DE102010023013A1 - Rolling element for bearing, particularly rotating or linear rolling bearing, comprises sensor, which is arranged at body of rolling element, which emits and receives electromagnetic radiation - Google Patents

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Abstract

The rolling element (4) comprises a sensor (6), which is arranged at the body of the rolling element, which emits and receives electromagnetic radiation, and determines a spectrum of the received electromagnetic radiation. The electromagnetic sensor is formed in a reflection geometry, particularly in a diffuse reflection geometry.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Wälzkörper nach Anspruch 1 für ein Lager, insbesondere für ein rotatives oder lineares Wälzlagers, sowie ein Lager nach Anspruch 7.The invention relates to a rolling element according to claim 1 for a bearing, in particular for a rotary or linear roller bearing, and a bearing according to claim 7.

Aus der Praxis ist bekannt, dass die Qualität des Schmiermittels die Betriebsbedingungen sowie die Lebensdauer eines geschmierten Lagers, insbesondere eines geschmierten rotativen oder linearen Wälzlagers, entscheidend beeinflussen kann. Es besteht daher ein Bedarf, die Qualität des Schmiermittels, insbesondere dessen chemische Zusammensetzung in ihrer zeitlichen und räumlichen Änderung, in einem Lagerinneren, zwischen den beiden Lagerringen des Lagers, zu erfassen und auszuwertenIt is known from practice that the quality of the lubricant can decisively influence the operating conditions as well as the service life of a lubricated bearing, in particular a lubricated rotary or linear rolling bearing. There is therefore a need to record and evaluate the quality of the lubricant, in particular its chemical composition in terms of its temporal and spatial changes, in a bearing interior, between the two bearing rings of the bearing

WO 2009/030202 A1 beschreibt einen Sensor, der ein Schmiermittel eines Lagers chemisch analysiert, indem ein Infrarot-Spektrum aufgenommen und ausgewertet ist. Der Sensor umfasst einen Sender für infrarote Strahlung sowie mindestens einen Empfänger für von dem Schmiermittel ausgesandte bzw. reflektierte infrarote Strahlung, so dass das Infrarot-Spektrum insbesondere im Bereich der C-H-Banden bzw. der C-O-Banden eine Aussage über die Qualität des Schmiermittels ermöglicht. Der Sender bzw. der oder die Empfänger sind so angeordnet, dass der von dem Sender ausgeleuchtete Bereich, dessen reflektierte oder emittierte Strahlung von dem mindestens einen Empfänger erfasst wird, also die Messstelle des Sensors, nahe der Laufbahn eines der beiden Lagerringe angeordnet ist. Hierzu sind der Sender sowie der mindestens eine Empfänger an dem Lagerring, insbesondere in einer in dem Korpus des Lagerrings vorgesehenen Bohrung, angeordnet. Hierbei ist nachteilig, dass die Bohrung das Material des Lagerrings abschnittsweise schwächt. Ungünstig ist weiter, dass eine Nachrüstung eines in Montagestellung befindlichen Lagers mit dem Sensor kaum möglich ist. Ungünstig ist ferner, die Messstelle unbeabsichtigt so gewählt sein kann, dass das an der Messstelle befindliche, von dem Sensor erfasste und analysierte Schmiermittel untypisch für das gesamte in dem Lager befindliche Schmiermittel ist, so dass die von dem ausgemessenen Schmiermittel abgeleiteten Aussagen über die Qualität des gesamten in dem Lager befindlichen Schmiermittels nicht zutreffend sein können. Insbesondere befindet sich zu den Seiten der Laufbahn nur wenig Schmiermittel, da das Schmiermittel durch die in der Laufbahn laufenden Wälzkörper sowie durch einen Wälzkörperkäfig von der Laufbahn tendenziell weg gefördert werden. WO 2009/030202 A1 describes a sensor that chemically analyzes a lubricant of a bearing by taking an infrared spectrum and evaluating it. The sensor comprises a transmitter for infrared radiation and at least one receiver for emitted or reflected by the lubricant infrared radiation, so that the infrared spectrum, in particular in the range of CH bands or CO bands allows a statement about the quality of the lubricant , The transmitter or the receiver or receivers are arranged such that the area illuminated by the transmitter, whose reflected or emitted radiation is detected by the at least one receiver, ie the measuring point of the sensor, is arranged close to the raceway of one of the two bearing rings. For this purpose, the transmitter and the at least one receiver are arranged on the bearing ring, in particular in a hole provided in the body of the bearing ring. A disadvantage here is that the bore weakens the material of the bearing ring in sections. Unfavorable is further that retrofitting a bearing located in the mounting position with the sensor is hardly possible. Another disadvantage is that the measuring point can be unintentionally chosen such that the lubricant located at the measuring point and detected and analyzed by the sensor is untypical of the entire lubricant in the bearing, so that the statements about the quality of the lubricant derived from the measured lubricant entire lubricant in the bearing may not be applicable. In particular, there is only a small amount of lubricant on the sides of the raceway, since the lubricant tends to be conveyed away from the raceway by the rolling elements running in the raceway and by a rolling element cage.

DE 10 2009 037 424.8 , angemeldet am 13. August 2009, beschreibt ein Lager mit einem Schmiermittelsensor, der einen Infrarotstrahlung abgebenden Sender und mindestens einen auf die Infrarotstrahlung ansprechenden Empfänger umfasst, wobei der Infrarotsensor innerhalb des Lagergehäuses angeordnet ist, beispielsweise in einer Ölwanne an einem Boden der Lageranordnung bzw. in oder an einer Schmiermittelaustrittsbohrung. DE 10 2009 037 424.8 , filed on August 13, 2009, describes a bearing having a lubricant sensor comprising an emitter emitting infrared radiation and at least one receiver responsive to the infrared radiation, wherein the infrared sensor is disposed within the bearing housing, for example in an oil pan at a bottom of the bearing assembly or in or on a lubricant outlet bore.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine günstige Anordnung eines Sensors, der elektromagnetische Strahlung aussendet und empfängt und ein Spektrum der empfangenen elektromagnetischen Strahlung ermittelt, innerhalb eines Lagers, insbesondere innerhalb eines rotativen oder linearen Wälzlagers, anzugeben.It is the object of the invention to specify a favorable arrangement of a sensor which emits and receives electromagnetic radiation and determines a spectrum of the received electromagnetic radiation within a bearing, in particular within a rotary or linear rolling bearing.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das genannte Lager, insbesondere für das rotative oder lineare Wälzlager, gelöst durch einen Wälzkörper nach Anspruch 1, wobei der Sensor an dem Korpus des Wälzkörpers angeordnet ist.This object is achieved for said bearing, in particular for the rotary or linear roller bearing, solved by a rolling element according to claim 1, wherein the sensor is arranged on the body of the rolling body.

Die Erfindung wird dabei im folgenden unter Bezugnahme auf einen Sensor erläutert, der einen Sender für elektromagnetische Strahlung, insbesondere für Infrarot-Strahlung, sowie mindestens einen Empfänger für elektromagnetische Strahlung, insbesondere für Infrarot-Strahlung, umfasst, wobei die von dem Empfänger erfasste Strahlung von einer Messstelle in dem Inneren des Lagers reflektiert bzw. ausgestrahlt wurde, und wobei die Messstelle von dem Sender ausgeleuchtet wird. Die Messstelle befindet sich dabei zwischen den beiden Lagerringen des Lagers, ggf. innerhalb eines von der Dichtung des Lagers abgeschlossenen Bereich.The invention will be explained below with reference to a sensor comprising a transmitter for electromagnetic radiation, in particular for infrared radiation, and at least one receiver for electromagnetic radiation, in particular for infrared radiation, wherein the radiation detected by the receiver of a measuring point was reflected or emitted in the interior of the bearing, and wherein the measuring point is illuminated by the transmitter. The measuring point is located between the two bearing rings of the bearing, possibly within a closed by the seal of the bearing area.

Der Wälzkörper führt bei dem Betrieb des Lagers eine Relativbewegung zu den beiden Lagerringen aus, so dass der an dem Wälzkörper angeordnete Sensor verschiedene Messstellen erfassen kann und somit ein gemitteltes Datenmaterial für die Analyse des Schmiermittels zur Verfügung steht. Der Wälzkörper entfaltet, insbesondere bei hohen Drehzahlen, eine Förderwirkung auf das Schmiermittel in dem Lager, so dass das geförderte Schmiermittel an dem Sensor derart vorbeigeführt wird, dass die Messstelle des Sensors so angeordnet ist, dass das geförderte Schmiermittel von dem Sensor erfasst wird. Es versteht sich, dass an dem Korpus des Wälzkörpers Förderstrukturen, beispielsweise Bohrungen, für das Schmiermittel vorgesehen sein können, so dass die Messstelle des Sensors die Bohrungen erfasst. Es versteht sich weiter, dass an dem Korpus des Wälzkörpers ein Mitnehmer oder ein Abstreifer für das Schmiermittel vorgesehen sein kann, die das Schmiermittel zu der Messstelle des Sensors fördern können. Es versteht sich ebenfalls, dass außerhalb des Korpus des Wälzkörpers, beispielsweise an einem der beiden Lagerringe oder an einer Dichtung des Lagers, ein Umlenkmittel vorgesehen sein kann, das Schmiermittel zu der Messstelle des Sensors hin fördert.During the operation of the bearing, the rolling element performs a relative movement to the two bearing rings, so that the sensor arranged on the rolling element can detect different measuring points and thus an averaged data material for the analysis of the lubricant is available. The rolling element unfolds, especially at high speeds, a conveying effect on the lubricant in the bearing, so that the conveyed lubricant is passed to the sensor such that the measuring point of the sensor is arranged so that the subsidized lubricant is detected by the sensor. It is understood that on the body of the rolling element conveying structures, such as holes, may be provided for the lubricant, so that the measuring point of the sensor detects the holes. It is further understood that a driver or a scraper for the lubricant can be provided on the body of the rolling body, which can promote the lubricant to the measuring point of the sensor. It is also understood that outside the body of the rolling body, for example on one of the two bearing rings or on a seal of the bearing, a deflection means may be provided which promotes lubricant to the measuring point of the sensor.

Es versteht sich ferner, dass der Sensor einen Lichtwellenleiter umfassen kann, wobei der Lichtwellenleiter die von dem Sender des Sensors abgegebene Strahlung führt und ein Austritt des Lichtwellenleiters der vorgesehenen Messstelle gegenüberliegend angeordnet sein kann. Durch den Lichtwellenleiter lässt sich die Messstelle beispielsweise an das Korpus des Wälzkörpers selbst legen, so dass Alterungsprozesse nicht nur des an dem Korpus anhaftenden Schmiermittels, sondern auch des Materials des Korpus des Wälzkörpers selbst erfassbar sind. Weiter lässt sich die Messstelle an einen der beiden Lagerringe oder an einen Käfig legen, der den Wälzkörper führt. Ebenfalls lässt sich die Messstelle an ein Dichtelement einer Dichtung des Lagers legen. Der Sensor erfasst dabei das zwischen dem Austritt des Lichtwellenleiters sowie der vorgesehenen Messstelle befindliche Schmiermittel, insbesondere das nahe dem Austritt bzw. das nahe dem Sender befindliche Schmiermittel, so dass das unmittelbar an dem Dichtelement, an dem Lagerring, an dem Wälzkörper oder an dem Korpus des Käfigs befindliche Schmiermittel nur teilweise zu dem Messergebnis beiträgt. Erfasst der Sensor, dass das an dem Dichtelement, an dem Lagerring oder dem Wälzkörper oder an dem Käfig anhaftende Schmiermittel im wesentlichen zu dem Messergebnis beiträgt, kann gefolgert werden, dass in dem Lager ein Schmiermittelmangel besteht, der eine kurzfristige Zufuhr von Schmiermittel erforderlich macht, da in unmittelbarer Nähe des Wälzkörpers zu wenig Schmiermittel vorhanden ist. Dies gilt ebenso für den Fall, dass kein Lichtwellenleiter vorgesehen ist, wobei in diesem Fall der Sender sowie der mindestens eine Empfänger auf eine gemeinsame Messstelle innerhalb des Lagers ausgerichtet sind. Es versteht sich weiter, dass mehr als ein Lichtwellenleiter vorgesehen ist, bzw. dass der Sender und der mindestens eine Empfänger mehr als eine gemeinsame Messstelle anmessen.It is further understood that the sensor may comprise an optical waveguide, wherein the optical waveguide leads the radiation emitted by the transmitter of the sensor and an exit of the optical waveguide may be arranged opposite the intended measuring point. By the optical waveguide, the measuring point can for example be placed on the body of the rolling element itself, so that aging processes can be detected not only of the adhering to the body lubricant, but also the material of the body of the rolling element itself. Furthermore, the measuring point can be placed on one of the two bearing rings or on a cage which guides the rolling elements. Likewise, the measuring point can be placed on a sealing element of a seal of the bearing. In this case, the sensor detects the lubricant present between the exit of the optical waveguide and the intended measuring point, in particular the lubricant located near the exit or the lubricant located near the transmitter, so that the directly on the sealing element, on the bearing ring, on the rolling element or on the body the lubricant contained in the cage only partially contributes to the measurement result. If the sensor detects that the lubricant adhering to the sealing element, to the bearing ring or the rolling element or to the cage substantially contributes to the measurement result, it can be inferred that there is a lack of lubricant in the bearing, which necessitates a short-term supply of lubricant, because in the immediate vicinity of the rolling element too little lubricant is present. This also applies to the case where no optical waveguide is provided, in which case the transmitter and the at least one receiver are aligned with a common measuring point within the bearing. It is further understood that more than one optical waveguide is provided, or that the transmitter and the at least one receiver measure more than one common measuring point.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der elektromagnetische Sensor in einer Reflektionsgeometrie, insbesondere in einer diffusen Reflektionsgeometrie, ausgebildet ist. Aufgrund der Reflektionsgeometrie lassen sich Sender und Empfänger des Sensors auf dem gleichen Bauteil, nämlich dem Korpus des Wälzkörpers, in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander, beispielsweise in einer kompakten Baueinheit zusammengefasst, anordnen.It is preferably provided that the electromagnetic sensor is formed in a reflection geometry, in particular in a diffuse reflection geometry. Due to the reflection geometry can be transmitter and receiver of the sensor on the same component, namely the body of the rolling element, in close spatial proximity to each other, for example, combined in a compact unit order.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Korpus des Wälzkörpers eine Bohrung umfasst, und dass der Sensor in der Bohrung aufgenommen ist. Der Sensor ist damit bauraumneutral angeordnet und wird durch die Bohrung mechanisch geschützt. Insbesondere lassen sich ein bereits vorhandener Wälzkörper durch einen mit dem Sensor versehenen Wälzkörper einfach austauschen, so dass sich das Lager nachrüsten lässt.It is preferably provided that the body of the rolling body comprises a bore, and that the sensor is received in the bore. The sensor is thus arranged space neutral and is mechanically protected by the hole. In particular, an already existing rolling element can be easily replaced by a rolling element provided with the sensor so that the bearing can be retrofitted.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Sensor 6 in dem Korpus des Wälzkörpers 4 versenkt angeordnet ist. Dabei bildet sich zwischen dem Sensor und den angrenzenden Flächenabschnitten eine Vertiefung aus, innerhalb derer sich Schmiermittel sammelt, das der Sensor analysiert, wobei das Schmiermittel regelmäßig ergänzt und erneuert wird. Ist insbesondere der Sensor in einer Bohrung aufgenommen, die entlang einer Drehachse des Korpus des Wälzkörpers ausgebildet ist, ist der Sensor in der Bohrung in Richtung der Drehachse versetzt angeordnet, so dass sich die Vertiefung zwischen der Berandung der Bohrung und dem Sensor ausbildet.It is preferably provided that the sensor 6 in the body of the rolling element 4 sunk. In this case, formed between the sensor and the adjacent surface portions of a recess within which collects lubricant that analyzed by the sensor, the lubricant is added regularly and renewed. In particular, if the sensor is accommodated in a bore which is formed along an axis of rotation of the body of the rolling body, the sensor is arranged offset in the bore in the direction of the axis of rotation, so that the depression between the boundary of the bore and the sensor is formed.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Sensor eine autarke Energiequelle aufweist. Der Sensor kann eine Batterie als Energiespeicher und damit autarke Energiequelle aufweisen, oder aber die zum Betrieb des Sensors erforderliche Energie aus der relativen Drehung der Lagerringe im Betrieb des Lagers gewinnen. Der Sensor kann weiter eine Koppelspule umfassen, so dass der Sensor von außen angesprochen werden und energetisch beaufschlagt werden kann.It is preferably provided that the sensor has a self-sufficient energy source. The sensor may have a battery as energy storage and thus self-sufficient energy source, or gain the energy required to operate the sensor from the relative rotation of the bearing rings during operation of the bearing. The sensor may further comprise a coupling coil, so that the sensor can be addressed from the outside and energized.

Der Sensor umfasst insbesondere eine Antenne, mittels derer der Sensor Daten übermitteln bzw. Signale empfangen kann.In particular, the sensor comprises an antenna by means of which the sensor can transmit data or receive signals.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Temperatursensor an dem Korpus des Wälzkörpers befestigt ist. Der Temperatursensor kann baulich in den Sensor integriert sein, insbesondere kann das von dem Sensor empfangene elektromagnetische Spektrum dahingehend analysiert werden, die Temperatur der empfangenen Strahlung zu ermitteln. Damit lässt sich die in dem Lager im Betrieb auftretende Temperatur erfassen, die eine zusätzliche Information über die vorgesehene Lebensdauer des Schmiermittels liefert. Weiter lassen sich die mechanischen Belastungen beispielsweise eine Kunststoff-Käfigs ermitteln, dessen Material von der Temperatur abhängige mechanische Eigenschaften aufweist.It is preferably provided that a temperature sensor is attached to the body of the rolling element. The temperature sensor can be structurally integrated into the sensor, in particular the electromagnetic spectrum received by the sensor can be analyzed to determine the temperature of the received radiation. This can detect the temperature occurring in the bearing during operation, which provides additional information about the intended life of the lubricant. Furthermore, the mechanical loads, for example a plastic cage, whose material has temperature-dependent mechanical properties can be determined.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.Further advantages and features will become apparent from the dependent claims and from the following description of a preferred embodiment of the invention.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.The invention will be described and explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

1 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzkörpers in einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lagers, und 1 shows a plan view of an embodiment of a rolling element according to the invention in an embodiment of a bearing according to the invention, and

2 zeigt eine ausschnittsweise vergrößerte Querschnittsansicht der Ausführungsbeispiele aus 1, entlang der Schnittlinie A-A aus 1 2 shows a fragmentary enlarged cross-sectional view of the embodiments 1 , along the section line AA 1

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt ein als radiales Wälzlager ausgebildetes Lager 1, das einen ersten Lagerring 2 sowie einen zweiten Lagerring 3 umfasst. Das Lager 1 umfasst weiter mehrere Wälzkörper, deren einer mit dem Bezugszeichen ,4' versehen ist, sowie einen Käfig 5 zur Führung der Wälzkörper 4. Das Korpus des Käfigs 5 ist dabei aus einem Kunststoff hergestellt. 1 shows a designed as a radial roller bearing 1 that has a first bearing ring 2 and a second bearing ring 3 includes. The warehouse 1 further comprises a plurality of rolling elements, one of which by the reference numeral, 4 'is provided, as well as a cage 5 for guiding the rolling elements 4 , The body of the cage 5 is made of a plastic.

An dem Korpus des Wälzkörpers 4 ist ein Sensor 6 angeordnet, insbesondere an einem Ende einer als Durchgangsbohrung ausgebildeten Bohrung 10 in dem hohlzylindrischen Korpus des Wälzkörpers 4 mittels einer Klebung befestigt, wobei der Sensor 6 einen Sender umfasst, der elektromagnetische Strahlung, insbesondere Infrarot-Strahlung, aussendet, sowie mehrere Empfänger, die Infrarot-Strahlung empfangen und auf die Infrarot-Strahlung ansprechen, so dass der Sensor 6 ein Infrarot-Spektrum liefert. Der Sender sowie die Empfänger sind zu einer baulichen Einheit zusammengefasst und so zueinander gerichtet, dass der Sender eine Messstelle in dem Lager 1 bestrahlt, deren reflektierte bzw. abgestrahlte Infrarotstrahlung von dem Empfängern des Sensors 6 empfangen wird. Der Sensor 6 ist damit in einer Reflektionsgeometrie, insbesondere in einer diffusen Reflektionsgeometrie, angeordnet, wie sie als DRIFT-Geometrie bekannt ist, mit dem Unterschied, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Spektrum nicht durch Fourier-Transformation aus den Messwerten berechnet ist.On the body of the rolling element 4 is a sensor 6 arranged, in particular at one end of a bore formed as a through hole 10 in the hollow cylindrical body of the rolling element 4 attached by means of a bond, the sensor 6 a transmitter that emits electromagnetic radiation, in particular infrared radiation, and a plurality of receivers that receive infrared radiation and respond to the infrared radiation, so that the sensor 6 provides an infrared spectrum. The transmitter and the receiver are combined to form a structural unit and directed towards each other so that the transmitter has a measuring point in the warehouse 1 irradiated, whose reflected or radiated infrared radiation from the receiver of the sensor 6 Will be received. The sensor 6 is thus arranged in a reflection geometry, in particular in a diffuse reflection geometry, as is known as DRIFT geometry, with the difference that in the present exemplary embodiment the spectrum is not calculated by Fourier transformation from the measured values.

2 zeigt eine Querschnittsansicht zu 1, wobei die Schnittachse in dem dargestellten Ausschnitt so gelegt ist, dass der Sensor 6 im Schnitt gezeigt ist. Das Lager 1 umfasst eine Dichtung mit einem Dichtelement 7, das den zwischen den Lagerringen 2, 3 gebildeten Zwischenraum überdeckt. Der Sender und die Empfänger des Sensors 6 sind so ausgerichtet, dass die von dem Sender ausgeleuchtete Messstelle nahe eines Abschnittes der auf den Käfig 5 weisenden Seite des Dichtelementes 7 angeordnet ist. Die Empfänger ermitteln daher reflektierte sowie ausgesandte Strahlung, desjenigen Anteils an Schmiermittel, das zwischen dem Sensor 6 sowie dem Dichtelement 7 vorhanden ist. Dabei überlagert sich ein Absorptionsanteil von nahe dem Sensor 6 vorgesehenen Schmiermittel 8, das in der von der kreisringförmigen Stirnfläche 11 der Bohrung 10 umgrenzten Vertiefung angeordnet ist, mit einem Anteil von nahe dem Dichtelement 7 vorgesehenen Schmiermittel 9. Im Fall einer Mangelschmierung fällt der Anteil des nahe dem Sensor 6 angeordneten Schmiermittels 8 in dem Spektrum ab und nur das nahe dem Dichtelement 7 vorgesehene Schmiermittel 9 trägt wesentlich zu dem resultierenden Spektrum bei. Aufgrund der Änderung des Spektrums lässt sich dann eine Mangelschmierung erfassen. 2 shows a cross-sectional view 1 , wherein the cutting axis is placed in the illustrated section so that the sensor 6 shown in section. The warehouse 1 includes a seal with a sealing element 7 that between the bearing rings 2 . 3 covered gap formed. The transmitter and the receiver of the sensor 6 are aligned so that the spot illuminated by the transmitter near a section of the cage 5 facing side of the sealing element 7 is arranged. The receivers therefore detect reflected and emitted radiation, that portion of lubricant that is between the sensor 6 and the sealing element 7 is available. In this case, an absorption portion of near the sensor superimposed 6 provided lubricant 8th which is in the of the annular end face 11 the bore 10 bounded recess is arranged, with a proportion of close to the sealing element 7 provided lubricant 9 , In the case of deficient lubrication, the proportion of near the sensor falls 6 arranged lubricant 8th in the spectrum and only near the sealing element 7 provided lubricant 9 contributes significantly to the resulting spectrum. Due to the change in the spectrum can then detect a lack of lubrication.

Der Sensor 6 ist in der Bohrung 10 bezogen auf eine kreisringförmige Stirnfläche 11 entlang einer Drehachse 12 des Korpus des Wälzkörpers 4 versetzt angeordnet, derart, dass der Sensor 6 nicht bündig mit der Stirnfläche 11 abschließt, sondern eine Vertiefung gebildet wird, in der sich Schmiermittel in unmittelbarer Nähe des Sensors 6 sammelt. Der Sensor 6 ist damit bezogen auf das hohlzylindrische Korpus des Wälzkörpers 4 versenkt angeordnet.The sensor 6 is in the hole 10 based on an annular end face 11 along a rotation axis 12 the body of the rolling element 4 arranged offset, such that the sensor 6 not flush with the face 11 but forms a depression in which lubricant is in the immediate vicinity of the sensor 6 collects. The sensor 6 is thus based on the hollow cylindrical body of the rolling element 4 sunk.

Der Sender des Sensors 6 ist bezogen auf die Drehachse 12 des Wälzkörpers 4 versetzt angeordnet, so dass bei der Drehung des Wälzkörpers 4 um die Drehachse 12 die Messstelle des Sensors 6 eine größere Fläche überstreicht und auch ein betriebsbedingt auftretender Schlupf des Wälzkörpers 4 das Messergebnis des Sensors 6 nicht wesentlich beeinträchtigt. Das Ende der Bohrung in dem Korpus des Wälzkörpers 4 ist zu der nach innen weisenden Seite des Dichtelementes 7 ausgerichtet, so dass nur ein kurzer Abstand von dem Sensor 6 zu der Messstelle an dem Dichtelement 7 vorgesehen ist.The transmitter of the sensor 6 is related to the axis of rotation 12 of the rolling element 4 staggered so that upon rotation of the rolling element 4 around the axis of rotation 12 the measuring point of the sensor 6 a larger area sweeps over and also an operationally occurring slip of the rolling element 4 the measurement result of the sensor 6 not significantly affected. The end of the hole in the body of the rolling element 4 is to the inwardly facing side of the sealing element 7 aligned, leaving only a short distance from the sensor 6 to the measuring point on the sealing element 7 is provided.

An dem dem Sensor 6 gegenüberliegenden Ende der Bohrung 10 in dem Korpus des Wälzkörpers 4 kann ein bildlich nicht dargestelltes Gegengewicht vorgesehen sein, das ein Taumeln des Wälzkörpers 4 aufgrund der durch den Sensor 6 bewirkten Unwucht unterdrückt. Es versteht sich, dass die den Sensor 6 aufnehmende Bohrung 10 auch als Sacklochbohrung ausgebildet sein kann.At the the sensor 6 opposite end of the bore 10 in the body of the rolling element 4 may be provided a pictorial not shown counterweight, which is a tumbling of the rolling element 4 due to the through the sensor 6 caused imbalance suppressed. It is understood that the the sensor 6 receiving bore 10 can also be designed as a blind hole.

Der Sensor 6 weist weiter eine bildlich nicht dargestellte autarke Energiequelle auf, nämlich eine miniaturisierte Batterie, die auf dem Steg 10 angeordnet ist. Die Batterie wird von einem Generator gespeist, der aus der gegenseitigen Drehung der Lagerringe 2, 3 Energie gewinnt. Die Batterie wird weiter extern gespeist, beispielsweise, wenn der Sensor 6 durch Funk abgefragt wird. Der Sensor 6 weist damit weiter eine Antenne auf, die ebenfalls an dem Wälzkörper 4 angeordnet ist.The sensor 6 also has a self-contained energy source, not pictorially shown, namely a miniaturized battery on the bridge 10 is arranged. The battery is powered by a generator resulting from the mutual rotation of the bearing rings 2 . 3 Energy wins. The battery will continue to be powered externally, for example, if the sensor 6 is queried by radio. The sensor 6 thus further has an antenna, which also on the rolling elements 4 is arranged.

An dem Korpus des Wälzkörpers 4 ist weiter ein bildlich nicht dargestellter Temperatursensor angeordnet; dieser Temperatursensor ist in den Sensor 6 baulich integriert aufgenommen.On the body of the rolling element 4 is further arranged a graphically unillustrated temperature sensor; this temperature sensor is in the sensor 6 structurally integrated added.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lagercamp
22
erster Lagerringfirst bearing ring
33
zweiter Lagerringsecond bearing ring
44
Wälzkörperrolling elements
55
KäfigCage
66
Sensorsensor
77
Dichtelementsealing element
88th
Schmiermittel nahe Sensor 6 Lubricant near sensor 6
99
Schmiermittel nahe Dichtelement 7 Lubricant near sealing element 7
1010
Bohrungdrilling
1111
Stirnflächeface
1212
Drehachseaxis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2009/030202 A1 [0003] WO 2009/030202 A1 [0003]
  • DE 102009037424 [0004] DE 102009037424 [0004]

Claims (7)

Wälzkörper eines Lagers (1), insbesondere eines rotativen oder linearen Wälzlagers, umfassend ein Korpus des Wälzkörpers (4), gekennzeichnet durch einen an dem Korpus des Wälzkörpers (4) angeordneten Sensor (6), der elektromagnetische Strahlung aussendet und empfängt und ein Spektrum der empfangenen elektromagnetischen Strahlung ermittelt.Rolling elements of a bearing ( 1 ), in particular a rotary or linear roller bearing, comprising a body of the rolling element ( 4 ), characterized by a on the body of the rolling body ( 4 ) arranged sensor ( 6 ) which emits and receives electromagnetic radiation and detects a spectrum of the received electromagnetic radiation. Wälzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Sensor (6) in einer Reflektionsgeometrie, insbesondere in einer diffusen Reflektionsgeometrie, ausgebildet ist.Rolling element according to claim 1, characterized in that the electromagnetic sensor ( 6 ) is formed in a reflection geometry, in particular in a diffuse reflection geometry. Wälzkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Korpus des Wälzkörpers (4) eine Bohrung (10) umfasst, und dass der Sensor (6) in der Bohrung (10) aufgenommen ist.Rolling element according to claim 1 or 2, characterized in that the body of the rolling element ( 4 ) a hole ( 10 ) and that the sensor ( 6 ) in the hole ( 10 ) is recorded. Wälzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) in dem Korpus des Wälzkörpers (4) versenkt angeordnet ist.Rolling element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor ( 6 ) in the body of the rolling element ( 4 ) is sunk. Wälzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) eine autarke Energiequelle aufweist.Rolling element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor ( 6 ) has a self-sufficient energy source. Wälzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor an dem Korpus des Wälzkörpers (4) befestigt ist.Rolling element according to one of claims 1 to 5, characterized in that a temperature sensor on the body of the rolling body ( 4 ) is attached. Lager, insbesondere rotatives oder lineares Wälzlager, umfassend einen Wälzkörper (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Bearing, in particular a rotary or linear rolling bearing, comprising a rolling element ( 4 ) according to one of claims 1 to 6.
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