EP2805075A1 - Wälzkörper, wälzkörperkäfig und verfahren - Google Patents

Wälzkörper, wälzkörperkäfig und verfahren

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EP2805075A1
EP2805075A1 EP13701596.2A EP13701596A EP2805075A1 EP 2805075 A1 EP2805075 A1 EP 2805075A1 EP 13701596 A EP13701596 A EP 13701596A EP 2805075 A1 EP2805075 A1 EP 2805075A1
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EP
European Patent Office
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rolling element
rolling
sensor unit
sensor
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13701596.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Armin Olschewski
Ingemar Strandell
Arno Stubenrauch
Sebastian Ziegler
Frank De Wit
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SKF AB
Original Assignee
SKF AB
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2805075A1 publication Critical patent/EP2805075A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34—Rollers; Needles
    • 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
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • 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

Definitions

  • the rolling element with a sensor unit, which has strain gauges.
  • the sensor unit is provided to register at least one deformation of the rolling element.
  • a "maximum oblique angle" which forms a rolling element in an operating state with an adjacent WälzSystemurafigwand should be understood in particular the maximum angle of those acute projection straight line, which surface extension directions that end face of the rolling body, which faces the WälzSystem hofigwand is to form with the WälzSystemurafigwand.
  • a warning signal can be output to a person who is responsible for maintenance and / or who is responsible for operating a device in which the bearing which has the rolling body and the Wälzköperkarfig is installed that the person after an output of the signal, the operation of the device can interrupt and maintenance can be made.
  • the sensor unit is at least partially disposed on an end face of the rolling body. This allows a structurally simple design can be achieved.
  • the sensor unit has at least two sensors, whereby a simple sensing can be achieved. If the sensor unit has at least three sensors, a particularly precise detection of the angle can be achieved.
  • the sensor unit has at least one distance sensor.
  • a cost-effective design of the sensor unit can be achieved.
  • the sensor unit has at least one eddy current sensor and / or at least one capacitive sensor, whereby a cost-effective construction and at the same time a precise sensing can be achieved.
  • the sensor unit may have a gyroscope and / or an acceleration sensor unit or be formed by a gyroscope or an acceleration sensor unit.
  • the acceleration sensor unit has at least two acceleration sensors, which can measure accelerations along two mutually perpendicular axes.
  • a rolling bearing with the rolling element and the WälzSystemurafig proposed, whereby a high efficiency can be achieved.
  • a sensing element is provided on the Wälz analysesurafig, which cooperates with at least one Sensiervorgang with the sensor unit, whereby a simple construction can be achieved.
  • the sensing element is designed as a metal plate, whereby a cost-effective design can be achieved.
  • a WälzSystem hofig proposed for a rolling bearing with at least one sensor unit, which is intended to detect a maximum oblique angle, which forms a rolling element in an operating condition with an adjacent WälzSystem hofigwand the Wälz stresses hofigs.
  • the sensor unit of the roller body cage preferably has at least one distance sensor and particularly preferably at least three distance sensors.
  • a rolling bearing is proposed, which has the Wälz stresses hofig and at least one rolling element. In this way, a high efficiency can be achieved.
  • the rolling bearing can in particular also be installed in transport equipment in mining or storage facilities of ships or in particular in large gearboxes.
  • FIG. 2 shows a plan view of a rolling element of the rolling bearing according to the invention
  • Fig. 3 shows a schematic section through a part of a WälzMechhimfigs of the rolling bearing and by the rolling elements and
  • FIG. 4 shows a schematic section through an alternative embodiment of a rolling element cage according to the invention and a rolling element.
  • FIG. 1 shows a wind turbine, which has a rolling bearing 32 according to the invention.
  • the rolling bearing 32 comprises a rolling element 14 according to the invention (FIGS. 2 and 3) with a sensor unit 10 which is provided to detect a maximum oblique angle 12 which the rolling element 14 forms in an operating state with an adjacent rolling element cage wall 16 of a rolling element cage 28 of the rolling bearing 32 ,
  • the WälzSystemkorfigwand 16 is flat and is partially formed by a Sens mecanicselement 30, which is formed as a metal plate, which is formed of copper.
  • the rolling element 14 is circular-cylindrical, wherein it has a circular cylindrical recess 34 on its end face 18.
  • the sensors 20, 22, 24, 26 of the sensor unit 10 are arranged, which are arranged on the end face 18 of the rolling body.
  • the sensors 20, 22, 24, 26 are designed as distance sensors.
  • Each of the sensors 20, 22, 24, 26 measures the distance which the respective sensor 20, 22, 24, 26 has from the sensing element 30.
  • the sensors 20, 22, 24, 26 capacitive sensors.
  • the sensing element 30 cooperates with the sensors 20, 22, 24, 26.
  • the sensor unit 10 detects the maximum skew angle 12, which the rolling body 14 in the operating state with the adjacent Wälzöfigwand 16, which is located directly opposite the end face 18, forms.
  • the maximum skew angle 12 is an acute angle and is formed by a first straight line 36 and a second straight line.
  • the first straight line 36 intersects the axis of symmetry 40 of the rolling body 14, which is circular-cylindrical up to the recess 34, at right angles. Further, the straight line 36 passes through that point 42 of the rolling element 14, which has the smallest distance from the WälzConsequentlykarfigwand 16.
  • the straight line 38 is the straight line which is obtained when the straight line 36 is parallel-projected along a direction perpendicular to the planar rolling element cage wall 16 onto a plane which has the flat surface 44 of the rolling element cage wall 16.
  • the sensors 20, 22, 24, 26 measure their respective distances from the WälzSystemkorfigwand 16 in the operating state and provide them by a wire connection of a transmitting unit (not shown) of the rolling element 14, which is arranged within the rolling body 14, available.
  • the transmitting unit sends the distances by radio to an evaluation unit 46 of the wind turbine ( Figure 1).
  • the evaluation unit 46 has a transceiver unit, a computing unit, a memory unit and an operating program and calculates the maximum skew angle 12 from the distances.
  • the transceiver unit transmits the evaluation unit 46 a warning signal to a person who is responsible for a maintenance of the wind turbine.
  • the person can immediately carry out a maintenance, which leads to the fact that during operation, the maximum skew angle 12 is smaller again.
  • the wind turbine may comprise a device (not shown). sen, which, if the maximum skew angle is greater than the value which is stored in the storage unit, the rotor blades of the wind turbine adjusted such that a drive of the wind turbine by wind is substantially no longer possible.
  • the capacitive sensors 20, 22, 24, 26 and eddy current sensors which measure the distance to the Sensticianselement 30, or sensors may be used, each having a Hall sensor and a permanent magnet whose field is passed to the Sensticianselement 30, wherein is determined by a change of the measured field of the Hall sensor, the respective distance of the sensor of the sensing element 30.
  • a sensor which is designed as a gyroscope, or two acceleration sensors, which measure accelerations along two mutually perpendicular axes to use would be arranged in the rolling element. With the gyroscope or the acceleration sensors, respectively, the position of the center of gravity of the rolling element can be detected, with which the position of the rolling element cage 28 can be concluded to a good approximation. With further Sens mecanicschal the gyroscope and the acceleration sensors then the maximum skew angle 12 can be calculated.
  • the invention can be applied analogously to rolling bearings with differently shaped rolling elements.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment. Substantially identical components, features and functions are basically numbered by the same reference numerals. However, in order to distinguish the exemplary embodiments, the letters "a" are added to the letter of reference in the exemplary embodiments in Figure 4. The following description is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment in Figures 1 to FIG. 3, reference being made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 3 with regard to components, features and functions remaining the same.
  • FIG. 4 shows a rolling element cage 28a according to the invention, which has a sensor unit 10a with four capacitive sensors 20a, 22a, 24a (one not shown), which are arranged on a rolling body cage wall 16a.
  • the four sensors 20a, 22a, 24a measure in an operating state in each case a distance to an end face 18a of a rolling body 14a. These distances are sent by a transmitting unit by radio to the evaluation unit 46, which calculates a maximum skew angle 12a, which is defined as described in the previous exemplary embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Es wird ein Wälzkörper für ein Wälzlager (32) mit wenigstens einer Sensoreinheit (10) vorgeschlagen, welche dazu vorgesehen ist, einen maximalen Schrägstellwinkel (12) zu erfassen, welchen der Wälzkörper (14) in einem Betriebszustand mit einer angrenzenden Wälzkörperkäfigwand (16) bildet.

Description

B e s c h r e i b u n g
Wälzkörper, Wälzkörperkäfig und Verfahren
Es ist ein Wälzkörper mit einer Sensoreinheit bekannt, welche Dehnungsmessstreifen aufweist. Die Sensoreinheit ist dazu vorgesehen, wenigstens eine Verformung des Wälzkörpers zu registrieren.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine hohe Effizienz zu erreichen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Es wird ein Wälzkörper für ein Wälzlager mit wenigstens einer Sensoreinheit vorgeschlagen, welche dazu vorgesehen ist, einen maximalen Schrägstellwinkel zu erfassen, welchen der Wälzkörper in einem Betriebszustand mit einer angrenzenden Wälzkörperkäfigwand bildet. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet und/oder speziell programmiert verstanden werden. Unter einer„angrenzenden Wälzkörperkäfigwand" soll insbesondere eine Wälzkörperkäfigwand verstanden werden, welche einer Stirnseite des Wälzkörpers unmittelbar gegenüberliegt. Unter einem„maximalen Schrägstellwinkel", welchen ein Wälzkörper in einem Betriebszustand mit einer angrenzenden Wälzkörperkäfigwand bildet, soll insbesondere der maximale Winkel derjenigen spitzen Projektionsgeradenwinkel verstanden werden, welche Flächenerstreckungsrichtungen derjenigen Stirnseite des Wälzkörpers, welche der Wälzkörperkäfigwand zugewandt ist, mit der Wälzkörperkäfigwand bilden. Hierbei soll unter einem„Projektionsgeradenwinkel, welchen eine Flächenerstreckungsrichtung der Stirnseite des Wälzkörpers mit der Wälzkörperkäfigwand bildet", derjenige spitze Winkel verstanden werden, welchen eine erste Gerade, welche parallel zu der Flächenerstreckungsrichtung ist und welche teilweise in der Stirnseite liegt, mit einer zweiten Geraden bildet, welche die Parallelprojektion der ersten Gerade auf die Ebene, in welcher die Wälzkörperkäfigwand liegt, mit derjenigen Richtung, welche senkrecht zu der Ebene verläuft, als Projektionsrichtung ist. Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann eine funktionell ungünstige Lagerkonfiguration erkannt werden. Im Besonderen kann erkannt werden, wenn der Wälzkörper im Wälzkörperkäfig zu viel Spiel hat, so dass bei einem derartigen Erkennen automatisch ein Wartungsbedarf erkannt werden kann und/oder automatisch eine Beendigung eines Betriebs des Wälzkörpers herbeigeführt werden kann. Insbesondere kann bei einem Erkennen des Wartungsbedarfs ein Warnsignal an eine Person ausgegeben werden, welche für eine Wartung zuständig ist und/oder welche für eine Bedienung einer Vorrichtung zuständig ist, in welcher das Lager, das den Wälzkörper und den Wälzköperkäfig aufweist, eingebaut ist, so dass die Person nach einer Ausgabe des Signals den Betrieb der Vorrichtung unterbrechen kann und eine Wartung vorgenommen werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit wenigstens teilweise an einer Stirnseite des Wälzkörpers angeordnet ist. Hierdurch kann eine konstruktiv einfache Bauweise erreicht werden.
Vorzugsweise weist die Sensoreinheit wenigstens zwei Sensoren auf, wodurch ein einfaches Sensieren erreicht werden kann. Weist die Sensoreinheit zumindest drei Sensoren auf, kann eine besonders präzise Erfassung des Winkels erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinheit wenigstens einen Abstandssensor auf. Dadurch kann eine kostengünstige Ausgestaltung der Sensoreinheit erreicht werden. Mit Vorteil weist die Sensoreinheit wenigstens einen Wirbelstromsensor und/oder zumindest einen kapazitiven Sensor auf, wodurch eine kostengünstige Konstruktion und zugleich ein präzises Sensieren erreicht werden kann.
Insbesondere kann die Sensoreinheit ein Gyroskop und/oder eine Beschleunigungssensoreinheit aufweisen oder durch ein Gyroskop oder eine Beschleunigungssensoreinheit gebildet sein. Im Besonderen weist die Beschleunigungssensoreinheit wenigstens zwei Beschleunigungssensoren auf, welche Beschleunigungen entlang von zwei senkrecht aufeinander stehenden Achsen messen können.
Außerdem wird ein Wälzlager mit dem Wälzkörper und dem Wälzkörperkäfig vorgeschlagen, wodurch eine hohe Effizienz erreicht werden kann. Vorzugsweise ist an dem Wälzkörperkäfig ein Sensierungselement vorgesehen, welches bei wenigstens einem Sensiervorgang mit der Sensoreinheit zusammenwirkt, wodurch eine einfache Konstruktion erreicht werden kann. Mit Vorteil ist das Sensierungselement als Metallplatte ausgebildet, wodurch eine kostengünstige Bauweise erreicht werden kann.
Weiterhin wird ein Wälzkörperkäfig für ein Wälzlager mit wenigstens einer Sensoreinheit vorgeschlagen, welche dazu vorgesehen ist, einen maximalen Schrägstellwinkel zu erfassen, welchen ein Wälzkörper in einem Betriebszustand mit einer angrenzenden Wälzkörperkäfigwand des Wälzkörperkäfigs bildet. Dadurch kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Vorzugsweise weist die Sensoreinheit des Wälzkörperkäfigs wenigstens einen Abstandssensor und besonders bevorzugt wenigstens drei Abstandssensoren auf. Ferner wird ein Wälzlager vorgeschlagen, welches den Wälzkörperkäfig und wenigstens einen Wälzkörper aufweist. Auf diese Weise kann eine hohe Effizienz erreicht werden.
Des Weiteren wird eine Windkraftanlage mit dem Wälzlager vorgeschlagen, wodurch eine hohe Effizienz erreicht wird. Ferner kann das Wälzlager insbesondere auch bei Transportvorrichtungen im Bergbau oder bei Lagereinrichtungen von Schiffen oder insbesondere bei Großgetrieben eingebaut sein.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Fig. 1 zeigt eine Windkraftanlage mit einem erfindungsgemäßen Wälzlager,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Wälzkörper des Wälzlagers,
Fig. 3 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Teil eines Wälzkörperkäfigs des Wälzlagers und durch den Wälzkörper und
Fig. 4 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfigs und eines Wälzkörpers.
Figur 1 zeigt eine Windkraftanlage, welche ein erfindungsgemäßes Wälzlager 32 aufweist. Das Wälzlager 32 umfasst einen erfindungsgemäßen Wälzkörper 14 (Figuren 2 und 3) mit einer Sensoreinheit 10, welche dazu vorgesehen ist, einen maximalen Schrägstellwinkel 12 zu erfassen, welchen der Wälzkörper 14 in einem Betriebszustand mit einer angrenzenden Wälzkörperkäfigwand 16 eines Wälzkörperkäfigs 28 des Wälzlagers 32 bildet. Die Wälzkörperkäfigwand 16 ist eben und wird teilweise von einem Sensierungselement 30 gebildet, welches als Metallplatte, die aus Kupfer gebildet ist, ausgebildet ist. Der Wälzkörper 14 ist kreiszylinderförmig ausgebildet, wobei er an seiner Stirnseite 18 eine kreiszylinderförmige Ausnehmung 34 aufweist. In der Ausnehmung 34 sind vier Sensoren 20, 22, 24, 26 der Sensoreinheit 10 angeordnet, welche an der Stirnseite 18 des Wälzkörpers angeordnet sind. Die Sensoren 20, 22, 24, 26 sind als Abstandssensoren ausgebildet. Jeder der Sensoren 20, 22, 24, 26 misst denjenigen Abstand, welchen der betreffende Sensor 20, 22, 24, 26 von der dem Sensierungselement 30 hat. Vorliegend sind die Sensoren 20, 22, 24, 26 kapazitive Sensoren. Bei Abstandsmessungen der Sensoren 20, 22, 24, 26 wirkt das Sensierungselement 30 mit den Sensoren 20, 22, 24, 26 zusammen.
Die Sensoreinheit 10 erfasst den maximalen Schrägstellwinkel 12, welchen der Wälzkörper 14 in dem Betriebszustand mit der angrenzenden Wälzkörperkäfigwand 16, welche direkt gegenüber der Stirnseite 18 angeordnet ist, bildet. Der maximalen Schrägstellwinkel 12 ist ein spitzer Winkel und wird von einer ersten Gerade 36 und einer zweiten Gerade gebildet. Die erste Gerade 36 schneidet die Symmetrieachse 40 des bis auf die Ausnehmung 34 kreiszylinderförmig ausgebildeten Wälzkörpers 14 rechtwinklig. Ferner verläuft die Gerade 36 durch denjenigen Punkt 42 des Wälzkörpers 14, welcher den kleinsten Abstand von der Wälzkörperkäfigwand 16 hat. Die Gerade 38 ist diejenige Gerade, welche man erhält, wenn man die Gerade 36 entlang einer Richtung senkrecht zu der ebenen Wälzkörperkäfigwand 16 auf eine Ebene, welche die ebene Oberfläche 44 der Wälzkörperkäfigwand 16 aufweist, parallelprojiziert.
Die Sensoren 20, 22, 24, 26 messen in dem Betriebszustand ihre jeweiligen Abstände von der Wälzkörperkäfigwand 16 und stellen diese durch eine Drahtverbindung einer Sendeeinheit (nicht dargestellt) des Wälzkörpers 14, welche innerhalb des Wälzkörpers 14 angeordnet ist, zur Verfügung. Die Sendeeinheit sendet die Abstände per Funk an eine Auswerteinheit 46 der Windkraftanlage (Figur 1). Eine Stromversorgung der Sendeeinheit erfolgt über eine Batterie, die der Wälzkörper 14 aufweist (nicht dargestellt). Die Auswerteinheit 46 weist eine Sende - Empfangseinheit, eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und ein Betriebsprogramm auf und berechnet aus den Abständen den maximalen Schrägstellwinkel 12. Ist der maximale Schrägstellwinkel größer als ein Wert, welcher in der Speichereinheit gespeichert ist, so sendet die Sende-Empfangseinheit der Auswerteinheit 46 ein Warnsignal an eine Person, welche für eine Wartung der Windkraftanlage zuständig ist. Die Person kann umgehend eine Wartung vornehmen, welche dazu führt, dass bei einem Betrieb der maximale Schrägstellwinkel 12 wieder kleiner ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Windkraftanlage eine Einrichtung (nicht gezeigt) aufwei- sen, welche, falls der maximale Schrägstellwinkel größer als der Wert ist, welcher in der Speichereinheit gespeichert ist, die Rotorblätter der Windkraftanlage derart einstellt, dass ein Antrieb der Windkraftanlage durch Wind im Wesentlichen nicht mehr möglich ist.
Statt der kapazitiven Sensoren 20, 22, 24, 26 können auch Wirbelstromsensoren, welche den jeweiligen Abstand zum Sensierungselement 30 messen, oder Sensoren verwendet werden , welche jeweils einen Hall-Sensor und einen Dauermagneten aufweisen, dessen Feld zu dem Sensierungselement 30 geleitet wird, wobei durch eine Veränderung des von dem Hall-Sensor gemessenen Feldes der jeweilige Abstand des Sensors von dem Sensierungselement 30 bestimmt wird.
Ferner ist denkbar, statt den Sensoren 20, 22, 24, 26, welche Abstände messen, einen Sensor, welcher als Gyroskop ausgebildet ist, oder zwei Bescheunigungssenso- ren, welche Beschleunigungen entlang von zwei senkrecht aufeinanderstehenden Achsen messen, zu verwenden. Das Gyroskop und die Bescheunigungssensoren wären in dem Wälzkörper angeordnet. Mit dem Gyroskop oder den Bescheunigungssensoren ist jeweils die Position des Schwerpunkts des Wälzkörpers erfassbar, mit welcher in guter Näherung auf die Position des Wälzkörperkäfigs 28 geschlossen werden kann. Mit weiteren Sensierungsdaten des Gyroskops bzw. der Bescheunigungssensoren kann dann der maximale Schrägstellwinkel 12 berechnet werden.
Die Erfindung kann analog bei Wälzlagern mit anders geformten Wälzkörpern angewandt werden.
In Figur 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind jedoch den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in Fig. 4 der Buchstabe die Buchstaben„a" hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 bis Fig. 3, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den Fig. 1 bis Fig. 3 verwiesen werden kann. Figur 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfig 28a, welcher eine Sensoreinheit 10a mit vier kapazitiven Sensoren 20a, 22a, 24a (einer nicht gezeigt) aufweist, welche an einer Wälzkörperkäfigwand 16a angeordnet sind. Die vier Sensoren 20a, 22a, 24a messen in einem Betriebszustand jeweils einen Abstand zu einer Stirnseite 18a eines Wälzkörpers 14a. Diese Abstände werden von einer Sendeein- heit per Funk zu der Auswerteinheit 46 geschickt, welche einen maximalen Schrägstellwinkel 12a, der wie im vorigen Ausführungsbeispiel beschrieben definiert ist, berechnet.
Bezugszeichenliste
10 Sensoreinheit
12 Schrägstellwinkel
14 Wälzkörper
16 Wälzkörperkäfigwand
18 Stirnseite
20 Sensor
22 Sensor
24 Sensor
26 Sensor
28 Wälzkörperkäfig
30 Sensierungselement
32 Wälzlager
34 Ausnehmung
36 Gerade
38 Gerade
40 Symmetrieachse
42 Punkt
44 Oberfläche
46 Auswerteinheit

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Wälzkörper, Wälzkörperkäfig und Verfahren
1. Wälzkörper für ein Wälzlager (32) mit wenigstens einer Sensoreinheit (10), welche dazu vorgesehen ist, einen maximalen Schrägstellwinkel (12) zu erfassen, welchen der Wälzkörper (14) in einem Betriebszustand mit einer angrenzenden Wälzkörperkäfigwand (16) bildet.
2. Wälzkörper nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinheit (10) wenigstens teilweise an einer Stirnseite (18) des Wälzkörpers (14) angeordnet ist.
3. Wälzkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Sensoreinheit (10) wenigstens zwei Sensoren (20, 22, 24, 26) aufweist.
4. Wälzkörper nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (10) wenigstens einen Abstandssensor (20, 22, 24, 26) aufweist.
5. Wälzkörper nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (10) wenigstens einen Wirbelstromsensor und/oder zumindest einen kapazitiven Sensor aufweist.
6. Wälzkörperkäfig für ein Wälzlager (32) mit wenigstens einer Sensoreinheit (10a), welche dazu vorgesehen ist, einen maximalen Schrägstellwinkel (12a) zu erfassen, welchen ein Wälzkörper (14a) in einem Betriebszustand mit einer angrenzenden Wälzkörperkäfigwand (16a) des Wälzkörperkäfigs (28a) bildet.
7. Wälzlager, wobei das Wälzlager eine Einheit aufweist, welche wenigstens einen Wälzkörper (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einem Wälzkörperkäfig (28), welcher die Wälzkörperkäfigwand (16) umfasst, aufweist, wobei das Wälzlager alternativ oder zusätzlich zu der Einheit eine Baueinheit aufweist, welche einen Wälzkörperkäfig (28a) nach Anspruch 6 und den Wälzkörper (14a), welcher mit der angrenzenden Wälzkörperkäfigwand (16a) des Wälzkörperkäfigs (28a) den Schrägstellwinkel (12a) bildet, aufweist.
8. Wälzlager mit wenigstens einem Wälzkörper (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und dem Wälzkörperkäfig (28), wobei an dem Wälzkörperkäfig (28) ein Sensierungselement (30) vorgesehen ist, welches bei wenigstens einem Sen- siervorgang mit der Sensoreinheit (10) zusammenwirkt.
9. Windkraftanlage mit einem Wälzlager nach einem der Ansprüche 7 oder 8.
10. Verfahren, bei welchem ein maximaler Schrägstellwinkel (12; 12a), welchen ein Wälzkörper (14; 14a) in einem Betriebszustand mit einer angrenzenden Wälzkörperkäfigwand (16; 16a) bildet, erfasst wird.
EP13701596.2A 2012-01-20 2013-01-18 Wälzkörper, wälzkörperkäfig und verfahren Withdrawn EP2805075A1 (de)

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