EP2771584A1 - Anordnung zweier rotierender bauteile - Google Patents

Anordnung zweier rotierender bauteile

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EP2771584A1
EP2771584A1 EP12778311.6A EP12778311A EP2771584A1 EP 2771584 A1 EP2771584 A1 EP 2771584A1 EP 12778311 A EP12778311 A EP 12778311A EP 2771584 A1 EP2771584 A1 EP 2771584A1
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EP
European Patent Office
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component
arrangement according
bending beam
arrangement
bearing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12778311.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Graf
Baozhu Liang
Armin Schlereth
Sebastian Ziegler
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SKF AB
Original Assignee
SKF AB
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/60—Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/28—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with two or more rows of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2233/00—Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/008—Identification means, e.g. markings, RFID-tags; Data transfer means

Definitions

  • the invention relates to an arrangement, in particular a bearing arrangement, two rotating components, comprising a first rotating member and a second rotating member, wherein the two components are arranged axially adjacent to each other.
  • the invention is based on the object of providing an arrangement, in particular a bearing arrangement, of the generic type such that it is possible to install monitoring in a simple and convenient manner in terms of whether the two axially adjacent rotating components, in particular the bearing rings, remain in their intended relative position.
  • the solution to this problem by means of the invention is characterized in that at least one support element is arranged on the first component, to which a bending beam extending in the axial direction is fastened, a deflection element being fastened to the second component, into which element the Supporting element facing away from the bending beam engages so that the end is deflected in a radial displacement of the second component and / or displacement of the second component in the circumferential direction relative to the first component in the radial direction and / or in the circumferential direction, and wherein measuring means are provided to the Deflection of the bending beam from a zero position to measure.
  • the arrangement is preferably a bearing, in which case the two components are preferably two inner rings on which the support element or the deflection element are fastened. These inner rings are designed as rotating rings, d. H. the one or more associated outer rings are arranged stationarily in a housing.
  • the deflection element may be formed as a ring having an introduced into an end face annular groove which is formed for entry of the end of the bending beam.
  • the deflection element can also be designed as a block element which is fastened to the bearing ring at the same circumferential position as the support element (important in the case of the detection of displacements in the circumferential direction).
  • the measuring means are preferably designed as strain gauges, which are attached to the bending beam.
  • the measuring means may advantageously be in communication with a data transmission element, wherein the data transmission element is designed to transmit data wirelessly to a receiver. In this way can be dispensed slip rings for data transmission.
  • an acceleration sensor On the support element or on the deflection element can be arranged in a further development of the invention, an acceleration sensor.
  • This acceleration sensor is preferably designed to detect accelerations in two mutually perpendicular directions, wherein the directions lie in a vertically arranged plane. As will be seen, in this way the rotational position of the measuring point, i. H. of the support element to be determined.
  • the acceleration sensor is preferably also connected to the data transmission element in order to be able to transmit measured acceleration data to the receiver.
  • the data transmission element may further be associated with a power source.
  • the energy source may be a battery or include a generator that gains electrical energy from the rotation of the bearing assembly.
  • the proposed embodiment of a (bearing) arrangement allows the measurement of the relative movement in the radial direction and also in the circumferential direction, which results between two adjacent components (bearing rings). there it is preferably two adjacent bearing rings that rotate during operation.
  • a further embodiment of the invention provides a further sensor element (for example designed as an inductive or optical measuring element) with which the axial distance between the two components (bearing rings) can be measured.
  • a further sensor element for example designed as an inductive or optical measuring element
  • All measurement data can be wirelessly transmitted to a receiver, providing the ability to measure relative radial displacements between the two components, relative displacements in the circumferential direction and / or relative axial displacements, and transmit them wirelessly to a receiver. Accordingly, it can take place in particular with large bearing arrangements a related monitoring, so that at any time the proper operating condition of the device can be verified.
  • the acceleration sensor determines by means of the acceleration sensor, the angular position of the two bearing rings in a fixed reference frame, d. H.
  • the rotational position of the measuring point is easily identifiable. Dispensable for the angular position determination are in particular cost-intensive optical sensors or other angle encoders, with which so far the rotational position of a rotating part can be determined.
  • the wireless transmission of data to an external receiving device ensures a simple structure, since it is possible to dispense with known slip rings and similar components.
  • a particularly preferred embodiment of the invention combines the measurement of the radial, circumferential or axial Shifting of the two components, detecting the rotational position of the components by means of the acceleration sensor and the wireless transmission of these measurement data to a receiver.
  • a bearing 1 can be seen, which is designed here as a double-row tapered roller bearing. It has an outer ring 17 with two raceways for rolling elements 18. The rolling elements 18 run radially inward on corresponding raceways of the two bearing inner rings 2 and 3.
  • the outer ring 17 is arranged stationary in the present case. It is a bore 19 indicated in the outer ring 17, via which the outer ring 17 can be screwed to a housing, not shown.
  • the two inner rings 2, 3, are arranged in the axial direction a next to each other and directly adjacent to each other. They also have holes 20 through which they can be screwed together. However, this does not always ensure that, during operation of the bearing arrangement, relative radial movements take place between the bearing inner rings 2, 3 (that is to say relative movements in the radial direction R) when the inner rings 2, 3 rotate.
  • the bearing arrangement provides a support element 4 which is fastened to the bearing inner ring 2 at a circumferential location (several of these support elements 4 can also be distributed around the circumference).
  • a thin bending beam 5 is fixed, which in axia- le direction a extends.
  • a deflection element 6 is attached. This can circulate annularly around the entire circumference of the inner ring 3 or even - formed as a block-shaped body - be attached to a peripheral point of the bearing ring 3.
  • the deflecting element 6 has in the exemplary embodiment on an end face 9 an annular groove 10 which is formed to the entry of the end 7 of the bending beam 5, which is directed away from the support element 4.
  • a spherical enlargement of the existing metal bending beam 5 at one end 7 is selected so that the clear distance of the annular groove 10 in the radial direction R is just filled by the spherical enlargement.
  • strain gauges 8 are in communication with a data transmission element 11, i. H. the data transmission element 11 registers the signals coming from the strain gauges 8.
  • the data transmission element 11 is in communication with and powered by a power source 14 (battery).
  • the data transmission element 11 is designed for the wireless transmission of data, for which purpose it has an antenna 15. This sends signals to a receiver 12, which likewise has an antenna 16.
  • an acceleration sensor 13 is further arranged on the support member 4.
  • the acceleration sensor 13 is designed to detect accelerations at least in two mutually perpendicular directions, the directions lying in a vertically arranged plane.
  • This vertically arranged plane comprises in the exemplary embodiment the radial direction R.
  • the acceleration sensor 13 can thus detect the direction of gravitational acceleration. This vertical downward acceleration makes it possible in a simple manner to determine the rotational position or rotational position in which the acceleration sensor is located. Ie. It can be determined by means of the acceleration sensor 13, the rotational angle position at which the support element 4 is located.
  • a separate (not shown) sensor can be provided. Another way of determining the same is that the acceleration signal that the acceleration sensor receives is evaluated over time. The gravitational acceleration always directed downward represents a modulation of the continuously radially directed measured centripetal acceleration, so that the rotational speed of the bearing rings 2, 3 can be determined by the evaluation of the signal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) zweier rotierender Bauteile (2, 3), umfassend ein erstes rotierendes Bauteil (2) und ein zweites rotierendes Bauteil (3), wobei die beiden Bauteile (2, 3) axial nebeneinander angeordnet sind. Um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Anordnung zu gewährleisten und Abweichungen vom Normalbetrieb frühzeitig feststellen zu können, sieht die Erfindung vor, dass an dem ersten Bauteil (2) mindestens ein Tragelement (4) angeordnet ist, an dem ein sich in axiale Richtung (a) erstreckender Biegebalken (5) befestigt ist, wobei an dem zweiten Bauteil (3) ein Auslenkelement (6) befestigt ist, in das das vom Tragelement (4) abgewandte Ende (7) des Biegebalkens (5) so eingreift, dass das Ende (7) bei einer radialen Verschiebung des zweiten Bauteils (3) und/oder Verschiebung des zweiten Bauteils (3) in Umfangsrichtung relativ zum ersten Bauteil (2) in radiale Richtung (R) und/oder in Umfangsrichtung ausgelenkt wird, und wobei Messmittel (8) vorhanden sind, um die Auslenkung des Biegebalkens (5) aus einer Null-Lage zu messen.

Description

B e s c h r e i b u n g
Anordnung zweier rotierender Bauteile
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, insbesondere eine Lageranordnung, zweier rotierender Bauteile, umfassend ein erstes rotierendes Bauteil und ein zweites rotierendes Bauteil, wobei die beiden Bauteile axial nebeneinander angeordnet sind.
Bei einer gattungsgemäßen Anordnung, die insbesondere als Lageranordnung ausgebildet ist, befinden sich zwei Lagerringe axial benachbart nebeneinander, wobei dafür Sorge getragen werden muss, dass die Lagerringe im Betrieb in ihrer vorbestimmten relativen Lage bleiben. Die beiden Lageringe können hierbei miteinander verschraubt werden. Gerade bei Großlagern und entsprechend hohen Lagerlasten ist es wünschenswert, eine Überwachung dahingehend vorzunehmen, ob die relative Soll-Position der Lagerringe im Betrieb der Lageranordnung erhalten bleibt.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Anordnung, insbesondere eine Lageranordnung, der gattungsgemäßen Art so fortzubilden, dass es möglich ist, in einfacher und bequemer Weise eine Überwachung dahingehend zu installieren, ob die beiden axial benachbarten rotierenden Bauteile, insbesondere die Lagerringe, in ihrer vorgesehenen relativen Sollposition verbleiben.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Bauteil mindestens ein Tragelement angeordnet ist, an dem ein sich in axiale Richtung erstreckender Biegebalken befestigt ist, wobei an dem zweiten Bauteil ein Auslenkelement befestigt ist, in das das vom Tragelement abgewandte Ende des Biegebalkens so eingreift, dass das Ende bei einer radialen Verschiebung des zweiten Bauteils und/oder Verschiebung des zweiten Bauteils in Umfangsrichtung relativ zum ersten Bauteil in radiale Richtung und/oder in Umfangsrichtung ausgelenkt wird, und wobei Messmittel vorhanden sind, um die Auslenkung des Biegebalkens aus einer Null-Lage zu messen.
Die Anordnung ist bevorzugt ein Lager, wobei dann die beiden Bauteile vorzugsweise zwei Innenringe sind, an denen das Tragelement bzw. das Auslenkelement befestigt sind. Diese Innenringe sind dabei als rotierende Ringe ausgebildet, d. h. der oder die zugehörigen Außenringe sind ortsfest in einem Gehäuse angeordnet.
Das Auslenkelement kann als Ring ausgebildet sein, der eine in eine Stirnseite eingebrachte Ringnut aufweist, die zum Eintritt des Endes des Biegebalkens ausgebildet ist. Da die beiden Ringe allerdings grundsätzlich ohne relative Verdrehung arbeiten sollen, kann das Auslenkelement auch als Blockelement ausgestaltet sein, das an derselben Umfangsposition wie das Tragelement am Lagerring befestigt ist (wichtig für den Fall der Erfassung von Verschiebungen in Umfangsrichtung). Die Messmittel sind bevorzugt als Dehnmessstreifen ausgebildet, die an dem Biegebalken angebracht sind.
Die Messmittel können mit Vorteil mit einem Datenübertragungselement in Verbindung stehen, wobei das Datenübertragungselement ausgebildet ist, Daten drahtlos an einen Empfänger zu übertragen. Auf diese Weise kann auf Schleifringe zur Datenübertragung verzichtet werden.
Am Tragelement oder am Auslenkelement kann in Weiterbildung der Erfindung ein Beschleunigungssensor angeordnet sein. Dieser Beschleunigungssensor ist dabei bevorzugt ausgebildet, um Beschleunigungen in zwei zueinander senkrechten Richtungen zu detektieren, wobei die Richtungen in einer vertikal angeordneten Ebene liegen. Wie noch zu sehen sein wird, kann auf diese Weise die Drehposition der Messstelle, d. h. des Tragelements, ermittelt werden.
Der Beschleunigungssensor steht dabei bevorzugt auch mit dem Datenübertragungselement in Verbindung, um gemessene Beschleunigungsdaten an den Empfänger übertragen zu können.
Das Datenübertragungselement kann des weiteren mit einer Energiequelle in Verbindung stehen. Die Energiequelle kann eine Batterie sein oder einen Generator umfassen, der aus der Drehung der Lageranordnung elektrische Energie gewinnt.
Die vorgeschlagene Ausgestaltung einer (Lager)Anordnung erlaubt die Messung der Relativbewegung in radiale Richtung und auch in Umfangsrichtung, die sich zwischen zwei benachbarten Bauteilen (Lagerringen) ergibt. Dabei handelt es sich bevorzugt um zwei benachbarte Lagerringe, die im Betrieb rotieren.
Eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung sieht ein weiteres Sensorelement vor (z. B. ausgebildet als induktives oder optisches Messelement), mit dem der axiale Abstand zwischen den beiden Bauteilen (Lagerringen) gemessen werden kann.
Alle Messdaten können drahtlos an einen Empfänger übertragen werden, womit die Möglichkeit geschaffen ist, relative radiale Verschiebungen zwischen den beiden Bauteilen, relative Verschiebungen in Umfangsrichtung und/oder relative axiale Verschiebungen zu messen und drahtlos an einen Empfänger zu senden. Demgemäß kann gerade bei großen Lageranordnungen eine diesbezügliche Überwachung stattfinden, so dass zu jedem Zeitpunkt der ordnungsgemäße Betriebszustand der Anordnung verifiziert werden kann.
Gleichzeitig wird es möglich, mittels des Beschleunigungssensors die Winkellage der beiden Lagerringe in einem ortsfesten Bezugssystem festzustellen, d. h. die Drehposition der Messstelle wird einfach identifizierbar. Verzichtbar für die Winkellagebestimmung sind insbesondere kostenintensive optische Sensoren oder andere Winkelgeber, mit denen bislang die Drehlage eines rotierenden Teils festgestellt werden kann.
Die drahtlose Übertragung der Daten an eine externe Empfangseinrichtung gewährleistet einen einfachen Aufbau, da auf bekannte Schleifringe und ähnliche Komponenten verzichtet werden kann.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kombiniert das Messen der radialen, in Umfangsrichtung stattfindenden bzw. axialen Ver- Schiebung der beiden Bauteile, das Erfassen der Drehlage der Bauteile mittels des Beschleunigungssensors sowie die drahtlose Übermittlung dieser Messdaten an einen Empfänger.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt einen Radialschnitt durch eine Anordnung in Form einer Lageranordnung, die ein zweireihiges Kegelrollenlager umfasst.
In der Figur ist ein Lager 1 zu sehen, das vorliegend als zweireihiges Kegelrollenlager ausgebildet ist. Es hat einen Außenring 17 mit zwei Laufbahnen für Wälzkörper 18. Die Wälzkörper 18 laufen radial innen an entsprechenden Laufbahnen der beiden Lagerinnenringe 2 und 3 an. Der Außenring 17 ist vorliegend ortsfest angeordnet. Es ist eine Bohrung 19 im Außenring 17 angedeutet, über die der Außenring 17 mit einem nicht dargestellten Gehäuse verschraubt werden kann.
Die beiden Innenringe 2, 3, sind in axiale Richtung a nebeneinander angeordnet und zwar unmittelbar aneinander angrenzend. Sie weisen ebenfalls Bohrungen 20 auf, über die sie miteinander verschraubt werden können. Allerdings stellt dies nicht immer sicher, dass es im Betrieb der Lageranordnung zu radialen Relativbewegungen zwischen den Lagerinnenringen 2, 3 kommt (d. h. zu Relativbewegungen in radiale Richtung R), wenn die Innenringe 2, 3 rotieren.
Damit eine relative radiale Bewegung zwischen den Lagerinnenringen 2, 3 im Betrieb gemessen werden kann, sieht die Lageranordnung ein Tragelement 4 vor, das an einer Umfangsstelle (es können auch mehrere dieser Tragelemente 4 um den Umfang verteilt angeordnet sein) des Lagerinnenrings 2 befestigt ist. Am Tragelement 4 ist ein dünner Biegebalken 5 befestigt, der sich in axia- le Richtung a erstreckt. Am anderen Lagerinnenring 3 ist ein Auslenkelement 6 befestigt. Dieses kann ringförmig um den gesamten Umfang des Innenrings 3 umlaufen oder auch nur - als blockförmiger Körper ausgebildet - an einer Umfangsstelle des Lagerrings 3 befestigt sein.
Das Auslenkelement 6 hat im Ausführungsbeispiel an einer Stirnseite 9 eine Ringnut 10, die zum Eintritt des Endes 7 des Biegebalkens 5 ausgebildet ist, das vom Tragelement 4 weg gerichtet ist. Eine kugelförmige Vergrößerung des aus Metall bestehenden Biegebalkens 5 an einem Ende 7 ist so gewählt, dass der lichte Abstand der Ringnut 10 in radiale Richtung R durch die kugelförmige Vergrößerung gerade ausgefüllt wird.
Am Biegebalken 5 sind mehrere - im Ausführungsbeispiel vier - Messmittel 8 in Form von Dehnmessstreifen angeordnet. Die Dehnmessstreifen 8 stehen mit einem Datenübertragungselement 11 in Verbindung, d. h. das Datenübertragungselement 11 registriert die von den Dehnmessstreifen 8 kommenden Signale.
Das Datenübertragungselement 11 steht mit einer Energiequelle 14 (Batterie) in Verbindung und wird von dieser mit Strom versorgt. Das Datenübertragungselement 11 ist zur drahtlosen Übertragung von Daten ausgebildet, wofür es eine Antenne 15 aufweist. Diese sendet Signale an einen Empfänger 12, der gleichermaßen eine Antenne 16 aufweist.
Kommt es zu einer relativen Verschiebung (Versatz) zwischen den beiden Lagerringen 2 und 3 in radiale Richtung R hat dies zur Folge, dass das Ende 7 des Biegebalkens 5 radial ausgelenkt wird. Im Biegebalken 5 werden demgemäß Spannungen hervorgerufen. Die Dehnmessstreifen 8 messen in diesem Falle die Spannung im Biegebalken, die vom Datenübertragungselement 1 1 registriert wird. Die entsprechenden Daten werden an den Empfänger 12 gesendet und von diesem empfangen. Demgemäß kann drahtlos ermittelt werden, ob es zu der besagten radialen Relativverschiebung zwischen den Lagerringen 2 und 3 kommt.
Entsprechendes gilt für den Fall, dass der Biegebalken 5 dadurch (in einer um 90° verdrehten Ebene) gebogen wird, dass eine relative Verschiebung zwischen den beiden Lagerringen 2, 3 in Umfangsrichtung stattfindet. Auch diese Verformung kann durch Dehnmessstreifen gemessen und der Messwert übertragen werden.
Am Tragelement 4 ist des Weiteren ein Beschleunigungssensor 13 angeordnet. Der Beschleunigungssensor 13 ist ausgebildet, zumindest in zwei zueinander senkrechten Richtungen Beschleunigungen zu erfassen, wobei die Richtungen in einer vertikal angeordneten Ebene liegen. Diese vertikal angeordnete Ebene umfasst im Ausführungsbeispiel die radiale Richtung R.
Der Beschleunigungssensor 13 kann somit die Richtung der Erdbeschleunigung erfassen. Diese vertikal nach unten gerichtete Beschleunigung erlaubt es in einfacher Weise, die Drehlage bzw. Drehposition zu bestimmen, in der sich der Beschleunigungssensor befindet. D. h. es kann mittels des Beschleunigungssensors 13 die Drehwinkellage bestimmt werden, an der sich das Tragelement 4 befindet.
Überlagert sich bei schnellerer Drehung der vom Beschleunigungssensor 13 detektierten Erdbeschleunigung die Zentripetalbeschleunigung, kann diese - bei Kenntnis der Drehzahl des Lagerrings 2, 3 - berechnet werden, wenn der Abstand rs des Sensors 13 von der Drehachse bekannt ist. Die Vektoren der Erdbeschleunigung und der Zentripetalbeschleunigung überlagern sich hierbei vektoriell zum insgesamt detektierten Beschleunigungssignal.
Zur Bestimmung der Drehgeschwindigkeit der Lagerringe 2, 3 kann ein separater (nicht dargestellter) Sensor vorgesehen werden. Eine andere Möglichkeit der Bestimmung derselben besteht darin, dass das Beschleunigungssignal, das der Beschleunigungssensor aufnimmt, über der Zeit ausgewertet wird. Die stets nach unten gerichtete Erdbeschleunigung stellt eine Modulation der stets radial gerichteten gemessenen Zentripetalbeschleunigung dar, so dass durch die Auswertung des Signals die Drehgeschwindigkeit der Lagerringe 2, 3 bestimmt werden kann.
Demgemäß wird es möglich, die Drehposition des Beschleunigungssensors 13 und damit des Tragelements 4 in einem Initialsystem (ortsfestes Koordinatensystem) in einfacher Weise zu bestimmen.
Bezugszeichenliste
1 Anordnung (Lager)
2 erstes rotierendes Bauteil (Lagerinnenring)
3 zweites rotierendes Bauteil (Lagerinnenring)
4 Tragelement
5 Biegebalken
6 Auslenkelement
7 Ende des Biegebalkens
8 Messmittel (Dehnmessstreifen)
9 Stirnseite
10 Ringnut
11 Datenübertragungselement
12 Empfänger
13 Beschleunigungssensor
14 Energiequelle (Batterie / Generator)
15 Antenne
16 Antenne
17 Außenring
18 Wälzkörper
19 Bohrung
20 Bohrung
a axiale Richtung
R radiale Richtung
rs Radius des Beschleunigungssensors

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Anordnung zweier rotierender Bauteile
1. Anordnung (1) zweier rotierender Bauteile (2, 3), umfassend ein erstes rotierendes Bauteil (2) und ein zweites rotierendes Bauteil (3), wobei die beiden Bauteile (2, 3) axial nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Bauteil (2) mindestens ein Tragelement (4) angeordnet ist, an dem ein sich in axiale Richtung (a) erstreckender Biegebalken (5) befestigt ist, wobei an dem zweiten Bauteil (3) ein Auslenkelement (6) befestigt ist, in das das vom Tragelement (4) abgewandte Ende (7) des Biegebalkens (5) so eingreift, dass das Ende (7) bei einer radialen Verschiebung des zweiten Bauteils (3) und/oder Verschiebung des zweiten Bauteils (3) in Umfangsrichtung relativ zum ersten Bauteil (2) in radiale Richtung (R) und/oder in Umfangsrichtung ausgelenkt wird, und wobei Messmittel (8) vorhanden sind, um die Auslenkung des Biegebalkens (5) aus einer Null-Lage zu messen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Lager ist und die beiden Bauteile (2, 3) zwei Innenringe sind, an denen das Tragelement (4) bzw. das Auslenkelement (6) befestigt sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslenkelement (6) als Ring ausgebildet ist, der eine in eine Stirnseite (9) eingebrachte Ringnut (10) aufweist, die zum Eintritt des Endes (7) des Biegebalkens (5) ausgebildet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel (8) als Dehnmessstreifen ausgebildet sind, die an dem Biegebalken (5) angebracht sind.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel (8) mit einem Datenübertragungselement (11) in Verbindung stehen, wobei das Datenübertragungselement (11) ausgebildet ist, Daten drahtlos an einen Empfänger (12) zu übertragen.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Tragelement (4) oder am Auslenkelement (6) ein Beschleunigungssensor (13) angeordnet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (13) ausgebildet ist, um Beschleunigungen in zwei zueinander senkrechten Richtungen zu detektieren, wobei die Richtungen in einer vertikal angeordneten Ebene liegen.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (13) mit dem Datenübertragungselement (11) in Verbindung steht, um gemessene Beschleunigungsdaten an den Empfänger (12) übertragen zu können.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenübertragungselement (11) mit einer Energiequelle (14) in Verbindung steht.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (14) eine Batterie ist oder einen Generator umfasst, der aus der Drehung der Lageranordnung elektrische Energie gewinnt.
EP12778311.6A 2011-10-28 2012-10-22 Anordnung zweier rotierender bauteile Withdrawn EP2771584A1 (de)

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