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DE112005001191T5 - Verschleißdetektor für Kugellager - Google Patents

Verschleißdetektor für Kugellager Download PDF

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DE112005001191T5
DE112005001191T5 DE112005001191T DE112005001191T DE112005001191T5 DE 112005001191 T5 DE112005001191 T5 DE 112005001191T5 DE 112005001191 T DE112005001191 T DE 112005001191T DE 112005001191 T DE112005001191 T DE 112005001191T DE 112005001191 T5 DE112005001191 T5 DE 112005001191T5
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bearing
displacement
display
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DE112005001191T
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Sven Bjoerkgård
Inge André H. Johansen
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Kongsberg Automotive ASA
Original Assignee
Kongsberg Automotive ASA
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Abstract

Vorrichtung für ein Kugellager in einer Verbindung zwischen einem Fahrzeugrahmen und einer Radachse zum Detektieren und Anzeigen von Verschleiß einer Gleitbeschichtung zwischen einer äußeren Lagerfläche (14), die in einem Lagergehäuse angeordnet ist, und einer inneren Lagerfläche (12), die außen um ein inneres Lagerelement bereitgestellt ist, wobei die Vorrichtung eine Aufnahme (34) und ein Anzeigeelement (32) mit einem ersten Ende (33), das der inneren Lagerfläche (12) zugewandt ist und das dazu ausgestaltet ist, der Versetzung der inneren Lagerfläche (12) auf die äußere Lagerfläche zu (14) zumindest teilweise zu folgen, und eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die auf eine Versetzung des Anzeigeelements (32) um eine bestimmte Strecke hin eine Anzeige für Beschichtungsverschleiß liefert, wobei die Aufnahme (34) in einer durchgehenden Bohrung des Lagergehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung einen Bereich umfasst, der durch das zweite Ende (37) des Anzeigeelements oder seine Seiten bei Versetzung des Anzeigeelements (32) durchbrochen wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Detektieren und/oder Anzeigen von Verschleiß der Gleitbeschichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Lagerfläche eines Kugellagers in einer Verbindung eines Fahrzeugrahmens und einer Radwelle.
  • Die Vorrichtung ist unter anderem zur Anwendung in Verbindung mit wartungsfreien Gleitlagern gedacht. Wartungsfreie Gleitlager funktionieren in der Weise, dass die Gleitbeschichtung PTFE ablagert, das als Schmierfilm wirkt. Nach einiger Zeit der Benutzung wird die Beschichtung aufgrund von Verschleiß (Abrieb) dünner, und wenn der Film vollständig aufreißt, steigt der Verschleiß dramatisch, weil es einen Kontakt von Stahl auf Stahl gibt. Im Fall eines Kugellagers kann daher die Gefahr bestehen, dass die innere Kugel des Lagers aus dem äußeren Ring herausspringt.
  • Gleitlager dieses Typs werden z.B. in der Aufhängung von V-Streben in großen Fahrzeugen eingesetzt. An einer V-Strebe ist an der Gleitbeschichtung Verschleiß aufgetreten, wenn das Fahrzeug für einige Zeit gefahren worden ist. Dies ist in einer Verbindung zwischen einem Fahrzeugrahmen und einer Radachse eine nicht zu tolerierende Situation. Messungen des inneren Lagerfreiraums oder -spiels in dem Lager werden dazu verwendet, um Verschleiß der Gleitbeschichtung zu detektieren. Im Stand der Technik wird das Spiel gemessen, indem eine Messlehre und ein Hebel eingesetzt werden, der das Lager vor und zurück in dem Freiraum zwischen den Lageroberflächen bewegt. Ein solches Verfahren ist sehr mühsam, sowohl in Bezug auf den Zeitbedarf, die Zugänglichkeit der Lager, die benötigte Handarbeit und die Sicherheit der Messresultate.
  • Um eine relativ verlässliche Messung durch Bewegen des Lagers in dem Freiraum mit dem Hebel zu erhalten, muss das Lager entlastet sein, so dass mit der zur Verfügung stehenden Kraft das volle Spiel erreicht werden kann. Die Kraft muss auch ausreichend sein, um den inneren Lagerfreiraum zu realisieren. Um sicherzustellen, dass das Lager entlastet ist, dürfen die Bremsen nicht angezogen sein und die V-Streben müssen in einer Position sein, in der die Gummimuffen an den anderen Enden der Strebe nicht vorbelastet sind. Außerdem variiert die auf den Hebel aufgebrachte Kraft und die Positionierung des Hebels von Person zu Person und auch von Zeit zu Zeit, und wird daher möglicherweise das Messresultat beeinträchtigen. Wie gesagt, die Prozedur ist auch heikel und besonders schwierig, wenn nur wenig Raum zur Verfügung steht.
  • Wenn jedoch das Spiel nicht geprüft wird, kann eine gefährliche Situation dahingehend auftreten, dass die Kugel herausfallen könnte und die Kontrolle über die Achse des Fahrzeugs verlorengehen könnte. Dies ist besonders bedeutsam in Fällen mit einem einzigen Befestigungspunkt des Kugellagers, z.B. einem sogenannten "stehenden" Kugellager, das eine zu einer Oberfläche für das Fahrzeug nicht-parallele Mittelachse hat und das oft in der Verbindung zwischen einem Fahrzeugrahmen und einer Radachse angewendet wird. Es gibt verschiedene Verfahren zum Detektieren des Verschleißes in anderen Arten von Lagern und Anwendungen davon, z.B. wie in SU 1 167 367 und DE 199 15 348 beschrieben.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme zu überwinden, indem eine Vorrichtung zum Detektieren und Anzeigen von Verschleiß einer Gleitbeschichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Lagerfläche in einem Kugellager in einer Verbindung eines Fahrzeugrahmens und einer Radachse bereitzustellen. Eine andere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum Detektieren von Verschleiß in einem Kugellager bereitzustellen, die einfach zu verwenden, bei Reparatur oder Wartung des Kugellagers leicht auszutauschen und die, wenn nur wenig Raum zur Verfügung steht, leicht abzulesen ist.
  • Eine andere Aufgabe besteht auch darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die die Verwendung eines Hebels und von Messwerkzeugen ersetzt und die dadurch unabhängig von der Person, die die Messung durchführt, von der Positionierung des Fahrzeugs ist und die mit größerer Verlässlichkeit abgelesen werden kann.
  • Es ist auch eine Aufgabe, eine Vorrichtung bereitzustellen, die in einem nur geringen Maße die Funktion des Kugellagers in Bezug auf seine Lebensdauer, Festigkeit und Stärke beeinträchtigt.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung für ein Kugellager in einer Verbindung zwischen einem Fahrzeugrahmen und einer Radachse zum Detektieren und Anzeigen von Verschleiß der Gleitbeschichtung zwischen einer äußeren Lagerfläche, die in einem Lagergehäuse angeordnet ist, und einer inneren Lagerfläche bereitgestellt, die um ein inneres Lagerelement angeordnet ist. Die Vorrichtung umfasst eine Aufnahme und ein Anzeigeelement, das ein gegen die innere Lagerfläche gerichtetes erstes Ende hat und das dazu ausgestaltet ist, der Bewegung der inneren Lagerfläche auf die äußere Lagerfläche zu wenigstens teilweise zu folgen, und eine Anzeigeeinrichtung, die in Reaktion auf eine gegebene Bewegung des Anzeigeelments, eine Anzeige des Verschleißes der Gleitbeschichtung liefert. Die Aufnahme ist in einer hindurchgehenden Bohrung in dem Lagergehäuse untergebracht.
  • Gemäß der Erfindung kann ein inneres Ende der durchgehenden Bohrung in oder bei der äußeren Lagerfläche angeordnet sein.
  • Mit bei ist gemeint, dass sie in dem Lagergehäuse, das das Lager umgibt, aber außerhalb der äußeren Lagerfläche, aber in deren Nähe angeordnet ist. Vorzugsweise ist die durchgehende Bohrung bei der äußeren Lagerfläche gegenüber einem Befestigungspunkt für das innere Lagerelement angeordnet. Dies ist auf der anderen Seite einer Mittelebene des Kugellagers, die im Wesentlichen parallel mit der Basisfläche für das Fahrzeug ist, vorzugsweise in dem Fall, wenn das Kugellager ein an einem einzelnen Punkt befestigtes Kugellager ist. Es ist auch möglich, dass das innere Ende der durchgehenden Bohrung an der Seite in Bezug auf die Gleitbeschichtung zwischen der inneren und der äußeren Lagerfläche, jedoch in oder bei der äußeren Lagerfläche angeordnet ist. Das hindurchgehende Loch kann, in Bezug auf das Kugellager, eine radiale Mittelachse oder eine unter einem Winkel verlaufende Mittelachse zur leichten Zugänglichkeit zum Ablesen des Anzeigeelements haben.
  • Das Anzeigelement in der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann beispielsweise ein Stift, eine Kugel, ein eiförmiges Element, ein Kegel oder ein Element anderer Form sein, solange es zwei Enden oder Endflächen hat, die voneinander entfernt und miteinander verbunden sind, so dass die Verschiebung einer der Endflächen eine Veränderung in den Eigenschaften des Anzeigeelements verursacht. Eine solche Veränderung kann eine Verschiebung der anderen Fläche sein und auch, dass das Anzeigeelement komprimiert wird.
  • Das Anzeigeelement kann ein drehendes Teil aufweisen, dass zur Drehung über die erste Fläche in der Lage ist. Das Anzeigeelement kann auch ein Teil aufweisen, dass mit dem drehenden Teil verbunden ist, sich aber nur in der Längsrichtung bewegt. In dieser Weise vermag das Anzeigeelement der Drehbewegung der ersten Fläche zu folgen. Das erste Ende des Anzeigeelements kann in einem Abstand von der ersten Lagerfläche oder in Kontakt mit der ersten Lagerfläche angeordnet sein. Der Unter schied zwischen diesen beiden Alternativen ist der Grad des Verschleißes der Beschichtung, der zu einer Anzeige von Beschichtungsverschleiß führt, oder mit anderen Worten, die Schwelle zum Auslösen der Vorrichtung.
  • Eine Auslöseschwelle kann auch am zweiten Ende oder den Seiten des Anzeigeelements festgelegt werden. In dem Fall, in dem das erste Ende des Anzeigeelements auf Abstand von der ersten Lagerfläche angeordnet ist, könnte die Vorrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen dem ersten Ende des Anzeigeelements und der ersten Lagerfläche aufweisen. Vorteilhafterweise könnte diese Einstelleinrichtung eine Schraubverbindung zwischen dem Anzeigeelement und/oder dem Anzeigeelement und einem Teil sein, das fixiert relativ zu der zweiten Lagerfläche liegt.
  • Die Anzeigeeinrichtung kann dazu ausgestaltet sein, eine visuelle und/oder fühlbare Anzeige der Versetzung des zweiten Endes und/oder der Seiten des Anzeigeelements zu liefern.
  • In einer Ausführungsform weist die Anzeigeeinrichtung einen Sensor zur Erfassung einer Verschiebung des zweiten Endes des Anzeigeelements oder seiner Seiten oder ihrer Position relativ zu einem Teil auf, das fixiert in Beziehung auf die zweite Lagerfläche ist. Der Sensor kann wiederum mit einem Alarmgeber oder einer Warnlampe verbunden sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Anzeiger ein Teil auf, das durch das zweite Ende oder die Seiten des Anzeigeelements aufgebrochen wird, wenn das Anzeigeelement bewegt wird. Die Aktivierungsschwelle steht daher in Beziehung zu der mechanischen Festigkeit des aufzubrechenden Teils und auch zu der Steifigkeit des Anzeigeelements.
  • In einer Ausführungsform weist die Anzeigeeinrichtung eine Aufnahme mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Anzeigeelements auf. Die Aufnahme kann ein Teil der Vorrichtung der Erfindung sein, oder es kann eine Ausnehmung in einem Teil mit fixiertem Abstand relativ zur zweiten Endoberfläche sein. Dies ist dadurch begründet, dass es das Ziel der Erfindung ist, eine Versetzung der ersten Fläche auf die zweite Fläche zu zu erfassen. In einer Variante dieser Ausführungsform hat die Vertiefung eine Bodenfläche, die dem zweiten Ende des Anzeigeelements zugewandt ist. Die Bodenfläche wird durch das zweite Ende auf die Verschiebung des Anzeigeelements hin durchbrochen. Ein Hinweis auf die Tatsache, dass die Bodenfläche durchbrochen ist, kann z.B. sein, dass das zweite Ende des Anzeigeelements sichtbar wird oder dass es leicht aus der Vertiefung hervorsteht, so dass es mit der Hand oder mit einem geeigneten Werkzeug erfühlt werden kann. In einer anderen Variante hat die Ausnehmung Befestigungen gegen die Seiten des Anzeigeelements und die Befestigungen werden durch Verschiebung des Anzeigeelements zerstört. In diesem Fall kann die Ausnehmung beispielsweise durchgehend sein und dazu ausgestaltet sein, eine visuelle oder fühlbare Anzeige des zweiten Endes des Anzeigeelements bei Verschiebung über eine bestimmte Strecke zu liefern (beispielsweise dadurch, dass das zweite Ende des Anzeigeelements sichtbar wird).
  • In einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Aufnahme aus einer Ausnehmung in dem Lagerghäuse oder in einem Material, das fixiert in Bezug auf die zweite Fläche angeordnet ist. Eine Möglichkeit in Verbindung mit dieser Ausführungsform besteht darin, dass der Boden der Ausnehmung dazu ausgestaltet ist, aufzubrechen, wenn eine bestimmte Verschleißschwelle (und daher Verschiebung) erreicht ist. Eine andere Möglichkeit ist, dass Befestigungen gegenüber dem Stift und der Vertiefung die Bewegung des Stiftes und daher den Verschleiß erfassen. In einer anderen Ausführungsform ist die Aufnahme zum Positionieren in einer Vertiefung in dem Lagergehäuse oder in Material ausgestaltet, das relativ zu der zweiten Fläche fixiert angeordnet ist.
  • In Verbindung mit Ausführungsformen, die ein Aufnahmeteil aufweisen, kann die Vorrichtung einen Verschluss zum zeitweiligen Verschließen der Vertiefung aufweisen.
  • Außerdem und um eine präzise und Toleranzen absorbierende Anbringung der Vorrichtung zu erhalten, kann das Aufnahmeteil mit einem Außengewinde und einem Schlüsselgriff versehen sein.
  • Beim Anbringen wird das Aufnahmeteil in eine Materialvertiefung angeschraubt, bis der Stift an der ersten Fläche stoppt, und kann dann mit einer Anzahl von Umdrehungen wieder herausgeschraubt werden, die dem gewünschten Spiel entspricht. Durch Verwenden von festsetzendem Klebstoff kann das Aufnahmeteil in dieser Position festgelegt werden.
  • Die Vorrichtung der Erfindung zeigt an, wenn die Verschleißgrenze erreicht worden ist, indem sie das Spiel in dem Lager erfasst, d.h. den Abstand zwischen den beiden Lagerflächen. Die Vorrichtung liefert eine schnelle und zuverlässliche Warnung des Betriebszustandes des Lagers.
  • In ihrer einfachsten Form könnte die Vorrichtung einfach eine zweiwertige Antwort liefern, d.h. es ist möglich zu erfassen, ob eine Grenze erreicht worden ist oder nicht. Es ist auch möglich, die Vorrichtung so zu gestalten, dass sie dazu in der Lage ist, eine Anzeige über den Grad der Verschleißes zu jeder gegebenen Zeit zu liefern.
  • Die Erfindung macht die Notwendigkeit, das Spiel zwischen den zwei Lagerflächen unter Verwendung einer Messlehre zu messen, überflüssig.
  • Die Vorrichtung kann, wie erwähnt, auch einen Sensor aufweisen, der wiederum die Erzeugung eines Warnsignals auslöst, z.B. das Erleuchten einer Lampe an dem Amaturenbrett des Fahrzeugs, in der die Vorrichtung im Einsatz ist.
  • Die Erfindung könnte in einer einfachen Version in einem V-Gestänge zur genauen Erfassung des Verschleißgrades verwendet werden.
  • Vorteilhafterweise bieten das Anzeigeelement und ein Teil der oder die Gesamtheit der Anzeigereinrichtung eine Einheit, die einfach ersetzt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, eine verbrauchte Vorrichtung durch eine neue zu ersetzen. Das Anzeigeelement und die hindurchgehende Bohrung können auch mit so geringen Abmessungen ausgebildet sein, dass sie die Funktionsfähigkeit des Lagers, seine Lebensdauer oder Beständigkeit nicht beeinflussen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine Ansicht eines Gleitlagers und einer V-Strebe ist;
  • 2 eine Querschnittsansicht einer V-Strebe ist;
  • 3 eine Illustration des Standes der Technik ist;
  • 4 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 5 eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 6 ein Beispiel der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
  • 7 eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • In den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ist das Anzeigeelement ein Stift, aber wie erwähnt, ist es durchaus möglich, diesen durch Anzeigeelemente anderer Formen zu ersetzen.
  • 1 ist eine Ansicht eines Gleitlagers 1 und eine V-Strebe 2. Die Aufnahme, in der das Gleitlager 1 platziert wird, ist mit 3 bezeichnet. Das Gleitlager 1 und das V-Gestänge 2 wie in der Figur gezeigt, werden z.B, in Verbindung mit der Radaufhängung von großen Motorfahrzeugen eingesetzt.
  • 2 zeigt einen Querschnitt eines Gleitlagers 1 an Ort und Stelle in der Aufnahme 3. Das Gleitlager 1 umfasst unter anderem eine Lagerkugel 11 und einen äußeren Ring 13. Zwischen der Lagerkugel, die eine erste Lagerfläche 12 hat, und dem äußeren Ring 13, der die zweite Lagerfläche 14 bildet, ist eine Gleitbeschichtung (nicht sichtbar) angeordnet, die die Bewegung des äußeren Ringes 13 relativ zu der Kugel 11 erlaubt. Das Ziel der Erfindung ist es, die Dicke der Gleitbeschichtung zu überwachen, indem der Bewegung der ersten Lagerfläche 12 relativ zu der zweiten Lagerfläche 14 gefolgt wird.
  • 3 illustriert den Stand der Technik zur Messung des Verschleißes von Gleitbeschichtungen. Die Figur zeigt das Gleitlager 1 an Ort und Stelle an der V-Strebe und einen Hebel (wobei der Punkt, an dem der Hebel anzusetzen ist, durch das Bezugszeichen 20 bezeichnet ist), der auf und nieder bewegt wird, während das Spiel zwischen den Flächen unter Verwendung einer Messlehre (nicht gezeigt) gemessen wird.
  • 4A und 4B sind Querschnittsansichten einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Figuren zeigen die Vorrichtung 30 zum Detektieren und Anzeigen von Verschleiß der Gleitbeschichtung 31 zwischen einer ersten Lagerfläche 12 und einer zweiten Lagerfläche 14. Die Vorrichtung 30 umfasst ein Anzeigeelement, in diesem Falle einen Stift 32, mit einem ersten Ende 33, das der ersten Lagerfläche zugewandt ist. Der Stift 32 ist so positioniert, dass er einer Versetzung der ersten Lagerfläche 12 auf die zweite Lagerfläche 14 zu folgt (die Richtung der Versetzung ist durch einen Pfeil in 4A angedeutet). Die Vorrichtung 30 umfasst auch eine Anzeigeeinrichtung, die eine Anzeige für Beschichtungsverschleiß liefert, wenn sich die erste Fläche 12 um eine bestimmte Strecke in Bezug auf die zweite Fläche 14 bewegt hat. In diesem Fall weist die Anzeigeeinrichtung eine Aufnahme 34 mit einer Ausnehmung 35 zur Aufnahme des Stiftes 34 und mit einem Boden 36 auf.
  • 4A zeigt einen ersten Zustand der Vorrichtung 30, in dem die Geleitbeschichtung 31 eine akzeptable Dicke hat. Die Figur zeigt das erste Ende 33 des Stiftes 32 in einem Abstand von der ersten Oberfläche 12 liegend und in Kontakt mit dem Boden 36 der Ausnehmung 35, aber es ist auch möglich, eine Ausführungsform zur Verfügung zu stellen, in der der Stift 32 an der Oberfläche 12 anliegt und einen Abstand zu dem Boden 35 hat, oder von Beginn an in Kontakt mit beiden Oberflächen gleichzeitig ist. Wie oben erwähnt, wird sich die erste Lagerfläche 12 aufgrund des Verschleißes auf die zweite Lagerfläche 14 zu bewegen und daher den Stift in die Richtung des Pfeils drücken. Da der Stift 32 starr ist, drückt das andere Ende 37 des Stiftes gegen den Boden 36 der Ausnehmung und wenn eine bestimmte Schwelle erreicht ist, bricht der Boden 36 auf.
  • 4B zeigt den zweiten Zustand der Vorrichtung 30, in dem das zweite Ende 37 des Stiftes 32 den Boden 36 durchdrungen hat. Das zweite Ende 37 des Stiftes ist daher von einem von den Lagerflächen 12, 14 entfernten Punkt 38 sichtbar. Es ist möglich, den Stift 32 so zu gestalten, dass er aus dem Ausnahmeteil 34 vorsteht und eine fühlbare Anzeige der Bewegung des Stiftes 32 bietet.
  • Eine Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform könnte beim Wechseln des Lagers leicht ausgetauscht werden.
  • 5 ist eine Ansicht von oben der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 5A illustriert den ersten Zustand, in dem der Boden 36 der Aufnahme 34 intakt ist.
  • 5B zeigt den zweiten Zustand, in dem der Boden 36 aufgebrochen ist und das zweite Ende des Stiftes 37 sichtbar ist.
  • 6 zeigt ein Beispiel der ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Figur zeigt ein Kugellager 11 mit einer ersten Lagerfläche 12, einem äußeren Ring 13 mit einer zweiten Lagerfläche 14 und einer Gleitbeschichtung 31 zwischen der ersten und der zweiten Lagerfläche (12 bzw. 14). In dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahme 34 so gestaltet, um in einer Ausnehmung 38 eines Materials 41 platziert zu werden, das fixiert relativ zu der zweiten Fläche 14 angeordnet ist. Die Ausnehmung 38 in dem Material 41 ist durch einen Verschluss 42 verschlossen, der dazu gestaltet ist, um in Position in die Ausnehmung 38 eingeschraubt zu werden. Zur Inspektion wird der Verschluss 42 entfernt, und es ist leicht sichtbar, ob der Boden der Aufnahme 36 aufgebrochen ist oder nicht.
  • 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform ist die Ausnehmung 35 durchgehend und ist mit Befestigungen 50 an den Seiten des Stiftes 32 versehen.
  • 7A zeigt einen ersten Zustand der Vorrichtung 30, in dem die Gleitbeschichtung 31 eine akzeptable Dicke hat. Das erste Ende 33 des Stiftes 32 befindet sich auf Abstand zu der ersten Oberfläche 12 und ist bündig mit dem Boden 36 der Aufnahme 34. Es ist aber auch möglich, eine Ausführungsform vorzusehen, in der der Stift in den Boden 36 zurückgezogen oder daraus hervorstehend ist. Wie oben erwähnt, wird sich die erste Lagerfläche aufgrund des Verschleißes auf die zweite Lagerfläche 14 zu bewegen und daher den Stift 32 in die Richtung des Pfeils drücken. Eine Scherkraft wird an den Seiten des Stiftes auftreten, und wenn diese Kraft groß genug ist, werden die Befestigungen 50 brechen. Eine sichtbare oder fühlbare Anzeige des Verschleißes der Gleitbeschichtung wird auf diese Weise geliefert.
  • Obwohl zwei Varianten der Erfindung illustriert worden sind, ist es möglich, die Erfindung in einer Anzahl von verschiedenen Weisen zu realisieren. Z.B. können Federelemente in den Befestigungen verwendet werden, um sie gegen die Scherkraft zu verstärken, oder im Boden der Aufnahme, um das Anzeigeelement in die erste Fläche zu drücken. Das Anzeigeelement kann im Bereich der Gleitbeschichtung oder außerhalb davon platziert sein, d.h. in einem Gebiet, in dem keine Gleitbeschichtung vorhanden ist. Das Anzeigeelement kann an der Innenseite einen Anzeiger aufweisen, beispielsweise eine Drucksensor, der den Druck auf das Anzeigeelement detektiert und der ein Signal abgibt, das den Belastungszustand des Anzeigeelements repräsentiert.
  • Obwohl die beschriebenen Varianten der Erfindung eine binäre Anzeige des Verschleißes zeigen, d.h. es gibt eine Anzeige, ob der Beschichtungsverschleiß unterhalb eines akzeptablen Ni veaus liegt oder nicht, ist es auch möglich, die Vorrichtung so auszugestalten, dass sie Auskunft über den Grad des Verschleißes gibt, d.h. eine Anzeige von verschiedenen Stufen des Verschleißprozesses. Eine kontinuierliche Anzeige ist auch möglich.
  • In Verbindung mit der Ausführungsform der Erfindung, in der die Ausnehmung der Aufnahme einen Boden hat, ist es möglich, einen Sensor vorzusehen (z.B. einen optischen Sensor oder einen Drucksensor in dem Boden der Ausnehmung), um die Anzeige zu liefern.
  • Die Aufnahme kann auch eine Ausnehmung mit einem Loch in dem Boden haben, wobei der Durchmesser des Loches kleiner als der Durchmesser des Anzeigeelement ist. Das Anzeigeelement ist dann elastisch (z.B. aus Gummi hergestellt), so dass eine Verschiebung des ersten Endes des Anzeigeelements das Element durch das Loch drückt, um die gewünschte Anzeige zu liefern.
  • Schließlich ist es möglich, die Erfindung in Verbindung mit Kunststoffteilen auszuführen, wobei die Gleitbeschichtung in der ersten oder zweiten Gleitfläche inkorporiert ist. Normalerweise ist der äußere Ring aus Kunststoff, so dass die Gleitbeschichtung ein integraler Teil der zweiten Lagerfläche ist. Die Gleitbeschichtung kann auch durch Schmiermittel zwischen den Lagerflächen bereitgestellt werden.
  • Zusammenfassung
  • Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung (30) zum Detektieren und Anzeigen des Verschleißes einer Gleitbeschichtung (31) zwischen einer ersten und einer zweiten Lagerfläche (12 bzw. 14) eines Lagers bereitgestellt, wobei die Vorrichtung einen Stift (32) mit einem ersten Ende (33), das der ersten Lagerfläche (12) zugewandt ist, und die dazu ausgestaltet ist, der Verschiebung der ersten Lagerfläche (12) auf die zweite Lagerfläche (14) wenigstens teilweise zu folgen, und eine Anzeigevorrichtung aufweist, die auf eine Versetzung des Stiftes (32) über eine bestimmte Strecke hinweg Beschichtungsverschleiß anzeigt.

Claims (14)

  1. Vorrichtung für ein Kugellager in einer Verbindung zwischen einem Fahrzeugrahmen und einer Radachse zum Detektieren und Anzeigen von Verschleiß einer Gleitbeschichtung zwischen einer äußeren Lagerfläche (14), die in einem Lagergehäuse angeordnet ist, und einer inneren Lagerfläche (12), die außen um ein inneres Lagerelement bereitgestellt ist, wobei die Vorrichtung eine Aufnahme (34) und ein Anzeigeelement (32) mit einem ersten Ende (33), das der inneren Lagerfläche (12) zugewandt ist und das dazu ausgestaltet ist, der Versetzung der inneren Lagerfläche (12) auf die äußere Lagerfläche zu (14) zumindest teilweise zu folgen, und eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die auf eine Versetzung des Anzeigeelements (32) um eine bestimmte Strecke hin eine Anzeige für Beschichtungsverschleiß liefert, wobei die Aufnahme (34) in einer durchgehenden Bohrung des Lagergehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung einen Bereich umfasst, der durch das zweite Ende (37) des Anzeigeelements oder seine Seiten bei Versetzung des Anzeigeelements (32) durchbrochen wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein inneres Ende der durchgehenden Bohrung in oder bei der äußeren Lagerfläche angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein inneres Ende der durchgehenden Bohrung bei der äußeren Lagerfläche gegenüber eines Befestigungspunktes für das innere Lagerelement angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, das ein inneres Ende der durchgehenden Bohrung an der Seite der Gleitbeschichtung zwischen den inneren und äußeren Lagerflächen angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (32) ein Stift, eine Kugel, ein eiförmiges Element oder ein Würfel ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (33) des Anzeigeelements in einem Abstand zu der ersten Lagerfläche (12) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung aufweist, um den Abstand zwischen dem ersten Ende des Elements und der ersten Lagerfläche einzustellen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung dazu ausgestaltet ist, um eine visuelle und/oder fühlbare Anzeige der Versetzung des zweiten Endes (37) des Anzeigeelements und/oder seiner Seiten zu liefern.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Sensor zur Detektion der Versetzung des zweiten Endes (37) des Anzeigeelements oder seiner Seiten oder seiner Position relativ zu einem Teil aufweist, das fixiert relativ zu der zweiten Lagerfläche (14) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung eine Aufnahme (34) mit einer Ausnehmung (35) zum Aufnehmen des Anzeigeelements (32) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (35) eine Bodenfläche (36) hat, die dem zweiten Ende (37) des Anzeigeelements zugewandt ist, und dass die Bodenfläche (36) durch das zweite Ende (37) des Anzeigeelements bei der Verschiebung des Anzeigelements (32) aufgebrochen wird.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (35) Befestigungen gegenüber den Seiten des Anzeigeelements aufweist, und dass die Befestigungen (50) bei Bewegung des Anzeigeelements (32) zerstört werden.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (35) durchgehend ist und sie dazu ausgestaltet ist, eine visuelle oder fühlbare Anzeige des zweiten Endes (37) des Anzeigeelements bei dessen Verschiebung um eine bestimmte Strecke zu liefern.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Verschluss (42) zum zeitweisen Verschließen der Ausnehmung (38) aufweist.
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