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Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Eeibungsmessung an belasteten wälzlagern.The invention relates to a device for measuring friction on loaded roller bearings.

Das mit derartigen Einrichtungen gemessene Esibungsmoment von Wälzlagern ist dabei definiert als dasjenige Drehmoment, das auf den einen Lagerring ausgeübt wird, wenn der andere (vorzugsweise gleichmäßig) gedreht wird. Demzufolge sind Reibungsmesser bekannt geworden, bei denen z.B. der äußere Lagerring eine bestimmte Zeit lang mit mäßiger Geschwindigkeit (z.B. 10 U/min.) gedreht wird, während der andere Lagerring mittels einer Torsionsfeder oder dergleichen in einer Nullstellung festgehalten wird» Jede Auslenkung aus dieser NulHage, hervorgerufen durch das gesuchte Drehmoment des angetriebenen Lagerringes auf den festgehaltenen, ist dann ein Maß I'ür das erfahrungsgemäß rasch veränderliche Reibungsmoment* Dessen Aufzeichnung ist umfeo genauer, je besser der bewegliche Teil der Meßanordnung die für die Aufzeichnung schnell veränderlicher Vorgänge allgemein gültigen Forderungen hinsichtlich Trägheitslosigkeit und richtiger Dämpfung erfüllt. Die AeSelialbelastung des Prüflagers wird mittels verschiedener Gewichte, angehängt an die Torsionsfeder, eingestellt, während e:me^ajiij|ich für die betriebsmäßige Prüfung von Wälzlagern ebeniso^a&farbelastung nicht vorgesehen ist.The friction moment of Rolling bearings is defined as the torque that is exerted on one bearing ring when the other (preferably evenly) is rotated. As a result, friction meters have become known in which, for example, the outer bearing ring has a certain Is rotated at a moderate speed (e.g. 10 rpm) for a while while the other bearing ring is rotated by means of a torsion spring or the like is held in a zero position The required torque of the driven bearing ring on the held ring is then a measure of what experience has shown is rapid variable frictional torque * Its recording is much more accurate, the better the moving part of the measuring arrangement are the generally valid for the recording of rapidly changing processes Claims regarding indolence and more correctly Attenuation fulfilled. The AeSelial load of the test bearing is determined by means of different weights attached to the torsion spring, while e: me ^ ajiij | i for operational testing of rolling bearings is also not provided for.

Hingegen ist bei einer 'weiteren bekanntgewordenen Einrichtung zur Prüfung von Wälzlagern deren Radialbelastung während des Meßvorgangs in den Vordergrund gestellt. Und zwar wird bei dieser Anordnung, bei der das Gegendrehmoment ebenfalls mechanisch durch Torsionsdrähte erzeugt wird, die Radialbelastung hervorgerufen durch exzentrische Kreisbewegungen der Torsionsdrähte. Eier ist für die Prüflager keine ^-hsialbel .^tung vorgesehen, während eine solche im Betriebe gerade bei Kreiselgeräten sehr häufig vorkommt.On the other hand, there is another institution that has become known For testing rolling bearings, the focus is on their radial load during the measurement process. And with this one Arrangement in which the counter torque is also generated mechanically by torsion wires, which causes radial load by eccentric circular movements of the torsion wires. Eggs are not intended for the test camp. while this occurs very frequently in the company, especially with gyroscopes.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, das Gsgendriamoment elektromagnetisch zu erzeugen. Und zwar benutzt eine ebenfalls bekanntgewordene Prüfmaschine zur Reibuagemssrung ein .Drehspulsystem und eine Steuerungseinrichtung. Beide sind starr mit dem festgehaltenen Lagerring verbunden und in einer Kompensationsanordnung zusammengeschaltet. Mittels Fotozelle und Verstärker soll erreicht werden, daß der festgehaltene Lagerring stets in Ruhe bleibt und der Drehspulstrom ein Maß für das Reibungsmoment darstellt.It has also already been suggested that the Gsgendriamoment to generate electromagnetically. A testing machine, which has also become known, uses a .drehspulsystem for Reibuagemssrung and a control device. Both are rigidly connected to the retained bearing ring and in a compensation arrangement interconnected. By means of a photocell and amplifier it should be achieved that the held bearing ring is always in Rest remains and the moving-coil current is a measure of the frictional torque.

Gegenüber diesem Stand der Technik bringt die v#*44*©g«»4« Erfindung eine Bereicherung insofern, aarin ein Reibungsmesser für Wälzlager beschrieben wird, mit dem bei einfachstem Aufbau das gesuchte Reibungsmoment genauer als bisher und bei völlig betriebsmäßigen Belastungsverhältnissen in seinem genaueren Verlauf bestimmt werden kann.Compared to this state of the art, the v # * 44 * © g «» 4 «invention an enrichment in that there is a friction knife for rolling bearings is described, with the simplest structure, the sought frictional torque more precisely than before and completely operational load conditions can be determined in its more precise course.

* , Das Wesen der v^r-l-leije-ft&eaa Erfindung wird dabei darin gesehen, *$ ^v( daß ein elektromagnetisches System vorgesehen ist, in dem mit dem Erregerstrom sowohl das dem Reibungsmoment das Gleichge- * , The essence of the v ^ rl-leije-ft & eaa invention is seen in * $ ^v ( that an electromagnetic system is provided, in which both the

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wicht haltende Drehmoment, als auch die AJ&fen^ial- und Radialbelastung und schließlich die Dämpfungskraft für den festgehaltenen Lagerring erzeugt werden.important holding torque, as well as the axial and radial loads and finally the damping force for the retained bearing ring can be generated.

Gemäß weiterer Merkmale der Erfindung läßt sich., dabei die elektromagnetische Erregung verschieden bemessen,, /£fnd zwar entweder so, daß die Rückstellkraft auf eine mit dem festgehaltenen Lagerring: gekuppelte Scheibe verhältnisgleich deren Drehwinkel ist, sopaß dieser ein Maß für das Reibungsmoment bildet- *0der so, daß eine mit dem festgehaltenen Lagerring gekuppelte Zahnscheibe immer dann um einen Zahn weitergedreht wird, wenn das Reibungsmoment einen einstellbaren Wert überschreitet.According to further features of the invention, the electromagnetic Excitation measured differently, / £ and either in such a way that the restoring force acts on a bearing ring that is held in place: Coupled disk is proportionally the angle of rotation, so that this forms a measure for the friction torque- * 0der so that a toothed washer coupled to the retained bearing ring is then rotated further by one tooth when the frictional torque exceeds an adjustable value.

Mit einer Einrichtung gemäß der vo-rM-e§e»4e«* Erfindung läßt sich die Reibung in Yifälzlagern deswegen besonders gut bestimmen, weil sowohl auf die Belastungsverhältnisse der Praxis als auch auf den tatsächlichen Verlauf der Reibung Rücksicht genommen worden ist. Eingehende Untersuchungen des Reibungsverlaufs haben nämlich gezeigt, daß er im Laufe mehrerer Umdrehungen zahlreiche steile ^Reibungsspitzen⁴*" aufweist, zwischen denen um einen ^Reibungsmittelwert""" pendelnd das Reibungsmoment sich ständig ändert. Wenn demnach der eine Lagerring so schnell gedreht wird, daß die ganze Messung auch bei Serienprüfungen nicht allzuviel Zeit in Anspruch nimmt, handelt es sich um einen ziemlich hochfrequenten Torgang, dessen Aufzeichnung ein entsprechend trägheitsarmes Meßwerk erforderlich macht. Die Bewegung des Meßorgans muß außerdem entsprechend den Regeln zur richtigen Aufzeichnung schnell veränderlicher Vorgänge fast aperiodisch gedämpft sein.With a device according to the vo-rM-e§e »4e« * invention, the friction in Yifälzlager can be determined particularly well because both the load conditions in practice and the actual course of the friction have been taken into account. In-depth investigations of the course of friction have shown that it has numerous steep ^ friction peaks ⁴ * "in the course of several revolutions, between which the friction torque changes constantly, oscillating around a ^ friction mean value""". If one of the bearing rings is rotated so quickly that the entire measurement does not take too much time, even for series tests, the doorway is quite high-frequency and the recording of which requires a correspondingly low-inertia measuring mechanism. The movement of the measuring element must also be damped almost aperiodically in accordance with the rules for correct recording of rapidly changing processes.

land der egen&en Abbildungen #=c* 1 und 2 möge im folgenden ein Ausführungsbeispiel der v-®*ü©ge»€i-en Erfindung beschrieben und daran gezeigt werden, in welcher Weise dadurch die oben auig^Sii^eKt^orderungen an die Reibungsmessung von Wälzlagern erfüllt werden. Die Abbildung 1 zeigt eine Draufsicht von unten, die Abbildung 2 zeigt einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Reibungsmessers. Darin ist mit «Ί* das zu prüfende Kugellager bezeichnet, das in einej^ Aufnahiaering ^2* fest eingesetzt wird. Je nach den _Abmes.sungen des Lagers richtet sich die Bohrung diesem Aufiiat^^^^. Über ihre Außenwandung ist ein Zahnkranz ^3**" geschoben und fest aufgesetzt, sojdaß der äußere Ring des Prüflagers mit Hilfe des Ritzels H^** und der Handkurbel K5*"" in Umdrehungen versetzt werden kann. Natürlich kann hierzu auch ein Motor mit Zeitschalter verwendet werden, oder es genügt zur Einhaltung einer bestimmten Anzahl von z.B. drei oder fünf Umdrehungen ein Zeiger ^ 6* gegenüber einer Säuleland of the same figures # = c * 1 and 2 may in the following an embodiment of the invention be described and shown in what way the above mentioned requirements the friction measurement of rolling bearings can be fulfilled. Figure 1 shows a plan view from below, Figure 2 shows a cross section of the friction meter according to the invention. The ball bearing to be tested, which is firmly inserted in a mounting ring ^ 2 *, is designated by "Ί *". Depending on the dimensions of the bearing, the bore is oriented towards this extension ^^^^. A ring gear ^ 3 ** "is pushed over its outer wall and firmly attached, so that the outer ring of the test bearing can be rotated with the help of the pinion H ^ ** and the hand crank K5 *"". Of course, a motor can also be used for this purpose Timers can be used, or a pointer ^ 6 * opposite a column is sufficient to maintain a certain number of e.g. three or five revolutions

Der Innenring des Prüflagers ,"Ί""" ist mit der Achse ^8*" verbunden, z.B. mittels zweier fest aufgesteckter Scheiben •^I9*^r'und PlO*¹'. Am unteren Ende der Achse /B"*" sitzt die Zahnscheibe ^Ίΐ* aus Weicheisen, deren Ansicht von unten die Abb. 1 zeigt. Die Achse /8"~, die Scheiben ^9*"" und ^10""" sowie die Zahnscheibe lassen sich bequem so leicht ausführen, daß ihr Gesamtgewicht dasjenige des inneren Lagsrringes nur unwesentlich erhöht.The inner ring of the test bearing, "Ί""" is connected to the axis ^ 8 * ", for example by means of two fixed disks • ^I 9 * ^r 'and PlO * ¹ '. The lower end of the axis / B" * "is located Toothed washer ^ Ίΐ * made of soft iron, the view from below is shown in Fig. 1. The axis / 8 "~, the disks ^ 9 *""and ^ 10""" and the toothed washer can easily be made so easy that their total weight that of the inner Lagsrringes increased only insignificantly.

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Der Eisenkern der erfindungsgeiaäßen Elektromagnetanordnung ist in Abb. 2 sichtbar und mit /'12*** bezeichnet. Er besteht vorzugsweise aus einem Längsstück mit drei mit 7'icklungen versehenen Querstücken, kann aber im Rahmen dieser Erfindung auch Jede andere passende Form erhalten. Die zugespitzten Polschuh e fly* und ""14* stehen den Zähnen der Scheibe ""ΊΓ"" gegenüber, wi3 aus Abb» 1 ersichtlich ibt. Um die Wicklung des mittleren Magnet3oches ist ein Sisenzylinder ^l*?* gelegt, sofeaß ein Topfmagnet entsteht. 'The iron core of the electromagnet arrangement according to the invention is visible in Fig. 2 and labeled / '12 ***. It preferably consists of a longitudinal piece with three cross pieces provided with windings, but can also have any other suitable shape within the scope of this invention. The pointed pole pieces e fly * and "" 14 * are opposite the teeth of the disk "" ΊΓ "", as can be seen in Fig. 1. Around the winding of the central magnet hole is a sis cylinder ^ l *? * , Provided that a pot magnet is created. '

Die einzelnen Wicklungen der Elektromagneten werden erfindungsgemäß so gepolt und mit Strom beschickt, daß folgende Wirkungen entstehen:The individual windings of the electromagnets are according to the invention polarized and charged with electricity in such a way that the following effects arise:

Die Wicklung ^16** führt einen Gleichstrom von solcher Stärke, daß sowohl infolge der Anziehungskraft auf die Zahnscheibe *11*" die gewünschte A-e^ialbelastung des Prüf lagers erzeugt wird, als auch durch die Bildung von Y/irbelströmen jede Bewegung der Zahnscheibe möglichst aperiodisch gedämpft wird. Wenn außerdem eine Radialbelastung gewünscht wird, dann werden die beiden Spulen ^1T*¹" und <*18""~ verschieden erregt, ecpaß die beiden Teilflüsse, die sich im mittleren Magnetjoch addieren, verschieden groß sind. Die Summe ihrer Drehmomente ist in jedem Pall die "elektromagnetische Feder" die die Zahnscheibe ^irH*^rund damit den inneren Lagerring in der Ruhelage zu halten bestrebt ist. Diese Rückstellkraft wird erfindungsgemäß durch passende Stromregulierung und geeignete Formgebung der Scheibenzähne so groß gemacht, daß die Ausschläge des Zeigers ^l9** ein Maß für das gesuchte Reibungemoment sind, oder nur so groß, daß jede Weiterschaltung der Zahnscheibe die Überschreitung eines bestimmten Reibungswertes anzeigt. The winding ^ 16 ** carries a direct current of such strength that the desired axial load of the test bearing is generated both as a result of the force of attraction on the toothed disk * 11 * ", as well as every possible movement of the toothed disk through the formation of eddy currents If a radial load is also desired, then the two coils ^ 1T * ¹ "and <* 18""~ are excited differently, because the two partial fluxes that add up in the central magnet yoke are of different sizes. The sum of their torques in each Pall is the "electromagnetic spring" that ^{tries to keep the toothed disk ir} H * ^r and thus the inner bearing ring in the rest position. According to the invention, this restoring force is made so large by suitable current regulation and suitable shaping of the pulley teeth that the deflections of the pointer ^ l9 ** are a measure of the frictional torque sought, or only so large that each indexing of the toothed pulley indicates that a certain friction value has been exceeded.

Claims

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Claims .

Device for measuring friction on loaded rolling bearings by measuring the torque that maintains the equilibrium of the frictional torque, characterized by preferably a The only electromagnetic system in which, with the excitation current, this torque as well as the A * £ wfial and Radial load and finally the damping force for the retained bearing ring are generated.

Device for measuring friction according to Claim 1, characterized in that that the electromagnetic excitation is so dimensioned that the restoring force on one with the held The bearing ring coupled disc is the same as its angle of rotation, J — irfe * 444

Device for measuring friction according to claim Ι.}, * Thereby characterized in that the electromagnetic excitation is so dimensioned that one coupled to the fixed bearing ring Toothed pulley is rotated by one tooth whenever the frictional torque exceeds an adjustable value strides.

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Abb. IFig. I.

Abb. 2Fig. 2