AT526890B1

AT526890B1 - Wälzlageranordnung

Info

Publication number: AT526890B1
Application number: ATA9322/2022A
Authority: AT
Inventors: Martin Lionel; Landrieve Franck
Original assignee: Skf Ab; Skf Australia Pty Ltd
Priority date: 2022-01-10
Filing date: 2022-12-22
Publication date: 2025-10-15
Also published as: CN118511008A; WO2023131540A1; US20250075742A1; DE102022200165A1; AT526890A5; AU2022431028A1; AT526890A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung (1), insbesondere Großwälzlageranordnung, wobei die Wälzlageranordnung (1) ein Wälzlager mit einem Innenring (2), einem Außenring (4) und mehreren Wälzkörpern (6) aufweist, die zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (4) angeordnet sind, wobei der Innenring (2) auf einer Welle (8) gelagert ist, wobei der Außenring (4) in einem Gehäuse (10) gelagert ist, wobei die Wälzlageranordnung (1) zumindest ein Abstandssensormodul (12-3) umfasst, das dazu ausgebildet ist, eine radiale Position der Welle (8) zu messen, und wobei die Wälzlageranordnung zumindest eine Dichteinheit (24) aufweist, die an zumindest einem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet ist. Um vorteilhafte Messverhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass das Abstandssensormodul (12-3) radial außerhalb der Dichteinheit (24) angeordnet ist, um indirekt die radiale Position der Welle (8) zu messen, um einen Verschleiß des Wälzlagers zu detektieren.

Description

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Beschreibung

WÄLZLAGERANORDNUNG

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung, insbesondere Großwälzlageranordnung, wobei die Wälzlageranordnung ein Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring und mehreren Wälzkörpern aufweist, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, wobei der Innenring auf einer Welle gelagert ist, wobei der Außenring in einem Gehäuse gelagert ist, wobei die Wälzlageranordnung zumindest ein Abstandssensormodul umfasst, das dazu ausgebildet ist, eine radiale Position der Welle zu messen, und wobei die Wälzlageranordnung zumindest eine Dichteinheit aufweist, die an zumindest einem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet ist.

STAND DER TECHNIK

[0002] Eine Wälzlageranordnung eingangs geschilderter Art ist aus der CN°105781907°A bekannt. Dabei ist das Abstandssensormodul axial neben der Dichteinheit angeordnet. Zudem ist das Abstandssensormodul radial nach Außen gerichtet, was eine tellerförmige Konstruktion des äußeren Dichtringes der Dichteinheit und damit einen erhebliche, Durchmesser des äußeren Dichtringes der Dichteinheit bedingt.

[0003] In technischen Systemen werden häufig Wälzlager verwendet, beispielsweise zur Lagerung von Wellen in einem Gehäuse. Solche Wälzlager verschleißen im Betrieb, was zu einer Vergrößerung des Spiels innerhalb des Wälzlagers führen kann, was wiederum zu einem Ausfall des Lagers führen kann. Es ist notwendig, den Verschleiß des Wälzlagers zu detektieren, um gegebenenfalls einen rechtzeitigen Lageraustausch planen zu können. Ein solcher Verschleiß kann durch Lagerspielmessungen detektiert werden, die manuell durch Messen des Spaltes zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen der Wälzlager, z.B. unter Verwendung von Spaltlehren, durchgeführt werden. Dies erfordert jedoch ein Entfernen des Gehäusedeckels oder der Dichtungen des Wälzlagers. Des Weiteren ist diese In-situ-Inspektion zeitaufwendig und erfordert eine Mensch-Maschine-Interaktion, die teuer ist und eine geringe Zuverlässigkeit bereitstellt, da die Ergebnisse schwer zu interpretieren sind.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0004] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässige Überwachung des Verschleißes eines Wälzlagers bereitzustellen, die sicherer, weniger zeitaufwendig und zuverlässiger ist.

[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Wälzlageranordnung gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass das Abstandssensormodul radial außerhalb der Dichteinheit angeordnet ist, um indirekt die radiale Position der Welle zu messen, um einen Verschleiß des Wälzlagers zu detektieren.

[0006] Bei der Wälzlageranordnung kann es sich um eine Großwälzlageranordnung, insbesondere um eine große Wälzlageranordnung, handeln, die beispielsweise zur Lagerung eines Konverters eingesetzt werden kann. Solche Konverter werden unter anderem in der Stahlerzeugung oder der Nichteisenmetallproduktion eingesetzt.

[0007] Die Wälzlageranordnung umfasst ein Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring und mehreren Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind. Bei dem Wälzlager kann es sich zum Beispiel um ein zweireihiges Pendelrollenlager handeln. Andere Arten von Wälzlagern, wie z. B. Kugellager, sind ebenfalls möglich. Dabei kann der Innenring auf einer Welle gelagert sein. Der Außenring kann wiederum in einem Gehäuse gelagert sein.

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[0008] Um den Verschleiß des Wälzlagers zu Überwachen und zu Detektieren, umfasst die Wälzlageranordnung zumindest ein Abstandssensormodul, das ausgebildet ist, um eine radiale Position der Welle zu messen, insbesondere über eine indirekte Messung. Die radiale Position der Welle kann über eine Verschiebung der Welle gemessen werden, beispielsweise über einen (sich ändernden) Abstand zwischen der Welle und dem Abstandssensormodul oder dem Gehäuse. Der Verschleiß des Wälzlagers, das zwischen der Welle und dem Gehäuse angeordnet ist, führt zu einer Vergrößerung des Abstandes zwischen der Welle und dem Gehäuse und beeinflusst damit auch die radiale Position der Welle, z.B. in Bezug auf das Abstandssensormodul. Da das Abstandssensormodul die radiale Position der Welle überwacht, kann ein Verschleiß des Wälzlagers durch eine Veränderung der radialen Position detektiert werden.

[0009] Das Abstandssensormodul ist radial außerhalb einer Dichteinheit angeordnet, die an zumindest einem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet ist. In diesem Fall kann der Sensor auch indirekt die radiale Position der Welle messen, da die Dichteinheit mit der Welle gekoppelt sein kann. Dies hat den Vorteil, dass das Abstandssensormodul leicht in bestehende Anordnungen eingefügt werden kann, ohne dass Änderungen vorgenommen werden müssen, da das Sensormodul außerhalb des Gehäuses, des Wälzlagers und der Dichteinheit angeordnet ist. Das Sensormodul kann beispielsweise am Gehäuse befestigt werden und eine sich ändernde Position der Dichteinheit in Bezug auf das Gehäuse überwachen.

[0010] Das Abstandssensormodul kann zum Beispiel einen kapazitiven Abstandssensor, einen Näherungsschalter, einen Wirbelstromsensor (Wirbelsonde) oder einen Wegsensor enthalten. Das Abstandssensormodul kann beliebige Sensoren umfassen, die in der Lage sind, eine radiale Position der Welle, eine Verschiebung der Welle und/oder einen Abstand zwischen dem Gehäuse und der Welle zu überwachen und eine Veränderung von irgendeiner von diesen zu detektieren. Ein Näherungsschalter kann z. B. als induktiver, kapazitiver oder optischer Näherungsschalter implementiert sein.

[0011] In jedem Fall reagiert ein solcher Abstandssensor auf eine Annäherung des Sensors an die Welle, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn die Welle aufgrund von Verschleiß des Wälzlagers kippt. Wenn sich die radiale Position der Welle ändert, d.h. der Abstand zwischen dem Gehäuse und der Welle vergrößert oder verkleinert sich, gibt ein solcher Abstandssensor ein entsprechendes Signal ab.

[0012] Die radiale Position der Welle kann durch Messung eines Abstands zwischen der Welle und dem Gehäuse gemessen werden, entweder direkt oder indirekt über Elemente, die mit der Welle oder dem Gehäuse gekoppelt sind, z. B. Zwischenringe oder -elemente, Dichtungen usw., wie im Folgenden beschrieben wird.

[0013] Im Vergleich zu bisherigen manuellen Inspektionen von Wälzlageranordnungen, d.h. Inspektionen des Lagerspiels, ist es möglich, die Wälzlageranordnung und damit den Verschleiß des Wälzlagers ohne das Erfordernis eines manuellen Eingriffs kontinuierlich zu überwachen. Somit wird eine automatische, kontinuierliche, zuverlässige und/oder kostengünstigere Überwachung und Inspektion einer Wälzlageranordnung bereitgestellt.

[0014] Gemäß einer Ausführungsform ist das Abstandssensormodul in dem Gehäuse oder dem Außenring integriert. Insbesondere kann das Gehäuse oder der Außenring eine sich radial erstreckende Öffnung aufweisen, in die das Abstandssensormodul von außen eingeschoben sein kann. Dies hat den Vorteil, dass ein Austausch des Abstandssensormoduls oder eine Konfiguration/Anpassung des Abstandssensormoduls von außen ohne großen Aufwand möglich ist.

[0015] Bei der bisher verwendeten Inspektion war es notwendig, die Wälzlageranordnung zu zerlegen, z.B. das Gehäuse zu öffnen, um Zugang zu den Sensoren zu haben. Dies ist bei der hier vorgeschlagenen Wälzlageranordnung nicht erforderlich, da das Abstandssensormodul von auBen in das Gehäuse bzw. den Außenring eingeschoben werden kann.

[0016] Dies ermöglicht zudem einen einfachen Austausch oder Konfiguration des Abstandssensormoduls von außen, ohne dass ein zusätzliches Teil des Gehäuses entfernt werden muss. Es ist auch möglich, bestehende Wälzlageranordnungen mit einem Abstandssensormodul nach-

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zurüsten, da nur eine Durchgangsöffnung in dem Gehäuse erforderlich ist, um das Abstandssensormodul in die Wälzlageranordnung einzuführen. Das Bereitstellen des Abstandssensors als Modul, d.h. ein Modul, das alle Sensorelemente enthält, vereinfacht die Handhabung und die Installation des Abstandssensors im Vergleich zu Einzelelementen.

[0017] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Abstandssensormodul auf einer radialen Fläche des Gehäuses oder des Außenrings benachbart zu einem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet. Das Abstandssensormodul kann z.B. an einer radialen Innenfläche des Gehäuses oder des Außenrings angeordnet sein. Weiter kann das Abstandssensormodul die radiale Position oder die Verschiebung der Welle gegenüber dem Gehäuse bzw. dem Außenring messen.

[0018] Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Abstandssensormodul zumindest ein Sensorelement und ist so angeordnet, dass das zumindest eine Sensorelement benachbart zu der Welle angeordnet ist. Vorzugsweise erstreckt sich das Abstandssensormodul von dem Gehäuse oder dem Außenring in Richtung der Welle. Ein Sensorelement kann vorteilhaft benachbart zu der Welle angeordnet sein, während das Abstandssensormodul gleichzeitig von außen in das Gehäuse oder den Außenring eingeschoben ist. Durch einen geringen Abstand zwischen der Welle und dem Sensorelement ist eine gute Erfassung und Detektion des Abstandes zwischen der Welle und dem Gehäuse möglich, da das Sensorelement selbst nur einen geringen Abstand zur Welle hat, wodurch die Empfindlichkeit erhöht wird.

[0019] In einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine Sensorelement benachbart zu einem Zwischenelement angeordnet, das auf der Welle an einem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet ist. Vorzugsweise ist das zumindest eine Sensorelement benachbart zu einer radial äußeren Fläche des Zwischenelements angeordnet. Ein solches Zwischenelement kann z.B. eine Kontermutter oder ein Klemmring oder eine Labyrinthdichtung sein, die auf der Welle neben dem Innenring angeordnet ist. In diesem Fall kann das Abstandssensormodul die radiale Position oder Verschiebung der Welle nicht durch Überwachung der radialen Position der Welle selbst, sondern durch Überwachung der radialen Position oder Verschiebung des mit der Welle gekoppelten Zwischenelements messen. Aufgrund des Verschleißes des Wälzlagers vergrößert sich das Spiel zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen, d.h. den Ringen. Dies wiederum führt zu einer Änderung der radialen Position der Welle und damit auch zu einer Änderung der radialen Position des mit der Welle gekoppelten Zwischenelements. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Abstandssensormodul also dazu ausgebildet, eine indirekte Messung oder Überwachung der radialen Position oder Verschiebung der Welle durchzuführen, indem es die radiale Position oder Verschiebung des Zwischenelements und damit der Welle, beispielsweise in Bezug auf das Gehäuse oder den Außenring, überwacht.

[0020] Anstatt benachbart zu einem Zwischenelement angeordnet zu sein, das an einem axialen Ende des Wälzlagers auf der Welle angeordnet ist, kann das zumindest eine Sensorelement benachbart zu einem Zwischenelement angeordnet sein, das an einem axialen Ende des Wälzlagers auf dem Innenring angeordnet ist. Das Zwischenelement kann in diesem Fall ein Haltering oder eine andere Art von Zwischenkomponente sein, die am Innenring des Wälzlagers angeordnet ist. Das Sensorelement kann vorzugsweise benachbart zu einer radial äußeren Fläche des Zwischenelements angeordnet sein. Das Sensormodul kann zum Beispiel am Gehäuse oder am Außenring befestigt sein und eine Position des Zwischenelements, und damit der Welle, in Bezug auf das Gehäuse oder den Außenring überwachen. Eine solche Zwischenkomponente stellt die Möglichkeit bereit, eine indirekte Messung durchzuführen, insbesondere wenn der Platz zum Einpassen eines Standard-Sensormoduls begrenzt ist.

[0021] Um eine Anordnung des Sensorelements benachbart zu der Welle, oder dem Zwischenelement, zu ermöglichen, kann das Abstandssensormodul eine rohrförmige, sich radial erstreckende Aufnahme aufweisen, die sich in Richtung der Welle erstreckt und die zur Aufnahme von Sensorelementen ausgebildet ist. Die rohrförmige Aufnahme ist vorzugsweise in eine Öffnung des Gehäuses oder des Außenrings eingeschoben. Unter einer "rohrförmigen Aufnahme" kann in diesem Zusammenhang eine runde, rohrförmige Aufnahme, aber auch eine eckige, rohrförmige Aufnahme, z.B. in einer viereckigen Form, verstanden werden.

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[0022] Die rohrförmige Aufnahme kann an dem Gehäuse oder dem Außenring angebracht sein. Die rohrförmige Aufnahme kann sich zum Beispiel durch das Gehäuse oder den Außenring erstrecken. Die rohrförmige Aufnahme kann alle Sensorelemente des Abstandssensormoduls und/oder irgendwelche anderen Komponenten des Abstandssensormoduls, z. B. Kabel, unterbringen. Die Aufnahme kann eine einfache Positionierung des Sensors benachbart zu der Welle ermöglichen, da die Aufnahme starr hergestellt sein kann und somit leicht in der Wälzlageranordnung installiert werden kann. Weiter kann die Aufnahme eine Verbindung von dem/den Sensorelement(en) nach außen ermöglichen, z.B. kann eine Kabelverbindung in der rohrförmigen Aufnahme nach außen geführt werden.

[0023] Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Abstandssensormodul ein Verbindungselement zum Verbinden mit einer Auswerteeinheit. Das Verbindungselement kann z.B. ein Stecker sein, über den eine Verbindung zu einer externen Auswerteeinheit möglich ist. Das Verbindungselement kann z.B. über ein Kabel mit dem Sensor verbunden sein. Das Kabel kann in der oben beschriebenen Aufnahme angeordnet sein. Der Stecker oder dergleichen kann vorzugsweise außerhalb des Gehäuses untergebracht sein, so dass eine einfache Verbindung mit einer Auswerteeinheit möglich ist.

[0024] Das Abstandssensormodul kann eine Einstellvorrichtung zur Anpassung des Abstandes zwischen dem Abstandssensormodul und der Welle aufweisen. Eine solche Einstellvorrichtung erlaubt es, dass das gleiche Abstandssensormodul für unterschiedliche Wälzlageranordnungen verwendet wird, da unter Verwendung der Einstellvorrichtung eine Anpassung an die spezifischen Abstände und Abmessungen der Wälzlageranordnung möglich ist. Die Einstellvorrichtung kann z.B. eine Einstellschraube oder ähnliches sein, die den Abstand zwischen dem Abstandssensormodul und der Welle verändern kann.

[0025] Das Abstandssensormodul kann durch Befestigungsmittel am Gehäuse oder am Außenring angebracht werden. Solche Befestigungsmittel können Schraubverbindungen umfassen. In einer Ausführungsform kann die Einstellvorrichtung auch gleichzeitig als Befestigungsmittel dienen.

[0026] Die Wälzlageranordnung kann auch zwei oder mehr Abstandssensormodule umfassen, die jeweils an einem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet sind. Wenn zwei Abstandssensormodule verwendet werden, kann neben der Überwachung und Detektion von Verschleiß auch eine Verkippung der Welle oder eine Auslenkung der Welle detektiert werden. Da die zwei Abstandssensormodule an beiden axialen Enden des Wälzlagers angeordnet sind, kann so ein unterschiedlicher Verschleiß des Wälzlagers über die axiale Ausdehnung des Lagers detektiert werden. Ein solcher sich ändernder Verschleiß kann eine Verkippung der Welle bewirken und kann durch unterschiedlich wechselnde radiale Positionen oder Verschiebungen der Welle an beiden axialen Enden des Wälzlagers detektiert werden. Weiterhin kann eine Auslenkung der Welle detektiert werden, die ebenfalls unterschiedliche radiale Positionen der Welle an beiden axialen Enden des Wälzlagers verursacht. Die Abstandssensormodule können wie oben beschrieben entweder direkt benachbart zu der Welle oder benachbart zu einem Zwischenelement oder an einer Dichteinheit angeordnet sein, so lange an jedem axialen Ende des Wälzlagers ein Sensormodul angeordnet ist.

[0027] Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie in der Beschreibung und den Figuren definiert. Dabei können Elemente, die in Kombination mit anderen Elementen beschrieben oder dargestellt sind, allein oder in Kombination mit anderen Elementen vorhanden sein, ohne dass der Schutzbereich verlassen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0028] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei die Zeichnungen nur beispielhaft sind und den Schutzbereich nicht einschränken sollen. Der Schutzbereich wird ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche definiert.

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[0029] Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Wälzlageranordnung, die Abstandssensormodule an vier verschiedenen Positionen umfasst; und

[0030] Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer Wälzlageranordnung, die ein Abstandssensormodul an einer fünften Position umfasst.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0031] Im Folgenden werden identische oder funktional gleichwertige Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

[0032] Fig. 1 und 2 zeigen eine Wälzlageranordnung 1, insbesondere eine Großwälzlageranordnung. Die Wälzlageranordnung 1 umfasst ein Festwälzlager mit einem Innenring 2 und einem Außenring 4. Wälzkörper 6, in diesem Fall Pendelrollen, sind zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 4 angeordnet.

[0033] In Fig. 1 ist der Innenring 2 über ein Zwischenelement 18 auf einer Welle 8 gelagert. Alternativ kann der Innenring 2 auch direkt mit der Welle 8 gekoppelt sein, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Außenring 4 ist in einem Gehäuse 10 gelagert. Alternativ kann das Gehäuse 10 den Außenring 4 bilden. Um einen Verschleiß des Wälzlagers zu detektieren, umfasst die Wälzlageranordnung 1 ein oder mehrere Abstandssensormodule 12.

[0034] In Fig. 1 sind vier verschiedene Positionen für die Abstandssensormodule 12-1, 12-2, 123 dargestellt, die im Folgenden beschrieben werden. Die Abstandssensormodule 12-1, 12-2, 123 können als Alternativen, aber auch in Kombination verwendet werden. Beispielsweise können zwei Sensormodule 12 verwendet werden, wobei jedes an einer axialen Seite des Wälzlagers angeordnet ist.

[0035] Jede Variante der Abstandssensormodule 12-1, 12-2, 12-3 ist dazu ausgebildet, eine radiale Position der Welle 8, insbesondere in Bezug auf das Gehäuse 10, zu überwachen. Während der Betriebszeit der Wälzlageranordnung 1 verschleißt das Wälzlager und bewirkt eine Abstandsvergrößerung zwischen den Laufbahnen der Ringe 2, 4 und den Wälzkörpern 6 und damit eine Abstandsvergrößerung zwischen dem Gehäuse 10 und der Welle 8 oder zumindest eine Verkippung der Welle 8. Durch die Überwachung der radialen Position oder Verschiebung der Welle 8 kann somit ein Verschleiß des Wälzlagers detektiert werden und ein Austausch oder eine Reparatur des Wälzlagers kann rechtzeitig eingeleitet werden.

[0036] Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist das Abstandssensormodul 12-1 in das Gehäuse 10 integriert. Alternativ dazu kann das Abstandssensormodul 12-1 auch in den Außenring 4 integriert sein. Das Abstandssensormodul 12-1 ist dazu ausgebildet, eine radiale Position der Welle 8 zu messen. Dies kann durch Messen eines Abstandes 14-1 zwischen dem Abstandssensormodul 12-1 und der Welle 8 erfolgen. Dazu ist das Abstandssensormodul 12-1 benachbart zu der Welle 8 angeordnet. Dieser Abstand 14-1 ist repräsentativ für den Abstand zwischen dem Gehäuse 10, mit dem das Sensormodul 12-1 gekoppelt ist (z.B. mit einer radialen Innenfläche des Gehäuses 10), und der Welle 8. Wenn sich die radiale Position der Welle 8 ändert, ändert sich auch der Abstand zwischen dem Sensormodul 12-1 und der Welle 8, beides aufgrund des Verschleißes des Wälzlagers.

[0037] Das Abstandssensormodul 12-1 kann mit einer Auswerteeinheit oder irgendeiner anderen Art von Verarbeitungseinheit (nicht dargestellt) verbunden sein. Die Verbindung kann über ein Kabel 16-1 realisiert sein. Das Kabel 16-1 kann in einer Öffnung 20-1 durch das Gehäuse 10 geführt werden. Das Abstandssensormodul 12-1 kann eine Aufnahme umfassen, die in der Öffnung 20-1 angeordnet sein kann und die beispielsweise das Kabel 16-1 unterbringen kann.

[0038] Eine andere Variante des Abstandssensormoduls 12 ist durch das Sensormodul 12-2 dargestellt. In diesem Fall ist das Sensormodul 12-2 ebenfalls an einer radial inneren Seite des Gehäuses 10 angeordnet, wobei das Kabel 16-2 durch eine Öffnung 20-2 geführt ist. Im Gegensatz zum Sensormodul 12-1 misst das Sensormodul 12-2 jedoch nicht direkt die radiale Position der Welle 8, sondern indirekt über ein Zwischenelement 22. Das Zwischenelement 22 ist an der Welle 8 bzw. dem Element 18 angeordnet. Das Sensormodul 12-2 misst einen Abstand 14-2 zwischen

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dem Sensormodul 12-2 und dem Zwischenelement 22.

[0039] Eine weitere Möglichkeit wird durch die Abstandssensormodule 12-3 realisiert. In diesem Fall sind die Sensormodule 12-3 an einer radial äußeren Fläche einer Dichteinheit 24 angeordnet und messen einen Abstand 14-3 zwischen der Dichteinheit 24 und dem Abstandssensormodul 12-3. Die Dichteinheiten 24 sind an jedem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet und stehen mit der Welle 8 in Kontakt. Somit führt eine Positionsänderung der Welle 8 auch zu einer Positionsänderung der Dichteinheit 24, die dann von dem Abstandssensormodul 12-3 detektiert werden kann. Insbesondere können die Sensormodule 12-3 auch in vollständig montierte Wälzlageranordnungen 1 integriert werden, da die Sensormodule 12-3 an der Außenseite der Dichteinheit 24 angebracht sind und keine Änderungen an der Wälzlageranordnung 1 oder dem Wälzlager oder irgendeiner anderen Komponente vorgenommen werden müssen.

[0040] Wenn zwei Abstandssensormodule 12 verwendet werden, jedes an einer axialen Seite des Wälzlagers, kann zusätzlich zu einer radialen Position der Welle 8 auch eine Verkippung der Welle 8 oder eine Ablenkung der Welle 9 detektiert werden. Da der Verschleiß des Wälzlagers über die Länge des Wälzlagers unterschiedlich sein kann, kann es zu einer Verkippung der Welle 8 kommen. Eine solche Verkippung der Welle 8 kann durch unterschiedliche Abstände 14 erkannt werden, die von den Abstandssensormodulen 12 detektiert werden. Beispielsweise können die Sensormodule 12-3 als Paar von Sensormodulen auf jeder axialen Seite des Wälzlagers verwendet werden, aber auch das Sensormodul 12-1 in Kombination mit 12-2 oder 12-1 oder 12-2 in Kombination mit 12-3 kann verwendet werden, um auf jeder axialen Seite des Lagers ein Sensormodul 12 bereitzustellen.

[0041] Eine weitere Variante des Abstandssensormoduls 12 ist in Fig. 2 dargestellt (sie zeigt ein geteiltes Lager im Gegensatz zu einem Standard-(Fest-)Lager von Fig. 1). In diesem Fall ist das Sensormodul 12-4 benachbart zu einem Zwischenelement 26 (auch Klemmring genannt) und an einer radial inneren Fläche des Gehäuses 10 angeordnet, wobei ein Kabel 16-4 durch eine Öffnung 20-4 in dem Gehäuse 10 geführt werden kann. Das Zwischenelement 26 ist an einer radialen Außenfläche des Innenrings 2 angeordnet. Auch in diesem Fall kann das Sensormodul 12-4 eine radiale Position der Welle 8 überwachen, wenn das Zwischenelement 26 seine Position zusammen mit einer Veränderung der Welle 8 und des Innenrings 2 verändert.

[0042] Weiter kann das Abstandssensormodul 12-4 der Fig. 2 auch mit den Sensormodulen 121, 12-2 und/oder 12-3 der Fig. 1 wie oben beschrieben kombiniert werden.

[0043] Die Verwendung eines Abstandssensormoduls 12, wie oben beschrieben, stellt eine einfache und zuverlässige Möglichkeit bereit, eine Positionsänderung einer Welle aufgrund des Verschleißes eines Wälzlagers zu überwachen.

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BEZUGSZEICHENLISTE

1 Wälzlageranordnung

2 Innenring

4 Außenring

6 Wälzkörper

8 Welle

10 Gehäuse

12 Abstandssensormodul 14 Abstand

16 Kabel

18 Zwischenelement 20 Öffnung

22 Zwischenelement 24 Dichteinheit

Claims

A ‚hes AT 526 890 B1 2025-10-15 Ss N Patentansprüche

1. Wälzlageranordnung (1), insbesondere Großwälzlageranordnung, wobei die Wälzlageranordnung (1) ein Wälzlager mit einem Innenring (2), einem Außenring (4) und mehreren Wälzkörpern (6) aufweist, die zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (4) angeordnet sind, wobei der Innenring (2) auf einer Welle (8) gelagert ist, wobei der Außenring (4) in einem Gehäuse (10) gelagert ist, wobei die Wälzlageranordnung (1) zumindest ein Abstandssensormodul (12-3) umfasst, das dazu ausgebildet ist, eine radiale Position der Welle (8) zu messen, und wobei die Wälzlageranordnung zumindest eine Dichteinheit (24) aufweist, die an zumindest einem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandssensormodul (12-3) radial außerhalb der Dichteinheit (24) angeordnet ist, um indirekt die radiale Position der Welle (8) zu messen, um einen Verschleiß des Wälzlagers zu detektieren.

2. Wälzlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandssensormodul (12-3) in das Gehäuse (10) integriert ist.

3. Wälzlageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandssensormodul (12-3) an einer radialen Fläche des Gehäuses (10) benachbart zu einem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet ist.

4. Wälzlageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) eine sich radial erstreckende Öffnung aufweist, in die das Abstandssensormodul (12-3) von außen eingeschoben ist.

5. Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlageranordnung ein erstes und ein zweites Abstandssensormodul (12-3) aufweist, wobei das erste Abstandssensormodul an einem axialen Ende des Wälzlagers angeordnet ist und wobei das zweite Abstandssensormodul an dem anderen axialen Ende des Wälzlagers angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen