DE102005023205A1

DE102005023205A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades von Wälz- oder Gleitlagerungen

Info

Publication number: DE102005023205A1
Application number: DE200510023205
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. Rudy; Sven Dipl.-Ing. Klee (FH)
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades von Wälz- oder Gleitlagerungen sowie eine geeignete Vorrichtung dafür. Um auf den Zustand bestimmter ausgewählter Lagerungen und/oder Lagerelemente schließen zu können, wird im Wesentlichen vorgeschlagen, dass das in Gebrauch befindliche Schmiermittel (4) und/oder dort vorhandene Werkstoffpartikel und/oder Schmutzpartikel mittels zumindest eines Kollektors (3; 3', 3'') im unmittelbaren Bereich einer ausgewählten Wälz- oder Gleitlagerung angesammelt werden, dass mittels wenigstens einer Sensorik (7) die Verunreinigung des Schmiermittels (4) mit Werkstoffpartikeln und/oder Schmutzpartikeln gemessen wird und dass aus den Messwerten entsprechende Signale generiert werden, diese einer Auswerteeinheit (5) zugeführt werden und schließlich aus dem Grad der Verunreinigung auf den aktuellen Verschleiß und den aktuellen Schädigungsgrad der betreffenden Wälz- oder Gleitlagerung geschlossen wird.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades von Wälz- oder Gleitlagerungen
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades von Wälz- oder Gleitlagerungen sowie eine dazu geeignete Vorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Wälz- oder Gleitlagerungen erreichen in Abhängigkeit von bestimmten Einflussparametern, wie zum Beispiel Belastungsgrößen, Belastungsart, Schmiermittel, Medieneinfluss usw., eine unterschiedlich lange Lebensdauer. Viele dieser Parameter sind schlecht bzw. nicht zu bestimmen, so dass deren konkreter Einfluss auf die Lebensdauer der Lagerungen nur schwer ermittelbar ist. Daher ist eine Überwachung wünschenswert, welche einen Schaden bzw. einen beginnenden Schaden an der Lagerung frühzeitig anzeigt.
Überwiegend werden besagte Lagerungen entweder nach bestimmten Laufzeiten bei Inspektionen und/oder Wartungen komplett ausgetauscht oder erst beim Auftreten massiver Schäden ersetzt. Die Ursache eines solchen Schadens oder beginnenden Schadens ist im Wesentlichen nur von einem Fachmann unter sehr hohem Prüfaufwand infolge Demontage der betreffenden La gerung bzw. des Zerlegens von Teil-Systemen derselben sowie aufwendiger Untersuchungen erkennbar und nicht automatisierbar.
Um diesem Problem zu begegnen, wird durch die JP 03085426 A vorgeschlagen, den Viskostätskoeffizienten eines Schmiermittels durch Berechnung der maximalen und minimalen Beträge der Exzentrizität in der vertikalen Richtung zur Drehachse einer Lagerung zu ermitteln.

Des Weiteren offenbart die US 2004/0250623 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Zustandes eines Lagers durch die Schmiermittelöffnung einer Maschine hindurch unter Verwendung eines Temperatur- und eines Schwingungssensors sowie optional eines Sensors zur Überwachung des Schmierölstandes.

Darüber hinaus zeigt die DE 103 07 882 A1 ein Linearwälzlager mit einem an einer Führungsschiene über Wälzkörper gelagerten Führungswagen, wie es beispielsweise in Werkzeugmaschinen, Bestückungsmaschinen bzw. Fertigungsstraßen an sich Verwendung findet. Um eine Verschlechterung der Laufeigenschaften des Führungswagens bzw. der Wälzkörper desselben, die bei Verschmutzung des Schmiermittels einen Verschiebewiderstand in Umlaufrichtung erfahren, feststellen zu können, sind Sensoren vorgesehen, die ihrerseits Signale in Abhängigkeit vom jeweilig erfassten Verschiebewiderstand generieren. Als Sensoren werden insbesondere Kraftsensoren vorgeschlagen.

Aufgrund der Erkenntnis, dass ein Schmiermittelversagen, oftmals einhergehend mit einem Eindicken desselben, und/oder normale Wälzermüdung zu Materialausbrüchen der meist aus Metall bestehenden Tragzonen führen kann, und die daraus resultierenden Werkstoffpartikel bzw. Metallflitter sich im Schmiermittel einlagern, ist es angezeigt, bei der Bestimmung des Zustandes des Schmiermittels dieses direkt zu untersuchen.

So wird in der US 6,435,013 B vorgeschlagen, unter Einsatz eines in einem Schmierölreservoir angeordneten akustischen Oberflächenwellen-Sensors, auch als SAW-Sensor bezeichnet (SAW- = Surface Acoustic Waves), die Masse ferromagnetischer Partikel im Schmieröl zu ermitteln und daraus auf die Belastung des Schmieröls mit diesen Partikeln sowie den Verschleiß der angeschlossenen Lagerungen zu schließen. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades von Wälz- oder Gleitlagerungen vorzustellen, welches geeignet ist, auf den Lagerungszustand bestimmter ausgewählter Lagerungen und/oder Lagerelemente zu schließen. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zwar bekannt ist, innerhalb eines Ölreservoirs die Masse ferromagnetischer Partikel im Schmieröl direkt zu ermitteln und auf einen Allgemeinzustand aller angeschlossenen zu schmierenden Lagerungen bzw. Lagerelemente zu schließen, jedoch ist es durch diese Maßnahme nicht möglich, den aktuellen Zustand ganz bestimmter ausgewählter Lagerungen oder Lagerelemente derselben zufriedenstellend festzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 3, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen entnehmbar sind.

Die gestellte Aufgabe wird demnach zunächst durch ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades von Wälz- oder Gleitlagerungen derart gelöst, dass in Gebrauch befindliches Schmiermittel und/oder dort vorhandene Werkstoffpartikel und/oder Schmutzpartikel mittels zumindest eines Kollektors im unmittelbaren Bereich einer ausgewählten Wälz- oder Gleitlagerung angesammelt wird, dass mittels wenigstens einer Sensorik die Verunreinigung des Schmiermittels mit Werkstoff- und/oder Schmutzpartikeln gemessen wird, und dass aus diesen Messwerten entsprechende Signale generiert werden, die einer Auswerteeinheit zugeführt werden. In dieser Auswerteeinheit wird schließlich aus dem Grad der Verunreinigung auf einen bestimmten Verschleiß und einen bestimmten Schädigungsgrad der betreffenden Wälz- oder Gleitlagerung geschlossen.

In Verbesserung des Standes der Technik kann das Messergebnis nunmehr auf ganz bestimmte, gegebenenfalls einzelne ausgewählte Wälz- oder Gleitlagerungen bzw. Lagerelemente abgestellt werden, wodurch eine zuverlässigere Einschätzung des aktuellen Zustandes derselben gegeben ist. Es ist sozusagen die Möglichkeit gegeben, selektiv, also unmittelbar am Ort des Entstehens einer Verunreinigung des Schmiermittels, nämlich an der Wälz- oder Gleitlagerung bzw. deren Lagerelementen selbst zu sensieren.

Als Sensorik kann insoweit eine Strom-, Spannungs- und/oder Widerstandsmesstechnik, ein Sensor zur Messung eines physikalischen Spektrums, ein Infrarotsensor, ein kapazitiver Sensor oder ein induktiver Sensor verwendet werden. Auch eine Kombination verschiedener dieser Sensoren kann sinnvoll sein.

Die Vorrichtung zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades von Wälz- oder Gleitlagerungen zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zumindest eines der benachbarten und zueinander eine Relativbewegung durchführenden sowie geschmierte Lagerelemente aufweisenden Bauteile einer Wälz- oder Gleitlagerung über zumindest einen Kollektor zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel bzw. der dort befindlichen Partikel verfügt, wobei dem zumindest einen Kollektor wenigstens ein Sensor zur Bestimmung des aktuellen Grades der Verunreinigung des Schmiermittels zugeordnet ist.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine Kollektor durch einen Grundkörper gebildet, der seinerseits zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel eine strukturierte Oberfläche und/oder eine poröse beziehungsweise filz- oder schwammähnliche Struktur aufweist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Grundkörper des Kollektors aus zwei zueinander beabstandet angeordneten Kollektorteilen bestehen, zwischen denen ein Sammelraum zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel bzw. von Partikeln ausgebildet ist.

Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann der Kollektor berührend beziehungsweise schleifend, oder unter Einhaltung eines Spaltes berührungslos arbeitend ausgebildet sein.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der Kollektor zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel und/oder Partikeln dauerhaft in Betriebsstellung oder in definierten Zeitabständen mittels eines Aktors in Betriebsstellung überführbar ist.

Sinnvoll kann es auch sein, wenn der Kollektor zur Abgabe von reinem Schmiermittel, beispielsweise Schmieröl, verwendbar ausgebildet ist. So kann der Kollektor bei Nutzungsbeginn zunächst mit reinem Schmiermittel versehen sein bzw. dieses freisetzen, welches dann nach und nach zur Lagerschmierung verwandt wird. Verunreinigungen, die ihrerseits im Laufe der Nutzungsdauer vom Schmiermittel aufgenommen werden, können sich wiederum am Kollektor anlagern und dort entsprechend sensiert werden.

Als Sensorik bieten sich eine an sich bekannte Strom-, Spannungs- und/oder Widerstandsmesstechnik, Sensoren zur Messung eines physikalischen Spektrums, Infrarotsensoren, kapazitive Sensoren oder induktive Sensoren an.

Die Sensorik ist zweckmäßigerweise elektrisch oder berührungslos mit einer geeigneten Auswerteeinheit verbunden, welche beispielsweise durch einen mit einer entsprechenden Software versehenen Computer mit einer Anzeigeeinrichtung und/oder einer Signaleinrichtung gebildet sein kann.

Als besonders vorteilhaft hat sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades einer Linearwälzlagerung bewährt, wobei dieselbe einen an einer Führungsschiene über Wälzkörper wälzlagerbaren Führungswagen aufweist, und bei der zumindest eine Kollektor zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel und/oder dort vorhandene Werkstoffpartikeln und/oder Schmutzpartikeln von der Führungsschiene und/oder von der Oberfläche der Wälzkörper unmittelbar am Führungswagen angeordnet ist, oder in die Führungsschiene, einen Sammelraum für gebrauchtes Schmiermittel bzw. Partikel ausbildend, integriert ist.

Das vorgeschlagene Verfahren sowie die Vorrichtung dazu haben im Hinblick auf herkömmliche Verfahren und Vorrichtungen mehrere Vorteile. Zum einen kann ein Lagerschaden bzw. ein sich anbahnender Lagerschaden frühzeitig erkannt werden, wodurch vorbeugende Wartungen weitestgehend eingeschränkt werden können oder sogar gänzlich entbehrlich sind. Im Ergebnis dessen sind ferner aufgrund der Einschränkung oder des Entfalls der Wartungen reduzierte Stillstandszeiten bzw. Ausfallzeiten zu verzeichnen. Zum anderen kann ein Schmiermittelmangel oder Schmiermittelversagen frühzeitig erkannt werden, welches ebenfalls zur Steigerung der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit einer Lagerung bzw. deren Lagerelemente beiträgt. Zerstörungen und gegebenenfalls Folgeschäden an benachbarten Bauelementen und/oder Aggregaten können dadurch zudem wirkungsvoll vermieden werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigt:

1 beispielhaft eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestückte Linearwälzlagerung,
2 eine erste Ausführungsform der Sensorik der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 eine zweite Ausführungsform der Sensorik der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
4 eine dritte Ausführungsform der Sensorik der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt beispielhaft eine Wälzlagerung in Form einer an sich bekannten Linearwälzlagerung, wie sie beispielsweise in Werkzeugmaschinen, Bestückungsmaschinen oder allgemein in Fertigungsstraßen zur Anwendung kommen kann. Maschinenteile können auf diese Art und Weise in Längsrichtung hochgenau geführt werden.
Üblicherweise besteht eine derartige Linearwälzlagerung aus zumindest einer Führungsschiene 1 und einem an derselben über nicht näher gezeigte Wälzkörper wälzlagerbaren Führungswagen 2.
Der Führungswagen 2 ist mit wenigstens einem hier nicht näher gezeigten, jedoch mit der in der Beschreibungseinleitung erwähnten DE 103 07 882 A1 bereits umfassend offenbarten endlosen Wälzkörperkanal für die Wälzkörper versehen, der seinerseits einen Tragkanal für tragende Wälzkörper, einen Rücklaufkanal für rücklaufende Wälzkörper, und den Tragkanal mit dem Rücklaufkanal verbindende Umlaufkanäle aufweist. Wenigstens die zueinander eine Relativbewegung durchführende Lagerelemente des Linearwälzlagers sind zur Gewährleistung einer möglichst langen Lebensdauer mit einem Schmiermittel, welches ein Schmieröl oder ein geeignetes Schmierfett sein kann, versehen.
Um nunmehr den Verschleiß und den Schädigungsgrad der Wälzlagerung, vorliegend der Linearwälzlagerung, bestimmen zu können, verfügt zumindest eines der benachbarten und zueinander eine Relativbewegung durchführenden sowie geschmierten Lagerelemente aufweisenden Bauteile der Linearwälzlagerung über zumindest einen so genannten Kollektor 3 (siehe 2 bis 4).
Dieser Kollektor 3 dient im Wesentlichen der Ansammlung von in Gebrauch befindlichem und gegebenenfalls mit Werkstoff- und/oder Schmutzpartikeln verunreinigtem Schmiermittel 4, wobei die darin enthaltenen Werkstoff- und/oder Schmutzpartikel sich am Kollektor 3 anlagern bzw. durch diesen aufgenommen werden.
Für den Fachmann ist in Kenntnis der Erfindung leicht nachvollziehbar, dass hierdurch die Möglichkeit gegeben ist, im unmittelbaren Bereich der Linearwälzlagerung beziehungsweise bestimmter Lagerelemente derselben die Konzentration der am Kollektor 3 angelagerten bzw. im angesammelten Schmiermittel 4 eingebundenen Werkstoff- und/oder Schmutzpartikel zu messen und diese Messwerte nachfolgend einer Auswerteeinheit 5 (1) zuzuführen.
Diese Auswerteeinheit 5 ist beispielsweise als ein mit einer geeigneten Software ausgestatteter Computer ausgebildet, mit dem diese Messwerte ausgewertet sowie die Ergebnisse dieser Auswertung auf einem Bildschirm 6 angezeigt werden können. Es ist zudem möglich, einen bestimmten Grad der Verunreinigung anderweitig zu signalisieren, beispielsweise akustisch mitzuteilen, woraus dann auf einen vorbestimmten Verschleiß bzw. auf einen vorbestimmten Schädigungsgrad der Linearwälzlagerung geschlossen werden kann.
Eine etwaige Verunreinigung des Schmiermittels 4 wird zweckmäßigerweise mittels einer an sich bekannten Sensorik 7 gemessen, die ihrerseits in Abhängigkeit von den erfassten Messwerten entsprechende Signale generiert und der Auswerteeinheit 5 zur Verfügung stellt. Geeignete Sensoriken 7 sind den 2 bis 4 zu entnehmen, die im Wesentlichen eine Strom-, Spannung- und/oder Widerstandsmesstechnik umfassen.
Danach zeigt 2 äußerst schematisch eine Strom-, Spannung- und/oder Widerstandsmesstechnik, bei der ein Stromkreis durch zwei in Reihe geschaltete Kollektoren 3', 3'' sowie die Laufbahnoberfläche 8 der Führungsschiene 1 der Linearwälzlagerung und gesammeltes Schmiermittel 4 realisiert ist. Im Stromkreis befindet sich ferner ein geeignetes und an sich bekanntes Messmittel 9 (Strom-, Spannungs- und/oder Widerstandsmessmittel 9), welches seinerseits elektrisch mittels Kabel 10 oder berührungslos, beispielsweise mittels an sich bekannter Funktechnik, mit der Auswerteeinheit 5 verbunden ist.
Gesetzt den Fall, der Kollektor 3 hat Schmiermittel 4 angesammelt, so kann die genannte Strom-, Spannungs- oder Widerstandsmessung durchgeführt werden. In Abhängigkeit vom Schmiermittelbenetzungsgrad und der Belastung des Schmiermittels 4 mit Verunreinigungen ist dabei eine Änderung des spezifischen Widerstandes des Kollektors 3 samt angesammeltem Schmiermittel 4 zu verzeichnen. Aus den Messwerten, die ihrerseits mit dem Belastungsgrad des Schmiermittels 4 mit Verunreinigungen korrelieren, kann sowohl auf den Verschleiß und den Schädigungsgrad des Linearwälzlagers als auch auf die Partikel selbst, wie Metallabrieb oder Fremdstoffe, geschlossen werden.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die vorstehend beschriebene Sensorik 7, sondern umfasst jegliche an sich bekannte und geeignete Sensorik. So ist es beispielsweise vorstellbar, im Sinne der Erfindung auch einen Sensor zur Messung eines physikalischen Spektrums, einen Infrarotsensor, einen kapazitiven Sensor oder einen induktiven Sensor zu verwenden.
Die beiden Kollektoren 3', 3'' sind jeweils durch einen Grundkörper gebildet, der seinerseits zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel 4 eine strukturierte Oberfläche und/oder eine poröse beziehungsweise schwammähnliche Struktur aufweist. Beispielsweise können die Kollektoren 3', 3'' aus einem Filz oder einem anderen an sich bekannten geeigneten Material gefertigt sein.
Zweckmäßigerweise sind die Kollektoren 3', 3'' an zumindest einem der benachbarten und zueinander eine Relativbewegung durchführenden sowie ge schmierte Lagerelemente aufweisenden Bauteile der Linearwälzlagerung angeordnet, wobei vorzugsweise der in 1 näher dargestellte Führungswagen 2 gewählt ist und die Kollektoren 3', 3'' sich in Richtung zur Laufbahnoberfläche 9 der Führungsschiene 1 erstrecken.
Zwischen den Kollektoren 3', 3'' und der Laufbahnoberfläche 8 der Führungsschiene 1 ist vorliegend ein geringfügiger Spalt 11 vorgesehen, der zum einen ein berührungsloses Arbeiten gewährleistet, zum anderen dennoch eine Ansammlung des Schmiermittels 4 bzw. darin eingebundener Werkstoff- und/oder Schmutzpartikel gestattet. Diese Ausbildung ist insbesondere bei der Verwendung von Schmierfett als Schmiermittel 4 sinnvoll.
Gegebenenfalls kann es auch erforderlich sein, dass die Kollektoren 3', 3'' die Laufbahnoberfläche 8 der Führungsschiene 1 berühren und demgemäß schleifend arbeiten, welches insbesondere bei der Verwendung von Schmieröl als Schmiermittel 4 als zweckmäßig erachtet wird (nicht näher dargestellt).
Die Kollektoren 3', 3'' zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel 4 können dabei dauerhaft in ihrer Betriebsstellung angeordnet sein. Jedoch ist es auch möglich, dieselben mittels an sich bekannter und demgemäß nicht näher dargestellter Aktoren in definierten Zeitabständen in ihre Betriebsstellung und aus derselben wieder hinaus zu führen, wodurch der Umfang der Messergebnisse auf ein Mindestmaß beschränkt und auch der Verschleiß derselben gemindert werden kann.
Denkbar ist es auch und wird durch die Erfindung mit erfasst, die Kollektoren 3', 3'' zur Abgabe von reinem Schmiermittel 4 zu verwenden. Wie bereits oben erläutert, können dieselben bei Nutzungsbeginn zunächst mit reinem Schmiermittel 4 versehen sein, welches dann nach und nach zur Lagerschmierung verwandt wird.
Verunreinigungen, die ihrerseits im Laufe der Nutzungsdauer vom Schmiermittel 4 aufgenommen werden, können sich dann wiederum an den Kollektoren 3', 3'' anlagern und entsprechend sensiert werden.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 unterscheidet sich zu dem vorbeschriebenen im Wesentlichen dadurch, dass lediglich ein einziger Kollektor 3 vorgesehen ist, wobei das Messmittel 9 innerhalb des realisierten Stromkreises zwischen dem einen Kollektor 3 und der Führungsschiene 1 angeordnet ist.
Demgegenüber zeigt 4 einen Grundkörper eines Kollektors 3, der aus zwei zu einer kompakten Einheit zusammengefassten Kollektorteilen 3a, 3b gebildet ist.
Zwischen den beiden Kollektorteilen 3a, 3b ist ein Sammelraum 12 zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel 4 bzw. von dort vorhandenen Partikeln geschaffen. Eine strukturierte Oberfläche und/oder eine schwammähnliche Struktur der Kollektorteile 3a, 3b ist in diesem Fall nicht zwingend erforderlich.
Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele, die im Wesentlichen das Aufnehmen von Schmiermittel 4 mittels am Führungswagen 2 angeordneter Kollektoren 3; 3', 3'' von der Laufbahnoberfläche 8 der Führungsschiene 1 vorsehen, kann das Schmiermittel 4 statt dessen auch von der Oberfläche der Wälzkörper aufgenommen werden. Ebenso kann der zumindest eine Kollektor 3 auch in die Führungsschiene 1, einen Sammelraum ausbildend, integriert sein (nicht näher gezeigt).
Vorstehende Ausführungsbeispiele stellen beispielhaft auf ein Linearwälzlager ab. Selbstverständlich können das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung für sämtliche an sich bekannten Wälz- und Gleitlagerungen zur Anwendung kommen, die demgemäß im Erfindungsumfang mit enthalten sind.

1: Führungsschiene
2: Führungswagen
3: Kollektor
3': Kollektor
3'': Kollektor
3a: Kollektorteil
3b: Kollektorteil
4: Schmiermittel
5: Auswerteeinheit
6: Bildschirm
7: Sensorik
8: Laufbahnoberfläche
9: Messmittel
10: Kabel
11: Spalt
12: Sammelraum

Claims

Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades von Wälz- oder Gleitlagerungen, dadurch gekennzeichnet, dass in Gebrauch befindliches Schmiermittel (4) und/oder dort vorhandene Werkstoffpartikel und/oder Schmutzpartikel mittels zumindest eines Kollektors (3; 3', 3'') im unmittelbaren Bereich einer ausgewählten Wälz- oder Gleitlagerung angesammelt werden, dass mittels wenigstens einer Sensorik (7) die Verunreinigung des Schmiermittels (4) mit Werkstoffpartikeln und/oder Schmutzpartikeln gemessen wird, und dass aus den Messwerten entsprechende Signale generiert werden, diese einer Auswerteeinheit (5) zugeführt werden, und schließlich aus dem Grad der Verunreinigung auf den aktuellen Verschleiß und den aktuellen Schädigungsgrad der betreffenden Wälz- oder Gleitlagerung geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensorik (7) eine Strom-, Spannungs- und/oder Widerstandsmesstechnik, ein Sensor zur Messung eines Spektrums, ein Infrarotsensor, ein kapazitiver Sensor oder ein induktiven Sensor verwendet wird.
Vorrichtung zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades von Wälz- oder Gleitlagerungen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der benachbarten und zueinander eine Relativbewegung durchführenden sowie geschmierte Lagerelemente aufweisenden Bauteile einer Wälz- oder Gleitlagerung über zumindest einen Kollektor (3; 3', 3'') zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel (4) bzw. von dort eingelagerten Partikel verfügt, wobei dem zumindest einen Kollektor (3; 3', 3'') wenigstens eine Sensorik (7) zur Bestimmung des aktuellen Grades der Verunreinigung des Schmiermittels (4) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kollektor (3; 3', 3'') durch einen Grundkörper gebildet ist, der seinerseits zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel (4) eine strukturierte Oberfläche und/oder eine poröse beziehungsweise filz- oder schwammähnliche Struktur aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper des Kollektors (3) aus zwei zueinander beabstandet angeordneten Kollektorteilen (3a, 3b) besteht, zwischen denen ein Sammelraum (12) zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor (3; 3', 3'') zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel (4) berührend beziehungsweise schleifend oder unter Einhaltung eines Spaltes (11) berührungslos arbeitend ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor (3; 3', 3'') zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel (4) dauerhaft in Betriebsstellung oder in definierten Zeitabständen mittels eines Aktors in Betriebsstellung überführbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor (3; 3', 3'') zur Abgabe von reinem Schmiermittel (4) verwendbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sensorik (7) durch eine Strom-, Spannungs- und/oder Widerstandsmesstechnik, einen Sensor zur Messung eines Spektrums, einen Infrarotsensor, einen kapazitiven Sensor oder einen induktiven Sensor gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sensorik (7) elektrisch oder berührungslos mit einer Auswerteeinheit (5) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Bestimmung des Verschleißes und des Schädigungsgrades einer Linearwälzlagerung, wobei dieselbe einen an einer Führungsschiene (1) über Wälzkörper wälzlagerbaren Führungswagen (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kollektor (3; 3', 3'') zur Ansammlung von in Gebrauch befindlichem Schmiermittel (4) und/oder dort vorhandenen Werkstoffpartikeln und/oder Schmutzpartikeln von der Führungsschiene (1) und/oder von der Oberfläche der Wälzkörper unmittelbar am Führungswagen (2) angeordnet ist, oder in die Führungsschiene (1), einen Sammelraum für in Gebrauch befindliches Schmiermittel (4) bzw. Partikel ausbildend, integriert ist.