WO2014183754A1 - Verfahren zur steuerung der einbringung zusätzlichen schmiermittels in ein mit einem schmiermittel geschmiertes lager, insbesondere wälzlager oder gleitlager - Google Patents

Verfahren zur steuerung der einbringung zusätzlichen schmiermittels in ein mit einem schmiermittel geschmiertes lager, insbesondere wälzlager oder gleitlager Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the introduction of additional lubricant in a lubricated with a lubricant bearing, in particular in a rolling bearing or in a plain bearing.
  • the addition of additional lubricant to be made in the context of relubricating is controlled in a bearing in such a way that at certain fixed times a certain or fixed predetermined amount of additional lubricant is introduced into the bearing.
  • the bearing can have a need for less frequent introduction of additional lubricant and / or a need for a reduced amount of lubricant to be introduced, given a particularly low, in particular thermal and / or mechanical, load and the associated disproportionate degradation of the lubricant contained in the bearing. to z. B. to avoid over-lubrication of the bearing.
  • the invention is therefore based on the problem of providing an improved method for controlling the introduction of additional lubricant into a lubricated with a lubricant bearing, in particular in a rolling bearing or in a plain bearing.
  • a method for controlling the introduction of additional lubricant in a bearing lubricated with a lubricant bearing comprising the steps of: determining a state, in particular the chemical composition of, in the Lubricant state information containing lubricant contained in the bearing and controlling the introduction of additional lubricant into the bearing in dependence on the state of the lubricant contained in the bearing described by the determined lubricant state information.
  • the present invention proposes a particular method of controlling the introduction of additional lubricant, particularly lubricating grease, into a bearing lubricated with a lubricant.
  • additional Lubricant in the bearing lubricated with a lubricant can be considered relubrication of the bearing.
  • a special technical approach is proposed for controlling the re-lubrication of a bearing lubricated with a lubricant.
  • the method according to the invention assumes that before the introduction of additional lubricant into a corresponding bearing, the condition of the lubricant currently contained in the bearing is examined or checked.
  • a lubricant state information describing the state, in particular the chemical composition, of the lubricant contained in the bearing is determined.
  • the lubricant condition information may be in situ, i. H. during operation of the warehouse. Removal of lubricant from the bearing, which usually requires an interruption of the operation of the bearing, is not necessary.
  • the lubricant state information therefore describes one or more lubricant parameters which qualitatively or quantitatively describe the state of the lubricant currently contained in the bearing.
  • the lubricant state information directly or indirectly describes the chemical composition of the lubricant currently contained in the bearing.
  • the chemical composition of the lubricant described by the lubricant condition information typically allows conclusions about the properties or quality of the lubricant. In particular, conclusions can be drawn from knowledge of the proportionate chemical composition of the lubricant and thus the presence of certain chemical substances, which generally include chemical compounds within the lubricant, chemical or functional groups of the substances forming the lubricant, etc. the current state, d. H. in particular, degradation state of the lubricant.
  • Lubricant it may also be possible to make statements about further, ie future expected, changes in the state of the lubricant. It may be appropriate, lubricant-specific factors such. As atmosphere, temperature, and / or current or future expected operating conditions of the warehouse.
  • the decisive decision criterion for introducing additional lubricant into the bearing is therefore the condition of the lubricant currently contained in the bearing.
  • the bearing ie it is introduced a needs-based amount of additional lubricant in the camp.
  • the lubricant state information can be advantageous not only the required, in addition to be introduced into the bearing lubricant quantity, but also the way, ie, over which period of time to introduce the additionally introduced into the bearing lubricant quantity, is to be introduced into the camp.
  • the amount of lubricant to be additionally introduced into the bearing can, for example, be distributed once at a specific time, continuously over a certain period of time, or batchwise or portioned at several times into the bearing.
  • lubrication intervals are established or specified lubrication intervals of the bearing are changed.
  • additional lubrication or relubrication of the bearing is required or to be carried out, but also at what times or over which period of time the additional lubrication of the bearing should take place.
  • a significantly deteriorated condition of the lubricant contained in the bearing ie a highly degraded lubricant, compared to the original or a previously determined state, typically requires more frequent introduction of additional lubricant.
  • a slightly degraded condition of the lubricant contained in the bearing typically requires less frequent introduction of additional lubricant compared to the original or previously determined condition.
  • given lubrication intervals depending on the state of the lubricant currently contained in the bearing can be changed, ie extended or shortened, and thus adapted to the state of the lubricant.
  • an additional quantity of lubricant to be introduced into the bearing or a predetermined amount of lubricant to be additionally introduced into the bearing is changed.
  • the determination of additionally introduced into the bearing lubricant quantity is therefore advantageously just as needed, d. H. adapted to the condition of the lubricant currently contained in the bearing.
  • a predetermined amount of lubricant additionally to be introduced into the bearing is changed, ie. H. is increased or decreased, and thus adapted to the condition of the currently contained in the bearing lubricant.
  • the determination of the lubricant state information takes place in particular via spectroscopic, in particular infrared spectroscopic, investigations of the lubricant contained in the bearing. Accordingly, the determination of the lubricant state information takes place on the basis of spectroscopic, in particular infrared spectroscopic, measurements or investigations of the lubricant.
  • spectra of the lubricant for. B. after emission of electromagnetic radiation of a certain wavelength range, outgoing electromagnetic radiation can be measured. Examination of the spectra gives information about the chemical condition of the lubricant. In particular, the measured spectra provide information about the chemical composition of the lubricant. The information is preferably from in the lubricant optionally, for. B.
  • a transmitter for emitting electromagnetic radiation, in particular infrared radiation, onto the lubricant contained in the bearing is typically a receiver for receiving, in particular reflecting, the lubricant , electromagnetic radiation, in particular infrared radiation, as well as a control or evaluation device connected thereto.
  • a reflection in particular a total reflection
  • the electromagnetic radiation emitted by a transmitter in particular infrared radiation
  • the information about the chemical composition of the lubricant can be determined from the measured reflection spectrum.
  • infrared spectroscopic examinations of the lubricant contained in the bearing for determining the lubricant condition information has a number of advantages.
  • infrared radiation can be obtained accurate information about the chemical composition of the lubricant. This is due to the fact that the infrared radiation ment chemical compounds such.
  • molecules, molecular groups, etc. in the lubricant excites, which excitation is infrared spectroscopically measurable and sonach accurate information about the chemical nature of the lubricant, ie in particular infrared active, chemical components of the lubricant supplies.
  • infrared spectroscopic investigations of the lubricant By means of infrared spectroscopic investigations of the lubricant, information about the chemical composition of the lubricant contained in the bearing can thus be obtained directly.
  • An additional advantage of infrared spectroscopic investigations is that infrared radiation typically does not adversely affect or alter the chemical composition of the lubricant.
  • the lubricant condition information i. H. permanently without interruption, in order to obtain the widest possible knowledge about the state or changes in the state of the lubricant contained in the bearing. It is also conceivable, however, the lubricant state information only at given times or in given time intervals, z. B. every 10 seconds to determine.
  • the additional amount of lubricant is introduced only when the lubricant condition described by the lubricant condition information reaches, in particular exceeds or falls short of, or exceeds at least a predetermined or predefinable lubricant-specific lubricant condition limit. Consequently, in this embodiment of the method according to the invention, a lubricant-specific lubricant state limit is present or predetermined, the achievement of which indicates that re-lubrication of the bearing is required.
  • the lubricant condition limit is lubricant specific, ie, typically depending on the original chemical composition of the particular contained in the bearing Defined lubricant. If it results from the comparison of the determined lubricant state information with the lubricant state limit value that the former has reached or exceeded the lubricant state limit value, additional lubricant is introduced into the bearing.
  • the lubricant state limit value may be, for example, the concentration of a specific chemical compound, functional group, etc. characteristic of the non-degraded state of the lubricant. Their original concentration in the lubricant can be assumed to be 100%. A corresponding lubricant state limit may be 80% based on such a chemical compound, functional group, etc., for example.
  • the lubricant condition threshold may also be the concentration of a particular chemical compound, functional group, etc., indicating degradation of the lubricant. Their original concentration in the lubricant can be assumed to be 0%.
  • a corresponding lubricant state limit may, for example, be 30% relative to such a chemical compound, functional group, etc.
  • the invention further relates to a device for introducing additional lubricant into a lubricated with a lubricant bearing, in particular in a rolling bearing or in a plain bearing.
  • the device comprises at least one lubricant state information describing a state of the lubricant contained in the bearing, and controlling the introduction of a certain amount of additional lubricant into the bearing as a function of the state of the lubricant contained in the bearing as described by the determined lubricant state information.
  • the control device may communicate with a lubricant reservoir associated with the bearing to be lubricated and / or with a lubricant delivery device associated with the bearing to be lubricated, in particular in the form of a pump device.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a method according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows an apparatus for carrying out a method according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram for illustrating a method according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the method is directed to controlling the introduction of additional lubricant 4 into a bearing 3 lubricated with a lubricant 4 (see Fig. 2).
  • the addition of additional lubricant 4 in the lubricated with the lubricant 4 bearing 3 corresponds to a re-lubrication of the bearing 3.
  • the lubricant 4 may be, for. B. may be a grease or a lubricating oil. In the camp 3, it may be z. B. to act as a sliding or rolling bearings.
  • a first step of the method is a the state, ie in particular the chemical composition, of the lubricant contained in the bearing 3 4 descriptive Schmierstoffzu- state information determined.
  • the preferably continuous, ie permanent determination of the lubricant state information is carried out by means of spectroscopic, in particular infrared spectroscopic, measurements or investigations of the lubricant 4 contained in the bearing, from which measurements or investigations can be drawn conclusions on the chemical composition of the lubricant 4. For example, such characteristic chemical molecules and / or characteristic chemically functional groups can be recognized.
  • a corresponding device 1 for carrying out the method has a transmitter 2, via which infrared radiation, i. E., Is emitted during the operation of the bearing 3, which is here indicated as a roller bearing.
  • infrared radiation i. E., Is emitted during the operation of the bearing 3, which is here indicated as a roller bearing.
  • the device 1 is further associated with a receiver 5, which receives the reflected electromagnetic radiation from the lubricant 4, in particular infrared radiation.
  • a control and evaluation device 6 which communicates with the transmitter 2 as well as the receiver 5 and also forms part of the device 1, the chemical composition of the lubricant 4 can then be concluded and a corresponding lubricant state information can be determined.
  • the lubricant state information can be output, for example, via a not shown in detail, the device 1 associated display means.
  • the determined lubricant state information is determined by the determined lubricant state information described state of the lubricant contained in the bearing 3 4 decided whether a relubrication of the bearing 3, ie the introduction of additional lubricant 4 in the bearing 3, or not.
  • the relubrication of the bearing 3 is thus carried out solely as a function of the current state of the lubricant contained therein 4.
  • additional lubricant 4 is introduced into the bearing 3 or relubrication of the bearing 3 , B. connected to a lubricant reservoir 7 lubricant conveyor 8, z. B. in the form of a pump device, which, at a defined time or over a defined period defined period of time introduces a certain amount of lubricant in the bearing 3.
  • the lubricant state limit may be, for example, the concentration of a particular chemical compound, functional group, etc. characteristic of the non-degraded state of the lubricant. Their original concentration in the lubricant can be assumed to be 100%. A corresponding lubricant state limit may be 80% based on such a chemical compound, functional group, etc.
  • the lubricant condition threshold may also be the concentration of a particular chemical compound, functional group, etc., indicating degradation of the lubricant. Their original concentration in the lubricant can be assumed to be 0%. For example, a corresponding lubricant state threshold may be 30% relative to such a chemical compound, functional group, etc.
  • predetermined lubrication intervals depending on the determined lubricant state information z. B. extended or shortened.
  • a predetermined amount of lubricant may be changed, that is, increased or decreased. In this way, over or under lubrication of the bearing 4 can be avoided.
  • the device 1 In connection with the lubricant reservoir 7, provision may be made for the device 1 to have a specific lubricant fill state value contained therein in the sense of a lubricant reservoir contained in the lubricant reservoir Schnniernnittelrestnnenge recognizes and when reaching or falling below this outputs a message.

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Abstract

Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels (4) in ein mit einem Schmiermittel (4) geschmiertes Lager (3), insbesondere Wälzlager oder Gleitlager, umfassend die Schritte: - Ermitteln einer den Zustand, insbesondere die chemische Zusammensetzung, des in dem Lager (3) enthaltenen Schmiermittels (4) beschreibenden Schmiermittelzustandsinformation und - Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels (4) in das Lager (3) in Abhängigkeit des durch die ermittelte Schmiermittelzustandsinformation beschriebenen Zustands des in dem Lager (3) enthaltenen Schmiermittels (4).

Description

Bezeichnung der Erfindung
Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schnniernnittels in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager, insbesondere Wälzlager oder Gleitlager
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager, insbesondere in ein Wälzlager oder in ein Gleitlager.
Hintergrund der Erfindung
Die hinreichende Schmierung von Lagern, d. h. insbesondere Wälz- bzw. Gleitlagern, mit einem Schmiermittel, d. h. z. B. einem Schmierfett, ist eine Grund- Voraussetzung für deren ordnungsgemäßen Betrieb sowie deren Haltbarkeit. Ein wesentlicher Aspekt der Schmierung entsprechender Lager ist die Nachschmierung, d. h. die automatisierte oder manuelle Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in bereits von Haus aus mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager nach einer bestimmten Betriebsdauer bzw. Belastungssituation.
Typischerweise ist die im Rahmen der Nachschmierung vorzunehmende Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein Lager derart gesteuert, dass zu bestimmten bzw. fest vorgegebenen Zeitpunkten eine bestimmte bzw. fest vorgegebene Menge an zusätzlichem Schmiermittel in das Lager eingebracht wird.
Hierdurch können sich aufgrund der vorgegebenen Schmierungsintervalle bzw. vorgegebenen Schmiermittelmengen Nachteile für den Betrieb des Lagers ergeben. Dies ist etwa der Fall, wenn das Lager aufgrund besonders hoher, ins- besondere thermischer und/oder mechanischer, Belastung und der damit verbundenen überverhältnismäßigen Degradation des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels einen Bedarf einer häufigeren Einbringung zusätzlichen Schmiermittels und/oder einen Bedarf einer erhöhten einzubringenden Schmiermittelmenge hat, um z. B. eine Unterschmierung des Lagers zu vermeiden. Umgekehrt kann das Lager bei einer besonders niedrigen, insbesondere thermischen und/oder mechanischen, Belastung und der damit verbundenen unterverhältnismäßigen Degradation des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels einen Bedarf einer weniger häufigeren Einbringung zusätzli- chen Schmiermittels und/oder einen Bedarf einer verringerten einzubringenden Schmiermittelmenge haben, um z. B. eine Überschmierung des Lagers zu vermeiden.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager, insbesondere in ein Wälzlager oder in ein Gleitlager, anzugeben.
Zur Lösung des Problems ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager, insbesondere in ein Wälzlager oder in ein Gleitlager, mit den Schritten: Ermitteln einer den Zustand, insbesondere die chemische Zu- sammensetzung, des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels beschreibenden Schmiermittelzustandsinformation und Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in das Lager in Abhängigkeit des durch die ermittelte Schmiermittelzustandsinformation beschriebenen Zustands des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein besonderes Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels, insbesondere Schmierfetts, in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager vor. Die Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in das mit einem Schmiermittel geschmierte Lager kann als Nachschmierung des Lagers aufgefasst werden. Erfindungsgemäß wird also ein besonderer technischer Ansatz zur Steuerung der Nachschmierung eines mit einem Schmiermittel geschmierten Lagers vorgeschlagen.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht davon aus, vor der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein entsprechendes Lager den Zustand des in dem Lager aktuell enthaltenen Schmiermittels zu untersuchen bzw. zu überprüfen. In diesem Zusammenhang wird in einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens eine den Zustand, insbesondere die chemische Zusammensetzung, des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels beschreibende Schmiermittelzu- standsinformation ermittelt. Die Schmiermittelzustandsinformation kann in-situ, d. h. während des Betriebs des Lagers, ermittelt werden. Eine Entnahme von Schmiermittel aus dem Lager, welche in der Regel eine Unterbrechung des Betriebs des Lagers erfordert, ist nicht notwendig.
Die Schmiermittelzustandsinformation beschreibt demnach einen oder mehrere, den Zustand des in dem Lager aktuellen enthaltenen Schmiermittels qualitativ oder quantitativ beschreibende Schmiermittelparameter. Insbesondere beschreibt die Schmiermittelzustandsinformation die chemische Zusammensetzung des aktuell in dem Lager enthaltenen Schmiermittels mittelbar oder unmittelbar. Die durch die Schmiermittelzustandsinformation beschriebene chemische Zusammensetzung des Schmiermittels lässt typischerweise Rückschlüsse auf die Eigenschaften bzw. Qualität des Schmiermittels zu. Insbesondere las- sen sich anhand von Kenntnissen über die anteilsmäßige chemische Zusammensetzung des Schmiermittels und somit das Vorhandensein bestimmter chemischer Substanzen, worunter im Allgemeinen chemische Verbindungen innerhalb des Schmiermittels, chemische bzw. funktionelle Gruppen der das Schmiermittel bildenden Substanzen etc. zu verstehen sind, Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand, d. h. insbesondere Degradierungszustand, des Schmiermittels ziehen.
In Abhängigkeit des aktuellen Zustands des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels ist es gegebenenfalls auch möglich, Aussagen über weitere, d. h. zukünftig zu erwartende, Veränderungen des Zustands des Schmiermittels zu treffen. Hierbei kann es zweckmäßig sein, schmiermittelspezifische Einflussfaktoren, wie z. B. Atmosphäre, Temperatur, und/oder aktuelle oder zukünftig zu erwartende Betriebsbedingungen des Lagers berücksichtigt werden.
Auf Basis der ermittelten Schmiermittelzustandsinformation bzw. dem durch diese beschriebenen aktuellen Zustand des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels kann in einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfah- rens gegebenenfalls eine bedarfsgerechte Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in das Lager erfolgen. Die der Nachschmierung des Lagers entsprechende Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in das Lager erfolgt demnach in Abhängigkeit des durch die Schmiermittelzustandsinformation beschriebenen aktuellen Zustands des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels.
Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit des durch die Schmiermittelzustandsin- formation beschriebenen Schmiermittelzustands grundsätzlich zunächst entschieden, ob eine zusätzliche Schmierung bzw. Nachschmierung des Lagers erforderlich ist oder nicht. Maßgebliches Entscheidungskriterium für die Ein- bringung zusätzlichen Schmiermittels in das Lager ist demnach der Zustand des in dem Lager aktuell enthaltenen Schmiermittels. Sonstige, nicht mit dem Zustand des Schmiermittels zusammenhängende Parameter, wie insbesondere die Betriebsbedingungen des Lagers betreffende Parameter, müssen erfindungsgemäß nicht berücksichtigt werden.
Hierdurch ist ein wesentlicher Unterschied zu den bekannten Vorgehensweisen zur Nachschmierung entsprechender Lager gegeben, da die Nachschmierung erfindungsgemäß nicht mehr zu fest vorgegebenen Zeitpunkten mit einer fest vorgegebenen Schmiermittelmenge, sondern in Abhängigkeit des aktuellen Zustands des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels individualisiert erfolgt. Die Möglichkeit einer Über- oder Unterschmierung des Lagers ist derart ausgeschlossen. Sofern die Schmiermittelzustandsinformation eine Veränderung, d. h. insbesondere Verschlechterung, des Zustands des aktuell in dem Lager enthaltenen Schmiermittels anzeigt, was z. B. durch eine anteilsmäßige Erhöhung der Konzentration einer eine Degradierung der oder einer das Schmiermittel bildenden chemischen Substanz erkennbar ist, erfolgt eine bedarfsgereichte Nachschmierung des Lagers, d. h. es wird eine bedarfsgerechte Menge an zusätzlichem Schmiermittel in das Lager eingebracht. Anhand der Schmiermittelzustandsin- formation lässt sich vorteilhaft nicht nur die erforderliche, zusätzlich in das Lager einzubringende Schmiermittelmenge, sondern auch die Art, wie, d. h. über welchen Zeitraum die zusätzlich in das Lager einzubringende Schmiermittelmenge, in das Lager einzubringen ist, festlegen. Die zusätzlich in das Lager einzubringende Schmiermittelmenge kann beispielsweise zu einem bestimmten Zeitpunkt einmalig, kontinuierlich über einen bestimmten Zeitraum verteilt oder diskontinuierlich bzw. portioniert zu mehreren Zeitpunkten in das Lager einge- bracht werden.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es sonach möglich, dass im Rahmen der Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in das Lager Schmierungsintervalle festgelegt oder vorgegebe- ne Schmierungsintervalle des Lagers verändert werden. In Abhängigkeit der Schmiermittelzustandsinformation wird also nicht allein grundsätzlich entschieden, ob eine zusätzliche Schmierung bzw. Nachschmierung des Lagers erforderlich bzw. vorzunehmen ist, sondern auch zu welchen Zeitpunkten bzw. über welchen Zeitraum die zusätzliche Schmierung des Lagers erfolgen soll. Ein im Vergleich zu dem ursprünglichen oder einem vorherig ermittelten Zustand deutlich verschlechterter Zustand des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels, d. h. ein hochgradig degradiertes Schmiermittel, verlangt typischerweise eine häufigere Einbringung zusätzlichen Schmiermittels. Umgekehrt verlangt ein im Vergleich zu dem ursprünglichen oder einem vorherig ermittelten Zustand ge- ringfügig verschlechterter Zustand des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels, d. h. ein geringfügig degradiertes Schmiermittel, typischerweise eine weniger häufige Einbringung zusätzlichen Schmiermittels. Insbesondere kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch Ein- fluss auf eine vorgegebene Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein geschmiertes Lager gegeben werden. So können beispielsweise vorgegebene Schmierungsintervalle in Abhängigkeit des Zustands des in dem Lager aktuell enthaltenen Schmiermittels verändert, d. h. verlängert oder verkürzt, und somit an den Zustand des Schmiermittels angepasst werden.
Ebenso ist es in einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, dass im Rahmen der Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in das Lager eine in das Lager zusätzlich einzubringende Schmiermittelmenge festgelegt oder eine vorgegebene, in das Lager zusätzlich einzubringende Schmiermittelmenge verändert wird. Die Festlegung der zusätzlich in das Lager einzubringenden Schmiermittelmenge erfolgt demnach vorteilhaft ebenso bedarfsgerecht, d. h. angepasst an den Zustand des in dem Lager aktuell enthaltenen Schmiermittels. Ein im Vergleich zu dem ursprünglichen oder einem vorherig ermittelten Zustand deutlich verschlechterter Zustand des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels, d. h. ein hochgradig degradiertes Schmiermittel, verlangt typischerweise eine vergleichsweise große zusätzlich einzubringende Schmiermittelmenge. Umgekehrt verlangt ein im Vergleich zu dem ursprünglichen oder einem vorherig ermittelten Zustand des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels nur geringfügig verschlechterter Zustand des Schmiermittels, d. h. ein wenig degradiertes Schmiermittel, typischerweise eine vergleichsweise geringe zusätzlich einzubringende Schmiermittelmenge.
Wie bezüglich der Einflussnahme auf vorgegebene Schmierungsintervalle erläutert wurde, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere auch möglich, dass eine vorgegebene, in das Lager zusätzlich einzubringende Schmiermittelmenge verändert, d. h. erhöht oder erniedrigt, und somit an den Zustand des in dem Lager aktuell enthaltenen Schmiermittels angepasst wird.
Die Ermittlung der Schmiermittelzustandsinformation erfolgt insbesondere über spektroskopische, insbesondere infrarotspektroskopische, Untersuchungen des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels. Die Ermittlung der Schmiermit- telzustandsinformation erfolgt demnach auf Basis von spektroskopischen, insbesondere infrarotspektroskopischen, Messungen bzw. Untersuchungen des Schmiermittels. Hierbei können beispielsweise Spektren der von dem Schmiermittel, z. B. nach Emission elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten Wellenlängenbereichs, ausgehenden elektromagnetischen Strahlung gemessen werden. Die Untersuchung der Spektren gibt Auskünfte über den chemischen Zustand des Schmiermittels. Insbesondere liefern die gemessenen Spektren Informationen über die chemische Zusammensetzung des Schmier- mittels. Die Informationen sind vorzugsweise von in dem Schmiermittel gegebenenfalls, z. B. lagerverschleißbedingt, enthaltenen Fremdkörpern weitgehend unabhängig. Für die im Rahmen der Ermittlung der Schmiermittelzu- standsinformation erfolgenden spektroskopischen Untersuchungen des Schmiermittels wird typischerweise ein Sender zur Aussendung von elektro- magnetischer Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, auf das in dem Lager enthaltene Schmiermittel, ein Empfänger zum Empfangen der von dem Schmiermittel ausgehenden, insbesondere reflektierten, elektromagnetischen Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, sowie eine mit diesen verbundene Steuer- bzw. Auswerteeinrichtung verwendet.
Im Rahmen der spektroskopischen Untersuchungen des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels kann beispielsweise eine Reflexion, insbesondere eine Totalreflexion, der von einem Sender ausgestrahlten elektromagnetischen Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, gemessen werden. Die Informatio- nen über die chemische Zusammensetzung des Schmiermittels kann hierbei aus dem gemessenen Reflexionsspektrum ermittelt werden.
Die Verwendung von infrarotspektroskopischen Untersuchungen des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels zur Ermittlung der Schmiermittelzustandsin- formation weist eine Reihe von Vorteilen auf. Durch die Messung von von dem Schmiermittel ausgehender, insbesondere mittlerer oder naher, Infrarotstrahlung lassen sich genaue Auskünfte über die chemische Zusammensetzung des Schmiermittels erhalten. Dies begründet sich dadurch, dass die Infrarotstrah- lung chemische Verbindungen, wie z. B. Moleküle, Molekülgruppen etc., in dem Schmiermittel anregt, welche Anregung infrarotspektroskopisch messbar ist und sonach genaue Informationen über die chemische Beschaffenheit des Schmiermittels, d. h. insbesondere infrarotaktiver, chemischer Bestandteile des Schmiermittels liefert. Anhand von infrarotspektroskopischen Untersuchungen des Schmiermittels lassen sich also unmittelbar Information über die chemische Zusammensetzung des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels gewinnen. Ein zusätzlicher Vorteil von infrarotspektroskopischen Untersuchungen ist darin zu sehen, dass Infrarotstrahlung die chemische Zusammensetzung des Schmiermittels typischerweise nicht negativ beeinflusst bzw. verändert.
Grundsätzlich ist es zweckmäßig, die Schmiermittelzustandsinformation kontinuierlich, d. h. permanent ohne Unterbrechung, zu ermitteln, um eine möglichst umfassende Kenntnis über den Zustand bzw. Veränderungen des Zustands des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels zu erhalten. Denkbar ist es jedoch auch, die Schmiermittelzustandsinformation nur zu gegebenen Zeitpunkten oder in gegebenen Zeitintervallen, z. B. alle 10 Sekunden, zu ermitteln.
In Weiterbildung der Erfindung kann es zweckmäßig vorgesehen sein, dass das Einbringen der zusätzlichen Menge an Schmiermittel nur erfolgt, wenn der durch die Schmiermittelzustandsinformation beschriebene Zustand des Schmiermittels wenigstens einen vorgegebenen oder vorgebbaren schmiermittelspezifischen Schmiermittelzustandsgrenzwert erreicht, insbesondere überschreitet oder unterschreitet. Mithin liegt in dieser Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Verfahrens ein schmiermittelspezifischer Schmiermittelzustandsgrenzwert vor oder wird vorgegeben, dessen Erreichen anzeigt, dass eine Nachschmierung des Lagers erforderlich ist. Bei Erreichen des Schmier- mittelzustandsgrenzwerts ist demnach regelmäßig eine Situation gegeben, in der der Zustand des Schmiermittels derart verschlechtert ist, mithin das Schmiermittel typischerweise derart degradiert ist, dass die Einbringung zusätzlichen Schmiermittels angezeigt ist. Der Schmiermittelzustandsgrenzwert ist schmiermittelspezifisch, d. h. typischerweise in Abhängigkeit der ursprünglichen chemischen Zusammensetzung des konkret in dem Lager enthaltenen Schmiermittels definiert. Ergibt sich aus dem Vergleich der ermittelten Schmiermittelzustandsinformation mit dem Schmiermittelzustandsgrenzwert, dass Erstere den Schmiermittelzustandsgrenzwert erreicht bzw. über- oder unterschritten hat, erfolgt eine Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in das Lager.
Bei dem Schmiermittelzustandsgrenzwert kann es sich beispielsweise um die Konzentration einer bestimmten, für den nicht degradierten Zustand des Schmiermittels charakteristischen chemischen Verbindung, funktionellen Grup- pe etc. handeln. Deren ursprüngliche Konzentration in dem Schmiermittel kann als 100% angenommen bzw. festgelegt werden. Ein entsprechender Schmiermittelzustandsgrenzwert kann bezogen auf eine solche chemische Verbindung, funktionelle Gruppe etc. beispielsweise bei 80% liegen. Bei dem Schmiermittelzustandsgrenzwert kann es sich auch um die Konzentration einer bestimmten, eine Degradierung des Schmiermittels anzeigenden charakteristischen chemischen Verbindung, funktionellen Gruppe etc. handeln. Deren ursprüngliche Konzentration in dem Schmiermittel kann zu 0% angenommen bzw. festgelegt werden. Ein entsprechender Schmiermittelzustands- grenzwert kann bezogen auf eine solche chemische Verbindung, funktionelle Gruppe etc. beispielsweise bei 30% liegen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager, insbesonde- re in ein Wälzlager oder in ein Gleitlager. Die Vorrichtung umfasst wenigstens eine zur Ermittlung einer den Zustand des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels beschreibenden Schmiermittelzustandsinformation sowie zur Steuerung des Einbringens einer bestimmten Menge zusätzlichen Schmiermittels in das Lager in Abhängigkeit des durch die ermittelte Schmiermittelzustandsinformati- on beschriebenen Zustands in dem Lager enthaltenen Schmiermittels ausgebildete Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung kann mit einem dem zu schmierenden Lager zugeordneten Schmiermittelreservoir und/oder einer dem zu schmierenden Lager zugeordneten Schmiermittelfördereinrichtung, insbesondere in Form einer Pumpeneinrichtung, kommunizieren.
Grundsätzlich gelten zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens, da die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und Figur 2 eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren richtet sich auf die Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels 4 in ein mit einem Schmiermittel 4 geschmiertes Lager 3 (vgl. Fig. 2). Die Einbringung zu- sätzlichen Schmiermittels 4 in das mit dem Schmiermittel 4 geschmierte Lager 3 entspricht einer Nachschmierung des Lagers 3. Bei dem Schmiermittel 4 kann es sich z. B. um ein Schmierfett oder ein Schmieröl handeln. Bei dem Lager 3 kann es sich z. B. um ein Gleit- oder Wälzlager handeln. In einem durch den Kasten A angedeuteten ersten Schritt des Verfahrens wird eine den Zustand, d. h. insbesondere die chemische Zusammensetzung, des in dem Lager 3 enthaltenen Schmiermittels 4 beschreibende Schmiermittelzu- Standsinformation ermittelt. Die bevorzugt kontinuierliche, d. h. permanente Ermittlung der Schmiermittelzustandsinformation erfolgt anhand von spektroskopischen, insbesondere infrarotspektroskopischen, Messungen bzw. Untersuchungen des in dem Lager enthaltenen Schmiermittels 4, aus welchen Messungen bzw. Untersuchungen sich Rückschlüsse auf die chemische Zusam- mensetzung des Schmiermittels 4 ziehen lassen. Beispielsweise lassen sich derart charakteristische chemische Moleküle und/oder charakteristische chemisch funktionelle Gruppen erkennen.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, weist eine entsprechende Vorrichtung 1 zur Durch- führung des Verfahrens einen Sender 2, über welchen während des Betriebs des hier als Wälzlager angedeuteten Lagers 3 Infrarotstrahlung, d. h. elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 780 nm und 1 mm, auf das in dem Lager 3 enthaltene, insbesondere im Bereich jeweiliger Wälzkörperlaufbahnen befindliche, Schmiermittel 4 gestrahlt wird, auf.
Der Vorrichtung 1 ist ferner ein Empfänger 5 zugehörig, welcher die von dem Schmiermittel 4 reflektierte elektromagnetische Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, empfängt. Über eine mit dem Sender 2 als auch dem Empfänger 5 kommunizierende, ebenso einen Teil der Vorrichtung 1 bildende Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 kann dann auf die chemische Zusammensetzung des Schmiermittels 4 geschlossen und eine entsprechende Schmiermittelzustands- information ermittelt werden. Die Schmiermittelzustandsinformation kann beispielsweise über ein nicht näher gezeigtes, der Vorrichtung 1 zugeordnetes Anzeigemittel ausgegeben werden.
Wiederum Bezug nehmend auf das in Fig. 1 gezeigte Blockdiagramm wird in einem durch Kasten B angedeuteten zweiten Schritt des Verfahrens in Abhängigkeit der ermittelten Schmiermittelzustandsinformation bzw. des durch diese beschriebenen Zustands des in dem Lager 3 enthaltenen Schmiermittels 4 entschieden, ob eine Nachschmierung des Lagers 3, d. h. die Einbringung zusätzlichen Schmiermittels 4 in das Lager 3, erfolgt oder nicht. Die Nachschmierung des Lagers 3 erfolgt demnach allein in Abhängigkeit des aktuellen Zustands des in diesem enthaltenen Schmiermittels 4. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Ansätzen zur Nachschmierung von Lagern, welche typischerweise vorsehen, zu fest vorgegebenen Zeitpunkten eine fest vorgegebene Schmiermittelmenge in das Lager einzubringen, erfolgt die Nachschmierung des Lagers 3 erfindungsgemäß daher im Hinblick auf den aktuellen Zustand des Schmiermittels individualisiert, d. h. bedarfsabhängig und bedarfsgerecht.
Derart ist es möglich, sowohl eine Überschmierung des Lagers 3, welche ins- besondere durch erhöhte Walkarbeit zu einer erhöhten Belastung des Lagers 3 führt, als auch eine Unterschmierung des Lagers 3, welche insbesondere aufgrund erhöhten Verschleißes zu einer erhöhten Belastung des Lagers 3 führt, zu verhindern. Bei der Entscheidung, ob eine Einbringung zusätzlichen Schmiermittels 4 in das Lager 3 vorgenommen werden soll, wird vorzugsweise ein Vergleich der ermittelten Schmiermittelzustandsinformation mit einem z. B. in einem nicht näher gezeigten Datenspeicher der Vorrichtung 1 hinterlegten Schmiermittel- zustandsgrenzwert berücksichtigt (vgl. Kasten C). Die ermittelte Schmiermittelzustandsinformation kann also mit einem Schmiermittelzustandsgrenzwert verglichen werden. Ergibt der Vergleich der Schmiermittelzustandsinformation mit dem Schmiermittelzustandsgrenzwert, dass der durch die Schmiermittelzustandsinformation beschriebene Zustand den Schmiermittelzustandsgrenzwert erreicht bzw. über- oder unterschritten hat, erfolgt eine Einbringung zusätzlichen Schmiermittels 4 in das Lager 3 respektive eine Nachschmierung des Lagers 3. Hierfür steuert die Vorrichtung 1 z. B. eine mit einem Schmiermittelreservoir 7 verbundene Schmiermittelfördereinrichtung 8, z. B. in Form einer Pumpeneinrichtung, an, welche zu einem definierten Zeitpunkt oder über einen definierten Zeitraum definierten Zeitraum eine bestimmte Schmiermittelmenge in das Lager 3 einbringt.
Bei dem Schmiermittelzustandsgrenzwert kann es sich beispielsweise um die Konzentration einer bestimmten, für den nicht degradierten Zustand des Schmiermittels charakteristischen chemischen Verbindung, funktionellen Gruppe etc. handeln. Deren ursprüngliche Konzentration in dem Schmiermittel kann als 100% angenommen bzw. festgelegt werden. Ein entsprechender Schmiermittelzustandsgrenzwert kann bezogen auf eine solche chemische Verbindung, funktionelle Gruppe etc. beispielsweise bei 80% liegen. Bei dem Schmiermittelzustandsgrenzwert kann es sich auch um die Konzentration einer bestimmten, eine Degradierung des Schmiermittels anzeigenden charakteristischen chemischen Verbindung, funktionellen Gruppe etc. handeln. Deren ursprüngliche Konzentration in dem Schmiermittel kann zu 0% ange- nommen bzw. festgelegt werden. Ein entsprechender Schmiermittelzustandsgrenzwert kann bezogen auf eine solche chemische Verbindung, funktionelle Gruppe etc. beispielsweise bei 30% liegen.
Es ist dabei denkbar, dass die Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels 4 in das Lager 3 auf eine vorgegebene Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels 4 in das Lager 3, in welcher vorgegebene Schmierungsintervalle des Lagers 3 und/oder eine bei Schmierung des Lagers 3 vorgegebene Schmiermittelmenge definiert sind, aufsetzt bzw. Einfluss nimmt. Mithin können vorgegebene Schmierungsintervalle in Abhängigkeit der ermittelten Schmiermittelzustandsinformation z. B. verlängert oder verkürzt werden. Gleichermaßen kann eine vorher festgelegte Schmiermittelmenge verändert, das heißt erhöht oder erniedrigt werden. Derart kann eine Über- bzw. Unterschmierung des Lagers 4 vermieden werden. Im Zusammenhang mit dem Schmiermittelreservoir 7 kann es vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 1 einen in diesem enthaltenen bestimmten Schmiermittel- füllzustandswert im Sinne einer in dem Schmiermittelreservoir enthaltenen Schnniernnittelrestnnenge erkennt und bei Erreichen bzw. unterschreiten dieser eine Meldung ausgibt.
Bezugszahlenliste
1 Vorrichtung
2 Sender
3 Lager
4 Schmiermittel
5 Empfänger
6 Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung
7 Schmiermittelreservoir
8 Schmiermittelfördereinrichtung

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels (4) in ein mit einem Schmiermittel (4) geschmiertes Lager (3), insbesondere Wälzlager oder Gleitlager, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Ermitteln einer den Zustand, insbesondere die chemische Zusammensetzung,
des in dem Lager (3) enthaltenen Schmiermittels (4) beschreibenden Schmiermittelzustandsinformation und
- Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels (4) in das Lager (3) in Abhängigkeit des durch die ermittelte Schmiermittelzustandsin- formation beschriebenen Zustands des in dem Lager (3) enthaltenen Schmiermittels (4).
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Steuerung Schmierungsintervalle festgelegt oder vorgegebene Schmierungsintervalle des Lagers (3) verändert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Steuerung eine in das Lager (3) zusätzlich einzubringende Schmiermittelmenge festgelegt oder eine vorgegebene, in das Lager (3) zusätzlich einzubringende Schmiermittelmenge verändert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzustandsinformation über spektroskpi- sche, insbesondere infrarotspektroskopische, Untersuchungen des Schmiermittels (4) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzustandsinformation mittelbar oder unmittelbar die chemische Zusammensetzung des Schmiermittels (4) beschreibt. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzustandsinformation kontinuierlich oder diskontinuierlich zu bestinnnnten Zeitpunkten ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der zusätzlichen Menge an Schmiermittel (4) nur erfolgt, wenn der durch die Schmiermittelzustandsinformation beschriebene Zustand des Schmiermittels (4) wenigstens einen vorgegebenen schmiermittelspezifischen Schmiermittelzustandsgrenzwert erreicht, insbesondere überschreitet oder unterschreitet.
Vorrichtung (1 ) zur Einbringung zusätzlichen Schmiermittels (4) in ein mit einem Schmiermittel (4) geschmiertes Lager (3), insbesondere ein Wälzlager oder Gleitlager, umfassend wenigstens eine zur Ermittlung einer den Zustand des in dem Lager (3) enthaltenen Schmiermittels (4) beschreibenden Schmiermittelzustandsinformation sowie zur Steuerung des Einbringens einer bestimmten Menge zusätzlichen Schmiermittels (4) in das Lager (3) in Abhängigkeit des durch die ermittelte Schmiermit- telzustandsinformation beschriebenen Zustands des in dem Lager (3) enthaltenen Schmiermittels (4) ausgebildete Steuereinrichtung (6).
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 7 ausgebildet ist.
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