine das Empangs-Gerät 8 bildende
Empfangsantenne 38 angeordnet.
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Weil
in dem solchermaßen
strukturierten dritten Ausführungsbeispiel
die Sensoreinheit 7 direkt auf einem Abschnitt des äußeren Rings 52a angeordnet
ist, welcher auf der in axialer Richtung äußeren Endseite liegt, kann
die Genauigkeit der Ermittlung eines abnormalen Zustands des konischen
Vier-Reihen-Wälzlagers 49 weiter
verbessert werden. Die übrigen
Strukturen und Arbeitsschritte des vorliegenden Ausführungsbeispiels
sind ähnlich
zum oben beschriebenen und mit Bezug auf die 1 bis 5 erläuterten
ersten Ausführungsbeispiel,
und folglich kann die Darstellung und Beschreibung davon hier entfallen.
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Im
Folgenden zeigt 9 ein viertes Ausführungsbeispiel
einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung,
welches ebenfalls einem zweiten Aspekt der Erfindung entspricht.
In diesem Ausführungsbeispiel
umfasst die Sensoreinheit mit einem Sensor – ähnlich wie das in 8 gezeigte, dritte
Ausführungsbeispiel – ein konisches
Vier-Reihen-Wälzlager 49.
Insbesondere sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf den beiden
Endabschnitten in axialer Richtung des konischen Vier-Reihen-Wälzlagers 49 ein
Paar von kreisringförmigen
Dichtungshaltern 55, 55 in solch einer Weise angeordnet,
dass die beiden Dichtungshalter 55, 55 eine Vielzahl
von äußeren Ringen 52a, 52b und
von Zwischensitzen 14, 14 in axialer Richtung
zwischen sich halten. Die äußeren Umfangskantenabschnitte von
Dichtringen 56, 56 sind jeweils gesichert an den inneren
Umfangsoberflächen
der Dichtungshalter 55, 55, während die inneren Umfangskantenabschnitte der
Dichtringe 56, 56 jeweils gleitbar in Kontakt
stehen mit dem gesamten Umfang der Endabschnitte in axialer Richtung
der äußeren Umfangsoberflächen eines
Paars von inneren Ringen 50, 50. Und die beiden
Endabschnitte eines Innenraums des konischen Vier-Reihen-Wälzlagers 49 sind
durch die jeweiligen Dichtringe 56, 56 geschlossen.
Speziell umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Paar
von Dichtungshaltern 55, 55 der eine Dichtungshalter 55 (in 9:
der rechte) einen in seiner in axialer Richtung äußeren Oberfläche (in 9:
der rechten Seitenoberfläche)
gebildeten Nutabschnitt 22, und eine Sensoreinheit 7 ist
in diesem Nutabschnitt 22 gehalten. Im Fall des vorliegenden
Ausführungsbeispiels entspricht
der vorstehend erwähnte,
eine Dichtungshalter 55 einen Endabschnitt-Bauteil gemäß dem zweiten
Aspekt (Anspruch 2) der Erfindung.
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Die übrigen Strukturen
und Arbeitsschritte im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zum vorstehend
mit Bezug auf 8 beschriebenen, dritten Ausführungsbeispiel,
so dass deren wiederholte Darstellung und Beschreibung hier entfallen
können.
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Im
Folgenden zeigen 10 und 12 eine
Wälzlagereinheit
mit einem Sensor, welche kein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
darstellt. In diesem Wälzlager
umfasst die Sensoreinheit 7 im Gegensatz zu dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
keinen Übertragungs-Steuerabschnitt 30 und
keine Übertragungs-Vorrichtung 25 (siehe 4 und 6),
welche zum Übertragen von
die mittels des Messteils 23 ermittelten Messwerte repräsentierenden
Signale aus Funksignale dienen, sondern statt dessen einen Verbinder 57.
Und ein Steuerteil 24, der einen Teil der Sensoreinheit 7 bildet,
ist zusammengesetzt aus einem Paar von Vergleichs-Schaltungsabschnitten 29, 29,
einem Speicher 58 und einem Schnittstellenabschnitt 59.
Die Sensoreinheit 7 ist gehalten auf einem Abschnitt von einer
(in 10: der rechten Manschette 15) eines Paars
von Manschetten 15, 15 zur Bildung des zylindrischen
Vier-Reihen-Wälzlagers;
und während
eine Halte-Abdeckung 17 anstößt an die vorstehend genannte,
eine Manschette 15, ist der Verbindungsabschnitt des Verbinders 57 gegenüberliegend
angeordnet zur in axialer Richtung inneren Oberfläche (in 10:
der linken Seitenoberfläche)
der Halte-Abdeckung 17. Andererseits ist in einer Position
auf einem Abschnitt der in axialer Richtung inneren Oberfläche der
Halte-Abdeckung 17, die gegenüberliegt zum Verbindungsabschnitt
des Verbinders 57, ein Stecker 60 in solch einer
Weise angeordnet, dass der Verbindungsabschnitt des Steckers 60 von
der in axialer Richtung inneren Oberfläche der Halte-Abdeckung 17 hervorsteht.
Und der Stecker 60 und der Verbinder 57 sind miteinander
verbunden. Darüber
hinaus ist der Stecker 60 über ein in axialer Richtung
in die Halte-Abdeckung 17 eingefügtes Kabel 41 verbunden mit
einem Verbinder 42, welcher auf der in axialer Richtung äußeren Oberfläche (in 10:
der rechten Seitenoberfläche)
der Halte-Abdeckung 17 angeordnet ist. An den Verbinder 42 kann
ein Stecker angebunden werden, welcher auf dem Endabschnitt eines vom
externen Eingabe/Ausgabe-Gerät
(nicht gezeigt) herangeführten
Kabels angeordnet ist. Die externe Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung umfasst
einen Eingabeteil zum Aufzeichnen von die bezüglich des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu
verwaltenden Einträge
repräsentierenden
Daten in den vorstehend genannten Speicher 58, einen Ausgabeteil zum
Ausgeben der aus dem Speicher 58 entnommenen Daten, sowie
einen Steuerteil.
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Unmittelbar
nach dem Zusammenbau solch einer Wälzlagereinheit mit einem Sensor
wird ein auf dem Endabschnitt eines von der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung
herangeführten
Kabels vorgesehener Stecker verbunden mit dem Verbinder 42, der
auf der in axialer Richtung äußeren Oberfläche der
Halte-Abdeckung 17 angeordnet ist. Bereits in der Umgebung
desjenigen Ortes, an dem die vorliegende Wälzlagereinheit mit einem Sensor
zusammengebaut wurde, können
diejenigen Daten durch einen am externen Eingabe/Ausgabe-Gerät gebildeten
Eingabeabschnitt eingegeben werden, welche die Einträge repräsentieren,
die bezüglich
des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 verwaltet
werden sollen, beispielsweise dessen Identifikationsnummer, dem
Zeitpunkt von dessen Benutzungsaufnahme, die Zusammenbauposition,
die Präzision
des Lagers sowie die Nummern des Gehäuses 5 und der Hilfswalze 2.
Diese Daten werden mittels des Schnittstellenabschnitts 59 in
den Speicher 58 aufgezeichnet. Wenn dieser Arbeitsschritt
vollendet ist, wird der auf dem Endabschnitt des vom externen Eingabe/Ausgabegerät herangeführten Kabels vorgesehene
Stecker von dem an der Halte-Abdeckung 17 angeordneten
Verbinder 42 getrennt.
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Wenn
sich solch eine Wälzlagereinheit
mit einem Sensor in Benutzung befindet, vergleichen die jeweiligen
der Sensoreinheit 7 zugehörigen Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29 jeweils
nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne die durch den Messteil 23 ermittelten
Messwerte mit deren jeweiligen Schwellenwerten. Die Vergleichsergebnisse
repräsentierende
Daten werden im Speicher 58 aufgezeichnet. Wenn ein Bedienpersonal
ermitteln möchte,
ob im vorliegenden, zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 während dessen
Benutzung ein abnormaler Zustand vorliegt oder nicht, wird ein auf
einem Endabschnitt eines vom externen Eingabe/Ausgabe-Gerät herangeführten Kabels
vorgesehener Stecker verbunden mit dem Verbinder 42, der
auf der Halte-Abdeckung 17 angeordnet ist. Und in dem Eingabeabschnitt
der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung wird der Befehl eingegeben,
die bezüglich des
Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu
verwaltenden Einträge
und die Vergleichsergebnisse der jeweiligen Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29 an
dem Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung auszugeben.
In Übereinstimmung
mit diesem Befehl liest der Steuerabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung
die Daten aus dem Speicher 58 durch den Schnittstellenabschnitt 59 aus und
erlaubt dem Ausgabeabschnitt die Ausgabe der solchermaßen ausgelesenen
Ergebnisse.
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In
der solchermaßen
strukturierten Wälzlagereinheit
mit einem Sensor können,
wenn das Bedienpersonal einen vorgegebenen Befehl in den Eingabeabschnitt
der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung eingibt, die durch die
Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29 erhaltenen
Vergleichsergebnisse an den Ausgabeabschnitte der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung ausgegeben
werden, um dadurch auf einfache Weise überprüfen zu können, ob in dem zylindrischen
Vier-Reihen-Wälzlager 6 ein
abnormaler Zustand vorliegt oder nicht. Zudem können durch den Ausgabeabschnitt
der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung die bezüglich des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu
verwaltenden Einträge, wie
dessen Identifikationsnummer und der Zeitpunkt von dessen Benutzungsaufnahme,
auf einfache Weise überprüft werden.
Zudem können
nicht nur die Identifikationsnummer und der Zeitpunkt der Benutzungsaufnahme
des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6,
sondern auch die mittels der Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29 erhaltenen
Vergleichsergebnisse an den Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung übertragen werden,
so dass sogar in einem Fall, bei dem in einer Walzanlage 1 eine
Vielzahl von Wälzla gern
in Benutzung sind, die Zuordnung der an den Ausgabeabschnitt ausgegebenen
Ergebnisse zu dem zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 auf einfache
Weise bestätigt
werden kann. Zudem können
mittels der Sensoreinheit 7 und der externen Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtung die bezüglich des
zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu
verwaltenden Einträge repräsentierenden
Daten in den Speicher 58 aufgezeichnet werden. Daher kann
fast zur gleichen Zeit, zu der das Bedienpersonal das zylindrische
Vier-Reihen-Wälzlager 6 zusammenbaut,
das Bedienpersonal die vorliegenden Daten in der Umgebung des Zusammenbau-Ortes
aufzeichnen, was nicht nur das Auftreten von Fehlern beim Aufzeichnen
der Daten reduziert, sondern auch das Aufzeichnen der Daten erleichtert.
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Da
in dem in 10 gezeigten Lager der Endabschnitt
des vom externen Eingabe/Ausgabe-Gerät herangeführten Kabels
nur dann mit dem an der Halte-Abdeckung 17 vorgesehenen
Verbinder 42 verbunden werden muss bzw. kann, wenn nämlich während des
Betriebs das Bedienpersonal das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines
abnormalen Zustands im zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 überprüfen will,
ist es nicht nur möglich,
das Interferieren des Kabels mit dem Betrieb der vorliegenden Wälzlagereinheit
zu verhindern, sondern auch die Arbeitsschritte zum Ersetzen der
Hilfswalze 2 und des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu vereinfachen.
Weil darüber
hinaus nicht nur die Sensoreinheit 7 auf einem Abschnitt
der vorstehend genannten, einen Manschette 15 gehalten
ist, sondern weil auch der Verbinder 57 der Sensoreinheit 7 verbunden
ist mit dem auf der Halte-Abdeckung 17 vorgesehenen Stecker 60,
kann die Präzision
der Ermittlung eines abnormalen Zustands im zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 verbessert
werden und gleichzeitig können
die Arbeitsschritte zum Austauschen der Hilfswalze 2 und
des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 vereinfacht
werden.
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Übrigens
kann im Unterschied zum Lager gemäß 10 der
auf dem vom externen Eingabe/Ausgabe-Gerät herangeführten Kabel vorgesehene Stecker
auch über
die gesamte Zeit während
des Betriebs der Wälzlagereinheit
mit dem auf der Halte-Abdeckung 17 vorgesehenen Verbinder 42 verbunden
bleiben. In diesem Fall kann gleichermaßen beim Austauschen der Hilfswalze 2 das
Kabel vom Interferieren mit den Austausch-Arbeitsschritten abgehalten
werden, indem lediglich die Halte-Abdeckung 17 vom Gehäuse entfernt
wird und auch der auf dem Kabel vorgesehene Stecker vom Verbinder 42 auf
der Halte-Abdeckung 17 entfernt wird, was die Arbeitsschritte
zum Austauschen erleichtert.
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Die übrigen Strukturen
und Arbeitsschritte beim vorliegenden Lager sind ähnlich zum
mit Bezug auf die 1 bis 5 beschriebenen,
ersten Ausführungsbeispiel.
Daher haben übereinstimmende Komponenten
die gleichen Bezugszeichen erhalten, und eine abermalige Beschreibung
davon kann hier entfallen.
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Übrigens
können,
wie in 13 gezeigt, im Unterschied zum
vorstehend beschriebenen Lager die Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29 (siehe 12)
von dem der Sensoreinheit 7 zugehörigen Steuerteil 24 weggelassen
werden, und der Steuerteil 24 kann allein aus einem Speicher 58 und
einem Schnittstellenabschnitt 59 zusammengesetzt sein.
In diesem Fall zeichnet der Steuerteil 24 jeweils nach Ablauf
einer vorgegebenen Zeitspanne im Speicher 58 Daten auf,
welche die mittels des Messteils 23 ermittelten Messwerte
der Temperaturen und Vibrationen des zylindrischen Zwei-Reihen-Wälzlagers 6 repräsentieren.
In dieser Konfiguration werden folglich die die Messwerte repräsentierenden
Daten als solche an den Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung
geführt.
Folglich kann auch die folgende Konfiguration verwendet werden,
bei der in der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung ein Vergleichs-Schaltungsabschnitt
gebildet ist, welcher die ermittelten Messwerte der Temperaturen
und Vibrationen mit ihren jeweiligen Schwellenwerten vergleicht,
und die mittels dieses Schaltungs-Abschnitts erhaltenen Vergleichsergebnisse
können
an den Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung
geführt
werden.
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Im
Folgenden zeigt 14 eine weitere Wälzlagereinheit
mit einem Sensor. Diese Wälzlagereinheit
mit einem Sensor 3 hat eine Struktur, die eine Kombination
ist der Struktur gemäß des in
den 10 bis 12 gezeigten
Lagers mit der Struktur gemäß des in 8 gezeigten
dritten Ausführungsbeispiel.
D. h., statt des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6, das im
Lager gemäß 10 bis 12 verwendet
wurde, wird ein konisches Vier-Reihen-Wälzlager 49 verwendet,
und gleichzeitig ist eine Sensoreinheit 7 auf dem in axialer
Richtung äußeren Endabschnitt
(in 14: dem rechten Endabschnitt) eines äußeren Rings 52a gehalten, der
auf der in axialer Richtung äußeren Endseite
(in 14: auf der rechten Endseite) des vorliegenden, konischen
Vier-Reihen-Wälzlagers 49 angeordnet ist.
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Die übrigen Strukturen
und Arbeitsweisen dieses Lagers sind ähnlich zu denjenigen des in
den 10 bis 12 gezeigten
Lagers oder des in 8 gezeigten dritten Ausführungsbeispiels.
Folglich haben übereinstimmende
Komponenten die gleichen Bezugszeichen erhalten, und eine abermalige Beschreibung
kann hier entfallen.
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Im
Folgenden zeigen die 15 bis 17 ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung,
welches einem vierten Aspekt der Erfindung entspricht. Eine Wälzlagereinheit
mit einem Sensor 3 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
umfasst ein zylindrisches Vier-Reihen-Wälzlager 6, eine Sensoreinheit 7 und
eine externe Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64. Das zylindrische
Vier-Reihen-Wälzlager 6 umfasst
ein Paar von Manschetten 15, und in einem Abschnitt einer
der beiden Manschetten ist, wie in 15 gezeigt,
ein Nut-Abschnitt 22 gebildet; und die Sensoreinheit 7 ist
in diesem Nut-Abschnitt 22 aufgenommen. Wie in den 16 und 17 gezeigt,
umfasst die Sensoreinheit 7 einen Messteil 23, einen
Steuerteil 24, eine erste Übertragungsvorrichtung 61 und
ein erstes Empfangsgerät 62,
sowie eine Energieversorgung 26 zum Betreiben dieser jeweiligen
Teile 23, 24, 61 und 62. Der
Steuerteil 24 umfasst ein Paar von Vergleichs-Schaltungsabschnitten 29, 29,
einen Speicher 58 sowie einen Übertragungs- und Empfangs-Steuerabschnitt 63.
Unter diesen Komponenten vergleichen die Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29 jeweils
nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Anschalten der Energieversorgung 26 die
durch die vom Vibrationssensor 27 oder einem Temperatursensor 28,
die den Messteil 23 bilden, entnommenen Ausgangssignale repräsentierten
Messwerte mit ihren jeweiligen vorgegebenen Schwellenwerten. Der
Speicher 58 zeichnet Daten auf, die diejenigen Einträge repräsentieren,
die bezüglich
des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu
verwalten sind, wie beispielsweise dessen Identifikationsnummer,
den Zeitpunkt der Benutzungsaufnahme, die Zusammenbauposition, die
Präzision
des Lagers und die Nummern des Gehäuses 5 und der Hilfswalze 2.
Der Übertragungs- und
Empfangs-Steuerabschnitt 61 hat die folgende Funktion:
er gestattet einer zur externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 gehörenden zweiten Übertragungs-Vorrichtung 65 die Übertragung
von Funksignalen zur ersten Empfangsvorrichtung 62, um
dadurch der ersten Übertragungs-Vorrichtung 61 die Übertragung
eines Teils oder der gesamten im Speicher 58 aufgezeichneten
Daten als Funksignale zu gestatten.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind der Messteil 23, der Steuerteil 24, die Energieversorgung 26 und
die Hauptkörperabschnitte 67, 68 der ersten Übertragungs-Vorrichtung 61 und
der zweiten Empfangsvorrichtung 62, die jeweils der Sensoreinheit 7 zugehörig sind,
getragen im Inneren eines Aufnahmeabschnitts 34, welcher
ein Aufbewahrungs-Gehäuse 33 bildet.
Auf der Seitenoberfläche eines
Abdeckungsabschnitts 35, welchen das Aufbewahrungsgehäuse 33 bildet,
sind eine Übertragungsantenne 69 und
eine Empfangsantenne 70 angeordnet, die jeweils die erste Übertragungsvorrichtung 61 und
die erste Empfangsvorrichtung 62 bilden. Der Aufbewahrungsabschnitt 34 und
der Abdeckungsabschnitt 35 sind miteinander verbunden über Schrauben 37 (siehe 2).
Die im Aufbewahrungsgehäuse 33 in
dieser Weise getragene Sensoreinheit 7 ist in der in einem
Abschnitt der vorstehend erwähnten, einen
Manschette 15 gebildeten Nutabschnitt 22 gehalten.
Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels
entspricht die eine Manschette 15 einem Endabschnitt-Bauteil
gemäß dem vierten
Aspekt der Erfindung.
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Andererseits
umfasst die externe Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 eine
zweite Übertragungs-Vorrichtung 65 und
eine zweite Empfangsvorrichtung 66, einen Steuerabschnitt,
einen Eingabeabschnitt und einen (nicht gezeigten) Ausgabeabschnitt,
z. B. einen Display-Abschnitt.
Von diesen Komponenten umfasst die zweite Übertragungs-Vorrichtung 65 einen
Hauptkörperabschnitt 71 sowie eine
mit dem Hauptkörperabschnitt 71 verbundene Übertragungsantenne 72.
Zudem umfasst die zweite Empfangsvorrichtung 66 einen Hauptkörperabschnitt 73 und
eine mit dem Hauptkörperabschnitt 73 verbundene
Empfangsantenne 74. In einer Position auf dem in Durchmesserrichtung
mittleren Abschnitt der in axialer Richtung inneren Oberfläche (in 15: der
linken Seitenfläche)
einer Halte-Abdeckung 17, die an dem in axialer Richtung äußeren Endabschnitt (in 15:
dem rechten Endabschnitt) des Gehäuses 15 im Wesentlichen
gegenüberliegend
zum Übertragungsantennenabschnitt 69 der
Sensoreinheit 7 befestigt ist, ist eine die zweite Empfangsvorrichtung 66 bildende
Empfangsantenne 74 angeordnet. Gleichermaßen ist
in einem Abschnitt, der im Wesentlichen der Empfangsantenne 70 der
Sensoreinheit gegenüberliegt,
eine die zweite Übertragungs-Vorrichtung 65 darstellende Übertragungsantenne 72 angeordnet.
Ein Kabel 41, dessen eines Ende verbunden ist mit diesen
Empfangs- und Übertragungsantennen 72, 74,
ist in axialer Richtung in die Halte-Abdeckung 17 eingefügt, während das
andere Ende des Kabels 41 verbunden ist mit einem auf der
axialen Richtung äußeren Oberfläche (in 1: der
rechten Seitenoberfläche)
der Halte-Abdeckung 17 vorgesehenen Verbinder 42.
Mit dem Verbinder 42 ist ein mit den anderen Enden von
Kabel 44a, 44b verbundener Stecker 45 verbunden,
deren eine Enden jeweils verbunden sind mit den Hauptkörperabschnitten 71, 73 der
zweiten Übertragungsvorrichtung 65 und
der zweiten Empfangsvorrichtung 66.
-
Die
zweite Empfangsvorrichtung 66 ist geeignet zum Empfangen
von durch die zur Sensoreinheit 7 gehörende, erste Übertragungs-Vorrichtung 61 übertragenen
Funksignale mittels der Empfangsantenne 74. Der die externe
Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 74 bildende Steu erabschnitt
hat die folgende Funktion: Wenn die zweite Empfangsvorrichtung 66 ein
Funksignal empfängt,
gestattet er dem Ausgabeabschnitt die Ausgabe von jene Funksignale
repäsentierenden
Daten, und gleichzeitig gestattet er in Übereinstimmung mit einem in
Antwort auf einen Eingabebefehl am Eingabeabschnitt übertragenem
Signal die Übertragung
von Funksignalen durch die zweite Übertragungsvorrichtung 65.
Im Übrigen
können
sowohl die Übertragungs-
und Empfangsantennenabschnitte 69, 70 der Sensoreinheit 7,
als auch die Übertragungs-
und Empfangsantennen 74, 74 der zweiten Übertragungs-
und Empfangsvorrichtungen 65, 66 im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
entweder separat voneinander ausgebildet sein oder alternativ eine
einzige Antenne gemeinsam benutzen.
-
Unmittelbar
nach dem Zusammenbau einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
können
diejenigen Daten in den Eingabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 74 eingegeben
werden, die die bezüglich
des zusammengebauten, zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu
verwaltenden Einträge repräsentieren,
beispielsweise dessen Identifikationsnummer, den Zeitpunkt der Benutzungsaufnahme,
die Zusammenbauposition, die Präzision
des Lagers sowie die Zahlen des Gehäuse 5 und der Hilfswalze 2.
Signale, welche die in den Eingabeabschnitt eingegebenen Daten repräsentieren,
werden über Funksignale
mittels der zweiten Übertragungs-Vorrichtung 65 übermittelt.
Die erste Empfangsvorrichtung 62 der Sensoreinheit 7 empfängt diese
Funksignale, und die durch diese Funksignale repräsentierten
Daten werden in den Speicher 58 aufgezeichnet.
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Wenn
eine Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
in Betrieb ist, vergleichen die jeweiligen Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29 in
der Sensoreinheit 7 jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne
die durch den Vibrationssensor 27 oder den Temperatursensor 28 ermittelten
Messwerte mit deren jeweiligen Schwellenwerten. Die solchermaßen erhaltenen
Vergleichsergebnisse repräsentierende
Daten werden in dem Speicher 58 aufgezeichnet. Wenn das
Bedienpersonal überprüfen möchte, ob
ein abnormaler Zustand während
der Benutzung der vorliegenden Wälzlagereinheit
im zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 vorliegt
oder nicht, wird der Befehl zum Überprüfen des
Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des abnormalen Zustands eingegeben
in dem Eingabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64.
Ein auf diesem Befehl basierendes Signal wird als ein Funksignal
mittels der zweiten Übertragungs-Vorrichtung 65 übertragen und
empfangen von der ersten Empfangsvorrichtung 62. Auf der Grundlage
des Empfangs dieses Signals werden nicht nur diejenigen Daten, die
im Speicher 58 abgelegt sind und die mittels der Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29 erhaltenen
Vergleichsergebnisse repräsentieren,
sondern auch die bezüglich
des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu
verwaltenden Einträge
repräsentierenden
Daten mittels der ersten Übertragungs-Vorrichtung 61 als Funksignale übertragen.
Wenn die zweite Übertragungs-Vorrichtung 66 der
externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 diese Funksignale
empfängt,
erlaubt der Steuerabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 dem
Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 die
Ausgabe der vorliegenden Daten.
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Im
Fall der wie vorstehend beschrieben strukturierten Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der vorliegenden
Erfindung können,
wenn das Bedienpersonal mittels der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 eine
Eingabeoperation ausführt, die
mittels der zur Sensoreinheit 7 gehörenden Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29 erhaltenen
Vergleichsergebnisse über
den Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 ausgegeben
werden, um dadurch auf einfache Weise überprüfen zu können, ob irgendein abnormaler
Zustand in dem zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 vorliegt.
Zudem können
die bezüglich
des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu
verwaltenden Daten wie die Identifikationsnummer des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 auf
einfache Weise über den
Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 überprüft werden.
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Und
weil im vorliegenden Ausführungsbeispiel
nicht nur die Identifikationsnummer des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6,
sondern auch die mittels der Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29, 29 erhaltenen
Vergleichsergebnisse an den Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 übermittelt
werden, können
sogar dann, wenn eine Vielzahl von Wälzlagern in einer Walzanlage 1 verwendet
werden, die an den Ausgabeabschnitt übermittelten Ergebnisse auf
einfache Weise dem zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 zugeordnet
werden. Ferner können
die die bezüglich
des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 zu
verwaltenden Einträge
repräsentierenden
Daten mittels der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 in
den Speicher 58 aufgezeichnet werden. Dank dieser Konfiguration
können
fast gleichzeitig mit dem Zusammenbau des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 die vorstehend
genannten Daten in der Nähe
desjenigen Ortes aufgezeichnet werden, an dem das zylindrische Vier-Reihen-Wälzlager 6 zusammengebaut wird, was
nicht nur die Reduzierung von Fehlern beim Aufzeichnen der Daten
ermöglicht,
sondern auch das Aufzeichnen der Daten erleichtert.
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Wenn
im vorliegenden Ausführungsbeispiel die
Hilfswalze 2 und das zylindrische Vier-Reihen-Wälzlager 6 ausgetauscht
werden und dazu die Halte-Abdeckung 17 vom Gehäuse 5 entfernt
wird und auch der Stecker auf dem Kabel vom Verbinder 42 an
der Halte-Abdeckung
entfernt wird, kann das Kabel 44 am Interferieren mit und
Beeinträchtigen der
Austausch-Arbeitsschritte gehindert werden, um dadurch die Arbeitsschritte
zum Austauschen zu erleichtern. Dadurch kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel – ähnlich wie
in den in den 10 bis 14 gezeigten
Lagern – eine
Konfiguration verwendet werden, in der nur dann, wenn das Bedienpersonal
das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines abnormalen Zustands in
dem zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 überprüfen will,
ein Stecker auf einem Endabschnitt eines vom externen Eingabe/Ausgabe-Gerät 64 herangeführten Kabels
verbunden wird mit dem Verbinder 42 an der Halte-Abdeckung 17.
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Weil
auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Sensoreinheit 7 inklusive des Messteils 23 gehalten
ist auf einer der beiden dem zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 zugehörigen Manschetten 15,
können
im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der ein Temperatursensor
und ein Vibrationssensor auf einem Abschnitt des Gehäuses 5 angeordnet sind,
nicht nur die Messwerte der Temperaturen und Vibrationen des zylindrischen
Vier-Reihen-Wälzlagers 6 selbst,
sondern auch die Ermittlung eines abnormalen Zustands des zylindrischen
Vier-Reihen-Wälzlagers 6 basierend
auf diesen Messwerten in ihrer Genauigkeit verbessert werden. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist in der Sensoreinheit 7 die erste Übertragungs-Vorrichtung 61 vorgesehen, welche
geeignet ist zum Übertragen
von Signalen als Funksignale, welche die Ergebnisse des Vergleichs zwischen
den Messwerten der Temperaturen und Vibrationen und deren jeweiligen
Schwellenwerten repräsentieren.
Gleichzeitig ist in einem separat von der die Sensoreinheit 7 abstützenden
Manschette 15 ausgebildeten Abschnitt der Halte-Abdeckung 17 eine
zweite Übertragungsvorrichtung
zum Empfangen dieser Funksignale angeordnet. Dank dieser Konfiguration
entfällt
die Notwendigkeit zum Verbinden der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 zum
Informieren des Bedienpersonals über
das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines abnormalen Zustands im
zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlager 6 mit der
Sensoreinheit 7 über
Drähte
oder einem Kabelbaum. Aus diesem Grund wird das Austauschen der Hilfswalze 2 und
des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 weiter
vereinfacht.
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Die übrigen Strukturen
und Arbeitsschritte des fünften
Ausführungsbeispiels
sind ähnlich
zu denjenigen des in den 1 bis 5 gezeigten, ersten
Ausführungsbeispiels.
Folglich haben übereinstimmende
Komponenten die gleichen Bezugszeichen erhalten, und eine erneute
Beschreibung dieser Komponenten kann hier entfallen.
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Übrigens
kann in Abweichung vom vorliegenden Ausführungsbeispiel die Sensoreinheit 7 auch
eine andere Konfiguration annehmen, in der, wie in 18 gezeigt,
die Vergleichs-Schaltungsabschnitte 29 (siehe 17)
in der Sensoreinheit 7 weggelassen sind. Bei dieser Konfiguration
werden jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne Daten,
die die vom Messteil 23 ermittelten Messwerte der Temperaturen
und Vibrationen des zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 repräsentieren,
in dem zur Sensoreinheit 7 gehörenden Speicher 58 aufgezeichnet.
Um dies zu erzielen, werden in diesem Fall die die Messwerte repräsentierenden
Daten als solche (d. h. ohne einen vorangehenden Vergleich mit ihren
jeweiligen Schwellenwerten) an den Ausgabeabschnitt der externen
Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 ausgegeben.
Dementsprechend kann in der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 64 ein
Vergleichs-Schaltungsabschnitt vorgesehen sein zum Vergleichen der
vorstehend genannten Messwerte mit ihren jeweiligen Schwellenwerten,
so dass die mittels der Vergleichs-Schaltung erhaltenen Vergleichsergebnisse über den
Ausgabeabschnitt der externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen 64 ausgegeben
werden. Zudem kann, auch wenn dies nicht gezeigt ist, in einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung
anstelle eines zylindrischen Vier-Reihen-Wälzlagers 6 auch ein
konisches Vier-Reihen-Wälzlager
(d. h. ein Wälzlager
mit konischen Wälzelementen)
verwendet werden.
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Zudem
kann in Abweichung vom vorliegenden Ausführungsbeispiel im Fall einer
Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß einem
der ersten und vierten Aspekte der Erfindung eine Sensoreinheit vorgesehen
sein auf dem Endabschnitt in axialer Richtung eines Halteelements
zum Halten einer Vielzahl von Wälzelementen,
wie beispielsweise zylindrischen Wälzelementen oder konischen
Wälzelementen.
Zudem sind im Fall einer Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß einem
der ersten oder vierten Aspekte der Erfindung die Funksignale nicht
beschränkt
auf Signale, die als elektrische Wellen übermittelt und empfangen werden
können.
Die Funksignale können
vielmehr auch optische Signale, Ultraschallsignale oder magnetische
Signale sein, vorausgesetzt, dass sie drahtlos (per Funk) übertragen
und empfangen werden können
zwischen einer Übertragungs-Vorrichtung
und einer Empfangs vorrichtung. Darüber hinaus wurde hinsichtlich
der vorstehenden Ausführungsbeispiele
eine Konfiguration beschrieben, in welcher das Wälzlager als ein Vier-Reihen-Wälzlager
ausgebildet ist. Aber gemäß der Erfindung
ist das Wälzlager
nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann das
Wälzlager
auch als Einzel- oder Doppel-Reihen-Wälzlager
ausgebildet sein, oder als Multi-Reihen-Wälzlager wie ein Drei-Reihen-
oder Mehrreihen-Wälzlager
(Letzteres auch mit einer anderen Anzahl von Reihen als vier).
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Weil
die Wälzlagereinheit
mit einem Sensor gemäß der Erfindung
in der vorstehend beschriebenen Weise strukturiert ist und arbeitet,
kann nicht nur die Genauigkeit der Ermittlung eines abnormalen Zustands
in dem die Rotation unterstützenden
Teil von verschiedenen Industriemaschinen verbessert werden, sondern
darüber
hinaus können
die Arbeitsschritte zum Austauschen oder Ersetzen der in den die
Rotation unterstützenden
Abschnitten dieser verschiedenen Industriemaschinen zu ersetzenden
Teile vereinfacht werden. Zudem können Fehler bei der Aufzeichnung
von den die bezüglich
der Wälzlagereinheit
zu verwaltenden Einträge
repräsentierenden Daten
reduziert werden und gleichzeitig kann dieser Arbeitsschritt der
Datenaufzeichnung vereinfacht werden.