DE20003645U1

DE20003645U1 - Vorrichtung für die Durchführung von Messungen, insbesondere von Vibrationsmessungen, an einem Wälzlager

Info

Publication number: DE20003645U1
Application number: DE20003645U
Authority: DE
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2010-03-01

Description

SKF GmbH Schweinfurt, 22.02.2000

AT 00 001 DE STP-go.se

Beschreibung

Vorrichtung für die Durchführung von Messungen, insbesondere von Vibrationsmessungen, an einem Wälzlager

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Durchführung von Messungen, insbesondere von Vibrationsmessungen, an einem Wälzlager, die aufweist:

- ein Halte- und Aufhahmeelement zum Halten und Aufnehmen eines Ringes, insbesondere des Innenringes, eines Wälzlagers,

- ein Antriebselement zum Antreiben des vom Halte- und Aufhahmeelement gehaltenen Ringes des Wälzlagers und

- Meßmittel zum Messen von Eigenschaften des Wälzlagers, insbesondere der Vibrationen des Wälzlagers,

wobei das Halte- und Aufhahmemoment Mittel zum elastischen Aufweiten des Ringes des Wälzlagers aufweist.

Eine Vibrationsmeßvorrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 195 12 990 C2 bekannt. Zur Geräuschmessung eines Wälzlagers muß zunächst das Radialspiel eliminiert werden. Hierzu wird der Innenring des Lagers auf einem hydraulisch aufdehnbaren Dorn aufgenommen und aufgeweitet, bis das Spiel eliminiert ist.

Anschließend wird das Wälzlager mittels einer Antriebsvorrichtung in Rotation versetzt und die dabei entstehenden Vibrationen mit einem Meßsystem erfaßt. In der genannten deutschen Patentschrift wird für das Aufdehnen des Innenrings des Wälzlagers eine relativ aufwendige hydraulische Schaltung vorgesehen, die einen entsprechend hohen Kostenfaktor in der Geräuschmeßvorrichtung darstellt.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vibrationsmeßvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen besonders einfachen Aufbau auszeichnet, der sich mit entsprechend geringem wirtschaftlichen Aufwand realisieren läßt. Ein besonderer Augenmerk soll darauf gerichtet sein, daß das Aufweiten des Innenrings des Lagers in besonders einfacher Weise bewerkstelligt werden kann, wodurch auch der Wechsel der zu vermessenden Wälzlager vereinfacht werden soll.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittel zum elastischen Aufweiten des Ringes des Wälzlagers einen Aktuator und ein Kolben-Zylinder-System umfassen,

wobei der Aktuator auf das Kolben-Zylinder-System wirken kann und

wobei das Kolben-Zylinder-System mit dem Halte- und Aumahmeelement verbunden ist und über eine fluidische Verbindung einen hydraulischen Druck auf eine Expansionskammer ausüben kann, die an den Ring des Wälzlagers

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angrenzt.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann erreicht werden, daß der Spannvorgang vor der Vermessung eines Wälzlagers in sehr einfacher Weise erfolgt, da er sich auf die mechanische Betätigung eines Druckelements durch den Aktuator beschränkt.

Gemäß einer ersten Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Kolben-Zylinder-System mit dem Halte- und Aufhahmeelement drehfest verbunden ist. Der zur Betätigung vorgesehene Aktuator kann als hydraulisch oder pneumatisch betätigtes, linearbewegliches System ausgebildet sein. Alternativ dazu ist es auch denkbar, daß der Aktuator ein elektrisch betätigtes, linearbewegliches Element ist. Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Systems senkrecht zur Aufweitrichtung der Expansionskammer angeordnet ist.

Eine besonders einfache Konstruktionsweise ergibt sich, wenn vorgesehen wird, daß die fluidische Verbindung aus zwei im Inneren des Halte- und Aufhahmeelements angeordneten Bohrungsbereichen besteht, wobei ein Bohrungsbereich in Richtung der Aufweitung der Expansionskammer und ein Bohrungsbereich in Richtung der Bewegungsachse des Kolben-Zylinder-Systems angeordnet ist und wobei sich beide Bohrungsbereiche schneiden.

Mit Vorteil ist daran gedacht, daß der Kolben des Kolben-Zylinder-System in den Bohrungsbereich eintaucht, der sich in Richtung der Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Systems erstreckt.

Eine vereinfachte Handhabung ergibt sich schließlich dadurch, daß Halteelemente beidseitig des Außenrings des Wälzlagers angeordnet sind, die den Außenring dämpfungsfrei in Meßposition halten.

Die vorgeschlagene Vibrationsmeßvorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus, der eine entsprechend kostengünstige Realisierung ermöglicht. Des weiteren ist eine sehr einfache Betriebsweise sichergestellt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vibrationsmeßvorrichtung dargestellt.

Es zeigen:

Figur 1 schematisch den Schnitt durch die Vorderansicht der Vorrichtung im nicht gespannten Zustand,

Figur 2 dieselbe Darstellung wie in Figur 1, jedoch im gespannten Zustand.

In Figur 1 ist die Geräuschmeßvorrichtung 1 zu erkennen. Sie weist ein Halte- und Aufnahmeelement 2 auf, das ein zu messendes Wälzlager 4 tragen kann. Zu diesem Zweck wird das Lager 4 mit seinem Innenring 3 auf das Halte- und Aufnahmeelement 2 aufgesetzt bzw. eingeschoben. In dem in Figur 1 dargestellten Zustand ist der Spannvorgang noch nicht erfolgt, weshalb es möglich ist, den Innenring 3 des Lagers 4 problemlos auf die entsprechende Sitzfläche des Halte- und Aufhahmeelements 2 aufzuschieben.

Das Halte- und Aufnahmeelement 2 ist mit einem Antriebselement 5 drehfest verbunden. Dadurch kann im gespannten Zustand des Lagers bewerkstelligt werden, daß das Lager 4 eine im wesentlichen dem späteren Betrieb entsprechende Drehbewegung ausführt. Zur Feststellung der vom Lager 4 emittierten Geräusche bzw. Vibrationen ist ein Geräuschmeßmittel 6 am Außenring 17 des Lagers 4 angeordnet. Seitliche Halteelemente 16 sorgen für ein dämpfungsfreies Halten des Außenrings 17 in der Meßposition.

Das Lager 4 wird - wie bereits beschrieben - zunächst spannungsfrei auf das Halte- und Aufnahmeelement 2 aufgesetzt. Bevor der Meßvorgang zur Ermittlung des Geräuschverhaltens des Lagers 4 durchgeführt werden kann, muß sichergestellt werden, daß das radiale Lagerspiel eliminiert wird. Zu diesem Zweck ist eine Expansionskammer 7 im Halte- und Aufnahmeelement 2 integriert, die mit Druckfluid beaufschlagt werden kann, so daß sie sich ausdehnt und auf die Innenseite des aufgesetzten Innenringes 3 preßt. Der Innenring wird dadurch

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aufgeweitet, drückt seinerseits die Wälzelemente bzw. Kugeln des Lagers 4 gegen den Außenring 17 und eliminiert auf diese Art und Weise das Spiel.

Zum Aufbringen des benötigten Drucks in der Expansionskammer 7 ist eine fluidische Verbindung 8 in das Halte- und Aufiiahmeelement 2 eingearbeitet. Die fluidische Verbindung besteht im Ausführungsbeispiel aus zwei sich kreuzenden, rechtwinkelig zueinander stehenden Bohrungen. Die eine (axial verlaufende) Bohrung steht mit dem Kolben-Zylinder-System 9 in Verbindung. Der Kolben 15 des Kolben-Zylinder-Systems 9 drückt dabei in den Endbereich der fluidischen Verbindung und komprimiert - bei Verschiebung nach links - das in der fluidischen Verbindung befindliche Öl; die Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Systems ist in Figur 2 mit der Positionsnummer 11 bezeichnet.

Ein Aktuator 10 drückt mechanisch in Bewegungsrichtung 11 auf die Außenseite des Kolben-Zylinder-Systems 9 und bewirkt auf diese Art und Weise, daß der Kolben 15 verschoben wird. Durch den aufgebauten Fluiddruck in der fluidischen Verbindung zwischen Kolben-Zylinder-System 9 und Expansionskammer 7 wird diese in Richtung 12 (siehe Figur 2) aufgeweitet.

Während in Figur 1 die Situation gezeigt ist, wo das noch spannungsfrei aufgenommene Lager 4 auf das Halte- und Aufnahmeelement 2 aufgesetzt ist, ist in Figur 2 die Spannsituation dargestellt. Der Aktuator 10 hat in Bewegungsrichtung 11 das Kolben-Zylinder-System 9 und damit den Kolben 15 nach links gedrückt, so daß sich in den Bohrungsbereichen 13 und 14 der fluidischen Verbindung 8 befindliches Öl in die Expansionskammer 7 gepreßt wird. Diese weitet sich auf und eliminiert in der oben beschriebenen Weise das Lagerspiel.

Wie beim Vergleich der beiden Positionen des Lagers 4 in Figur 1 und Figur 2 zu sehen ist, wird durch den Aufweitvorgang des Innenrings das Lager auch insoweit zentriert, als daß sich die Wälzkörper symmetrisch einstellen.

Wenngleich grundsätzlich auch über eine Pneumatik eine Aufweitung des Innenrings des Lagers vorstellbar ist, wird in der Regel der Einsatz von Hydrauliköl ins Auge gefaßt werden müssen; nur dadurch wird ein hinreichend großer Druck aufgebaut, der zur Aufweitung des Lagerinnenrings führt.

SKF GmbH Schweinfurt, 22.02.2000

ATOOOOlDE STP-go.se

Bezugszeichenliste:	Geräuschmeßvorrichtung
1	Halte- und Aufhahmeelement
2	Innenring
3	Wälzlager
4	Antriebselement
5	Geräusch-Meßmittel
6	Expansionskammer
7	fluidische Verbindung
8	Kolben-Zylinder-System
9	Aktuator
10	Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Systems
11	Richtung der Aufweitung der Expansionskammer
12	Bohrungsbereiche der fluidischen Verbindung
13, 14	Kolben des Kolben-Zylinder-Systems
15	Halteelemente
16	Außenring
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Claims

1. Vorrichtung (1) für die Durchführung von Messungen, insbesondere von Vibrationsmessungen, an einem Wälzlager (4), die aufweist:

- ein Halte- und Aufnahmeelement (2) zum Halten und Aufnehmen eines Ringes (3), insbesondere des Innenringes, eines Wälzlagers (4),

- ein Antriebselement (5) zum Antreiben des vom Halte- und Aufnahmeelement (2) gehaltenen Ringes (3) des Wälzlagers (4) und

- Meßmittel (6) zum Messen von Eigenschaften des Wälzlagers (4), insbesondere der Vibrationen des Wälzlagers (4),wobei das Halte- und Aufnahmeelement (2) Mittel (7, 8, 9, 10) zum elastischen Aufweiten des Ringes (3) des Wälzlagers (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel (7, 8, 9, 10) einen Aktuator (10) und ein Kolben-Zylinder-System (9) umfassen,
wobei der Aktuator (10) auf das Kolben-Zylinder-System (9) wirken kann und
wobei das Kolben-Zylinder-System (9) mit dem Halte- und Aufnahmeelement (2) verbunden ist und über eine fluidische Verbindung (8) einen hydraulischen Druck auf eine Expansionskammer (7) ausüben kann, die an den Ring (3) des Wälzlagers (4) angrenzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolben-Zylinder-System (9) mit dem Halte- und Aufnahmeelement (2) drehfest verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (10) ein hydraulisch oder pneumatisch betätigtes linearbewegliches System ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (10) ein elektrisch betätigtes linearbewegliches Element ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung (11) des Kolben-Zylinder-Systems (9) senkrecht zur Aufweitrichtung (12) der Expansionskammer (7) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die fluidische Verbindung (8) aus zwei, im Inneren des Halte- und Aufnahmeelements (2) angeordneten Bohrungsbereichen (13, 14) besteht, wobei ein Bohrungsbereich (13) in Richtung (12) der Aufweitung der Expansionskammer (7) und ein Bohrungsbereich (14) in Richtung der Bewegungsachse (11) des Kolben-Zylinder-Systems (9) angeordnet ist und wobei sich beide Bohrungsbereiche (13, 14) schneiden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) des Kolben-Zylinder-Systems (9) in den Bohrungsbereich (14) eintaucht, der sich in Richtung der Bewegungsrichtung (11) des Kolben-Zylinder-Systems (9) erstreckt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Halteelemente (16) beidseitig des Außenrings (17) des Wälzlagers (4) angeordnet sind, die den Außenring (17) dämpfungsfrei in Meßposition halten.