WO2018233750A1 - Verfahren zum schmieren einer linearführung und linearführung - Google Patents

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WO2018233750A1
WO2018233750A1 PCT/DE2018/100420 DE2018100420W WO2018233750A1 WO 2018233750 A1 WO2018233750 A1 WO 2018233750A1 DE 2018100420 W DE2018100420 W DE 2018100420W WO 2018233750 A1 WO2018233750 A1 WO 2018233750A1
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Dietmar Rudy
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16N2260/00—Fail safe
    • F16N2260/50—After-lubrication

Definitions

  • the invention relates to a method for lubricating a linear guide and a linear guide which is operated by this method.
  • a linear unit with lubricating device is known, for example, from DE 10 2004 013 951 A1. On-demand lubrication should be ensured by continuous monitoring of the lubrication point and the associated parameters in conjunction with a corresponding control loop, which, if necessary, can supply
  • Lubricant regulates, be given.
  • a linear roller bearing element in which a demand-controlled lubricant exchange between a lubricating pocket and a lubricating point, namely a running surface, is achieved by capillary action.
  • DE 10 2013 208 936 A1 discloses a method for controlling the introduction of additional lubricant into a lubricated with a lubricant rolling or sliding bearing.
  • a lubricant state information is determined, which relates to the chemical composition of the lubricant.
  • the linear guide is preferably designed as a rolling bearing. It comprises at least one carriage which can be moved linearly on a rail and a relubrication system which serves to supply lubricant, that is to say oil or grease, to the carriage, wherein the carriage is fitted with a vibration sensor which interacts with the relubrication system.
  • the invention is based on the consideration that a carriage of a linear guidance system has natural oscillations whose amplitudes and thus their energy values of the vibrations of the carriage are dependent on the lubrication state.
  • the amplitudes of oscillations are typically in the range of a few nanometers.
  • the vibration frequencies are mainly excited by the rolling elements of the linear guide, whereby the excitation depends on the lubrication state.
  • the energy value of a certain oscillation frequency can be detected metrologically as so-called "spike energy.” In this context, the pulse energy of a vibration event is also used.
  • the amplitudes of the natural frequencies are typically very small. If the channel in which the Wälz Rolling body, however dry in the course of operation of the linear guide, the amplitudes increase significantly, which allows an evaluation of the energy value of the vibration, that is, the pulse energy.
  • the energy value is always dependent on the traversing speed of the carriage. If, for example, the energy value related to a certain travel speed increases by 50% or twice, in each case based on a run-in reference state of the linear guide, then such limit value overrun can be used to trigger a post-lubrication pulse.
  • the limit value of the energy value can be specified for a new and run-in linear guide under reference conditions.
  • the reference conditions stipulate that the carriage is moved with no reference load at a reference speed. If the carriage is moved sufficiently well lubricated linear guide can be observed under these reference conditions a typical energy value. This typical energy value serves to determine the limit value. For example, it can be determined that when the typical energy value is exceeded by at least 50 percent, the relubrication pulse is triggered.
  • vibrational properties are largely independent of external influences, such as an external contamination state.
  • the vibration sensor is preferably designed to absorb vibrations between 14 kHz and 25 kHz.
  • the vibration sensor is attached to a steel body of the carriage of the linear guide.
  • the steel body preferably also forms at the same time a rolling body raceway, that is to say a raceway for ball or rollers, the linear guide.
  • the vibration sensor can be integrated into the slide of the linear guide practically without any additional space requirement.
  • the linear guide is additionally equipped with a length measuring system.
  • FIG. 1 A sketched in Fig. 1, generally designated by the reference numeral 1 linear guide has a movable on a profile rail, not shown, slide 2, which is equipped with a vibration sensor 3.
  • a relubrication system 4 is provided, which is connected via an oil line 5 to the carriage 2.
  • Both the relubrication system 4 and the vibration sensor 3 are technically connected to a data processing and display device 6, as indicated in FIG. 1 by dashed lines of signal lines 7. Instead of signal lines 7 and wireless data connections can be provided.
  • the data processing and display device 6 has a display 9, which in the illustrated embodiment is designed as a bar graph and extends from a lower extreme value L (low) to an upper extreme value H (high). Alternatively, for example, a purely numerical display could be provided.
  • the display 9 is provided to display a vibration energy recorded by means of the vibration sensor 3-more precisely: pulse energy.
  • the vibration sensor 3 is designed to record pulse energies which can be measured at a natural frequency of a steel body, designated 8, of the carriage 2 in the range between 14 kHz and 25 kHz.
  • the vibration sensor 3 is attached directly to the steel body 8, which also provides raceways for rolling elements (not shown) of the linear guide 1.
  • rolling elements not shown
  • four rows of rolling elements are formed between the carriage 2 and the associated rail, wherein an O-arrangement of the rolling elements, namely balls, the linear guide 1 is given.
  • the vibration sensor 3 receives a vibration signal VS, which is initially unfiltered. From this vibration signal VS is detected by means of a high-frequency bandpass filters HFF, which may either be integrated into the data processing and display device 6 or linked as a separate unit to the data processing and display device 6, filtered, wherein a lower limit frequency is denoted by f c and an upper limit frequency by fd. Both cutoff frequencies f c , fd are in the range between 14 kHz and 25 kHz and thus in the range of natural vibrations of the steel body 8. In the generation of natural vibrations of the steel body 8, the rolling elements rolling between rail and slide 2, namely balls, play a decisive role.
  • HFF high-frequency bandpass filters
  • the frequency bandpass filter HFF enables the measurement of pulse energies which are detected during the movement of the carriage 2 with the aid of the vibration sensor 3. If the pulse energy exceeds a specified energy, which corresponds to the energy in the new, run-in state of the linear guide 1, then this is interpreted by the data processing and display device 6 as a state in which a relubrication pulse is to be triggered by the relubrication system 4.
  • the time interval between successive Nachschmierimpulsen, also referred to as peak, is designated in Fig. 2 with T and is detected during operation of the linear guide 1 continuously. For this purpose, a peak-to-peak detector PPD is provided.
  • the duration T is not a constant, but changes over time.
  • the pulse energy visualized with the aid of the display 9 the time-dependent behavior of the pulse energy, on the one hand, and the duration T between successive relubrication pulses, on the other hand, being not identical.
  • the change in duration T between successive relubrication pulses is also used to control the relubrication system 4.
  • the amount and the change in the duration T between individual Nachschmierimpulsen is also used to calculate by means of the data processing and display device 6, a residual life RL of the linear guide 1 and display.
  • the remaining life RL is calculated as follows:
  • Ki and K2 are plant specific constants.
  • PE e and PE a stand for the pulse energy in a run-in reference state or in the current, measured state.
  • T e refers to the time span between successive readjustment pulses in the run-in reference state, while T a indicates the currently measured time span between successive readjustment pulses.
  • the residual life RL is therefore the lower, the greater the currently measured with the aid of the vibration sensor 3 pulse energy PE a and the shorter the duration T a between two Nachschmierimpulsen, each related to a reference state of the linear guide 1, is.
  • limit values can be implemented by the data processing and display device 6, which relate to the pulse energy on the one hand and to the duration T between two relubrication pulses, independently of the other value reaching the end of the service life show the linear guide 1.

Abstract

Verfahren zum Nachschmieren einer Linearführung (1), die einen entlang einer Profilschiene verfahrbaren Schlitten (2) aufweist, mit folgenden Merkmalen: - beim Verfahren des Schlittens (2) der Linearführung (1) generierte Schwingungsenergie wird erfasst, - mit Hilfe der erfassten Schwingungsenergie wird ein zur Schmiermittelversorgung des Schlittens (2) vorgesehenes Nachschmiersystem (4) angesteuert, - durch das Nachschmiersystem (4) wird ein Nachschmierimpuls ausgelöst, wenn ein Grenzwert der Schwingungsenergie überschritten wird, eine Zeitspanne (T) zwischen aufeinanderfolgenden Nachschmierimpulsen wird erfasst, die mit einer Restlebensdauer der Linearführung (1) korreliert wird.

Description

VERFAHREN ZUM SCHMIEREN EINER LINEARFÜHRUNG UND LINEARFÜHRUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmieren einer Linearführung sowie eine Li- nearführung die nach diesem Verfahren betrieben wird.
Eine Lineareinheit mit Schmiervorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2004 013 951 A1 bekannt. Eine bedarfsabhängige Schmierung soll hierbei durch eine kontinuierliche Überwachung der Schmierstelle und der zugehörigen Parameter in Verbin- dung mit einem entsprechenden Regelkreis, der im Bedarfsfall die Zufuhr von
Schmierstoff regelt, gegeben sein.
Aus der DE 101 36 826 A1 ist ein Linearwälzlagerelement bekannt, bei welchem ein bedarfsgesteuerter Schmierstoffaustausch zwischen einer Schmiertasche und einer Schmierstelle, nämlich einer Lauffläche, durch Kapillarwirkung erzielt wird.
Die DE 10 2013 208 936 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Wälz- oder Gleitlager. Im Rahmen dieses Verfahrens wird eine Schmiermittelzustandsinformation ermittelt, welche die chemische Zusammensetzung des Schmiermittels betrifft.
Die DE 10 2013 209 889 A1 offenbart ein Verfahren zur Nachschmierung eines fett- geschmierten Wälzlagers, bei welchem unter Berücksichtigung von Betriebsparametern eine Alterung des Schmierfetts ermittelt und ein Signal für eine Nachschmierung generiert wird.
Verschiedene Sensoreinrichtungen für rotative oder lineare Wälzlagerungen sind beispielsweise in der DE 10 2006 051 441 A1 beziehungsweise in der DE 10 2006 017 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schmieren einer Linearführung anzugeben, das gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere hinsichtlich eines kompakten Aufbaus der Linearführung bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit und Verschmutzungsunempfindlichkeit weiterentwickelt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Linearführung gemäß den Ansprüchen 2 bis 6, die nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 geschmiert wird.
Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Nachschmierverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt für die Linearführung, und umgekehrt.
Die Linearführung ist vorzugsweise als Wälzlagerung ausgeführt. Sie umfasst mindes- tens einen linear auf einer Schiene verfahrbaren Schlitten sowie ein Nachschmiersys- tem, welches der Zuführung von Schmiermittel, das heißt Öl oder Fett, zum Schlitten dient, wobei am Schlitten ein Schwingungssensor angebracht ist, der mit dem Nach- schmiersystem zusammenwirkt.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass ein Schlitten eines Linearführungs- systems Eigenschwingungen aufweist, deren Amplituden und damit deren Energiewerte der Schwingungen des Schlittens, vom Schmierungszustand abhängig sind. Die Amplituden von Schwingungen liegen hierbei typischerweise im Bereich von wenigen Nanometern. Hauptsächlich werden die Schwingungsfrequenzen durch die Wälzkör- per der Linearführung angeregt, wobei die Anregung vom Schmierzustand abhängig ist. Der Energiewert einer bestimmten Schwingungsfrequenz ist als sogenannte„Spike Energy" messtechnisch erfassbar. In diesem Zusammenhang wird auch von der Pulsenergie eines Schwingungsereignisses gesprochen.
Solange die Wälzkörper der Linearführung gut geschmiert sind, sind die Amplituden der Eigenfrequenzen typischerweise sehr klein. Wird der Kanal, in welchem die Wälz körper abrollen, im Laufe des Betriebs der Linearführung dagegen trocken, so steigen die Amplituden signifikant an, was eine Auswertung des Energiewertes der Schwingung, das heißt der Pulsenergie, ermöglicht. Der Energiewert ist in jedem Fall von der Verfahrgeschwindigkeit des Schlittens abhängig. Steigt der auf eine bestimmte Ver- fahrgeschwindigkeit bezogene Energiewert zum Beispiel um 50 % oder das Doppelte an, jeweils bezogen auf einen eingelaufenen Referenzzustand der Linearführung, dann kann eine solche Grenzwertüberschreitung dazu genutzt werden, einen Nach- schmierimpuls auszulösen.
Der Grenzwert des Energiewerts kann für eine neuwertige und eingelaufene Linearführung unter Referenzbedingungen angegeben werden. Die Referenzbedingungen sehen vor, dass der Schlitten ohne Betriebslast mit einer Referenzgeschwindigkeit verfahren wird. Wenn der Schlitten der ausreichend geschmierten Linearführung verfahren wird kann unter diesen Referenzbedingungen ein typischer Energiewert beo- bachtet werden. Dieser typische Energiewert dient der Ermittlung des Grenzwertes. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass bei einer Überschreitung des typischen Energiewertes um wenigstens 50 Prozent der Nachschmierimpuls ausgelöst wird.
Auf diese Weise ist eine adaptive Schmierung realisiert, die auf gemessenen schwingungstechnischen Eigenschaften basiert. Die schwingungstechnischen Eigenschaften sind hierbei von äußeren Einflüssen, beispielsweise einem äußeren Verschmutzungszustand, weitgehend unabhängig.
Erfindungsgemäß werden nicht nur in der beschriebenen Weise Nachschmierimpulse ausgelöst, sondern auch die Zeitintervalle zwischen aufeinander folgenden Nach- schmierimpulsen erfasst. Nachdem eine die Linearführung aufweisende Maschine in Betrieb genommen wurde, verlängern sich die Nachschmierintervalle zum Beispiel in den ersten Monaten des Gebrauchs, was auf das Einlaufen der Führungslaufbahnen der Linearführung zurückzuführen ist. Nachdem sich die Nachschmierintervalle ver- längert haben, können sie insbesondere durch innere Verschmutzungen oder Pitting- bildung wieder kürzer werden. Je nachdem, welche Nachschmierparameter eingestellt sind, sind unterschiedliche weitere Entwicklungen der Nachschmierintervalle möglich, wobei insbesondere zu berücksichtigen ist, dass durch jeden Nachschmiervorgang Partikel, welche sich im Schmiermittel befinden und sowohl die Schmierungseigenschaften als auch die schwingungstechnischen Eigenschaft beeinflussen, verdrängt werden. In anlagenspezifischer Weise kann die Zeitspanne zwischen aufeinander fol- genden Nachschmierimpulsen mit einer Restlebensdauer der Linearführung korreliert werden. Die Zeitspanne wird unter den oben beschriebenen Referenzbedingungen er- fasst.
Der Schwingungssensor ist vorzugsweise zur Aufnahme von Schwingungen zwischen 14 kHz und 25 kHz ausgelegt. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Schwingungssensor an einem Stahlkörper des Schlittens der Linearführung befestigt. Hierbei bildet der Stahlkörper vorzugsweise zugleich eine Wälzkörperlaufbahn, das heißt eine Laufbahn für Kugel oder Rollen, der Linearführung.
Im Vergleich zu herkömmlichen Schlitten von Linearführungen ohne schwingungstechnische Messsysteme ist der Schwingungssensor praktisch ohne zusätzlichen Raumbedarf in den Schlitten der Linearführung integrierbar. Optional ist die Linearführung zusätzlich mit einem Längenmesssystem ausgerüstet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen, teilweise symbolisiert:
Fig. 1 eine Linearführung mit Nachschmiersystem,
Fig. 2 anhand mehrerer Diagramme die Funktion des Nachschmiersystems der
Lineraführung nach Fig. 1 .
Eine in Fig. 1 skizzierte, insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Linearführung weist einen auf einer nicht dargestellten Profilschiene verfahrbaren Schlitten 2 auf, welcher mit einem Schwingungssensor 3 ausgerüstet ist. Zur Nachschmierung des Schlittens 2 ist ein Nachschmiersystem 4 vorgesehen, welches über eine Ölleitung 5 mit dem Schlitten 2 verbunden ist.
Sowohl das Nachschmiersystem 4 als auch der Schwingungssensor 3 sind daten- technisch verbunden mit einer Datenverarbeitungs- und Anzeigevorrichtung 6, wie in Fig. 1 durch gestrichelt gezeichnete Signalleitungen 7 angedeutet ist. Anstelle von Signalleitungen 7 können auch drahtlose Datenverbindungen vorgesehen sein.
Die Datenverarbeitungs- und Anzeigevorrichtung 6 weist eine Anzeige 9 auf, welche in der dargestellten Ausführungsform als Balkengrafik gestaltet ist und von einem unteren Extremwert L (niedrig) bis zu einem oberen Extremwert H (hoch) reicht. Alternativ könnte beispielsweise eine rein numerische Anzeige vorgesehen sein. Die Anzeige 9 ist dazu vorgesehen, eine mittels des Schwingungssensors 3 aufgenommene Schwingungsenergie - genauer: Pulsenergie - anzuzeigen.
Der Schwingungssensor 3 ist dazu ausgebildet, Pulsenergien aufzunehmen, die bei einer Eigenfrequenz eines mit 8 bezeichneten Stahlkörpers des Schlittens 2 im Bereich zwischen 14 kHz und 25 kHz messbar sind. Der Schwingungssensor 3 ist zu diesem Zweck direkt am Stahlkörper 8, welcher auch Laufbahnen für nicht dargestell- te Wälzkörper der Linearführung 1 bereitstellt, befestigt. Im vorliegenden Fall sind zwischen dem Schlitten 2 und der zugehörigen Schiene vier Wälzkörperreihen gebildet, wobei eine O-Anordnung der Wälzkörper, nämlich Kugeln, der Linearführung 1 gegeben ist.
Die Funktionsweise des Schwingungssensors 3 zusammen mit der Datenverarbeitungs- und Anzeigevorrichtung 6 sowie dem Nachschmiersystem 4 wird im Folgenden anhand Fig. 2 näher erläutert, wobei Signalstärken in den symbolisierten Diagrammen nicht beschriftet sind:
Der Schwingungssensor 3 nimmt ein Vibrationssignal VS auf, welches zunächst ungefiltert ist. Aus diesem Vibrationssignal VS wird mit Hilfe eines Hochfrequenzbandpass- filters HFF, der entweder in die Datenverarbeitungs- und Anzeigevorrichtung 6 integriert oder als gesonderte Einheit mit der Datenverarbeitungs- und Anzeigevorrichtung 6 verknüpft sein kann, gefiltert, wobei eine untere Grenzfrequenz mit fc und eine obere Grenzfrequenz mit fd bezeichnet ist. Beide Grenzfrequenzen fc, fd liegen im Bereich zwischen 14 kHz und 25 kHz und damit im Bereich von Eigenschwingungen des Stahlkörpers 8. Bei der Erzeugung von Eigenschwingungen des Stahlkörpers 8 spielen die zwischen Schiene und Schlitten 2 abrollenden Wälzkörper, nämlich Kugeln, eine maßgebliche Rolle.
Der Frequenzbandpassfilter HFF ermöglicht die Messung von Pulsenergien, die beim Verfahren des Schlittens 2 mit Hilfe des Schwingungssensors 3 erfasst werden. Überschreitet die Pulsenergie eine festgelegte Energie, welche der Energie im neuwertigen, eingelaufenen Zustand der Linearführung 1 entspricht, so wird dies durch die Datenverarbeitungs- und Anzeigenvorrichtung 6 als Zustand interpretiert, in welcher ein Nachschmierimpuls durch das Nachschmiersystem 4 auszulösen ist. Der Zeitabstand zwischen aufeinander folgenden Nachschmierimpulsen, kurz auch als Peak bezeichnet, ist in Fig. 2 mit T bezeichnet und wird während des Betriebs der Linearführung 1 fortlaufend erfasst. Zu diesem Zweck ist ein Peak-to-Peak-Detektor PPD vorgesehen.
Abweichend von der vereinfachten, nur einen kurzen Zeitausschnitt veranschaulichenden Darstellung nach Fig. 2 ist die Dauer T keine Konstante, sondern ändert sich im Laufe der Zeit. Gleiches gilt für die mit Hilfe der Anzeige 9 visualisierte Pulsenergie, wobei das zeitabhängige Verhalten der Pulsenergie einerseits und der Dauer T zwischen aufeinanderfolgenden Nachschmierimpulsen andererseits nicht identisch ist.
Ebenso wie die Pulsenergie eines Schwingungsereignisses wird auch die Veränderung der Dauer T zwischen aufeinanderfolgenden Nachschmierimpulsen genutzt, um das Nachschmiersystem 4 anzusteuern. Insbesondere der Betrag und die Änderung der Dauer T zwischen einzelnen Nachschmierimpulsen wird auch genutzt, um mittels der Datenverarbeitungs- und Anzeigenvorrichtung 6 eine Restlebensdauer RL der Linearführung 1 zu berechnen und anzuzeigen. Hierbei ist die Restlebensdauer RL folgendermaßen berechenbar:
RL = Kl X (PEe/PEa) + K2 X (Ta/Te),
wobei Ki und K2 anlagenspezifische Konstanten sind. Die Bezeichnungen PEe und PEa stehen für die Pulsenergie in einem eingelaufenen Referenzzustand beziehungsweise im aktuellen, gemessenen Zustand. In analoger Weise bezieht sich die Bezeichnung Te auf die Zeitspanne zwischen aufeinander folgenden Nachschmienmpulsen im eingelaufenen Referenzzustand, während Ta die aktuell gemessene Zeitspan- ne zwischen aufeinander folgenden Nachschmienmpulsen angibt.
Die Restlebensdauer RL ist also umso geringer, je größer die aktuell mit Hilfe des Schwingungssensors 3 gemessene Pulsenergie PEa und je geringer die Dauer Ta zwischen zwei Nachschmierimpulsen, jeweils bezogenen auf einen Referenzzustand der Linearführung 1 , ist.
Zusätzlich zur Abschätzung der Restlebensdauer RL nach der angegebenen Formel können durch die Datenverarbeitungs- und Anzeigenvorrichtung 6 Grenzwerte implementiert sein, die sich zum einen auf die Pulsenergie und zum anderen auf die Dauer T zwischen zwei Nachschmierimpulsen beziehen und unabhängig vom jeweils anderen Wert das Erreichen des Lebensdauerendes der Linearführung 1 anzeigen.
Bezuqszeichenliste
1 Linearführung
2 Schlitten
3 Schwingungssensor
4 Nachschmiersystem
5 Ölleitung
6 Datenverarbeitungs- und Anzeigevorrichtung
7 Signalleitung
8 Stahlkörper
9 Anzeige f Frequenz
fc untere Grenzfrequenz
fd obere Grenzfrequenz
H „Hoch"
HFF Hochfrequenzbandpassfilter
Ki erste Konstante
K2 zweite Konstante
L „Niedrig"
PEa aktuelle, gemessene Pulsenergie
PEe Referenz-Pulsenergie im eingelaufenen Zustand
PPD Peak-to-Peak-Detektor
RL Restlebensdauer
t Zeit
T Dauer
Ta aktuelle Dauer zwischen Nachschmierimpulsen im eingelaufenen Zustand Te Referenz-Dauer zwischen Nachschmierimpulsen im eingelaufenen Zustand VS Vibrationssignal

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Nachschmieren einer Linearführung (1 ), die einen entlang einer Profilschiene verfahrbaren Schlitten (2) aufweist, mit folgenden Merkmalen:
- beim Verfahren des Schlittens (2) der Linearführung (1 ) generierte Schwingungsenergie wird erfasst,
- mit Hilfe der erfassten Schwingungsenergie wird ein zur Schmiermittelversorgung des Schlittens (2) vorgesehenes Nachschmiersystem (4) ange- steuert,
- durch das Nachschmiersystem (4) wird ein Nachschmierimpuls ausgelöst, wenn ein Grenzwert der Schwingungsenergie überschritten wird, eine Zeitspanne (T) zwischen aufeinanderfolgenden Nachschmienmpulsen wird erfasst, die mit einer Restlebensdauer der Linearführung (1 ) korreliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dessen Nachschmiersystem (4) einen Nachschmierimpuls auslöst, wenn ein Anstieg der Schwingungsenergie um mindestens 50% detektiert wird.
3. Linearführung (1 ), die nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 geschmiert wird, umfassend einen linear verfahrbaren Schlitten (2) sowie ein Nachschmiersystem (4), mit einem an dem Schlitten (2) angebrachten Schwingungssensor (3), welcher zur Zusammenwirkung mit dem Nachschmiersystem (4) ausgebildet ist.
4. Linearführung (1 ) nach Anspruch 3, dessen Schwingungssensor (3) zur Aufnahme von Schwingungen von 14 kHz bis 25 kHz ausgebildet ist.
5. Linearführung (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dessen Schwingungssensor (3) an einem Stahlkörper (8) des Schlittens (2) befestigt ist.
6. Linearführung (1 ) nach Anspruch 5, durch dessen Stahlkörper (8) eine Wälzkörperlaufbahn gebildet ist.
7. Linearführung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dessen Schwingungssensor (3) zur Aufnahme einer Pulsenergie ausgebildet ist.
PCT/DE2018/100420 2017-06-21 2018-05-03 Verfahren zum schmieren einer linearführung und linearführung WO2018233750A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3702632A1 (de) 2019-02-26 2020-09-02 Skoda Auto a.s. Linearwälzführung mit integrierter diagnosevorrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114941655B (zh) * 2022-05-13 2024-02-13 马鞍山经纬回转支承股份有限公司 一种防断齿式太阳能设备用回转支承

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10136826A1 (de) 2001-07-27 2003-02-06 Ina Schaeffler Kg Linearwälzlagerelement
US20040197040A1 (en) * 2003-04-03 2004-10-07 Steven Walker Method and device for sensing health and condition of a bearing through the lubrication port of a machine
DE102004013951A1 (de) 2004-03-22 2005-10-13 Rexroth Star Gmbh Linerareinheit mit Schmiervorrichtung
EP1736675A1 (de) * 2005-06-23 2006-12-27 Bosch Rexroth Mechatronics GmbH Linearbewegungsvorrichtung mit RFID-Tag
DE102006017203A1 (de) 2006-04-12 2007-10-18 Schaeffler Kg Linearführungseinrichtung
DE102006051441A1 (de) 2006-10-31 2008-05-08 Siemens Ag Mechanische Einrichtung mit Schmiermittelsensor für schmiermittelmengenunabhängige Eigenschaft des Schmiermittels
DE102010015207A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Überwachung einer Linearführung
DE102013208936A1 (de) 2013-05-15 2014-11-20 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager, insbesondere Wälzlager oder Gleitlager
DE102013209889A1 (de) 2013-05-28 2014-12-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Nachschmierung eines fettgeschmierten Wälzlagers
DE102016220635A1 (de) * 2015-10-30 2017-05-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lineares Führungssystem

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040250623A1 (en) * 2003-04-03 2004-12-16 Steve Walker Method and device for sensing health and condition of a bearing through the lubrication port of a machine

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10136826A1 (de) 2001-07-27 2003-02-06 Ina Schaeffler Kg Linearwälzlagerelement
US20040197040A1 (en) * 2003-04-03 2004-10-07 Steven Walker Method and device for sensing health and condition of a bearing through the lubrication port of a machine
DE102004013951A1 (de) 2004-03-22 2005-10-13 Rexroth Star Gmbh Linerareinheit mit Schmiervorrichtung
EP1736675A1 (de) * 2005-06-23 2006-12-27 Bosch Rexroth Mechatronics GmbH Linearbewegungsvorrichtung mit RFID-Tag
DE102006017203A1 (de) 2006-04-12 2007-10-18 Schaeffler Kg Linearführungseinrichtung
DE102006051441A1 (de) 2006-10-31 2008-05-08 Siemens Ag Mechanische Einrichtung mit Schmiermittelsensor für schmiermittelmengenunabhängige Eigenschaft des Schmiermittels
DE102010015207A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Überwachung einer Linearführung
DE102013208936A1 (de) 2013-05-15 2014-11-20 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager, insbesondere Wälzlager oder Gleitlager
DE102013209889A1 (de) 2013-05-28 2014-12-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Nachschmierung eines fettgeschmierten Wälzlagers
DE102016220635A1 (de) * 2015-10-30 2017-05-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lineares Führungssystem

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3702632A1 (de) 2019-02-26 2020-09-02 Skoda Auto a.s. Linearwälzführung mit integrierter diagnosevorrichtung

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