DE7532718U - Messgleitlager - Google Patents

Messgleitlager

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Description

Die Neuerung betrifft ein Meßgleitlager, insbesondere Meßgelenklager, mit zwischen den Lagerringen bzw. -scheiben angeordneten Gleitelementen.
Es sind bereits Einscheiben-Segmentdrucklager mit zur Messung des Axialschubes dienenden Druckdosen bekanntgeworden, bei denen sowbhl diese als auch die Drucksegmente in einem gemeinsamen, auf der Welle geführten Tragring angeordnet sind. Diese bekannten Ausführungen haben den Nachteil, daß sie aus einer Reihe von Einzelteilen bestehen, die entsprechend zusammen» gepaßt werden müssen. Außerdem ist die Bauhöhe der bekannten Anordnungen verhältnismäßig groß, so daß diese nicht überall eingesetzt werden können. Weiterhin ist es schwierig, ein normales Lager in ein Meßlager umzurüsten.
Es ist daher die Aufgabe der Neuerung, ein kompaktes Meßgleitlager der obengenannten Art mit geringer Bauhöhe zu schaffen, das nur aus verhältnismäßig wenig Teilen besteht und neben seiner Punktion als Lager auch zurgenauen Messung von Kräften verwendbar ist, wobei die Gleitelemente ohne Schwierigkeiten durch Kraftmeßelemente ausgetauscht werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß in der Hauptlastzone des Lagers mindestens ein Gleitelement durch ein abmessungsgloiches Kraftmeßelement ersetzt ist, das in einer entsprechenden Ausnehmung zwischen
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den Lagerringen bzw. -scheiben angeordnet ist und das aus einem Träger für die Kraftmeßeinrichtung und einer einstückig damit verbundenen Gleitscheibe besteht. Der Träger für die Kraftmeßeinrichtung ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Neuerung, als Metallring mit L-förmigem Querschnitt ausgeführt und so in einer Gleitscheibe, z.B. aus Kunststoff, eingebettet, daß der eine Schenkel geringfügig aus dieser herausragt und eine Stützfläche aufweist, die entsprechend der Bohrungs- bzw. Mantelfläche oder dgl. des angrenzenden Lagerteils ausgeführt ist, und daß der zylindrische Abschnitt des Metallringes am Mantel und in der· Bohrung mit Dehnmeßstreifen versehen ist, deren Zuleitungen durch Bohrungen bzw. Nuten des Metallringes geführt sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer AusfUhrungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Meßgelenklager mit zwischen dem Innen- und Außenring eingesetzten Gleitscheiben und Kraftmeßelementen im Schnitt,
Fig. 2 einen Teil der Draufsicht auf ein Meßgelenklager gemäß Fig. ohne Außenring,
Fig. 2 ein neuerungsgemäßes Kraftmeßelement im Schnitt,
Fig. 4 bis 6 weitere AusfUhrungsformen von Kraftmeßelementen gemäß der Neuerung im Schnitt.
In der Flg. 1 ist ein Meßgelenklager dargestellt, das aus einem Außenring 1, dem Innenring 2, den in einem Lockkäfig 3 angeordneten Oleitscheiben 4
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und den Kraftmeßelementen 5 besteht. Aus der Fig. 2, die einen Teil der Draufsicht auf das in der Fig. 1 dargestellte Meßgelenklager ohne Außenring zeigt, ist die Anordnung der Gleitscheiben 4 in dem Lochkäfig 3 zu ersehen, der mit dem Außenring 1 z.B. durch Schweißen verbunden ist. Sofern die Belastung des Lagers über den Innenring 2 senkrecht nach unten eingeleitet wird, bildet sich im unteren Teil die Hauptlastzone, die sich über eine Anzahl der tragenden Gleitscheiben 4 verteilt. Eine oder mehrere dieser Gleitscheiben 4 sind als Kraftmeßelemente 5 ausgebildet, ohne daß ihre Funktion im Lager als tragendes Element verlorengeht. Außerdem kann das Kraftmeßelement 5 ebenso leicht ausgewechselt werden wie eine Gleitscheibe 4.
Ein derartiges Kraftmeßelement 5 besteht gemäß der Fig. 3 aus einem im Querschnitt L-förmig ausgebildeten Metallring 6, dessen zylindrischer Abschnitt 7 am Mantel 8 und in der Bohrung 9 mit Dehnmeßstreifen 10, 11 zur Messung von Längs- und Querspannungen beklebt ist. Der Metallring 6 wird in eine Gleitscheibe 12 aus Kunststoff eingegossen, wobei die in der Bohrung 9 des Metallringes 6 vorgesehenen Dehnmeßstreifen 10 durch eine Hülse 13 abgedeckt sind. Der dem Außenring 1 (nur andeutungsweise gezeichnet) zugewandte Schenkel 14 des Metallringes 6 ragt aus der Gleitscheibe 12 heraus und ist mit einer sphärischen Fläche 15 versehen, die sich an der Bohrungsflache 16 des Außenringes 1 abstützt. Der Schenkel 14 ist ferner mit Bohrungen 17 und Nuten 18 für die Zuführung von Meßdrähten (nicht gezeichnet) zu den einzelnen Meßstellen versehen, wobei die einzelnen Dehnmeßstreifen 10, 11 zu einer Meßbrücke geschaltet werden. Das Kraftmeßelement 5 ist in einer Bohrung 19 des Lochkäfigs 20 angeordnet und mit einer sphärischen Gleitfläche 21 für den Innenring 2 versehen.
In der Fig. 4 ist ein Kraftmeßelement 22 dargestellt, das aus einer Gleitscheibe 23, einem sie einfassenden Metallring 24 mit T-fb'rmigem Querschnitt und einem Meßring 25 besteht, dessen Bohrungsfläche 26 mit Dehnmeßstreifen 27 beklebt ist. Der Meßring 25 ist in einer Bohrung 28 des Metallringes 24
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angeordnet und liegt mit einer sphärischen Stützfläche 29 auf der entsprechend avisgebildeten Bohrungsfläche 30 des Außenringes 1 auf, so daß die Belastung vom Innenring 2 über die Gleitscheibe 23 und den sie einfassenden Metallring 24 auf den Meßring 25 übertragen wird.
Das in der Fig. 5 dargestellte Kraftmeßelement 351» das im wesentlichen den gleichen Aufbau aufweist wie das gemäß der Fig. 4, sitzt direkt in einer entsprechenden Bohrung 32 des Außenringes 1. Bei dieser Ausführung wird der Meßring 33 senkrecht zur Lastrichtung durch einen oder mehrere elastische Ringe 3^» Ζ·Β. aus Kunststoff, geführt, so daß keine quer zur Hauptlastrichtung wirkenden Kräfte über die Bohrungsfläche 35 des Metallringes 36 wirken können. Der membranförmig ausgebildete Abschnitt 37 des Metallringes 36 ist auf der der Gleitscheibe 38 abgewandten Seite mit Dehnmeßstreifen 39 versehen, so daß die in ihm auftretenden Dehnungen erfaßt warden können.
Fig. 6 zeigt ein Kraftmeßelement 4θ, dessen Gleitscheibe 41 von einem nahezu über die gesamte Höhe verlaufenden Metallring 42 gefaßt ist. Die Gleitscheibe 41 weist auf der dem Innenring 2 abgekehrten Seite einen Hohlraum 43 auf, in dessen Bodenfläche 44 eine Anlageschelbe 45 aus Metall eingelassen ist. In eine ringförmige Ausnehmung 46 der Gleitscheibe 4l greift eine ebene Bodenplatte 47 mit einem abgewinkelten Rand 48 ein, auf der ein elektromagnetischer oder kapazitiver Geber 49 befestigt ist. Der Geber 49 liegt an der Scheibe 45 an und mißt die unter Belastung auftretenden Verformungen der Gleitscheibe 41 in radialer Richtung.
Die Neuerung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen des Neuerungsgedankens sind vielfältige Variationen möglich. So können beispielsweise die Berührungsflächen 50 und 5I des Metallringes 24, 36 und des Meßringes 25» 33 zur Vermeidung von Verkantungskräften sphärisch oder ballig ausgeführt werden. Ferner können die KrsftraeSeleisente 5, 22 auch direkt in Ausnehmungen des Innenringes 2 bzw. des Außenringes 1 eingesetzt werden.
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Dieses neuerungsgemäße Meßgleitlager ist in vorteilhafter Weise für die Gewichtsbestimmung bei schwenkbaren Behältern, z.B. Roheisenmischern, Konvertern usw., verwendbar. Von besonderem Vorteil ist, daß z.B. normale Gelenklager mit Gleiteinlagen zwischen den Lagerringen ohne Schwierigkeiten in Meßgelenklager umgerüstet werden können. Hierbei ist es lediglich erforderlich, eine oder mehrere Gleitscheiben durch ein oder mehrere Kraftmeßelemente zu ersetzen. Dabei tritt keine Verminderung der Tragfähigkeit des Lagers ein, weil die Kraftmeßelemente voll ihren Anteil an der Lagerbelastung übernehmen. Durch die Anwendung von mehreren Kraftmeßelementen ist ferner ein sehr genaues Messen der aus den einzelnen Teilkräften resultierenden Gesamtkraft möglich, weil Kraftmeßelemente mit einem kleinen maxiaalen Lastbereich verwendet werden können.
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Claims (1)

  1. I *
    II ...
    I »ti
    t J ·
    SKF KÜOEIIiAOERFABRIKEN QMBH Sohweinfurt, 9. 10. I975
    SohutzansprUche
    MBSSD!sas:sB:aas3=Eaa3iB==:==:s3=:===
    1. Meßgleitlager, Insbesondere -iselenklager, mit zwischen den Lagerringen bzw. - soheiben angeordneten Oleitelementen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hauptlastzone des Lagers mindestens ein Gleitelement durch ein abmessungsgleiches Kraftmeßelement (5, 22, 31, 4o) ersetzt ist, das in einer entsprechenden Ausnehmung (I9, 32) zwischen den Lagerringen (1, 2) bzw. -scheiben angeordnet ist und das aus einem Träger (6, 24, 36, 47) fUr die Kraftmeßeinrichtung und einer einstückig damit verbundenen Oleitscheibe (12, 2?, 38, 41) besteht.
    2. Meßgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger für die Kraftmeßeinrichtung als Metallring (6) mit L-förmigem Querschnitt ausgeführt und so in einer Oleitscheibe (12).. z.B. aus Kunststoff, angeordnet ist, daß der eine Schenkel (14) geringfügig aus dieser herausragt und eine Stützfläche (I5) aufweist, die entsprechend der Bohrungsfläche
    (16) bzw. der Mantelfläche des angrenzenden Lagerteils (1 bzw. 2) ausgeführt ist.
    3· Meßgleitlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (7) des Metallringes (6) am Mantel (8) und in der Bohrung (9) mit Dehnmeßstreifen (10, 11) versehen ist, deren Zuleitungen durch Bohrungen
    (17) bzw. Nuten (l8) des Metallringes (6) geführt sind.
    4. Meßgleitlager nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnmeßstreifen (10) in der Bohrung (9) des Metallringes (6) durch eine Hülse (13) abgedeckt sind.
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    §r 5« Meßgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als
    Träger für die Kraftmeßeinrichtung ausgebildete Metallring (24)
    im Querschnitt als liegendes T ausgeführt ist und als Passung fUr die Gleitscheibe (23)dient, und daß in der Bohrung (28) des Metall-
    ringes (24) ein mit Dehnmeßstreifen (27) versehener Meßring (25)
    angeordnet ist, der sich an einer Fläche (50) eines Schenkels ab-
    stützt und auf der dem angrenzenden Lagerring (1) oder dgl. zuge-
    f wandten Seite eine entsprechend geformte Stützfläche (29) aufweist.
    6. Meßgleitlager nach Anspruch '), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mantelfläche des Meßringes (33) und der Bohrung (35) des Metallringes (36) ein oder mehrere Ringe (34) aus einem elastischen Werkstoff eingesetzt sind.
    7. Meßgleitlager nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    der eine Schenkel (37) des Metallringes (36) als Membrane ausgebildet und mit Dehnmeßstreifen (39) versehen ist.
    8. Meßgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitscheibe (41) einen konzentrischen Hohlraum (43) aufweist, der durch eine Bodenplatte (47) verschlossen ist und in dem Hohlraum (43) zwischen der Bodenplatte (47) und einer in die Bodenfläche (44) der Gleitscheibe (41) eingelassenen Anlagescheibe (45) ein elektromagnetischer oder kapazitiver Geber (49) befestigt ist.
    9. Meßgleitlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitscheibe (41) durch einen Metallring (42) gefaßt ist.
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