DE102011007477A1 - Bearing arrangement for supporting shaft part, has housing element and bearing having two rings, where former ring is arranged on or in housing element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zur drehbaren Lagerung eines Wellenteils, umfassend ein Gehäuseelement und mindestens ein Lager mit mindestens zwei Ringen, wobei ein Ring am oder im Gehäuseelement angeordnet ist und wobei ein Ring am oder im Wellenteil angeordnet ist.The invention relates to a bearing arrangement for rotatably supporting a shaft part, comprising a housing element and at least one bearing with at least two rings, wherein a ring is arranged on or in the housing element and wherein a ring is arranged on or in the shaft part.
Lageranordnungen dieser Art sind hinlänglich bekannt. Häufig besteht die Aufgabe, die Drehzahl des Wellenteils zu erfassen. Die diesbezüglichen Lösungen basieren darauf, dass zur Erfassung der Drehzahl eines Bauteils eine Maßverkörperung mit dem rotierenden Bauteil verbunden wird, die von einem Sensorelement abgetastet bzw. von dem Sensorelement erfasst wird. Die genannte Abtastung bzw. Erfassung der Maßverkörperung kann insbesondere auf mechanischem, optischem oder magnetischem Wege erfolgen.Bearing arrangements of this type are well known. Often the task is to detect the speed of the shaft part. The relevant solutions are based on the fact that, for detecting the rotational speed of a component, a material measure is connected to the rotating component, which is scanned by a sensor element or detected by the sensor element. Said scanning or detection of the material measure can be carried out in particular by mechanical, optical or magnetic means.
Die Montage bzw. Integration der Maßverkörperung, beispielsweise in Form eines Zahnrads, einer Lochscheibe oder einer Magnetscheibe, bedingt eine Anpassung der Baugröße an das zu messende Bauteil. Dadurch ergibt sich nachteilig eine Vielzahl verschiedener Bauteile mit entsprechendem logistischem Aufwand und Aufwand bei der Lagerhaltung.The assembly or integration of the material measure, for example in the form of a gear, a perforated disc or a magnetic disk, requires an adaptation of the size of the component to be measured. This disadvantageously results in a variety of different components with a corresponding logistical effort and expense in storage.
Ein weiterer Problemkreis besteht in folgendem: Soll die Drehzahl eines Wellenteils überwacht werden, wenn dieses schlecht zugänglich ist oder wenn Sensoren nur schwer angeordnet werden können, können die oben genannten Konzepte nicht eingesetzt werden. Dies ist beispielsweise auch der Fall, wenn hohe Temperaturen oder eine sehr korrosive Medienumgebung vorliegen. Auch gibt es Anwendungen, bei der der Druck für klassische Lösungen zu groß ist. Bei wiederum anderen Anwendungen muss eine mediendichte hermetische Abdichtung vorliegen. In all diesen Fällen kann es problematisch sein, die benötigten Sensoren für die Drehzahlmessung anzuordnen.Another problem is the following: If the speed of a shaft part to be monitored, if this is difficult to access or if sensors are difficult to arrange, the above concepts can not be used. This is also the case, for example, when high temperatures or a very corrosive media environment are present. There are also applications where the pressure for traditional solutions is too great. For other applications, a media-tight hermetic seal must be present. In all these cases, it can be problematic to arrange the required sensors for the speed measurement.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich wird, mit geringem Aufwand die Drehzahl des Wellenteils auch bei einem hohen Variantenreichtum der Bauteile kostengünstig messen zu können. Es soll also vermieden werden, Drehzahlmesselemente für eine große Vielfalt an Bauteilen bereithalten und zur Verfügung stellen zu müssen. Ferner soll die Lageranordnung und namentlich die für sie vorgesehene Drehzahlmesseinrichtung unter rauen Umgebungsbedingungen zuverlässig arbeiten.The invention has the object of providing a bearing assembly of the type mentioned in such a way that it is possible to be able to measure the speed of the shaft part with little effort even with a high variety of components cost. It should therefore be avoided to have speed measuring elements ready for a large variety of components and make available. Furthermore, the bearing assembly and especially the speed measuring device provided for it should work reliably under harsh environmental conditions.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Gehäuseelement und/oder an oder in dem Ring, der am oder im Gehäuseelement angeordnet ist, ein Sensorelement zur Erfassung von Körper- und/oder Luftschall angeordnet ist, wobei das Sensorelement mit einer Auswerteeinheit in Verbindung steht, die ausgebildet ist, eine Frequenzanalyse des Körper- und/oder Luftschalls zur Bestimmung der Drehzahl des Wellenteils auszuführen.The solution of this object by the invention is characterized in that arranged on or in the housing element and / or on the ring, which is arranged on or in the housing element, a sensor element for detecting body and / or airborne sound, wherein the sensor element with an evaluation unit is in communication, which is designed to perform a frequency analysis of the body and / or airborne sound to determine the speed of the shaft part.
Die Auswerteeinheit weist bevorzugt eine erste Recheneinheit zur Durchführung einer Fast-Fourier-Transformation (FFT) auf der Grundlage des erfassten Körper- und/oder Luftschallsignals auf. Die Auswerteeinheit kann weiterhin eine zweite Recheneinheit zur Feststellung der Drehzahl aufgrund des Ergebnisses der Fast-Fourier-Transformation (FFT) umfassen. Die Auswerteeinheit hat weiterhin bevorzugt eine Anzeigeeinheit zur Darstellung der ermittelten Drehzahl.The evaluation unit preferably has a first arithmetic unit for performing a fast Fourier transformation (FFT) on the basis of the detected body and / or airborne sound signal. The evaluation unit can furthermore comprise a second arithmetic unit for determining the rotational speed on the basis of the result of the fast Fourier transformation (FFT). The evaluation unit further preferably has a display unit for displaying the determined rotational speed.
Die erste Recheneinheit, die zweite Recheneinheit und die Anzeigeeinheit sind dabei gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als integrierte Einheit ausgebildet.The first arithmetic unit, the second arithmetic unit and the display unit are formed according to a preferred embodiment of the invention as an integrated unit.
Das Sensorelement kann ein Beschleunigungsaufnehmer, ein Mikrophon oder – zwecks berührungsloser Messung – ein Laserelement sein, der auf das Wellenteil ausrichtbar ist.The sensor element may be an accelerometer, a microphone or - for the purpose of non-contact measurement - a laser element which can be aligned with the shaft part.
Das Lager ist bevorzugt ein Wälzlager. Ferner kann vorgesehen werden, dass im Gehäuseelement eine Ausnehmung zur Aufnahme des Sensorelements eingearbeitet ist, in der das Sensorelement eingesetzt ist.The bearing is preferably a rolling bearing. Furthermore, it can be provided that a recess for receiving the sensor element is incorporated in the housing element, in which the sensor element is inserted.
Besonders bevorzugt, aber nicht ausschließlich, kommt das vorgeschlagene Konzept bei Lagergehäusen und Lagereinheiten zum Einsatz, die insbesondere mit Y-Lagern versehen sind.Particularly preferred, but not exclusive, the proposed concept is used in bearing housings and bearing units, which are particularly provided with Y-bearings.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird in vorteilhafter Weise das logistische bzw. vorratstechnische Problem gelöst, denn es sind nicht mehr Bauteile in verschiedenen Größen vorzuhalten, um eine Lageranordnung der gattungsgemäßen Art mit einer Drehzahlmessung auszustatten. Das vorgesehene Sensorelement ist von der Bauteilgröße weitgehend unabhängig, so dass die Teilevielzahl für die verschiedenen Anwendungen entsprechend reduziert wird.With the proposed solution, the logistical or vorratstechnische problem is solved in an advantageous manner, because there are no longer vorzuhalten components in different sizes to equip a bearing assembly of the generic type with a speed measurement. The intended sensor element is largely independent of the component size, so that the number of parts for the various applications is reduced accordingly.
Demgemäß wird die Anpassung des Drehzahl-Messystems an die konkrete Größe einer Anwendung in einfacher und kostengünstiger Weise möglich. Zur Erfassung der Körperschallsignale genügt die Anbringung eines Sensors am Lagergehäuse, der unabhängig von der Baugröße und der Drehfrequenz der zu erfassenden Bauteile ist.Accordingly, the adaptation of the speed measuring system to the actual size of an application in a simple and cost-effective manner possible. To record the structure-borne noise signals, it is sufficient to attach a sensor to the bearing housing, which is independent of the size and the rotational frequency of the components to be detected.
Die vorgeschlagene Konzeption erlaubt es auch, bei schwierigen bzw. rauen Umgebungsbedingungen die Drehzahl des Wellenteils genau und zuverlässig messen zu können.The proposed concept also makes it possible to accurately and reliably measure the speed of the shaft part in difficult or harsh environmental conditions.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch einen Teil einer Lageranordnung im Radialschnitt, die mit einer Einrichtung zur Messung der Drehzahl eines Wellenteils ausgestattet ist.In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The single figure shows schematically a part of a bearing assembly in radial section, which is equipped with a device for measuring the rotational speed of a shaft part.
In der Figur ist eine Lageranordnung
Im Gehäuseelement
Die Rotation des Wellenteils
Der erfindungsgemäße Vorschlag stellt also auf eine Drehzahlmessung ab, bei der der Umstand genutzt wird, dass rotierende Teile in einer maschinenbautechnischen Anlage stets auch das gesamte Aggregat zu akustischen Schwingungen anregen. An einer geeigneten Stelle der Anlage wird ein Sensorelement, beispielsweise ein Mikrofon, ein Beschleunigungssensor oder ein Laserlicht aussendendes Element zur berührungslosen Messung der Schwingungen, platziert.The proposal according to the invention thus depicts a rotational speed measurement in which the circumstance is used that rotating parts in a mechanical engineering system always also excite the entire unit to form acoustic oscillations. At a suitable point of the system, a sensor element, for example a microphone, an acceleration sensor or a laser light emitting element for non-contact measurement of the vibrations, placed.
Die Auswerteeinheit
Da das rotierende Wellenteil
Demgemäß kann mit der vorgeschlagenen Lösung eine Drehzahlmessung auch erfolgen, wenn für klassische Sensoren unzugängliche Stellen vorliegen.Accordingly, with the proposed solution, a speed measurement can also take place when there are inaccessible places for classical sensors.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Lageranordnungbearing arrangement
- 22
- Wellenteilshaft part
- 33
- Gehäuseelementhousing element
- 44
- Lagercamp
- 55
- Ring (Außenring)Ring (outer ring)
- 66
- Ring (Innenring)Ring (inner ring)
- 77
- Sensorelementsensor element
- 88th
- Auswerteeinheitevaluation
- 99
- erste Recheneinheitfirst arithmetic unit
- 1010
- zweite Recheneinheitsecond arithmetic unit
- 1111
- Anzeigeeinheitdisplay unit
- 1212
- Kabelelectric wire
- nn
- Drehzahlrotation speed
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE201110007477 DE102011007477A1 (en) | 2011-04-15 | 2011-04-15 | Bearing arrangement for supporting shaft part, has housing element and bearing having two rings, where former ring is arranged on or in housing element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE201110007477 DE102011007477A1 (en) | 2011-04-15 | 2011-04-15 | Bearing arrangement for supporting shaft part, has housing element and bearing having two rings, where former ring is arranged on or in housing element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102011007477A1 true DE102011007477A1 (en) | 2012-10-18 |
Family
ID=46935373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE201110007477 Ceased DE102011007477A1 (en) | 2011-04-15 | 2011-04-15 | Bearing arrangement for supporting shaft part, has housing element and bearing having two rings, where former ring is arranged on or in housing element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102011007477A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2011
- 2011-04-15 DE DE201110007477 patent/DE102011007477A1/en not_active Ceased
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