DE102014203517A1 - Rolling bearings with an integrated angle measuring device - Google Patents

Rolling bearings with an integrated angle measuring device Download PDF

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Günter Schmid
Jörg-Oliver Hestermann
Andreas Frühwald
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager (1, 17) mit einer integrierten Winkelmesseinrichtung, einem Lagerinnenring (19), einem Lageraußenring (18) und dazwischen angeordneten Wälzkörpern (8, 9, 10, 20), sowie mit einer ringförmigen Maßverkörperung (7, 22), die einem wenigstens einen Sensor aufweisenden Messkopf (11) gegenüberliegt, wobei zwischen dem Messkopf (11) und der Maßverkörperung (7, 22) ein festgelegter Abstand eingestellt ist. Erfindungsgemäß ist der Messkopf (11) mittels eines Adapters (12) an einer feststehenden Komponente des Wälzlagers (1, 17) befestigt.The invention relates to a roller bearing (1, 17) with an integrated angle measuring device, a bearing inner ring (19), a bearing outer ring (18) and between them arranged rolling elements (8, 9, 10, 20), and with an annular measuring scale (7, 22). which lies opposite a measuring head (11) having at least one sensor, wherein a defined distance is set between the measuring head (11) and the material measure (7, 22). According to the invention, the measuring head (11) is fastened by means of an adapter (12) to a stationary component of the roller bearing (1, 17).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einer integrierten Winkelmesseinrichtung, einem Lagerinnenring, einem Lageraußenring und dazwischen angeordneten Wälzkörpern und einer ringförmigen Maßverkörperung, die einem wenigstens einen Sensor aufweisenden Messkopf gegenüberliegt, wobei zwischen dem Messkopf und der Maßverkörperung ein festgelegter Abstand eingestellt ist.The invention relates to a rolling bearing with an integrated angle measuring device, a bearing inner ring, a bearing outer ring and arranged therebetween rolling elements and an annular measuring scale, which faces a sensor having at least one sensor head, wherein between the measuring head and the material measure a fixed distance is set.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Derartige Wälzlager mit integrierter Winkelmesseinrichtung werden für spielfreie Lagerungen mit genauem Rundlauf eingesetzt. Anwendungsbeispiele sind spanende Werkzeugmaschinen mit Rundtischen, Rundachslagerungen in Gabelfräsköpfen, die Lagerung von Schwenkbrücken sowie Fräsbearbeitungsköpfe in Drehmaschinen.Such rolling bearings with integrated angle measuring device are used for backlash-free bearings with precise concentricity. Application examples include cutting machine tools with rotary tables, round axle bearings in fork milling heads, the mounting of swivel bridges and milling heads in lathes.

Von der Anmelderin werden Wälzlager mit integrierter Winkelmesseinrichtung des Typs INA YRTM hergestellt. Ein entsprechendes Wälzlager ist aus der DE 196 40 895 A1 bekannt. Dieses Wälzlager umfasst einen Lagerinnenring, einen Lageraußenring und dazwischen angeordnete Wälzkörper, sowie eine Drehzahlmesseinrichtung umfassend einen Messwertsensor und einen Messwertgeberring, der an einem der Lagerringe befestigt ist. An der Außenmantelfläche des Geberrings ist eine umlaufende Maßverkörperung angeordnet. Obwohl sich derartige Wälzlager mit integrierter Winkelmesseinrichtung seit langer Zeit bewährt haben, ist es erforderlich, dass zwischen dem wenigstens einen im Mess-kopf angebrachten Sensor und der Maßverkörperung ein definierter Abstand präzise eingestellt werden muss. Nur wenn dieser Abstand innerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs liegt, werden fehlerfreie elektrische Winkelsignale erhalten. Die Qualität dieser elektrischen Messsignale ist sowohl von dem statischen Abstand abhängig, als auch von dynamischen Abstandsschwankungen, die auf Rundlaufungenauigkeiten beruhen.The applicant produces rolling bearings with integrated INA YRTM angle measuring device. A corresponding rolling bearing is from the DE 196 40 895 A1 known. This rolling bearing comprises a bearing inner ring, a bearing outer ring and rolling bodies arranged therebetween, and a rotational speed measuring device comprising a measured value sensor and a transducer ring, which is fastened to one of the bearing rings. On the outer lateral surface of the encoder ring a circumferential measuring scale is arranged. Although such roller bearings with integrated angle measuring device have been proven for a long time, it is necessary that a defined distance must be set precisely between the at least one sensor mounted in the measuring head and the material measure. Only when this distance is within a certain tolerance range, error-free electrical angle signals are obtained. The quality of these electrical measurement signals is dependent both on the static distance, as well as dynamic distance fluctuations, which are based on concentricity inaccuracies.

Bei Wälzlagern des Typs INA YRTM erfolgt die Abstandseinstellung mit Hilfe von Abstimmfolien, die genaue Vorgehensweise ist beispielsweise in der Publikation MON 18 der Schaeffler KG mit dem Titel „Axial-Radiallager mit integriertem Winkel-Mess-System, Inbetriebnahme- und Diagnoseanleitung“ beschrieben. Zur Abstandseinstellung werden die Abstimmfolien unter eine Anschraubfläche gelegt, wodurch der Messspalt eingestellt werden kann. Zur Kontrolle des Abstands werden ein PC, ein Schnittstellenkabel zum Verbinden des Mess-systems mit dem PC, sowie eine spezielle Software benötigt, mit deren Hilfe der Messspalt elektrisch über die Signalstärke gemessen wird. Häufig sind mehrere Korrekturdurchgänge erforderlich, bis der gewünschte statische und dynamische Abstand präzise eingestellt ist. Derartige herkömmliche Wälzlager mit integrierter Winkelmesseinrichtung verursachen somit einen beträchtlichen Aufwand für die Komponenten wie PC, Schnittstellenkabel und Software, die für die Kalibrierung benötigt werden, ebenso wird der hohe Zeitaufwand für eine exakte Einstellung des Abstands als nachteilig angesehen.In rolling bearings type INA YRTM the distance adjustment is done with the help of tuning foils, the exact procedure is for example in the publication MON 18 Schaeffler KG with the title "Axial radial bearing with integrated angle measuring system, commissioning and diagnostic instructions" described. For distance adjustment, the tuning foils are placed under a mounting surface, whereby the measuring gap can be adjusted. To control the distance, a PC, an interface cable for connecting the measuring system to the PC, as well as special software are needed, with the aid of which the measuring gap is measured electrically via the signal strength. Often, multiple correction passes are required until the desired static and dynamic distance is precisely set. Such conventional rolling bearings with integrated angle measuring device thus cause considerable expense for the components such as PC, interface cable and software, which are required for the calibration, as well as the high time required for an exact adjustment of the distance as disadvantageous.

Von der Firma Cytec wird ein Messsystem unter der Bezeichnung CyRT/M angeboten, dort erfolgt die Einstellung des Messspalts mittels einer Distanzfolie, d. h. zwischen dem Messkopf und der Maßverkörperung wird eine Folie mit vorgegebener Stärke beigelegt. Der Messkopf wird anschließend von Hand angedrückt und festgeschraubt, danach wird die Folie wieder herausgezogen. Nachteilig ist dabei, dass der Messspalt im eingebauten Zustand des Lagers zumeist nicht oder nur sehr schwer zugänglich ist. Es kann auch vorkommen, dass die Folie nach dem Festschrauben des Messkopfes im Spalt festklemmt und nur durch erneutes Lösen der Verschraubung wieder entfernbar ist. Somit ist eine genaue und ordnungsgemäße Einstellung des Messspalts auch bei diesem System nur mit großem Aufwand möglich.From the company Cytec a measuring system under the name CyRT / M is offered, there the adjustment of the measuring gap by means of a distance foil, d. H. Between the measuring head and the material measure, a film with a specified thickness is enclosed. The measuring head is then pressed by hand and tightened, then the film is pulled out again. The disadvantage here is that the measuring gap in the installed state of the bearing is usually not or only very difficult to access. It can also happen that the film clamps in the gap after tightening the measuring head and can only be removed again by loosening the screw connection again. Thus, an accurate and proper adjustment of the measuring gap is also possible with this system only with great effort.

Eine mögliche Fehlerursache beruht darauf, dass die Fläche, beispielsweise eine Zylindermantelfläche, auf der die Maßverkörperung (Winkelteilung) aufgebracht ist, eine Rundlaufabweichung zum Mittelpunkt des Wälzlagers aufweisen kann. Dadurch wird ein Winkelmessfehler hervorgerufen, der proportional zur Rundlaufabweichung ist und mit zunehmender Rundlaufabweichung ansteigt. Dieser Messfehler erster Ordnung kann bei einer Abtastung mit einem Messkopf nicht festgestellt und somit nicht ausgeglichen oder kompensiert werden. Eine Kompensation dieses Messfehlers wäre nur mit einer Zweikopfabtastung möglich, die jedoch aufgrund des zweiten Messkopfes aufwendig und teuer ist.A possible cause of the error is based on the fact that the surface, for example a cylinder jacket surface on which the material measure (angular division) is applied, can have a runout deviation from the center of the rolling bearing. This causes an angle measurement error that is proportional to the runout and increases with increasing runout. This first-order measurement error can not be detected during a scan with a measuring head and thus can not be compensated or compensated. A compensation of this measurement error would only be possible with a two-head scanning, which is complicated and expensive due to the second measuring head.

Die herkömmlichen Wälzlager mit integrierter Winkelmesseinrichtung weisen somit den Nachteil auf, dass die erforderliche kundenseitige präzise Einstellung des Abstands zwischen Messkopf und Maßverkörperung aufwendig und somit teuer ist.The conventional rolling bearings with integrated angle measuring device thus have the disadvantage that the required customer-side precise adjustment of the distance between the measuring head and measuring scale is complicated and thus expensive.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Wälzlager mit einer integrierten Winkelmesseinrichtung anzugeben, deren Rundlaufabweichung verringert ist.Based on the disadvantages of the known prior art, the invention is therefore based on the object to provide a rolling bearing with an integrated angle measuring device whose runout is reduced.

Beschreibung der Erfindung Description of the invention

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Wälzlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Messkopf mittels eines Adapters an einer feststehenden Komponente des Wälzlagers befestigt ist.To solve this problem is provided according to the invention in a rolling bearing of the type mentioned that the measuring head is attached by means of an adapter to a fixed component of the bearing.

Dadurch, dass die Maßverkörperung an einer Fläche der drehbaren Komponente des Wälzlagers angeordnet ist, ist gewährleistet, dass keine Rundlaufabweichung zwischen Maßverkörperung und der drehbaren Komponente des Wälzlagers vorhanden ist. Die Anbringung des Messkopfes mittels des Adapters an der feststehenden Komponente des Wälzlagers ermöglicht eine hochpräzise Einstellung des Abstands im Rahmen der Herstellung des Wälzlagers. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Tatsache, dass die Maßverkörperung und das Wälzlager, insbesondere die mit der Maßverkörperung verbundene Komponente des Wälzlagers, häufig eine Rundlaufabweichung besitzen, bisher zu Fehlern geführt hat. Indem die Komponente des Wälzlagers und die Maßverkörperung dieselbe Rundlaufgenauigkeit wie die Komponente des Wälzlagers aufweisen, entfällt diese Fehlerquelle. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Wälzlager den Vorteil auf, dass der benötigte festgelegte Abstand zwischen dem Messkopf und der Maßverkörperung bereits im Rahmen der Herstellung herstellerseitig justiert werden kann. Beim Einbau des erfindungsgemäßen Wälzlagers, beispielsweise in einen Rundtisch einer Werkzeugmaschine, entfällt ein nachträgliches Einstellen des Spalts und damit eine Kalibrierung des Messkopfes. Auf diese Weise kann der bisher erforderliche beträchtliche Arbeitsaufwand für die individuelle Justierung des Abstands bei jedem einzelnen Wälzlager entfallen. Somit ermöglicht die Erfindung eine beträchtliche Arbeitseinsparung, da die Winkelmesseinrichtung, umfassend den Messkopf und die Maßverkörperung, bereits vorab eingestellt wird, so dass auf eine individuelle Justierung oder Kalibrierung verzichtet werden kann. Dem Kunden wird somit ein einbaufertiges System zur Verfügung gestellt, das eine hohe Messgenauigkeit gewährleistet.Characterized in that the measuring graduation is arranged on a surface of the rotatable component of the rolling bearing, it is ensured that no concentricity deviation between measuring scale and the rotatable component of the rolling bearing is present. The attachment of the measuring head by means of the adapter to the fixed component of the rolling bearing allows a high-precision adjustment of the distance in the context of the production of the rolling bearing. The invention is based on the recognition that the fact that the material measure and the rolling bearing, in particular the associated with the material measure component of the rolling bearing, often have a runout, so far has led to errors. By having the component of the rolling bearing and the material measure the same concentricity as the component of the rolling bearing, eliminating this source of error. In addition, the rolling bearing according to the invention has the advantage that the required fixed distance between the measuring head and the material measure can already be adjusted by the manufacturer during production. When installing the rolling bearing according to the invention, for example in a rotary table of a machine tool, eliminating a subsequent adjustment of the gap and thus a calibration of the measuring head. In this way, the previously required considerable amount of work for the individual adjustment of the distance can be omitted in each individual rolling bearing. Thus, the invention allows a considerable labor saving, since the angle measuring device, comprising the measuring head and the material measure, is already set in advance, so that can be dispensed with an individual adjustment or calibration. The customer is thus provided with a ready-to-install system that ensures high measuring accuracy.

Bei dem erfindungsgemäßen Wälzlager kann die Maßverkörperung an einer Fläche einer drehbaren Komponente des Wälzlagers, insbesondere an einer Mantelfläche, angeordnet sein.In the rolling bearing according to the invention, the material measure can be arranged on a surface of a rotatable component of the rolling bearing, in particular on a lateral surface.

Der Messkopf und der zugehörige Adapter sind geometrisch auf die Abmessungen der Komponenten des Wälzlagers abgestimmt und eingestellt. Dadurch ergibt sich ein definierter Anschlag, eine genaue Anschraubposition und ein definierter Messspalt, so dass keine aufwendige Einstellung des Spalts, beispielsweise mittels Abstimmscheiben, erforderlich ist. Der Messkopf und der Adapter sind so geformt, dass durch deren Verbindung die gewünschte Position des Messkopfes sicher und benutzerfreundlich fixiert wird. Bei Bedarf kann ein Messkopf einfach durch einen Anwender ausgetauscht werden, da dazu keine Kenntnisse bezüglich der Einstellung des Messspalts erforderlich sind. Im Rahmen der Herstellung kann es bei dem erfindungsgemäßen Wälzlager vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen dem Messkopf und der Maßverkörperung mittels einer Lehre eingestellt ist. Somit genügt es, einen an dem Abstand bzw. die Maßverkörperung angepassten Adapter vorzusehen, mittels dem der Messkopf befestigt wird. Durch das Einstellen des Abstands mittels der Lehre entfällt eine jeweils individuelle Justierung jedes einzelnen Wälzlagers, wie sie bislang erforderlich war.The measuring head and the associated adapter are geometrically tuned and adjusted to the dimensions of the components of the rolling bearing. This results in a defined stop, a precise Anschraubposition and a defined measuring gap, so that no complicated adjustment of the gap, for example by means of tuning discs, is required. The measuring head and the adapter are shaped so that the desired position of the measuring head is securely and user-friendly fixed by their connection. If necessary, a measuring head can be easily replaced by a user, as this requires no knowledge of the setting of the measuring gap. In the context of production, it may be provided in the rolling bearing according to the invention, that the distance between the measuring head and the material measure is set by means of a teaching. Thus, it is sufficient to provide a matched to the distance or the material measure adapter, by means of which the measuring head is attached. By adjusting the distance by means of the teaching eliminates each individual adjustment of each rolling bearing, as previously required.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass der Messkopf in Axialrichtung oder in Radialrichtung an dem Adapter befestigt ist. Insbesondere kann der Messkopf mit dem Adapter verschraubt sein. Durch die mehreren Anbringungsmöglichkeiten kann das erfindungsgemäße Wälzlager einfach an unterschiedliche Einbausituationen angepasst werden.It is also within the scope of the invention that the measuring head is attached to the adapter in the axial direction or in the radial direction. In particular, the measuring head can be screwed to the adapter. Due to the multiple mounting options rolling bearing according to the invention can be easily adapted to different installation situations.

Gemäß einer zweiten Ausführung des erfindungsgemäßen Wälzlagers kann es vorgesehen sein, dass die Maßverkörperung an einem fest mit einer drehbaren Komponente des Wälzlagers verbundenen Anbauteil angebracht ist. Vorzugsweise ist das Anbauteil mit der drehbaren Komponente des Wälzlagers, insbesondere einem Lagerinnenring, verschraubt. Das vorzugsweise rotationssymmetrische Anbauteil weist an einer Außenfläche die Maßverkörperung auf. Das Anbauteil kann vom Hersteller des Wälzlagers mit sehr hoher Präzision gefertigt werden, dasselbe gilt für den Adapter, mit dem der Messkopf an der feststehenden Komponente des Wälzlagers befestigt ist. Somit kann der benötigte Abstand zwischen Maßverkörperung und Messkopf bei der Herstellung des Wälzlagers mit der benötigten Genauigkeit erzeugt werden.According to a second embodiment of the rolling bearing according to the invention, it can be provided that the measuring graduation is attached to a permanently connected to a rotatable component of the rolling bearing attachment. Preferably, the attachment is bolted to the rotatable component of the rolling bearing, in particular a bearing inner ring. The preferably rotationally symmetrical attachment has the material measure on an outer surface. The attachment can be made by the manufacturer of the rolling bearing with very high precision, the same applies to the adapter with which the measuring head is attached to the fixed component of the bearing. Thus, the required distance between measuring scale and measuring head can be generated in the production of the rolling bearing with the required accuracy.

Für unterschiedliche Typen des erfindungsgemäßen Wälzlagers kann der gleiche Messkopf verwendet werden, wodurch die Variantenvielfalt reduziert wird. Ebenso ist eine Anpassung der Position des Messkopfes an kundenspezifische Anforderungen durch einen individuellen, kundenspezifischen Adapter einfach möglich. Diese Anpassung kann schneller und kostengünstiger als eine Modifikation des Messkopfes erfolgen. Das Vorsehen des Anbauteils weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass die Position des Messkopfes optimal an den zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst werden kann, die Anordnung des Messkopfes ist nicht von der Größe und Form von Außenflächen oder Anschlägen der Lagerringe abhängig.For different types of rolling bearing of the invention, the same measuring head can be used, whereby the variety of variants is reduced. Similarly, an adjustment of the position of the measuring head to customer-specific requirements by an individual, custom adapter is easily possible. This adaptation can be done faster and cheaper than a modification of the measuring head. The provision of the attachment further has the advantage that the position of the measuring head can be optimally adapted to the available space, the arrangement of the measuring head is not dependent on the size and shape of outer surfaces or attacks of the bearing rings.

Das erfindungsgemäße Wälzlager ermöglicht eine Rundlaufgenauigkeit zwischen der ortsfesten Komponente des Lagers und der Maßverkörperung in einer Größenordnung von weniger als 1/100 mm. The rolling bearing according to the invention allows a concentricity between the fixed component of the bearing and the material measure in the order of less than 1/100 mm.

Das erfindungsgemäße Wälzlager ermöglicht durch die direkte und steife Anbringung der Maßverkörperung am drehbaren Lagerring und des Messkopfes an dem feststehenden Lagerring eine hochgenaue Winkelmessung, die unempfindlich gegenüber Dehnungen, Verkippungen und Schwingungen der umliegenden mechanischen Strukturkomponenten ist.The rolling bearing according to the invention allows by the direct and rigid attachment of the measuring graduation on the rotatable bearing ring and the measuring head to the stationary bearing ring a highly accurate angle measurement, which is insensitive to strains, tilting and vibration of the surrounding mechanical structural components.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Das erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagers wird nachfolgend in zwei bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The inventively embodied rolling bearing is explained below in two preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 ein Detail eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer geschnittenen Ansicht; und 1 a detail of a first embodiment of a rolling bearing according to the invention in a sectional view; and

2 ein Detail eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer geschnittenen Ansicht. 2 a detail of a second embodiment of a rolling bearing according to the invention in a sectional view.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt eine geschnittene Ansicht eines Wälzlagers 1, mit einer drehbaren Komponente 2, bestehend aus einer Wellenscheibe 3 und einen fest damit verbundenen Winkelring 4. Daneben umfasst das Wälzlager 1 eine feststehende Gehäusescheibe 5, die mit einem Grundgestell einer de Gehäusescheibe 5, die mit einem Grundgestell einer Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) fest verschraubt ist. Die drehbare Komponente 2, genauer gesagt der Winkelring 4, weist eine Zylindermantelfläche 6 auf, auf der eine Maßverkörperung 7 aufgebracht ist. Die Maßverkörperung 7 rotiert mit der drehbaren Komponente 2 des Wälzlagers 1. Zwischen der drehbaren Komponente 2 und der Gehäusescheibe 5 sind Wälzkörper 8, 9, 10 angeordnet. 1 shows a sectional view of a rolling bearing 1 , with a rotating component 2 consisting of a wave washer 3 and a fixedly connected angle ring 4 , In addition, the rolling bearing includes 1 a fixed housing washer 5 that with a base frame of a de housing disc 5 which is firmly bolted to a base frame of a machine tool (not shown). The rotatable component 2 , more precisely, the angle ring 4 , has a cylinder jacket surface 6 on, on which a material measure 7 is applied. The measuring standard 7 rotates with the rotatable component 2 of the rolling bearing 1 , Between the rotatable component 2 and the housing disc 5 are rolling elements 8th . 9 . 10 arranged.

In 1 erkennt man, dass der mehrere Sensoren aufweisende Messkopf 11 mittels eines Adapters 12 mit der Gehäusescheibe 5 verschraubt ist. Der Messkopf 11 und die Maßverkörperung 7 bilden eine Winkelmesseinrichtung. Eine Schraube 13 durchsetzt die Gehäusescheibe 5 und mündet in einem Innengewinde des Adapters 12. Die Verbindung zwischen dem Messkopf 11 und dem Adapter 12 erfolgt entweder über eine axial angeordnete Schraube 14 oder alternativ über eine radial angeordnete Schraube 15, in 1 sind beide Alternativen dargestellten.In 1 one recognizes that the sensor having multiple sensors 11 by means of an adapter 12 with the housing washer 5 is screwed. The measuring head 11 and the material measure 7 form an angle measuring device. A screw 13 passes through the housing disc 5 and flows into an internal thread of the adapter 12 , The connection between the measuring head 11 and the adapter 12 takes place either via an axially arranged screw 14 or alternatively via a radially arranged screw 15 , in 1 are both alternatives shown.

Der Adapter 12 wird nach genauer Positionierung der Maßverkörperung 7 fest mit der Gehäusescheibe 5 des Wälzlagers 1 verschraubt. Um zu gewährleisten, dass der zwischen der Maßverkörperung 7 und dem Messkopf 11 gebildete Spalt 16 die festgelegte Breite besitzt, wird zur Fixierung des Adapters 12 eine Lehre verwendet.The adapter 12 becomes after accurate positioning of the material measure 7 firmly with the housing disc 5 of the rolling bearing 1 screwed. To ensure that the between the material measure 7 and the measuring head 11 formed gap 16 has the specified width, becomes the fixation of the adapter 12 used a teaching.

2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel und zeigt ein Wälzlager 17 mit einem feststehenden Lageraußenring 18, einem demgegenüber drehbaren Lagerinnenring 19 und dazwischen angeordneten Wälzkörpern 20, die als Kugeln ausgebildet sind. 2 is a second embodiment and shows a rolling bearing 17 with a fixed bearing outer ring 18 , on the other hand a rotatable bearing inner ring 19 and arranged therebetween rolling elements 20 which are formed as spheres.

An dem drehbaren Lagerinnenring 19 ist axial ein Anbauteil 21 angeordnet, das an seiner äußeren Zylindermantelfläche eine Maßverkörperung 22 trägt. Anders als in dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Maßverkörperung 22 nicht direkt an der drehbaren Komponente des Wälzlagers angebracht, stattdessen ist das auf die Lagerringe abgestimmte Anbauteil 21 vorgesehen, wodurch die Maßverkörperung 22 positioniert wird. Die Befestigung des Anbauteils 21 an dem drehbaren Lagerinnenring 19 erfolgt mittels einer Schraube 23. Das Vorsehen des Anbauteils 21 ermöglicht eine Flexibilität hinsichtlich der Position des Maßverkörperung 22, wodurch eine Anpassung an unterschiedliche Einbausituationen erfolgen kann.On the rotatable bearing inner ring 19 is axially an attachment 21 arranged on its outer cylinder surface a measuring scale 22 wearing. Unlike in the first embodiment, the material measure 22 not directly attached to the rotatable component of the rolling bearing, instead, the matched to the bearing rings attachment 21 provided, whereby the material measure 22 is positioned. The attachment of the attachment 21 on the rotatable bearing inner ring 19 done by means of a screw 23 , The provision of the attachment 21 allows flexibility in terms of the position of the material measure 22 , whereby an adaptation to different installation situations can take place.

Der Maßverkörperung 22 liegt der Messkopf 11 gegenüber, der die Sensoren aufweist und der in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Adapter 12 verschraubt ist. Die Verschraubung kann dabei axial oder radial mittels der Schrauben 14, 15 erfolgen. Der Adapter 12 ist mit dem Lageraußenring 18, der feststehenden Komponente des Wälzlagers 17, verschraubt. Das Anbauteil 21, das fest mit dem drehbaren Lagerinnenring 19 verschraubt ist und der Adapter 12, der fest mit dem Messkopf 11 verschraubt ist, sind so präzise hergestellt, dass der zwischen der Maßverkörperung 22 und dem Messkopf 11 gebildete Spalt 16 innerhalb eines engen Toleranzbereichs liegt, wodurch eine zuverlässige Erfassung der Maßverkörperung 22 durch die Sensoren in dem Messkopf 11 möglich ist, ohne dass jeweils eine individuelle Justierung des Wälzlagers 17 erforderlich ist. Der Lagerinnenring 19 und das Anbauteil 21 weisen dieselbe Rundlaufungenauigkeit auf, so dass kein zweiter Messkopf erforderlich ist.The measuring standard 22 is the measuring head 11 opposite, which has the sensors and in accordance with the first embodiment with the adapter 12 is screwed. The screw can be axially or radially by means of screws 14 . 15 respectively. The adapter 12 is with the bearing outer ring 18 , the fixed component of the rolling bearing 17 , screwed. The attachment 21 firmly attached to the rotatable bearing inner ring 19 is bolted and the adapter 12 that is fixed to the measuring head 11 Bolted, are made so precise that the between the material measure 22 and the measuring head 11 formed gap 16 within a narrow tolerance range, whereby a reliable detection of the material measure 22 through the sensors in the measuring head 11 is possible without any individual adjustment of the bearing 17 is required. The bearing inner ring 19 and the attachment 21 have the same concentricity inaccuracy, so that no second measuring head is required.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wälzlager roller bearing
22
Komponente component
33
Wellenscheibe wave washer
44
Winkelring angle ring
55
Gehäusescheibe housing washer
66
Zylindermantelfläche Cylinder surface
77
Maßverkörperung Measuring standard
8 8th
Wälzkörper rolling elements
99
Wälzkörper rolling elements
1010
Wälzkörper rolling elements
1111
Messkopf probe
1212
Adapter adapter
1313
Schraube screw
1414
Schraube screw
1515
Schraube screw
1616
Spalt gap
1717
Wälzlager roller bearing
1818
Lageraußenring Bearing outer ring
1919
Lagerinnenring Bearing inner ring
2020
Wälzkörper rolling elements
2121
Anbauteil attachment
2222
Maßverkörperung Measuring standard
2323
Schraube screw

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19640895 A1 [0003] DE 19640895 A1 [0003]

Claims (6)

Wälzlager (1, 17) mit einer integrierten Winkelmesseinrichtung, einem Lagerinnenring (19), einem Lageraußenring (18) und dazwischen angeordneten Wälzkörpern (8, 9, 10, 20), sowie mit einer ringförmigen Maßverkörperung (7, 22), die einem wenigstens einen Sensor aufweisenden Messkopf (11) gegenüberliegt, wobei zwischen dem Messkopf (11) und der Maßverkörperung (7, 22) ein festgelegter Abstand eingestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (11) mittels eines Adapters (12) an einer feststehenden Komponente des Wälzlagers (1, 17) befestigt ist.Roller bearing ( 1 . 17 ) with an integrated angle measuring device, a bearing inner ring ( 19 ), a bearing outer ring ( 18 ) and arranged therebetween rolling elements ( 8th . 9 . 10 . 20 ), and with an annular measuring scale ( 7 . 22 ), which at least one sensor having a sensor head ( 11 ), wherein between the measuring head ( 11 ) and the material measure ( 7 . 22 ) a predetermined distance is set, characterized in that the measuring head ( 11 ) by means of an adapter ( 12 ) on a fixed component of the rolling bearing ( 1 . 17 ) is attached. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Messkopf (11) und der Maßverkörperung (7, 22) mittels einer Lehre eingestellt ist.Rolling bearing according to claim 1, characterized in that the distance between the measuring head ( 11 ) and the material measure ( 7 . 22 ) is adjusted by means of a gauge. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (11) in Axialrichtung oder in Radialrichtung an dem Adapter (12) befestigt ist.Rolling bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring head ( 11 ) in the axial direction or in the radial direction on the adapter ( 12 ) is attached. Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (11) mit dem Adapter (12) verschraubt ist.Rolling bearing according to claim 3, characterized in that the measuring head ( 11 ) with the adapter ( 12 ) is screwed. Wälzlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßverkörperung (22) an einem fest mit einer drehbaren Komponente des Wälzlagers (17) verbundenen Anbauteil (21) angebracht ist.Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the material measure ( 22 ) at a fixed with a rotatable component of the rolling bearing ( 17 ) attached attachment ( 21 ) is attached. Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (21) mit der drehbaren Komponente des Wälzlagers (17) verschraubt ist.Rolling bearing according to claim 5, characterized in that the attachment ( 21 ) with the rotatable component of the rolling bearing ( 17 ) is screwed.
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