DE927846C

DE927846C - UEberwachungseinrichtung fuer Waelzlager

Info

Publication number: DE927846C
Application number: DES37006A
Authority: DE
Inventors: Otto Dr-Ing Schenk
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1953-12-31
Filing date: 1953-12-31
Publication date: 1955-05-20

Description

Uberwachungs einrichtung für Wälzlager Durch die laufende Überwachung der Wälzlager können unter Umständen große Schäden und beträchtliche Ausgaben für Instandsetzungen und Produktionsausfall vermieden werden. Es sind auch verschiedene Verfahren bzw. Geräte für die laufende Überwachung von Wälzlagern bekanntgeworden, die selbsttätig Fehler oder beginnende Schäden an den Lagern anzeigen.
Die einfachste Form der Überwachung ist die laufende Temperaturkontrolle. Damit kann aber nur eine eng begrenzte Zahl von Fehlermöglichkeiten erfaßt werden. Mit den Uberwachungseinrichtungen gemäß Patent 9I7 I56 und 925 204 wird das Gebiet der einer automatischen Überwachung zugänglichen Lagerungen beträchtlich ausgeweitet.
Es besteht aber immer noch eine empfindliche Lücke, und zwar speziell von Maschinen, die vorzugsweise mit WälzLagern ausgerüstet werden, die mit den bekannten Einrichtungen nicht überwacht werden können. Zweck der Erfindung ist, diese Lücke zu schließen.
Unter anderem gibt es Maschinen, für die die bekannten Obelrwachungseinricihstun,gen nicht verwendet werden können, weil diese Einrichtungen auf die Betriebslei,genschaften solcher Maschinen und deren nachteilige Folgen für die Lager nicht ansprechen. Dazu gehören unter anderem Maschinen, deren Lager durch Entlastung, also nicht Überlastung, gefährdet sind. Dies trifft zu für Maschinen mit senkrechter Welle, z. B. Elektromotoren, die Pumpen antreiben und bei welchen ein oder auch mehrere Lager die Gesamtiast von Motor und Pumpe tragen müssen. Bei unausgeglichenen Förderrädern können erhebliche, der normalen Betriebsbelastung entgegengerichtete Kräfte auftreten. Dabei kann das entlastete Axiallager durch Gleitreibung so schwer beschädigt werden, daß der ganze Maschinensatz ausfällt.
Auch zu schnelles Hochfahren von Maschinen kann die Wälzlager durch die dabei auftretende Gleitreibung zerstören.
Die in beiden Fällen an den Gleitste11en zwischen Rollkörpern und Rollbahn auftretende plötzliche Erwärmung zerstört zwar die Teilt durch Enthärten oder Härterisse, kann jedoch als örtliche Erwärmung nicht gemessen werden.
Die Erfindung beruht auf dem Umstand, daß, wie stroboskopische Beobachtungen zeigen, der Rollkörpersatz, also der Käfig mit den Kugeln oder Rollen, im Moment der Entlastung oder des. zu schnellen Hochfahrens nicht den kinematischen Bedingungen entsprechend abrollt. Ist n = Wellendrehzahl pro Minute, Dw = Rollkörperdurchmesser, dm = Teilkreisdurchmesser des Lagers und cos α = Berührungswinkel im Lager, so ist bei einwandfreiem, kinematischem Abrollen die Käfigdrehzahl pro Minute Sobald Gleitreibung auftritt, wird das kinematisch genaue Abrollen gestört. Der Käfig bleibt zurück, und es stellt sich bei stroboskopischer Betrachtung ein Nacheilwinkel oder Phasenfehiwinkel ein, der erfindungsgemäß für die Anzeige der Störung bzw. als Maschinenschutz verwendet wird.
Die stroboskopische Messung - des Phasenfehlwinkels kann beliebig nach bekannten Methoden erfolgen, z. B. mittels Lichtspalt im durebfallenden Liest, mittels Spiegeln im reflektierten Licht oder auch mit elektrischen Impulsen. Dabei ist das durch die oben angeführte Gleichung bekannte kinematische Übersetzungsverhältnis durch die Zahl der Schlitze bzw. Spiegeln usw. zu berücksichtigen.
Zweckmäßig wird' zur Anzeige ein Summenmeßgerät verwendet, das den Phasenfehlwinkel je Zelteinheit, z. B. pro Minute, festlegt und bei tJbers chreitung eines eingestellten Grenzwertes die Warnung gibt bzw. die Maschine abstellt. Wird zur Anzeige ein schreibender Maximumzähler verwendet, so kann der Betriebszustand der Lagerung und damit meist auch der Maschine über einen längeren Zeitraum registriert werden. Vorzugsweise wird man solche registrierenden Geräte bei aussetzendem, be'i Rever.sierbetrieb und auch bei schnell wechselnder Last verwenden.
Wichtig ist auch, daß aussetzende Schmierung sich ebenfalls als Phasenfehlwinkel zwischen Käfig und umlaufendem Rol1lbahnträger bemerkbar macht.
Die erfindungsgemäße lDgberwachungseinriclltung kann also gleichzeitig die Schmierverhältnisse im Lager anzeigen, so daß mangelhafte bzw. fehlerhafte Schmierung und die daraus folgende Lagerzerstörung mit ihren oft schweren Sekundärschäden verhütet werden kann.
Die Überwachungseihrichtung kann erfindungsgemäß mit einer Kontrolle der Lagertemperatur verbunden werden und die Lagertemperatur bzw. deren zulässige Extremwerte bei der Anzeige Berücksichtigung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Überwachungseinrichtung für Wällzlalger, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Störungen im Lager, z. B. infolge Gleitreibung, auftretende Phasenfehl\vinkel im kinematischen Übersetzungsverhältnis zwischen Rollkörpersatz und umlaufendem Rollbahnträger gemessen und zur Anzeige benutzt wird.
2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig auch die Lagertemperatur gemessen und bei der Anzeige berücksichtigt wird.