JP4253382B2 - 大型転がり軸受の摩耗測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの軸受リング、該軸受リング間に配置されて転動体スペースを形成する転動体から成る大型転がり軸受の摩耗測定装置に関する。本発明の対象とする大型転がり軸受は次のように規定される。転がり軸受（玉軸受、ころ軸受又は両者の組合わせ）の内径が開放されたままであり、ほぼ中実の軸によって閉鎖されないものである。少なくとも１つの軸受リングが、軸受の回転軸線に対して平行に配置されたねじ結合部を介して接続構造部分に結合される。
【０００２】
転がり軸受、特に大型転がり軸受においては、比較的長い運転時間の後に耐用年数の経過に基づき転動面若しくは転動体の破損のおそれが生じる。この場合、耐用年数の経過時点は前もって規定できず、それというのは経過時点が材料、製造及び使用条件にも著しく関連しているからである。破損は通常は主として転動面内へのピッティング(Pitting)、即ち窪み(Vertiefung)の形成とともに始まり、それというのは転動面が転動体よりも著しく軟質であるからである。ピッティングは次第に大きくなり、転動面内にエンドウ豆(Erbse)若しくはインゲン豆(Bohne)の大きさで崩れ(Ausbroeckelung)を生ぜしめる。転がり軸受の引き続く使用に際して、崩れは大きな材料破壊を生ぜしめ、材料破壊によって軸受の不意なロックが生じ、このことは大型機械、例えば掘削機(Bagger)、クレーン若しくは露天掘り機の故障をもたらすことになる。
【０００３】
前述の用途のための大型転がり軸受は、大きさ及び機械に適合した形状のために個別生産で製造されるので、納期はしばしば数ヶ月を要する。さらに、使用場所がしばしば大型転がり軸受の製造場所から著しく離れており、従って、輸送も数週間にわたる。このことから、大型転がり軸受の数ヶ月間の停止が見積もられることになり、若しくは代替軸受(Ersatzlager)が大型軸受の使用場所の近くに準備されねばならず、このことは、特に代替軸受が最終的に使用されず、それというのは始めから装着された軸受の耐用年数が大型機械の耐用年数を越えているからである場合に、不必要な資材蓄積を意味する。
【０００４】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２４１８０５６号公報により、表示装置を軸受に取り付けることが公知であり、該表示装置は軸受リング間の１つの方向での所定の変位(Auslenkung)を示すものである。該表示装置は欠点として、軸受構成空間の外側に配置されており、従って、表示装置の損傷、或いは破損のおそれがある。さらにゾンデの端部が常に、ゾンデに対して相対的に回転する軸受リング上を滑走しており、従って、数年間にわたる使用によって表示装置が軸受の摩耗の生じる前に摩耗して、ひいては表示エラーが発生することになる。
【０００５】
さらに、米国特許第４０９２０５３号明細書により、ゾンデを１つの軸受リングの開口部に通すことが公知である。この場合にもゾンデの端部は同じく常に、ゾンデに対して相対的に回転する別の軸受リングの表面上を滑走する。このことは、ここに設定された使用例では、ゾンデの目的であって、不都合ではなく、それというのはこの場合には、ゾンデは計量過程(Waegevorgang)のために用いられて、計量の目的に関連して容易に修正可能な新たなゾンデと定期的に交換される。しかしながら、該ゾンデは、大型転がり軸受の摩耗測定(Verschleissmessung)のための使用に際しては、前記ドイツ連邦共和国特許出願公開第２４１８０５６号公報に記載の技術について述べた欠点と同じ欠点を生ぜしめる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、大型転がり軸受のための摩耗測定装置を改善して、該摩耗測定装置が簡単な構造であって、外部の影響によって損傷若しくは破損されず、数年にわたる使用の後にも軸受摩耗の正確な表示を行うようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明の構成では、ゾンデが一方の軸受リングの開口部内に配置されて、かつ端部で以て他方の軸受リングの面と接触できるようになっており、ゾンデと相対する軸受リングが溝を備えており、該溝内にゾンデの端部が突入しており、前記溝の各面がゾンデに対して間隔を有しており、該間隔が所属の方向の所定の摩耗寸法に相応している。本発明の有利な構成が、請求項２乃至７に記載してある。
【０００８】
【発明の効果】
請求項５記載の構成に基づくゾンデの端部及び溝の配置により、特に破損の防止された配置手段が可能である。請求項６に記載の構成に基づき、ゾンデがシールによって外部からの影響に対して保護され、かつ選択的に若しくは付加的に、請求項７に記載の構成に基づき、転動体スペースからのグリスの入り込み及び摩耗粉に対してシールによって保護されると、摩耗測定装置が永続的に機能を維持できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
大型転がり軸受(Grosswaelzlager)は内側の軸受リング１及び外側の軸受リング２を有しており、軸受リング間に転動体３が配置されている。転動体３は球形、ロール形(rollenfoermig)若しくは樽形(tonnenfoermig)に形成されてよい。実施例では、転動体３として球体が設けられている。内側の軸受リング１及び／又は外側の軸受リング２が、複数の個別リング(Einzelring)又はリングセグメント(Ringsegment)から組み合わされていてよい。
【００１１】
本発明に基づく大型転がり軸受は、内側の軸受リング１の中央孔４が通常はほぼ開放されたままであることによって規定される。従って、内側の軸受リング１が通常は中実軸を取り囲んでいない。このことから、大型転がり軸受においては少なくとも１つの軸受リングが、回転軸線５に対して平行に配置されたねじ結合部を介して接続構造部(Anschlusskonstruktion)に結合される。これに関連して、実施例では内側の軸受リング１内に、１つのねじ円(Schraubenkreis)上に配置された複数の固定孔６の１つが示してある。
【００１２】
転動体３を受容する転動体スペースは、通常はグリスのような潤滑材で満たされていて、かつシール（図示せず）によって限定されていてよく、該シールが軸受リング１と軸受リング２との間に配置された軸受隙間７を潤滑材の流出に対してシールしている。さらに、よごれも転動体スペース内に侵入できない。転動体スペースと軸受隙間７との間の前述のシールの代わりに、若しくは該シールに対して付加的に、図１に示してあるように、軸受リング１，２にシール８を配置していてよく、該シールが軸受隙間７を外部に対してシールしている。
【００１３】
摩耗測定装置(Verschleissmessvorrichtung)がゾンデ(Sonde)９を有している。ゾンデ９は、回転軸線５に対して半径方向に延びる開口部１０を通して案内されて、端部１１で外側の軸受リング２の内側輪郭を越えて延びていて、内側の軸受リング１の対応する位置に設けられた溝１２内に、該溝と接触しないように自由に突入している。
【００１４】
図２から明らかなように、ゾンデ９の端部１１と溝面との間には軸方向でも半径方向でも間隔がある。該間隔は、軸受リング１，２間の、最大摩耗の際の相対的な最大のずれ(maximale Verschiebung)に対応する寸法である。各間隔は組立に際して調節可能である。ゾンデ９の端部と溝１２の幅との間の軸方向の両方の間隔の合計は、溝幅とゾンデ９の端部１１の厚さとの差によって規定される。該値は、簡単にゾンデ９の端部１１の厚さを異ならせることによって調節される。これによって利点として、異なる摩耗合計値にとって同じ溝寸法及びゾンデの取り付け部の同じ構成寸法が用いられる。実施例では、ゾンデ９を受容する開口部１０は、雌ねじ１３を有する孔として形成されている。開口部１０の雌ねじ１３の直径寸法とねじ寸法(Gewindemass)は、前述の構成では常に同じであってよい。
【００１５】
ゾンデ９は保持部分１４内に軸方向及び半径方向で固定されている。保持部分１４は開口部１０よりも小さい直径を有していて、開口部１０内で位置を調節されてよい。このような位置調節が、調節ねじ１５を用いて行われ、調節ねじがゾンデ９の位置を回転軸線５の方向に、すなわち溝１２に対して横方向に調節する。このような手段により、溝１２とゾンデ９の端部１１との間のそのつど異なる軸方向の間隔が調節でき、このために間隔の合計値はすでに、対応する厚さの端部１１を有するゾンデ９の選択によって調節されている。ゾンデ９の端部１１と溝１２の底部との間の、軸受の回転軸線５に関連した半径方向の間隔は、保持部分１４内でのゾンデ９の移動によって調節されて、固定される。固定は、例えばゾンデ９と保持部分１４との接着若しくは封印(Versiegeln)によって行われてよい。保持部分１４は圧着リング１６を介してナット１７によって、袋孔として形成された開口部１０内に固定される。
【００１６】
ゾンデ９は軸受リング２に対して電気的に絶縁されている。実施例では、保持部分１４の受容孔内に絶縁層が設けられている。両方の軸受リング１，２は互いに電気的に接続されている。通常は、電気的な接続は軸受リング１，２間の転動体３を介してた金属接触によって行われる。軸受の転動面の摩耗に起因する軸受リング間の相対的なずれが規定の最大値に達すると、ゾンデ９の端部１１と溝１２の面との接触が生じる。これにより、ゾンデ９と、ゾンデ９を支持する外側の軸受リング２との間の電気的な接続が生じる。このような電気的な信号（電流回路の閉鎖）が、ゾンデ９及び外側の軸受リング２における適当な電気的なラインを介して適当な警報装置若しくは評価装置に伝達される。これによって操作員に、軸受の摩耗が進み、軸受が近いうちには破損されてしまうので、適切な処置を講じるべきであるという情報が与えられる。
【００１７】
軸受の所定の摩耗が生じているという電気的な情報の発信は、別の任意の形式でも行われ得る。別の図示してない形式で、ゾンデ９はレシーバ(Aufnahme)内に保持されていてよく、レシーバが溝１２の１つの面へのゾンデの端部１１の当接の際のゾンデのたわみを信号として記録して、該情報を適当な警報回路若しくは測定回路に伝達する。
【図面の簡単な説明】
【図１】大型転がり軸受の半部の断面図
【図２】図１の大型転がり軸受けの、摩耗測定装置の部分の拡大図
【符号の説明】
１，２軸受リング、 ３ 転動体、 ４ 中心孔、 ５ 回転軸線、 ６ 固定孔、 ７ 軸受隙間、 ８ シール、 ９ ゾンデ、 １０開口部、 １１ 端部、 １２ 溝、 １３ 雌ねじ、 １４ 保持部分、 １５ 調節ねじ、 １６ 圧着リング、 １７ ナット、 １８ ライン

Claims (7)

1. ２つの軸受リング（１，２）、該軸受リング（１，２）間に配置されて転動体スペースを形成する転動体（３）から成る大型転がり軸受の摩耗測定装置において、軸受リング（１，２）間の所定の変位を示す表示手段及びゾンデ（９）を備えており、ゾンデが一方の軸受リング（２）の開口部（１０）内に配置されて、かつ端部（１１）で以て他方の軸受リング（１）の面と接触できるようになっており、ゾンデ（９）と相対する軸受リング（１）が溝（１２）を備えており、該溝（１２）内にゾンデ（９）の端部（１１）が突入しており、前記溝（１２）の各面がゾンデ（９）に対して間隔を有しており、該間隔が所属の方向の所定の摩耗寸法に相応していることを特徴とする、大型転がり軸受の摩耗測定装置。
2. ゾンデ（９）が、該ゾンデ（９）を支持する軸受リング（２）に対して電気的に絶縁して組み込まれており、両方の軸受リング（１，２）が互いに電気的に接続されている請求項１記載の摩耗測定装置。
3. 軸受リング（２）へのゾンデ（９）の取り付けが、ゾンデ（９）の変位を記録する測定装置を介して行われている請求項１記載の摩耗測定装置。
4. ゾンデ（９）を受容するための開口部（１０）が、軸受の回転軸線（５）に対して半径方向に延びている請求項１から３までのいずれか１項記載の摩耗測定装置。
5. 溝（１２）及びゾンデ（９）の端部（１１）が、軸受リング（１，２）間の軸受隙間（７）の領域で転動体スペースの外側に配置されている請求項１から４までのいずれか１項記載の摩耗測定装置。
6. 軸受リング（１，２）間の軸受隙間（７）が転動体スペース及びゾンデの端部の外側でシール（８）によって外部に対して閉鎖されている請求項１から５までのいずれか１項記載の摩耗測定装置。
7. 軸受リング（１，２）間の軸受隙間（７）内で転動体スペースとゾンデ（９）の端部（１１）との間にシールが配置されている請求項１から６までのいずれか１項記載の摩耗測定装置。

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