WO2011064060A1 - Rolling bearing having a measurement scale - Google Patents

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WO2011064060A1
WO2011064060A1 PCT/EP2010/066214 EP2010066214W WO2011064060A1 WO 2011064060 A1 WO2011064060 A1 WO 2011064060A1 EP 2010066214 W EP2010066214 W EP 2010066214W WO 2011064060 A1 WO2011064060 A1 WO 2011064060A1
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WO
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bearing
rolling bearing
rolling
sensor element
outer ring
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/066214
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German (de)
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Inventor
Jörg-Oliver Hestermann
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/443Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
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    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm

Definitions

  • the invention relates to a rolling bearing with a material measure, wherein the rolling bearing has bearing rings, namely a bearing inner ring and a preferably radially spaced therefrom, rotatable relative to the bearing inner ring bearing outer ring, between which a plurality of rolling elements are arranged.
  • DE 19640895 B4 discloses a rolling bearing with an integrated speed measuring device, which contains a bearing inner ring, a bearing outer ring and rolling elements arranged there between for radial mounting, wherein the speed measuring device has at least one measured value sensor and a measured value encoder ring which at a the bearing rings is fixed and has on its outer lateral surface a scale extending in the circumferential direction or material measure, wherein the bearing inner ring is rotatably mounted on the bearing outer ring in addition to Axial anymorelzlagern and wherein the donor ring forms a track for one of the two Axial anymorelzlager.
  • Such an integrated measuring system has the advantage compared to external measuring systems, which are connected via a coupling with a rotation axis, that it significantly reduces the tendency to oscillate due to the direct connection of the material measure to the rotating part. This is particularly especially when used in machine tools to achieve a particularly high controller gain of great advantage.
  • the invention is therefore based on the object to provide an integration of the scale, which is inexpensive to produce, only a small space requires-, high accuracy allows, is also easy to implement and large Auslegungs damagessgrade for Provides.
  • the measuring graduation has a sensor element detectable by a sensor element, which is attached to a non-cylindrical surface of the bearing rings.
  • This also applies in particular to the axial surfaces.
  • Wälzlagerformen that do not allow the connection of a radial lateral surface with a donor element, the attachment of the material measure by the inventive design can be ensured.
  • a precise measurement of the angle and / or the rotational speed is then made possible without additional space for the dimensional embodiment has to be provided.
  • This invention lends itself particularly to rolling bearings in which the bearing outer ring is radially spaced from the bearing inner ring.
  • the transmitter element is arranged on the axial surface of the rotating bearing inner ring or on the axial surface of the rotating bearing outer ring. In this way, a pre-assembly is easy to ensure and a power supply of the sensor element can be easily accomplished.
  • the donor element has a scale.
  • the transmitter element is anchored in a recess which may be formed as a groove and may be formed circumferentially on the axial surface. If the stationary sensor element is arranged axially in relation to the transmitter element, then, for example, a reaction is induced inductive in the sensor element via a small air gap existing between the transmitter element and the sensor element, which reaction can be forwarded to an evaluation and then opened accordingly about the angle changes and / or the rotational speed allows. The precision of the measurement is thereby increased.
  • the sensor element is attached to the bearing outer ring.
  • the assembly is simplified when a carrier device ensures the connection between the bearing outer ring and the sensor element.
  • the sensor element is an integral part of the carrier device.
  • the positionability and presettable of the rolling bearing is facilitated when the support device is in contact with a radial peripheral surface of the bearing outer ring. It is also advantageous if the rolling bearing is designed as a cross roller bearing or as angular contact ball bearings, such as an axial angular contact ball bearing. Especially such embodiments have been proven in machine tools, such as CNC machines, lathes or milling machines.
  • the material measure is realized in the form of a magnetic paste, for example.
  • the donor element is introduced from magnetic paste in an introduced on the axial surface of the bearing inner ring recess.
  • massive components that serve as a donor element can be brought into a corresponding recess on the axial surface of the bearing outer ring, such as by shrinking, gluing or screwing. Similar to the rotating bearing inner ring, this also applies to a rotating bearing outer ring.
  • Figure 1 shows a first embodiment of an inventive
  • Figure 2 shows a second embodiment of an inventive
  • Figure 3 shows a third embodiment of an inventive
  • Figure 4 shows a fourth embodiment of a rolling bearing according to the invention in cross-sectional view.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a roller bearing 1.
  • This rolling bearing is shown only with its upper half and configured as the rolling bearing 1 in the embodiment of Figure 2 as a cross roller bearing.
  • the rolling bearing 1 has a bearing inner ring 2 and a bearing outer ring 3. Between the bearing inner ring 2 and the bearing outer ring 3 rolling elements 4 are indicated.
  • the rolling elements 4 are formed in the embodiment shown in Figures 1 and 2 as rollers, which are arranged offset in the circumferential direction by 90 ° to each other. Between these rollers, which serve as rolling elements 4, there may be intermediate pieces.
  • the bearing outer ring 3 surrounds radially and slightly offset in the axial direction, at least a majority of the radial peripheral surface of the bearing inner ring 2. Sealing elements 5 ensure a sealing effect, so that no contamination, liquid or dirt can reach the area of the rolling elements 4.
  • a depression 7 is provided on a non-cylindrical surface, namely an axial surface 6 of the bearing inner ring rotatably arranged in the embodiment according to FIG. 1.
  • the recess 7 is formed as a groove 9 radially surrounding a rotation axis 8.
  • a donor element 10 is arranged inside the groove 9. This donor element 10 ultimately represents the material measure.
  • the donor element 10 may for example be made solid or consist of magnetic paste.
  • Both in the bearing inner ring 2 and in the bearing outer ring 3 through holes 1 1 are present.
  • the through holes 1 1 can also by non-chipping shaping, z. B. be created by reshaping measures and be designed as a positive engagement enabling element arrangement.
  • the sealing bodies 5 are in sliding contact either with the bearing inner ring 2 and / or with the bearing outer ring 3. It is possible that the two sealing bodies abut either on the bearing inner ring 2 or the bearing outer ring 3, or else a sealing body 5 on the bearing inner ring 2 and the other sealing body 5 abuts the bearing outer ring 3 in a grinding manner.
  • a sensor element 12 is arranged bearing outer ring fixed.
  • the sensor element 12 is integrated in a carrier device 13.
  • the carrier device 13 acts as a housing.
  • the sensor element 12 is a separate component, which is attached to the carrier device 13.
  • a screw connection is realized.
  • a screw connection is also realized between the carrier device 13 and the bearing outer ring 3.
  • the support device 13 is flush on the radially outer peripheral surface of the bearing outer ring 3.
  • a change in state takes place, which is detectable by the sensor element 12 and can be forwarded via unillustrated line devices to an evaluation unit.
  • an axial angular contact ball bearing of the rolling bearing 1 is realized in the third and fourth embodiments shown in Figures 3 and 4 instead of a cross roller bearing.
  • the bearing inner rings 2 of the third and fourth embodiment are designed in two parts.
  • the rolling elements 4 are not configured as rollers, but as balls, wherein a part of the ball 15 positioning the ball relative to each other can be seen.
  • the carrier device 13 is designed to be integrated with the sensor element 12, in the exemplary embodiment according to FIG. 4 these two elements are configured separately and combined with one another via a screw connection (not shown).
  • sealing body 5 to ensure a long life and prevention of the ingress of contaminants available.
  • the sealing bodies 5 are connected to the uniformly designed bearing outer ring 3 and in sliding contact with a radial circumferential surface of the bearing inner ring 2.
  • the shaft bearings shown can absorb both axial and radial forces and are therefore particularly suitable for use in high-quality machine tools. It lends itself to the use in particular in CNC, lathes and / or milling machines.
  • the rolling bearings of the illustrated embodiments are configured as backlash-free bearing, but may have a game of 20-50 ⁇ , provided that the gap 14 is greater than the respective bearing clearance dimensioned to a touchdown of the sensor element 12 on the axial surface 6 of the bearing inner ring 2, and thus also on the encoder element 10, to prevent.
  • the invention can also be realized with pure axial or radial bearings. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

The invention relates to a rolling bearing (1) having a measurement scale, wherein the rolling bearing (1) has bearing rings (2, 3), namely a bearing inner ring (2) and a bearing outer ring (3) which is spaced apart from and rotatable relative to the bearing inner ring (2), between which a plurality of rolling bodies (4) are arranged. According to the invention, the measurement scale has an encoder element (10) which can be detected by a sensor element (12) and which is attached to an axial end face (6) of a bearing ring (2, 3).

Description

Bezeichnung der Erfindung  Name of the invention
Wälzlager mit einer Maßverkörperung Beschreibung Rolling bearings with a material measure Description
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einer Maßverkörperung, wobei das Wälzlager Lagerringe aufweist, nämlich einen Lagerinnenring und einen vorzugsweise radial dazu beabstandeten, relativ zum Lagerinnenring rotierbaren Lageraußenring, zwischen denen mehrere Wälzkörper angeordnet sind. The invention relates to a rolling bearing with a material measure, wherein the rolling bearing has bearing rings, namely a bearing inner ring and a preferably radially spaced therefrom, rotatable relative to the bearing inner ring bearing outer ring, between which a plurality of rolling elements are arranged.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Aus dem Stand der Technik, etwa der DE 19640895 B4 sind Wälzlager mit integrierten Drehzahlmesseinrichtungen bekannt. From the prior art, such as DE 19640895 B4 rolling bearings with integrated speed measuring devices are known.
So offenbart die DE 19640895 B4 ein Wälzlager mit einer integrierten Dreh- zahlmesseinrichtung, das einen Lagerinnenring, einen Lageraußenring und zwischen diesen angeordnete Wälzkörper für eine radiale Lagerung enthält, wobei die Drehzahlmesseinrichtung mindestens einen Messwert-Sensor und einen Messwert-Geberring aufweist, der an einem der Lagerringe befestigt ist und an seiner Außenmantelfläche eine in Umfangsrichtung verlaufende Skala bzw. Maßverkörperung aufweist, wobei der Lagerinnenring an dem Lageraußenring zusätzlich mit Axialwälzlagern drehbar gelagert ist und wobei der Geberring eine Laufbahn für eines der beiden Axialwälzlager bildet. For example, DE 19640895 B4 discloses a rolling bearing with an integrated speed measuring device, which contains a bearing inner ring, a bearing outer ring and rolling elements arranged there between for radial mounting, wherein the speed measuring device has at least one measured value sensor and a measured value encoder ring which at a the bearing rings is fixed and has on its outer lateral surface a scale extending in the circumferential direction or material measure, wherein the bearing inner ring is rotatably mounted on the bearing outer ring in addition to Axialwälzlagern and wherein the donor ring forms a track for one of the two Axialwälzlager.
Ein solch integriertes Messsystem weist im Vergleich zu externen Messsyste- men, die über eine Kupplung mit einer Drehachse verbunden sind, den Vorteil auf, dass sie aufgrund der direkten Anbindung der Maßverkörperung an dem drehenden Teil die Schwingungsneigung signifikant reduziert. Dies ist insbe- sondere beim Einsatz in Werkzeugmaschinen zur Erreichung einer besonders hohen Reglerverstärkung von großem Vorteil. Such an integrated measuring system has the advantage compared to external measuring systems, which are connected via a coupling with a rotation axis, that it significantly reduces the tendency to oscillate due to the direct connection of the material measure to the rotating part. This is particularly especially when used in machine tools to achieve a particularly high controller gain of great advantage.
Die in der DE 10640895 B4 offenbarte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, dass sie nur für einige Bauformen realisierbar ist. So wird dort von einer Maßverkörperung auf einer radialen Mantelfläche ausgegangen, die somit am drehenden Teil des Wälzlagers radial von außen für ein Sensorelement zugängig sein muss. Dies ruft Probleme in der Gestaltung der Lagerringe hervor. Aufgabe der Erfindung However, the device disclosed in DE 10640895 B4 has the disadvantage that it can only be realized for some types of construction. Thus, it is assumed there of a material measure on a radial lateral surface, which thus must be accessible to the rotating part of the rolling bearing radially from the outside for a sensor element. This causes problems in the design of the bearing rings. Object of the invention
Ausgehend von den Lösungen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Integration der Skala zu schaffen, welche kostengünstig herstellbar ist, nur einen geringen Bauraum erfor- dert, hohe Genauigkeiten ermöglicht, zusätzlich einfach umsetzbar ist und große Auslegungsfreiheitsgrade zur Verfügung stellt. Based on the solutions of the known prior art, the invention is therefore based on the object to provide an integration of the scale, which is inexpensive to produce, only a small space requires-, high accuracy allows, is also easy to implement and large Auslegungsfreiheitsgrade for Provides.
Beschreibung der Erfindung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Maßverkörperung ein von einem Sensorelement detektierbares Geberelement aufweist, das an einer nicht-zylindrische Fläche der Lagerringe angebracht ist. Dies betrifft insbesondere auch die Axialflächen. Selbst bei Wälzlagerformen, die die Verbindung einer radialen Mantelfläche mit einem Geberelement nicht ermöglichen, ist das Anbringen der Maßverkörperung durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung gewährleistbar. Gerade bei Werkzeugmaschinen ist dann eine präzise Messung der Winkel und/oder der Drehgeschwindigkeit ermöglicht, ohne dass zusätzlich Bauraum für die Maß- Verkörperung zur Verfügung gestellt werden muss. Es bietet sich diese Erfindung insbesondere bei Wälzlagern an, bei denen der Lageraußenring radial vom Lagerinnenring beabstandet ist. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert. DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the invention, this object is achieved in that the measuring graduation has a sensor element detectable by a sensor element, which is attached to a non-cylindrical surface of the bearing rings. This also applies in particular to the axial surfaces. Even with Wälzlagerformen that do not allow the connection of a radial lateral surface with a donor element, the attachment of the material measure by the inventive design can be ensured. Especially with machine tools, a precise measurement of the angle and / or the rotational speed is then made possible without additional space for the dimensional embodiment has to be provided. This invention lends itself particularly to rolling bearings in which the bearing outer ring is radially spaced from the bearing inner ring. Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
So ist es von Vorteil, wenn das Geberelement an der Axialfläche des drehen- den Lagerinnenrings oder an der Axialfläche des drehenden Lageraußenrings angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine Vormontage einfach gewährleistbar und eine Stromversorgung des Sensorelementes einfach bewerkstelligbar. Thus, it is advantageous if the transmitter element is arranged on the axial surface of the rotating bearing inner ring or on the axial surface of the rotating bearing outer ring. In this way, a pre-assembly is easy to ensure and a power supply of the sensor element can be easily accomplished.
Es ist ferner von Vorteil, wenn das Geberelement eine Skala aufweist. It is also advantageous if the donor element has a scale.
Um besonders wenig Bauraum zu benötigen ist es von Vorteil, wenn das Geberelement in einer Vertiefung verankert ist, die als Nut ausgebildet sein kann und auf der Axialfläche umlaufend ausgebildet sein kann. Wenn axial zum Geberelement beabstandet, das ortsfeste Sensorelement zur Zusammenwirkung mit dem Geberelement angeordnet ist, so wird über einen kleinen zwischen dem Geberelement und dem Sensorelement vorhandenen Luftspalt beispielsweise induktiv eine Reaktion im Sensorelement hervorgerufen, die zu einer Auswertung weiterleitbar ist und dann entsprechend Auf- schluss über die Winkeländerungen und/oder die Drehgeschwindigkeit ermöglicht. Die Präzision der Messung wird dadurch erhöht. In einem besonderen Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement am Lageraußenring befestigt. To require very little space, it is advantageous if the transmitter element is anchored in a recess which may be formed as a groove and may be formed circumferentially on the axial surface. If the stationary sensor element is arranged axially in relation to the transmitter element, then, for example, a reaction is induced inductive in the sensor element via a small air gap existing between the transmitter element and the sensor element, which reaction can be forwarded to an evaluation and then opened accordingly about the angle changes and / or the rotational speed allows. The precision of the measurement is thereby increased. In a particular embodiment, the sensor element is attached to the bearing outer ring.
Die Montage wird vereinfacht, wenn eine Trägervorrichtung die Verbindung zwischen dem Lageraußenring und dem Sensorelement sicherstellt. The assembly is simplified when a carrier device ensures the connection between the bearing outer ring and the sensor element.
Um das Messsystem besonders steif ausgestalten zu können, ist es von Vorteil, wenn das Sensorelement ein integraler Bestandteil der Trägervorrichtung ist. In order to make the measuring system particularly stiff, it is advantageous if the sensor element is an integral part of the carrier device.
Die Positionierbarkeit und Voreinstellbarkeit des Wälzlagers wird erleichtert, wenn die Trägervorrichtung mit einer radialen Umfangsfläche des Lageraußenrings in Berührung steht. Auch ist es von Vorteil, wenn das Wälzlager als Kreuzrollenlager oder als Schrägkugellager, wie ein Axial-Schrägkugellager, ausgebildet ist. Gerade solche Ausführungsformen haben sich bei Werkzeugmaschinen, wie CNC- Maschinen, Drehmaschinen oder Fräsmaschinen bewährt. The positionability and presettable of the rolling bearing is facilitated when the support device is in contact with a radial peripheral surface of the bearing outer ring. It is also advantageous if the rolling bearing is designed as a cross roller bearing or as angular contact ball bearings, such as an axial angular contact ball bearing. Especially such embodiments have been proven in machine tools, such as CNC machines, lathes or milling machines.
Wenn das Wälzlager gedichtet ausgeführt ist, lässt sich die Lebensdauer des Wälzlagers deutlich erhöhen. Es ist auch möglich, dass die Maßverkörperung in Form einer Magnetpaste realisiert wird, bspw. dadurch, dass das Geberelement aus Magnetpaste in eine auf der Axialfläche der Lagerinnenringschale eingebrachte Vertiefung eingebracht ist. Auch massive Bauteile, die als Geberelement dienen, lassen sich in eine entsprechende Vertiefung auf der Axialfläche des Lageraußenrings, etwa mittels Schrumpfen, Kleben oder Schrauben einbringen. Analog zum drehend Lagerinnenring, gilt dies ebenso auch für einen drehenden Lageraußenring. Kurze Beschreibung der Zeichnungen If the rolling bearing is sealed, the life of the bearing can be significantly increased. It is also possible that the material measure is realized in the form of a magnetic paste, for example. By the fact that the donor element is introduced from magnetic paste in an introduced on the axial surface of the bearing inner ring recess. Even massive components that serve as a donor element can be brought into a corresponding recess on the axial surface of the bearing outer ring, such as by shrinking, gluing or screwing. Similar to the rotating bearing inner ring, this also applies to a rotating bearing outer ring. Brief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: The invention will be explained in more detail in several preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Showing:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Figure 1 shows a first embodiment of an inventive
Wälzlagers in Querschnittsdarstellung;  Rolling bearing in cross-sectional view;
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Figure 2 shows a second embodiment of an inventive
Wälzlagers in Querschnittsdarstellung;  Rolling bearing in cross-sectional view;
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Figure 3 shows a third embodiment of an inventive
Wälzlagers in Querschnittsdarstellung; Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in Querschnittsdarstellung. Rolling bearing in cross-sectional view; Figure 4 shows a fourth embodiment of a rolling bearing according to the invention in cross-sectional view.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Die Figuren sind lediglich schematischer Darstellungsart und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Für die gleichen Elemente werden dieselben Bezugszeichen verwendet. In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform eines Wälzlagers 1 dargestellt. Dieses Wälzlager ist nur mit seiner oberen Hälfte dargestellt und wie das Wälzlager 1 im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 als Kreuzrollenlager ausgestaltet. Das Wälzlager 1 weist dabei einen Lagerinnenring 2 und einen Lageraußenring 3 auf. Zwischen dem Lagerinnenring 2 und dem Lageraußenring 3 sind Wälzkörper 4 angedeutet. Die Wälzkörper 4 sind in den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel als Rollen ausgebildetet, die in Umfangs- richtung um 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Zwischen diesen Rollen, die als Wälzkörper 4 dienen, können sich Zwischenstücke befinden. Der Lageraußenring 3 umgibt radial und leicht in axialer Richtung versetzt, zumindest einen Großteil der radialen Umfangsfläche des Lagerinnenrings 2. Dichtelemente 5 stellen eine Dichtwirkung sicher, so dass keine Verunreinigung, Flüssigkeit oder Schmutz in den Bereich der Wälzkörper 4 gelangen kann. The figures are merely a schematic representation and serve only to understand the invention. The same reference numerals are used for the same elements. FIG. 1 shows a first embodiment of a roller bearing 1. This rolling bearing is shown only with its upper half and configured as the rolling bearing 1 in the embodiment of Figure 2 as a cross roller bearing. The rolling bearing 1 has a bearing inner ring 2 and a bearing outer ring 3. Between the bearing inner ring 2 and the bearing outer ring 3 rolling elements 4 are indicated. The rolling elements 4 are formed in the embodiment shown in Figures 1 and 2 as rollers, which are arranged offset in the circumferential direction by 90 ° to each other. Between these rollers, which serve as rolling elements 4, there may be intermediate pieces. The bearing outer ring 3 surrounds radially and slightly offset in the axial direction, at least a majority of the radial peripheral surface of the bearing inner ring 2. Sealing elements 5 ensure a sealing effect, so that no contamination, liquid or dirt can reach the area of the rolling elements 4.
Auf einer nichtzylindrischen Fläche, nämlich einer Axialfläche 6 des im Ausfüh- rungsbeispiel gemäß Figur 1 drehend angeordneten Lagerinnenrings, ist eine Vertiefung 7 vorgehalten. Die Vertiefung 7 ist als eine um eine Drehachse 8 radial umlaufende Nut 9 ausgebildet. Im Inneren der Nut 9 ist ein Geberelement 10 angeordnet. Dieses Geberelement 10 stellt letztlich die Maßverkörperung dar. Das Geberelement 10 kann beispielsweise massiv ausgebildet sein oder aus Magnetpaste bestehen. On a non-cylindrical surface, namely an axial surface 6 of the bearing inner ring rotatably arranged in the embodiment according to FIG. 1, a depression 7 is provided. The recess 7 is formed as a groove 9 radially surrounding a rotation axis 8. Inside the groove 9, a donor element 10 is arranged. This donor element 10 ultimately represents the material measure. The donor element 10 may for example be made solid or consist of magnetic paste.
Sowohl im Lagerinnenring 2 als auch im Lageraußenring 3 sind Durchgangsbohrungen 1 1 vorhanden. Die Durchgangsbohrungen 1 1 können auch durch nichtspanende Formgebung, z. B. durch umformende Maßnahmen geschaffen sein und als eine einen Formschluss ermöglichende Elementeanordnung ausgebildet sein. Die Dichtkörper 5 stehen im schleifenden Kontakt entweder mit dem Lagerinnenring 2 und/oder mit dem Lageraußenring 3. Es ist möglich, dass die beiden Dichtkörper entweder an dem Lagerinnenring 2 oder dem Lageraußenring 3 schleifend anliegen, oder aber der eine Dichtkörper 5 an dem Lagerinnenring 2 und der andere Dichtkörper 5 an dem Lageraußenring 3 schleifend anliegt. Both in the bearing inner ring 2 and in the bearing outer ring 3 through holes 1 1 are present. The through holes 1 1 can also by non-chipping shaping, z. B. be created by reshaping measures and be designed as a positive engagement enabling element arrangement. The sealing bodies 5 are in sliding contact either with the bearing inner ring 2 and / or with the bearing outer ring 3. It is possible that the two sealing bodies abut either on the bearing inner ring 2 or the bearing outer ring 3, or else a sealing body 5 on the bearing inner ring 2 and the other sealing body 5 abuts the bearing outer ring 3 in a grinding manner.
Axial zum Geberelement 10 beabstandet, ist ein Sensorelement 12 lagerau- ßenringfest angeordnet. Dabei ist das Sensorelement 12 in eine Trägervorrichtung 13 integriert. Die Trägervorrichtung 13 agiert dabei als Gehäuse. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 das Sensorelement 12 ein separates Bauteil, welches an der Trägervorrichtung 13 angebracht ist. Dabei wird bspw. eine Schraubverbindung realisiert. In beiden Ausführungsbeispielen ist eine nicht dargestellte Schraubverbindung auch zwischen Trägervorrichtung 13 und dem Lagerau- ßenring 3 realisiert. Spaced axially to the encoder element 10, a sensor element 12 is arranged bearing outer ring fixed. In this case, the sensor element 12 is integrated in a carrier device 13. The carrier device 13 acts as a housing. In contrast to the exemplary embodiment in FIG. 1, in the exemplary embodiment according to FIG. 2 the sensor element 12 is a separate component, which is attached to the carrier device 13. In this case, for example, a screw connection is realized. In both embodiments, a screw connection, not shown, is also realized between the carrier device 13 and the bearing outer ring 3.
Ein weiterer Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist, dass in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Trägervorrichtung 13 auf der radialen Außenumfangsfläche des Lageraußenrings 3 bündig anliegt. Bei einer Relativbewegung des Sensorelementes 12 zum Geberelement 10, findet eine Zustandsänderung statt, die vom Sensorelement 12 detektierbar ist und über nicht dargestellte Leitungsvorrichtungen an eine Auswerteeinheit weiterleitbar ist. In Abwandlung der ersten beiden Ausführungsbeispiele wird in den in den Figuren 3 und 4 gezeigten dritten und vierten Ausführungsbeispielen statt einer Kreuzrollenlagerung eine Axial-Schrägkugellagerung des Wälzlagers 1 realisiert. Auch hier ist zwischen dem Sensorelement 12 und dem Geberelement 10 ein kleiner Spalt 14 vorhanden. Die Lagerinnenringe 2 des dritten und vierten Ausführungsbeispiels sind dabei zweigeteilt ausgestaltet. Auch sind die Wälzkörper 4 nicht als Rollen, sondern als Kugeln ausgestaltet, wobei ein Teil des die Kugel relativ zueinander positionierenden Käfigs 15 erkennbar ist. Another difference between the first and the second embodiment is that in the second embodiment, the support device 13 is flush on the radially outer peripheral surface of the bearing outer ring 3. In a relative movement of the sensor element 12 to the encoder element 10, a change in state takes place, which is detectable by the sensor element 12 and can be forwarded via unillustrated line devices to an evaluation unit. In a modification of the first two embodiments, an axial angular contact ball bearing of the rolling bearing 1 is realized in the third and fourth embodiments shown in Figures 3 and 4 instead of a cross roller bearing. Again, between the sensor element 12 and the encoder element 10th a small gap 14 is present. The bearing inner rings 2 of the third and fourth embodiment are designed in two parts. Also, the rolling elements 4 are not configured as rollers, but as balls, wherein a part of the ball 15 positioning the ball relative to each other can be seen.
Während im dritten Ausführungsbeispiel, gemäß Figur 3, die Trägervorrichtung 13 mit dem Sensorelement 12 integriert ausgestaltet ist, sind im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 diese beiden Elemente getrennt voneinander ausgestaltet und über eine nicht dargestellte Schraubverbindung miteinander kom- biniert. While in the third exemplary embodiment, according to FIG. 3, the carrier device 13 is designed to be integrated with the sensor element 12, in the exemplary embodiment according to FIG. 4 these two elements are configured separately and combined with one another via a screw connection (not shown).
Auch in den beiden Ausführungsbeispielen gemäß Figur 3 und Figur 4 sind Dichtkörper 5 zur Sicherstellung einer langen Lebensdauer und Vermeidung des Eindringens von Verunreinigungen vorhanden. In dem vorliegenden Aus- führungsbeispiel sind die Dichtkörper 5 mit dem einheitlich ausgestalteten Lageraußenring 3 verbunden und in schleifendem Kontakt mit einer radialen Um- fangsfläche des Lagerinnenrings 2. Also in the two embodiments according to Figure 3 and Figure 4 are sealing body 5 to ensure a long life and prevention of the ingress of contaminants available. In the present exemplary embodiment, the sealing bodies 5 are connected to the uniformly designed bearing outer ring 3 and in sliding contact with a radial circumferential surface of the bearing inner ring 2.
Die dargestellten Wellenlager können sowohl Axial- als auch Radialkräfte auf- nehmen und sind daher besonders geeignet in hochwertigen Werkzeugmaschinen eingesetzt zu werden. Es bietet sich die Verwendung insbesondere in CNC-, Dreh- und/oder Fräsmaschinen an. Die Wälzlager der dargestellten Ausführungsbeispiele sind als spielfreie Lager ausgestaltet, können jedoch ein Spiel von 20-50 μιτι aufweisen, vorausgesetzt der Spalt 14 ist größer als das jeweilige Lagerspiel bemessen, um ein Aufsetzen des Sensorelementes 12 auf der Axialfläche 6 des Lagerinnenrings 2, und somit auch auf dem Geberelement 10, zu verhindern. Die Erfindung lässt sich jedoch auch bei reinen Axialoder Radiallagern realisieren. Bezugszahlenliste The shaft bearings shown can absorb both axial and radial forces and are therefore particularly suitable for use in high-quality machine tools. It lends itself to the use in particular in CNC, lathes and / or milling machines. The rolling bearings of the illustrated embodiments are configured as backlash-free bearing, but may have a game of 20-50 μιτι, provided that the gap 14 is greater than the respective bearing clearance dimensioned to a touchdown of the sensor element 12 on the axial surface 6 of the bearing inner ring 2, and thus also on the encoder element 10, to prevent. However, the invention can also be realized with pure axial or radial bearings. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Wälzlager roller bearing
Lagerinnenring  Bearing inner ring
Lageraußenring  Bearing outer ring
Wälzkörper  rolling elements
Dichtkörper  sealing body
Axialfläche  axial surface
Vertiefung  deepening
Drehachse  axis of rotation
Nut  groove
Geberelement transmitter element
Durchgangsbohrung Through Hole
Sensorelement sensor element
Trägervorrichtung support device
Spalt gap
Käfig Cage

Claims

Patentansprüche claims
1 . Wälzlager (1 ) mit einer Maßverkörperung, wobei das Wälzlager (1 ) Lagerringe (2, 3) aufweist, nämlich einen Lagerinnenring (2) und einen dazu beabstandeten, relativ zum Lagerinnenring (2) rotierbaren Lageraußenring (3), zwischen denen mehrere Wälzkörper (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßverkörperung ein von einem Sensorelement (12) detektierbares Geberelement (10) aufweist, das an einer nichtzylindrischen Fläche der Lagerringe (2, 3) angebracht ist. 1 . Rolling bearing (1) with a material measure, wherein the rolling bearing (1) bearing rings (2, 3), namely a bearing inner ring (2) and a spaced relative to the bearing inner ring (2) rotatable bearing outer ring (3), between which a plurality of rolling elements ( 4), characterized in that the measuring graduation comprises a sensor element (10) detectable by a sensor element (10) which is attached to a non-cylindrical surface of the bearing rings (2, 3).
2. Wälzlager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (10) an der Axialfläche (6) des drehenden Lagerinnenrings (2) oder an der Axialfläche des drehenden Lageraußenrings (3) angeordnet ist. Second rolling bearing (1) according to claim 1, characterized in that the encoder element (10) on the axial surface (6) of the rotating bearing inner ring (2) or on the axial surface of the rotating bearing outer ring (3) is arranged.
3. Wälzlager (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (10) eine Skala aufweist. 3. rolling bearing (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the transmitter element (10) has a scale.
4. Wälzlager (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich- net, dass das Geberelement (10) in einer Vertiefung (7) verankert ist, die als Nut (9) ausgebildet sein kann und auf der Axialfläche (6) umlaufend ausgebildet sein kann. 4. rolling bearing (1) according to one of claims 1 to 3, characterized marked, that the encoder element (10) in a recess (7) is anchored, which can be formed as a groove (9) and on the axial surface (6). may be formed circumferentially.
5. Wälzlager (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass axial zum Geberelement (10) beabstandet das ortsfeste Sensorelement (12) zur Zusammenwirkung mit dem Geberelement (10) angeordnet ist. 5. Rolling bearing (1) according to one of claims 1 to 4, characterized marked, that axially to the encoder element (10) spaced from the stationary sensor element (12) for cooperation with the encoder element (10) is arranged.
6. Wälzlager (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trä- gervorrichtung (13) die Verbindung zwischen dem Lageraußenring (3) und dem Sensorelement (12) sicherstellt. 6. Rolling bearing (1) according to claim 5, characterized in that a carrier device (13) ensures the connection between the bearing outer ring (3) and the sensor element (12).
7. Wälzlagerlager (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (10) ein integraler Bestandteil der Trägervorrichtung (13) ist. 7. rolling bearing (1) according to claim 6, characterized in that the sensor element (10) is an integral part of the support device (13).
8. Wälzlager (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägervorrichtung (13) mit einer radialen Umfangsfläche des Lageraußenrings (3) in Berührung steht. 8. Rolling bearing (1) according to claim 6 or 7, characterized in that the carrier device (13) with a radial peripheral surface of the bearing outer ring (3) is in contact.
9. Wälzlager (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich- net, dass das Wälzlager (1 ) als Kreuzrollenlager oder als Schrägkugellager, wie ein Axial-Schrägkugellager, ausgebildet ist. 9. Rolling bearing (1) according to any one of claims 1 to 8, characterized marked, that the rolling bearing (1) is designed as a cross roller bearing or angular contact ball bearings, such as an axial angular contact ball bearings.
10. Wälzlager (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1 ) gedichtet ausgeführt ist. 10. Rolling bearing (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the rolling bearing (1) is designed sealed.
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