DE102021209525A1 - Rolling bearing and method for monitoring a rolling bearing - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere Schrägkugellager, mit zwei Lagerringen und einer Vielzahl von zwischen den Lagerringen angeordneten, auf den Lagerringen abwälzenden Wälzkörpern; mit einem Sensorsystem, das wenigstens einem der Lagerringe zugeordnet ist und eingerichtet ist, wiederkehrende Verformungen des Lagerrings im Betrieb des Wälzlagers zu erfassen.Das erfindungsgemäß Wälzlager ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem wenigstens drei auf einem Lagerring montierte Dehnungsmessstreifen aufweist, die in Umfangsrichtung des Lagerrings hintereinander und mit Abstand zueinander angeordnet sind und eingerichtet sind, lokale Verformungen des Lagerrings zu erfassen.The invention relates to a roller bearing, in particular an angular contact ball bearing, with two bearing rings and a multiplicity of rolling bodies which are arranged between the bearing rings and roll on the bearing rings; with a sensor system that is assigned to at least one of the bearing rings and is set up to detect recurring deformations of the bearing ring during operation of the roller bearing.The roller bearing according to the invention is characterized in that the sensor system has at least three strain gauges mounted on a bearing ring, which extend in the circumferential direction of the bearing ring are arranged one behind the other and at a distance from one another and are set up to detect local deformations of the bearing ring.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere Schrägkugellager, beispielsweise ein einreihiges oder doppelreihiges Schrägkugellager, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Überwachung eines solchen Wälzlagers.The present invention relates to a roller bearing, in particular an angular ball bearing, for example a single-row or double-row angular ball bearing, according to the preamble of claim 1 and a method for monitoring such a roller bearing.

Die WO 2005/031296 A1 beschreibt ein Datenerfassungs- und Verarbeitungssystem für ein Wälzlager, bei welchem wenigstens ein Sensorelement, Leiterbahnen und elektronische Bauteile auf einem flexiblen Trägermaterial angeordnet sind. Das Sensorelement ist als Dehnungsmessstreifen oder Widerstandsbrücke ausgebildet. Das Datenerfassungs- und Verarbeitungssystem ist in eine Umfangsnut eines Wälzlageraußenrings eingesetzt und auf einer am Nutgrund aufgebrachten Klebstoffschicht befestigt.The WO 2005/031296 A1 describes a data acquisition and processing system for a roller bearing, in which at least one sensor element, conductor tracks and electronic components are arranged on a flexible carrier material. The sensor element is designed as a strain gauge or resistance bridge. The data acquisition and processing system is inserted into a peripheral groove of a roller bearing outer ring and attached to a layer of adhesive applied to the bottom of the groove.

Ein weiteres gattungsgemäßes Wälzlager wird in DE 10 2018 222 421 A1 offenbart.Another generic rolling bearing is in DE 10 2018 222 421 A1 disclosed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Stand der Technik ein Wälzlager und ein Verfahren zum Überwachen eines Wälzlagers anzugeben, bei dem eine Erkennung von abnormalen Betriebszuständen, insbesondere eine Schadensfrüherkennung, noch zuverlässiger möglich ist. Vorteilhaft soll eine aktuelle Belastung des Lagers besonders exakt bestimmt und ausgewertet werden können.The present invention is based on the object of specifying a rolling bearing and a method for monitoring a rolling bearing, based on the prior art, in which abnormal operating states, in particular early damage detection, can be detected even more reliably. A current load on the bearing should advantageously be able to be determined and evaluated particularly precisely.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Wälzlager, insbesondere Schrägkugellager, mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.The object according to the invention is achieved by a roller bearing, in particular an angular contact ball bearing, having the features of claim 1 and a method according to claim 10. The dependent claims describe advantageous and particularly expedient refinements of the invention.

Ein erfindungsgemäßes Wälzlager, das insbesondere als Schrägkugellager ausgeführt ist, weist zwei Lagerringe und eine Vielzahl von zwischen den Lagerringen angeordneten Wälzkörpern auf. im Betrieb des Wälzlagers wälzen die Wälzkörper auf beiden Lagerringen ab.A roller bearing according to the invention, which is designed in particular as an angular ball bearing, has two bearing rings and a multiplicity of rolling bodies arranged between the bearing rings. When the roller bearing is in operation, the rolling elements roll off on both bearing rings.

Ferner ist ein Sensorsystem vorgesehen, das wenigstens einem der Lagerringe zugeordnet ist und eingerichtet ist wiederkehrende Verformungen des Lagerrings im Betrieb des Wälzlagers zu erfassen. Solche wiederkehrenden Verformungen treten aufgrund von im Betrieb auf das Wälzlager wirkenden Kräften auf. Die Kräfte können beispielsweise in Axialrichtung und Radialrichtung wirken.Furthermore, a sensor system is provided which is associated with at least one of the bearing rings and is set up to detect recurring deformations of the bearing ring during operation of the roller bearing. Such recurring deformations occur due to forces acting on the roller bearing during operation. The forces can act, for example, in the axial direction and radial direction.

Erfindungsgemäß weist das Sensorsystem wenigstens drei auf einem Lagerring montierte Dehnungsmessstreifen auf, die in Umfangsrichtung des Lagerrings hintereinander und mit Abstand zueinander angeordnet sind und eingerichtet sind lokale Verformungen des Lagerrings zu erfassen.According to the invention, the sensor system has at least three strain gauges mounted on a bearing ring, which are arranged one behind the other and at a distance from one another in the circumferential direction of the bearing ring and are set up to detect local deformations of the bearing ring.

Demnach erfasst jeder Dehnungsmessstreifen die Verformung des Lagerrings in dem begrenzten Bereich, in dem der Dehnungsmessstreifen angeordnet ist. Durch die Anordnung von wenigstens drei Dehnungsmessstreifen in der Umfangsrichtung hintereinander können somit an drei verschiedenen Stellen die lokalen Verformungen unabhängig voneinander erfasst werden.Accordingly, each strain gauge detects the deformation of the bearing ring in the limited area where the strain gauge is located. By arranging at least three strain gauges one behind the other in the circumferential direction, the local deformations can be detected independently of one another at three different points.

Gemäß einer vorzuziehenden Ausführungsform sind die wenigstens drei Dehnungsmessstreifen stirnseitig am Lagerring montiert, insbesondere aufgeklebt. Damit kann eine zuverlässige Erfassung der Verformungen erreicht werden, ohne dass in Radialrichtung Bauraum erforderlich ist.According to a preferred embodiment, the at least three strain gauges are mounted on the end face of the bearing ring, in particular glued on. Reliable detection of the deformations can thus be achieved without requiring installation space in the radial direction.

Bevorzugt sind die wenigstens drei Dehnungsmessstreifen in einer umlaufenden Nut des Lagerrings eingeklebt, wobei sie derart in der umlaufenden Nut eingeklebt sein können, dass sie nicht aus der Nut herausragen. Damit wird durch Vorsehen der Dehnungsmessstreifen der notwendige Bauraum für das Wälzlager nicht vergrößert.The at least three strain gauges are preferably glued into a circumferential groove of the bearing ring, and they can be glued into the circumferential groove in such a way that they do not protrude from the groove. The installation space required for the roller bearing is thus not increased by the provision of the strain gauges.

Besonders bevorzugt umfasst das Sensorsystem wenigstens eine, mehrere oder alle der folgenden Einrichtungen, wobei diese Einrichtungen insbesondere teilweise oder vollständig innerhalb der genannten umlaufenden Nut angeordnet sind:

• - einen Datenspeicher, insbesondere passiven Datenspeicher;
• - einen Signalverstärker;
• - eine drahtlose Sendeeinrichtung und/oder einen kabelgebundenen Ausgang;
• - eine Signalverarbeitungseinrichtung;
• - eine Energierückgewinnungseinrichtung;
• - einen Energiespeicher, insbesondere elektrischen Energiespeicher.

The sensor system particularly preferably comprises at least one, several or all of the following devices, with these devices being arranged in particular partially or completely within the said circumferential groove:

• - a data memory, in particular passive data memory;
• - a signal amplifier;
• - a wireless transmitter and/or a wired output;
• - a signal processing device;
• - an energy recovery device;
• - An energy store, in particular electrical energy store.

Besonders bevorzugt sind die Dehnungsmessstreifen gleichmäßig über dem Umfang des Lagerrings verteilt positioniert. Damit kann eine noch exaktere Überwachung erreicht werden.The strain gauges are particularly preferably distributed evenly over the circumference of the bearing ring. Even more precise monitoring can thus be achieved.

Insbesondere sind die Dehnungsmessstreifen und weitere Einrichtungen des Sensorsystems, beispielsweise die zuvor genannten Einrichtungen, an einem stationären Lagerring angeordnet, wohingegen der umlaufende Lagerring frei von einem Sensorsystem oder Sensoren sein kann. Dies ist jedoch nicht zwingend, beispielsweise wenn entsprechend kabellose Systeme verwendet werden.In particular, the strain gauges and other devices of the sensor system, for example the devices mentioned above, are arranged on a stationary bearing ring, whereas the rotating bearing ring can be free of a sensor system or sensors. However, this is not mandatory, for example if appropriate wireless systems are used.

Beispielsweise ist das Sensorsystem an einem Lageraußenring montiert.For example, the sensor system is mounted on a bearing outer ring.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Sensorsystem wenigsten einen Beschleunigungssensor, der auf dem Lagerring oder in dem Lagerring montiert ist. Insbesondere ist der Beschleunigungssensor teilweise oder vollständig innerhalb der umlaufenden Nut angeordnet. Mit einem solchen Beschleunigungssensor kann vorteilhaft eine Verifizierung der mit den Dehnungsmessstreifen aufgenommenen Größen erfolgen, wie nachfolgend noch beschrieben wird.According to one embodiment of the invention, the sensor system comprises at least one acceleration sensor that is mounted on the bearing ring or in the bearing ring. In particular, the acceleration sensor is arranged partially or completely within the circumferential groove. Such an acceleration sensor can advantageously be used to verify the variables recorded with the strain gauges, as will be described below.

Ein solcher Beschleunigungssensor kann zum Beispiel ein piezoelektrisches Element oder ein MEMS-Sensor (Sensor mit einem mikroelektromechanischem System) sein oder ein solches/einen solchen umfassen.Such an acceleration sensor can, for example, be or comprise a piezoelectric element or a MEMS sensor (sensor with a microelectromechanical system).

Es kann ein Temperatursensor vorgesehen sein, um auch die Temperatur des Lagerrings zu erfassen. Gemäß einer Ausführungsform ist jeweils ein Temperatursensor in jedem Dehnungsmessstreifen vorgesehen oder diesem zugeordnet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird die Temperatur des Lagerrings indirekt über die von den Dehnungsmessstreifen aufgenommenen Werte erfasst. Beispielsweise können die Dehnungsmessstreifen vor ihrem Einsatz kalibriert werden, indem ein Sensor in einem bekannten Kraftfluss platziert wird und ein anderer Sensor an einer insbesondere nahegelegenen Stelle, die keine Kraft, aber die gleiche Temperatur aufweist, platziert wird. Durch Anlegen verschiedener Kräfte und Auswerten der mit den Sensoren erfassten Verformungen beziehungsweise durch Auswerten der von den Sensoren ausgegebenen elektrischen Spannungen kann der Einfluss der Temperatur auf die Messung des Dehnungsmessstreifens erfasst werden und später beim Einsatz der Dehnungsmessstreifen im Wälzlager entsprechend durch die Signalverarbeitungseinrichtung oder eine dem Sensor unmittelbar zugeordnete Einrichtung kompensiert werden.A temperature sensor can be provided to also detect the temperature of the bearing ring. According to one embodiment, a temperature sensor is provided in or associated with each strain gauge. According to an alternative embodiment, the temperature of the bearing ring is recorded indirectly via the values recorded by the strain gauges. For example, the strain gauges can be calibrated prior to use by placing one sensor in a known force flow and placing another sensor at a particularly nearby location that has no force but the same temperature. By applying different forces and evaluating the deformations recorded by the sensors or by evaluating the electrical voltages output by the sensors, the influence of the temperature on the measurement of the strain gauge can be recorded and later when the strain gauges are used in the rolling bearing, accordingly by the signal processing device or a sensor directly assigned device can be compensated.

Das erfindungsgemäße Wälzlager ist beispielsweise als Taumelscheibenlager ausgeführt. Ein solches Taumelscheibenlager unterliegt als sicherheitskritisches Wälzlager beispielsweise in einem Hubschrauber strengen Anforderungen bezüglich seiner Wartung. In einem festgelegten Intervall, das beispielsweise 150-500 Betriebsstunden beträgt, werden herkömmlich alle Umbauteile des Lagers demontiert und der Zustand des Lagers durch manuelles Drehen akustisch bewertet. Es handelt sich somit um einen manuellen Prozess mit subjektiven Bewertungskriterien. Ein solcher Prozess birgt ein hohes Risiko und eine schlechte Vergleichbarkeit. Außerdem ist die Demontage der Umbauteile aufwändig. Durch die vorliegende Erfindung kann bei einem solchen Lager eine viel bessere Vergleichbarkeit erzielt werden, wenn nämlich die von den Dehnungsmessstreifen erfassten Werte und gegebenenfalls die von den weiteren Einrichtungen des Sensorsystems erfassten Werte geeignet digital ausgewertet werden. Eine solche Auswertung kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nur bei der Wartung erfolgen. Beispielsweise können bei einer solchen Wartung im Sensorsystem gespeicherte Daten aus einem entsprechenden Speicher kabellos oder über eine kabelgebundene Schnittstelle ausgelesen werden. Dabei kann ein Auslesegerät die notwendige Energie für das Auslesen bereitstellen. Die Auswertung der Daten kann für eine Schadensfrüherkennung herangezogen werden. Ferner ist es auch möglich, die Daten auszuwerten, um Referenzwerte oder Referenzbereiche für bestimmte im Sensorsystem erfasste oder bestimmte Größen festzulegen, um diese bei späteren Auswertungen heranzuziehen.The roller bearing according to the invention is designed, for example, as a swash plate bearing. As a safety-critical rolling bearing, for example in a helicopter, such a swash plate bearing is subject to strict requirements with regard to its maintenance. In a fixed interval, which is, for example, 150-500 operating hours, all of the bearing's conversion parts are conventionally dismantled and the condition of the bearing is evaluated acoustically by turning it manually. It is therefore a manual process with subjective evaluation criteria. Such a process involves a high risk and poor comparability. In addition, the dismantling of the conversion parts is complex. With the present invention, a much better comparability can be achieved with such a bearing, namely when the values recorded by the strain gauges and, if applicable, the values recorded by the other devices of the sensor system are suitably evaluated digitally. According to one embodiment of the invention, such an evaluation can only take place during maintenance. For example, during such maintenance, data stored in the sensor system can be read out from a corresponding memory wirelessly or via a wired interface. A readout device can provide the necessary energy for the readout. The evaluation of the data can be used for early damage detection. Furthermore, it is also possible to evaluate the data in order to establish reference values or reference ranges for specific variables recorded or specific in the sensor system, in order to use these in later evaluations.

Um die notwendige Energie für die Erfassung der Größen im Betrieb des Wälzlagers zur Verfügung zu stellen, kann beispielsweise die genannte Energierückgewinnungseinrichtung verwendet werden, gegebenenfalls in Kombination mit dem Energiespeicher, insbesondere elektrischen Energiespeicher. Eine solche Energierückgewinnungseinrichtung kann beispielsweise ein piezoelektrisches Element umfassen oder eine andere Einrichtung, die Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt.In order to provide the necessary energy for detecting the variables during operation of the roller bearing, the energy recovery device mentioned can be used, for example, possibly in combination with the energy store, in particular electrical energy store. Such an energy recovery device can, for example, comprise a piezoelectric element or another device that converts kinetic energy into electrical energy.

Wenn während der Wartung die aufgezeichneten Größen ausgewertet werden und einzelne hiervon oder alle sich vorgegebenen Grenzwerten annähern, aber diese noch nicht überschritten haben, so kann auf einen sich anbahnenden Lagerschaden geschlossen werden und die Wälzlagerkomponenten oder das ganze Lager kann vorzeitig ausgetauscht werden.If the recorded variables are evaluated during maintenance and some of them or all of them approach specified limit values but have not yet exceeded them, then imminent bearing damage can be concluded and the rolling bearing components or the entire bearing can be replaced prematurely.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform, die auch mit der zuvor genannten Ausführungsform mit Auswertung der Daten bei der Wartung kombiniert werden kann, übermittelt das Sensorsystem die erfassten oder bestimmten Daten im Betrieb des Wälzlagers permanent, durch ein Ereignis ausgelöst oder periodisch, insbesondere drahtlos, alternativ jedoch auch drahtgebunden, an einen externen Empfänger, der dann mit einer entsprechenden Auswerteeinrichtung verbunden sein kann, um im Betrieb des Wälzlagers das Überschreiten von bestimmten Grenzwerten oder das Annähern an bestimmte Grenzwerte festzustellen und in Abhängigkeit hiervon geeignete Maßnahmen zu ergreifen.According to an alternative embodiment, which can also be combined with the aforementioned embodiment with evaluation of the data during maintenance, the sensor system transmits the recorded or determined data during operation of the roller bearing permanently, triggered by an event or periodically, in particular wirelessly, but alternatively also wired, to an external receiver, which can then be connected to a corresponding evaluation device in order to determine that certain limit values are exceeded or that certain limit values are approaching during operation of the roller bearing, and to take appropriate measures as a function of this.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

• - Erfassen von lokalen Oberflächenwellen und/oder Oberflächenschwingungen in dem Lagerring mit den wenigstens drei Dehnungsmessstreifen und Erzeugen von diese Oberflächenwellen und/oder Oberflächenschwingungen beschreibenden elektrischen Dehnungsmessstreifensignalen;
• - Bestimmen der aktuell anliegenden Lagerlast und/oder eines Lagerschadens aus den Dehnungsmessstreifensignalen;
• - Speichern und/oder Aussenden einer die aktuelle Lagerlast und/oder den Lagerschaden wenigstens mittelbar beschreibenden Größe.

A method according to the invention has the following steps:

• - Detection of local surface waves and / or surface vibrations in the Bearing ring with the at least three strain gauges and generating electrical strain gauge signals describing these surface waves and/or surface vibrations;
• - Determination of the currently applied bearing load and/or bearing damage from the strain gauge signals;
• - Saving and/or sending out a variable at least indirectly describing the current bearing load and/or the bearing damage.

Bevorzugt wird aus den Dehnungsmessstreifensignalen eine die aktuelle Lagertemperatur wenigstens mittelbar beschreibende Größe bestimmt und gespeichert und/oder gesendet.A variable that at least indirectly describes the current bearing temperature is preferably determined from the strain gauge signals and stored and/or sent.

Vorteilhaft kann aus den Dehnungsmessstreifensignalen eine die aktuelle Lagerdrehzahl wenigstens mittelbar beschreibende Größe bestimmt und gespeichert und/oder gesendet werden.Advantageously, a variable that at least indirectly describes the current bearing speed can be determined and stored and/or sent from the strain gauge signals.

Gemäß einer Ausführungsform wird aus den Dehnungsmessstreifensignalen eine Frequenz bestimmt, insbesondere gespeichert und/oder gesendet, mit welcher sich ein bestimmter, das heißt ein und derselbe, Wälzkörper, insbesondere in Form einer Kugel, an einer bestimmten Stelle im Lagerring, insbesondere an der Stelle eines Dehnungsmessstreifens, vorbei bewegt. Wenn das Sensorsystem im Lageraußenring angeordnet ist, so wird eine solche Frequenz auch als BPFO (Ball Pass Frequency Outer Ring) bezeichnet. Eine solche Frequenz steht in einem vorgegebenen festen Verhältnis zur Drehzahl des Wälzlagers, wobei das Verhältnis von der Lagergeometrie und bestimmten gegebenen Lagergrößen abhängig ist, die im Sensorsystem, insbesondere in der Signalverarbeitungseinrichtung oder dem Datenspeicher und/oder in einer Auswerteeinheit außerhalb des Wälzlagers hinterlegt sein können, um hieraus in Kombination mit der erfassten Frequenz die Drehzahl zu berechnen. Um die exakte Drehfrequenz zu messen wird vorteilhaft im direkten Umfeld der theoretisch berechneten Drehzahl nach der Frequenz mit der höchsten Amplitude gesucht.According to one embodiment, a frequency is determined from the strain gauge signals, in particular stored and/or transmitted, with which a specific, i.e. one and the same, rolling element, in particular in the form of a ball, is located at a specific point in the bearing ring, in particular at the point of a strain gauge, moved past. If the sensor system is arranged in the bearing outer ring, such a frequency is also referred to as BPFO (Ball Pass Frequency Outer Ring). Such a frequency has a predetermined fixed ratio to the speed of the roller bearing, with the ratio being dependent on the bearing geometry and certain given bearing variables, which can be stored in the sensor system, in particular in the signal processing device or the data memory and/or in an evaluation unit outside of the roller bearing , in order to calculate the speed from this in combination with the recorded frequency. In order to measure the exact rotation frequency, it is advantageous to look for the frequency with the highest amplitude in the immediate vicinity of the theoretically calculated rotation speed.

Die gemessene Amplitude einer solchen Frequenz, kann mit einem vorgegebenen Referenzwert oder Referenzbereich verglichen werden und zur Bewertung eines möglichen vorhandenen oder sich anbahnenden Lagerschadens herangezogen werden. Wie nachfolgend noch erklärt wird, kann auch der Verlauf der erfassten Schwingungen hinsichtlich der Schwingungsform berücksichtigt werden. Hierzu gehören neben der Amplitude insbesondere die Schiefe (Skewness) und/oder die Wölbung (Curtosis). Beispielsweise kann eine gegenüber einer Referenzschwingung vergrößerte Asymmetrie der Schwingungsbäuche auf einen sich anbahnenden Lagerschaden hindeuten und entsprechend kann eine solche Asymmetrie bei der Überwachung des Wälzlagers berücksichtigt werden.The measured amplitude of such a frequency can be compared with a predetermined reference value or reference range and used to assess possible existing or imminent bearing damage. As will be explained below, the course of the detected vibrations can also be taken into account with regard to the vibration shape. In addition to the amplitude, these include in particular the skewness and/or the curvature (curtosis). For example, an asymmetry of the antinodes that is greater than a reference vibration can indicate imminent bearing damage, and such an asymmetry can accordingly be taken into account when monitoring the roller bearing.

Eine weitere Frequenz, die vorteilhaft erfasst und insbesondere gespeichert und/oder gesendet werden kann, ist die Frequenz, mit der sich ein Wälzkörper einmal um seine eigene Drehachse dreht. Auch hier kann, wie gegebenenfalls auch bei anderen erfassten Frequenzen, die zugehörige Amplitude wie dargestellt mit einem vorgegebenen Referenzwert oder Referenzbereich verglichen werden und zur Bewertung eines möglichen vorhandenen oder sich anbahnenden Lagerschadens herangezogen werden. Auch die genannte Auswertung der Schwingungsform ist möglich.Another frequency that can be advantageously detected and, in particular, stored and/or transmitted is the frequency at which a rolling body rotates once about its own axis of rotation. Here, too, as is also the case with other recorded frequencies, the associated amplitude can be compared with a predetermined reference value or reference range, as shown, and used to evaluate any bearing damage that may be present or imminent. The mentioned evaluation of the oscillation form is also possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird aus den Dehnungsmessstreifensignalen sowohl die aktuell anliegende axiale Lagerlast als auch die aktuell anliegende radiale Lagerlast bestimmt. Eine axial anliegende Kraft bewirkt an allen Messstellen der Dehnungsmessstreifen die gleiche Verformung, die mit den entsprechenden Dehnungsmessstreifen erfasst werden kann. Eine radiale Kraft bewirkt, dass an den unterschiedlichen Dehnungsmessstreifen unterschiedliche Verformungen erfasst werden. Insbesondere durch eine Vektoraddition der Messwerte und Messrichtungen der Dehnungsmessstreifen lässt sich bei einer erfassten Verformung der symmetrische Anteil, der durch die axiale Kraft hervorgerufen wird, und der asymmetrische Anteil, der durch die radiale Kraft hervorgerufen wird, bestimmen. Da das Messsignal, das heißt die Dehnung des jeweiligen Dehnungsmessstreifens, proportional zur Kraft ist, lässt sich über einen zu Beginn der Überwachung des Wälzlagers festgelegten oder erfassten Referenzwert auch die Größe der Kraft bestimmen.According to an advantageous embodiment of the invention, both the axial bearing load currently present and the radial bearing load currently present are determined from the strain gauge signals. An axially applied force causes the same deformation at all measuring points of the strain gauges, which can be recorded with the corresponding strain gauges. A radial force causes different deformations to be recorded on the different strain gauges. In particular, by vector addition of the measured values and measuring directions of the strain gauges, the symmetrical component that is caused by the axial force and the asymmetrical component that is caused by the radial force can be determined when a deformation is detected. Since the measurement signal, ie the elongation of the respective strain gauge, is proportional to the force, the size of the force can also be determined via a reference value that is defined or recorded at the beginning of the monitoring of the roller bearing.

Besonders bevorzugt wird aus den Dehnungsmessstreifensignalen eine kontinuierliche Schwingung bestimmt und aus deren Form, insbesondere deren Amplitude, Standardabweichung, Varianz, Scheitelfaktor, Schiefe und/oder Wölbung ein abnormaler Lagerzustand, insbesondere ein entstehender oder vorhandener Lagerschaden, bestimmt. Wie dargelegt, unterscheidet sich nämlich bei der Anbahnung eines Lagerschadens die mit den Dehnungsmessstreifen erfasste Lagerschwingung von einer Lagerschwingung im unbeschädigten Zustand des Wälzlagers beziehungsweise im Neuzustand des Wälzlagers. Aus dem Vergleich der Schwingungsformen kann demnach auf den sich zumindest anbahnenden Lagerschaden oder den abnormalen Lagerzustand geschlossen werden.A continuous vibration is particularly preferably determined from the strain gauge signals and an abnormal bearing condition, in particular a developing or existing bearing damage, is determined from its shape, in particular its amplitude, standard deviation, variance, crest factor, skewness and/or curvature. As explained, when bearing damage is in the offing, the bearing vibration detected with the strain gauges differs from bearing vibration when the roller bearing is undamaged or when the roller bearing is new. From the comparison of the modes of vibration, conclusions can be drawn about the bearing damage that is at least imminent or the abnormal bearing condition.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird aus den Dehnungsmessstreifensignalen, die in der Regel ein mehr oder minder starkes Rauschen beschreiben statt einer gleichmäßigen Sinusschwingung, mittels Frequenzanalyse, insbesondere mittels Fourier-Transformation, beispielsweise diskreter Fourier-Transformation (DTF) oder schneller Fourier-Transformation (FFT) ein Zeitsignal in einen Frequenzbereich transformiert, in welchem die Frequenzen mit den vergleichsweise stärksten Amplituden und die zugehörigen Amplituden bestimmt werden. Aus den Frequenzen, an denen diese vergleichsweise starken Amplituden vorliegen, kann auf den Lagerzustand geschlossen werden.According to a preferred embodiment of the invention, the strain gauges become signals that usually describe a more or less strong noise instead of a uniform sinusoidal oscillation, transforms a time signal into a frequency range by means of frequency analysis, in particular by means of Fourier transformation, for example discrete Fourier transformation (DTF) or fast Fourier transformation (FFT), in which the frequencies with the comparatively strongest amplitudes and the associated amplitudes are determined. The bearing condition can be deduced from the frequencies at which these comparatively strong amplitudes are present.

Beispielsweise kann mit einer solchen Frequenzanalyse wenigstens eine, mehrere oder alle der folgenden Frequenzen bestimmt werden:

• - eine Frequenz, mit welcher sich ein bestimmter Wälzkörper an einer bestimmten Position des Lagerrings, insbesondere der Position eines Dehnungsmessstreifens, vorbei bewegt;
• - eine Frequenz, mit welcher sich ein Wälzkörper einmal um eine eigene Drehachse dreht;
• - eine Frequenz, mit welcher einer der Lagerringe gegenüber dem anderen Lagerring umläuft, das heißt die Lagerdrehzahl.

For example, at least one, several or all of the following frequencies can be determined with such a frequency analysis:

• - A frequency with which a specific rolling element moves past a specific position of the bearing ring, in particular the position of a strain gauge;
• - A frequency with which a rolling element rotates once around its own axis of rotation;
• - A frequency with which one of the bearing rings rotates relative to the other bearing ring, i.e. the bearing speed.

Die Amplituden im Frequenzbereich können mit Referenzamplituden verglichen werden und aus den sich hierbei ergebenden Differenzen kann auf einen abnormalen Lagerzustand, insbesondere einen entstehenden oder vorhandenen Lagerschaden, geschlossen werden.The amplitudes in the frequency range can be compared with reference amplitudes and an abnormal bearing condition, in particular bearing damage that is developing or present, can be inferred from the differences that result.

Besonders bevorzugt kann das Wälzlager beziehungsweise das Sensorsystem zu Beginn der Überwachung kalibriert werden, indem für die kontinuierliche Schwingung eine Referenzform und/oder für die Frequenzen mit den vergleichsweise stärksten Amplituden beziehungsweise für diese Amplituden Referenzwerte durch einen Betrieb des Wälzlagers erfasst und im Sensorsystem, insbesondere dem Datenspeicher, gespeichert werden. Zusätzlich oder alternativ können auch solche Referenzwerte oder Referenzformen im Sensorsystem vorab aufgrund von aus Simulationen oder aus Versuchen bekannten Größen gespeichert werden. Bevorzugt wird jedoch im Neuzustand des Wälzlagers ein Testlauf durchgeführt und die sich hierbei ergebenden Kennwerte werden gespeichert. Für jeden Kennwert kann der gespeicherte Wert als Referenz festgelegt werden. Wenn sich im nachfolgenden Betrieb des Wälzlagers dieser Wert um eine bestimmte Differenz oder um einen bestimmten Prozentsatz ändert, beispielsweise um wenigstens 5 oder 10 Prozent, oder um wenigstens 25% Prozent, so kann hieraus auf einen sich anbahnenden oder bereits eingetretenen Lagerschaden geschlossen werden. Die zulässige Differenz beziehungsweise die zulässige prozentuale Abweichung kann bevorzugt für jeden einzelnen Kennwert individuell festgelegt werden.Particularly preferably, the roller bearing or the sensor system can be calibrated at the beginning of the monitoring by detecting a reference form for the continuous vibration and/or for the frequencies with the comparatively strongest amplitudes or reference values for these amplitudes by operating the roller bearing and in the sensor system, in particular the Data storage to be stored. In addition or as an alternative, such reference values or reference forms can also be stored in advance in the sensor system on the basis of variables known from simulations or from tests. However, a test run is preferably carried out when the roller bearing is new and the characteristic values obtained are stored. The stored value can be defined as a reference for each characteristic value. If this value changes by a certain difference or by a certain percentage during the subsequent operation of the roller bearing, for example by at least 5 or 10 percent, or by at least 25 percent, then it can be concluded that bearing damage is imminent or has already occurred. The permissible difference or the permissible percentage deviation can preferably be specified individually for each individual characteristic value.

Bei der Analyse der Amplituden in bestimmten Frequenzbereichen, die sich durch die Frequenzanalyse beziehungsweise die Transformation ergeben, kann die größte Amplitude der Frequenz entsprechen, mit welcher sich ein Wälzkörper an einer bestimmten Position des Lagerrings vorbei bewegt. Insbesondere können hierzu auch vergleichsweise große, jedoch im Hinblick auf die genannte Amplitude kleinere Amplituden, an den Harmonischen der Grundfrequenz festgestellt werden, sodass aus diesen Werten die Bestimmung der Bewegungsfrequenz des Wälzkörpers besonders sicher möglich ist. Somit ist auch eine Drehzahlbestimmung des Lagers sicher erreichbar.When analyzing the amplitudes in specific frequency ranges, which result from the frequency analysis or the transformation, the greatest amplitude can correspond to the frequency with which a rolling body moves past a specific position of the bearing ring. In particular, comparatively large, but with regard to the amplitude mentioned, smaller amplitudes can be determined at the harmonics of the fundamental frequency, so that the movement frequency of the rolling element can be determined particularly reliably from these values. Thus, a determination of the rotational speed of the bearing can also be reliably achieved.

Gemäß einer vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung wird mit einem Beschleunigungssensor ein aus den Dehnungsmessstreifensignalen bestimmter Lagerschaden dadurch verifiziert, dass mit dem Beschleunigungssensor erfasste Beschleunigungswerte mit einem vorgegebenen Grenzwert und/oder Grenzbereich verglichen und aus dem Vergleich das Vorhandensein eines Lagerschadens bestimmt wird, wobei die Beschleunigungswerte oder eine diese wenigstens mittelbar beschreibende Größe insbesondere gespeichert und/oder gesendet wird.According to a preferred embodiment of the invention, bearing damage determined from the strain gauge signals is verified with an acceleration sensor by comparing acceleration values detected with the acceleration sensor with a predetermined limit value and/or limit range and determining the presence of bearing damage from the comparison, with the acceleration values or a this at least indirectly descriptive variable is in particular stored and/or transmitted.

Auch die Beschleunigungssensorsignale können einer entsprechenden Auswertung unterzogen werden, wie sie zuvor anhand der Dehnungsmessstreifensignale beschrieben wurde, beispielsweise mittels Frequenzanalyse und/oder Vergleich der erfassten Schwingungsform.The acceleration sensor signals can also be subjected to a corresponding evaluation, as has been described above with reference to the strain gauge signals, for example by means of frequency analysis and/or comparison of the detected vibration shape.

Durch zusätzliche Berücksichtigung der Beschleunigungssensorsignale können Fehlinformationen beziehungsweise Fehlalarme reduziert werden.Inaccurate information or false alarms can be reduced by additionally taking into account the acceleration sensor signals.

Besonders bevorzugt ist das Sensorsystem gekapselt in der Nut angeordnet, um dieses vor Umwelteinflüssen zu schützen. Bei einem Axiallager oder Axial-Radiallager kann das Sensorsystem grundsätzlich im Lagerinnenring und/oder im Lageraußenring montiert werden. Bevorzugt ist jedoch eine Anordnung im Lageraußenring, da dort ein größerer Bauraum zur Verfügung steht.The sensor system is particularly preferably encapsulated in the groove in order to protect it from environmental influences. In the case of an axial bearing or axial-radial bearing, the sensor system can basically be installed in the bearing inner ring and/or in the bearing outer ring. However, an arrangement in the outer ring of the bearing is preferred, since a larger installation space is available there.

Sowohl eine Anordnung im umlaufenden Ring als auch im stationären Ring ist prinzipiell möglich.In principle, an arrangement in the rotating ring as well as in the stationary ring is possible.

Die Dehnungsmessstreifen weisen bevorzugt eine besonders große Sensitivität auf, um auch minimale Oberflächenwellen hoher Frequenz zu erfassen, das heißt Wellen mit vergleichsweise kleiner Amplitude und hoher Frequenz. Insbesondere weisen die Dehnungsmessstreifen einen k-Faktor von 5 oder mehr, insbesondere von 10 oder mehr, besonders bevorzugt von wenigstens 15 auf. Der k-Faktor beschreibt das Verhältnis von Widerstandsänderung und Dehnung des Dehnungsmessstreifens, das heißt ΔR / R = k × ε, mit R=elektrischer Widerstand beziehungsweise ΔR / R=relative Widerstandsänderung, ε = ΔI/I, d.h. erfasste relative Längenänderung.The strain gauges preferably have a particularly high sensitivity in order to also detect minimal surface waves of high frequency, ie waves with comparatively small ner amplitude and high frequency. In particular, the strain gauges have a k-factor of 5 or more, in particular 10 or more, particularly preferably at least 15. The k-factor describes the relationship between the change in resistance and the elongation of the strain gauge, ie ΔR / R = k × ε, with R=electrical resistance or ΔR / R=relative change in resistance, ε = ΔI/I, ie the recorded relative change in length.

Damit können die Dehnungsmessstreifensignale zuverlässig für den beschriebenen Vergleich der Schwingungsform und/oder die Frequenzanalyse verwendet werden, um hieraus auf einen abnormalen Lagerzustand oder einen entstehenden oder vorhandenen Lagerschaden zu schließen.In this way, the strain gauge signals can be used reliably for the described comparison of the oscillation shape and/or the frequency analysis, in order to infer an abnormal bearing condition or bearing damage that is occurring or is present.

Insbesondere kann das Sensorsystem einen oder mehrere Dehnungsmessstreifen umfassen, wie diese in EP 3 690 387 A1 beschrieben werden.In particular, the sensor system can include one or more strain gauges, such as those in EP 3 690 387 A1 to be discribed.

Bei der Überwachung beziehungsweise dem Vergleich der Schwingungsform kann aus dem arithmetischen Mittelwert des Signals über einem bestimmten Zeitintervall, beispielsweise dem Zeitintervall von einer positiven maximalen Amplitude bis zur nächsten positiven maximalen Amplitude (Scheitel-Scheitel-Intervall), auf die anliegende Lagerlast geschlossen werden. Durch den genannten Vergleich dieses Mittelwertes sowie vorteilhaft der zugehörigen Amplituden aus den Signalen der verschiedenen Dehnungsmessstreifen kann dann die dargestellte Unterscheidung zwischen radialen Lasten und axialen Lasten erfolgen.When monitoring or comparing the waveform, conclusions can be drawn about the applied bearing load from the arithmetic mean of the signal over a specific time interval, for example the time interval from a positive maximum amplitude to the next positive maximum amplitude (peak-to-peak interval). By comparing this mean value and advantageously the associated amplitudes from the signals of the various strain gauges, the illustrated distinction between radial loads and axial loads can then be made.

Die Messwerte des Beschleunigungssensors (Beschleunigungssensorsignale) können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung immer dann herangezogen werden, wenn die Dehnungsmessstreifensignale beziehungsweise deren Auswertung einen entstehenden Lagerschaden anzeigen. Besonders der Energiegehalt des Beschleunigungssensorsignals, das heißt die Amplitude bei einer bestimmten Frequenz (insbesondere nach der Frequenzanalyse) kann berücksichtigt werden, insbesondere wenn der Energiegehalt des Signals für ein Frequenzband deutlich oberhalb der Lagerdrehfrequenz von einem vorgegebenen Referenzwert abweicht, insbesondere diesen übersteigt. Dieses Frequenzband kann zum Beispiel anhand von Erfahrungen an Prüfständen je nach Anwendung festgelegt werden. Durch die Berücksichtigung der Beschleunigungssensorsignale wird eine Redundanz geschaffen, die das Ergebnis der Lagerüberwachung mit dem Sensorsystem absichert und irrtümliche Schadensmeldungen ausschließt. Zusätzlich können in regelmäßigen Abständen die Dehnungsmessstreifensignale oder die hieraus bestimmten Größen und/oder die Beschleunigungssensorsignale und/oder die hieraus bestimmten Größen gespeichert und/oder ausgesendet werden, um eine Entwicklung des Lagerzustands beurteilen zu können.According to one embodiment of the invention, the measured values of the acceleration sensor (acceleration sensor signals) can always be used when the strain gauge signals or their evaluation indicate bearing damage that is occurring. In particular, the energy content of the acceleration sensor signal, i.e. the amplitude at a specific frequency (in particular after the frequency analysis) can be taken into account, especially if the energy content of the signal for a frequency band significantly above the bearing rotational frequency deviates from a specified reference value, in particular exceeds it. This frequency band can, for example, be determined based on experience on test benches depending on the application. By taking the acceleration sensor signals into account, a redundancy is created that secures the result of the bearing monitoring with the sensor system and excludes erroneous damage reports. In addition, the strain gauge signals or the quantities determined therefrom and/or the acceleration sensor signals and/or the quantities determined therefrom can be stored and/or transmitted at regular intervals in order to be able to assess a development of the bearing condition.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Sensorsystem nur einen passiven Datenspeicher.According to one embodiment of the invention, the sensor system only includes a passive data memory.

Um die entstehende Datenmenge zu reduzieren, kann ein Verfahren vorgesehen werden, das die Wertebereiche der bewerteten Kennwerte, das heißt die Signale und/oder hieraus abgeleitete Größen, in Bereiche, zum Beispiel in Intervalle von 10 bis 15% des Wertebereichs einteilt und nur die aufsummierte Dauer des Auftretens dieses Bereichs speichert. Beispielsweise kann das Auftreten einer Lagerdrehzahl in einem Bereich von 10% bis 15% der Nenndrehzahl erfasst und die Dauer des Betreibens des Lagers in diesem Drehzahlbereich aufsummiert werden. Entsprechendes gilt für die anderen Kennwerte.In order to reduce the resulting amount of data, a method can be provided that divides the value ranges of the evaluated characteristic values, i.e. the signals and/or variables derived from them, into ranges, for example into intervals of 10 to 15% of the value range and only the summed up Duration of occurrence of this area saves. For example, the occurrence of a bearing speed in a range of 10% to 15% of the nominal speed can be detected and the duration of the operation of the bearing in this speed range can be summed up. The same applies to the other characteristic values.

Grundsätzlich kann für alle gespeicherten Werte ein Zeitstempel gespeichert werden, um den Verlauf der Entwicklung der Werte besser beurteilen zu können.In principle, a time stamp can be stored for all stored values in order to be able to better assess the course of the development of the values.

Wenn die Daten aus dem Speicher bei einer Wartung ausgelesen werden sollen, kann ein Auslesegerät die notwendige Energie bereitstellen, um die Daten aus dem Speicher abzufragen. Für die Auswertung der Ergebnisse für die Schadensfrüherkennung ist insbesondere die Entwicklung des Kennwertes beziehungsweise der Kennwerte durch Auslesen der verfügbaren Messpunkte hilfreich.If the data is to be read from the memory during maintenance, a reading device can provide the necessary energy to query the data from the memory. The development of the characteristic value or the characteristic values by reading out the available measuring points is particularly helpful for the evaluation of the results for the early detection of damage.

Um die notwendige Energie für die Messung beim Betrieb des Wälzlagers bereitzustellen, kann das Sensorsystem die genannte Energierückgewinnungseinrichtung umfassen, welche insbesondere aus Schwingungen elektrische Energie gewinnt und für die Messung zur Verfügung stellt und/oder den elektrischen Energiespeicher auflädt. Auch die vom Beschleunigungssensor erzeugten Signale können als Energiequelle für die Messung herangezogen werden oder verwendet werden, um den elektrischen Speicher aufzuladen.In order to provide the necessary energy for the measurement during operation of the roller bearing, the sensor system can include the energy recovery device mentioned, which in particular recovers electrical energy from vibrations and makes it available for the measurement and/or charges the electrical energy store. The signals generated by the acceleration sensor can also be used as an energy source for the measurement or to charge the electrical storage device.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.The invention will be described below using an exemplary embodiment and the figures as an example.

Es zeigen:

• 1 ein erfindungsgemäß ausgeführtes Wälzlager mit einem Sensorsystem in einer axialen Draufsicht;
• 2 einen Axialschnitt durch das Wälzlager aus der 1;
• 3 eine schräge Draufsicht auf das Wälzlager aus der 1;
• 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
• 5 ein Ablaufdiagramm für ein Ausführungsbeispiel zur Berechnung von den Lagerzustand beschreibenden Kennwerten aus den Dehnungsmessstreifensignalen;
• 6 das Ergebnis einer Fourier-Transformation aus den Dehnungsmessstreifensignalen;
• 7 Beispiele für vorteilhaft berücksichtige Kennwerte bei einer Einzelschwingung und bei einem Rauschen, wie es in der Regel durch die Dehnungsmessstreifen erfasst wird;
• 8 exemplarisch die Durchführung einer Fourier-Transformation;
• 9 für die Bewertung einer Schwingungsform mögliche Größen;
• 10 eine Referenzschwingungsform im Vergleich zu einer bei einem Lagerschaden erfassten Schwingungsform;
• 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgeführten Wälzlagers in einer axialen Draufsicht;
• 12 einen Axialschnitt durch das Wälzlager aus der 11.

Show it:

• 1 a roller bearing designed according to the invention with a sensor system in an axial plan view;
• 2 an axial section through the roller bearing from the 1 ;
• 3 an oblique top view of the roller bearing from FIG 1 ;
• 4 a flowchart of an embodiment of a method according to the invention;
• 5 a flow chart for an embodiment for calculating the bearing condition describing characteristic values from the strain gauge signals;
• 6 the result of a Fourier transform of the strain gauge signals;
• 7 Examples of characteristic values that are advantageously taken into account in the case of a single vibration and in the case of noise, as is usually detected by the strain gauges;
• 8th exemplary implementation of a Fourier transformation;
• 9 possible quantities for the evaluation of a mode shape;
• 10 a reference waveform compared to a detected bearing failure waveform;
• 11 a further exemplary embodiment of a roller bearing designed according to the invention in an axial plan view;
• 12 an axial section through the roller bearing from the 11 .

In den 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäß ausgeführtes Wälzlager dargestellt, umfassend einen ersten Lagerring 1, hier einen Lageraußenring, und einen zweiten Lagerring 2, hier einen Lagerinnenring, wobei der erste Lagerring 1 beispielsweise stationär ist und der zweite Lagerring 2 relativ zum ersten Lagerring 1 umläuft. Beim Umlaufen des zweiten Lagerrings 2 wälzen die Wälzkörper 3, die zwischen dem ersten Lagerring 1 und dem zweiten Lagerring 2 angeordnet sind, auf beiden Lagerringen 1, 2 ab.In the 1 until 3 a roller bearing designed according to the invention is shown, comprising a first bearing ring 1, here an outer bearing ring, and a second bearing ring 2, here an inner bearing ring, with the first bearing ring 1 being stationary, for example, and the second bearing ring 2 rotating relative to the first bearing ring 1. When the second bearing ring 2 rotates, the rolling elements 3 , which are arranged between the first bearing ring 1 and the second bearing ring 2 , roll on both bearing rings 1 , 2 .

Der erste Lagerring 1 ist mit einer Nut 6 versehen, hier in Form einer Axialnut, wobei auch eine Radialnut vorgesehen sein könnte. In der Nut 6 ist ein erfindungsgemäßes Sensorsystem 4 angeordnet. Das Sensorsystem 4 umfasst drei Dehnungsmessstreifen 5.1, 5.2, 5.3, die auf dem Nutgrund der Nut 6 im ersten Lagerring 1 aufgeklebt sind. Die Dehnungsmessstreifen 5.1, 5.2, 5.3 sind bevorzugt gleichmäßig über dem Umfang des ersten Lagerrings 1 verteilt positioniert.The first bearing ring 1 is provided with a groove 6, here in the form of an axial groove, although a radial groove could also be provided. A sensor system 4 according to the invention is arranged in the groove 6 . The sensor system 4 includes three strain gauges 5.1, 5.2, 5.3, which are glued to the bottom of the groove 6 in the first bearing ring 1. The strain gauges 5.1, 5.2, 5.3 are preferably distributed evenly over the circumference of the first bearing ring 1 positioned.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Sensorsystem 4 ferner einen Datenspeicher 7, einen Signalverstärker 8, eine Sendeeinrichtung 9, eine Signalverarbeitungseinrichtung 10, eine Energierückgewinnungseinrichtung 11, einen Energiespeicher 12, einen Beschleunigungssensor 13 und einen Temperatursensor 14, wobei einzelne Bauteile auch eingespart werden könnten. Insbesondere könnte die Temperatur, wie dargestellt, auch aus den Signalen der Dehnungsmessstreifen 5.1, 5.2, 5.3 ermittelt werden.In the exemplary embodiment shown, the sensor system 4 also includes a data memory 7, a signal amplifier 8, a transmission device 9, a signal processing device 10, an energy recovery device 11, an energy storage device 12, an acceleration sensor 13 and a temperature sensor 14, with individual components also being able to be saved. In particular, as shown, the temperature could also be determined from the signals of the strain gauges 5.1, 5.2, 5.3.

Die Bauteile des Sensorsystems 4 können in Gruppen in einzelnen elektronischen Einrichtungen kombiniert werden.The components of the sensor system 4 can be combined in groups in individual electronic devices.

In der 4 ist ein Ablaufdiagramm dargestellt, wie das zum Beispiel in den 1 bis 3 gezeigte Sensorsystem 4 das Wälzlager überwacht. Die Sensorsignale der Dehnungsmessstreifen (DMS) werden zur Berechnung von Kenngrößen herangezogen. Diese Kenngrößen werden in festgelegten zeitlichen Intervallen gespeichert. Es wird geprüft, ob Referenzwerte für die Kenngrößen vorhanden sind, falls nein, werden die Kenngrößen als Referenzwerte gespeichert. Beispielsweise sind zu Beginn des Verfahrens bei einem „neuen“ Lager solche Referenzwerte noch nicht vorhanden, es sei denn, sie wurden beispielsweise aufgrund von Ergebnissen eines Versuchstands oder anderen Erfahrungen im Sensorsystem vorab programmiert. In diesem Fall kann auf eine Speicherung verzichtet werden.In the 4 a flowchart is shown, such as that in FIGS 1 until 3 Sensor system 4 shown monitors the roller bearing. The sensor signals from the strain gauges (DMS) are used to calculate parameters. These parameters are stored at fixed time intervals. It is checked whether reference values for the parameters are available, if not, the parameters are saved as reference values. For example, at the start of the process for a "new" bearing, such reference values are not yet available, unless they have been programmed in advance in the sensor system, for example based on the results of a test stand or other experiences. In this case, storage can be dispensed with.

Im laufenden Betrieb des Lagers wird verglichen, ob die gespeicherten Referenzwerte um ein vorbestimmtes Ausmaß, beispielsweise um wenigstens 5%, wenigstens 10% oder wenigstens 25%, überschritten werden. Falls nein, wird mit der fortlaufenden Auswertung oder der Auswertung in zeitlichen Intervallen der Dehnungsmessstreifensignale (Sensorsignale DMS) fortgefahren. Fall ja, wird zur Verifizierung das Sensorsignal des Beschleunigungssensors (Piezo/MEMS) abgefragt beziehungsweise ausgewertet. Auch hier kann, wie zuvor anhand des Dehnungsmessstreifensignals dargestellt, auf Referenzwerte zurückgegriffen werden oder ein solcher Referenzwert beziehungsweise Referenzwerte können gespeichert werden. Wenn der Referenzwert um ein bestimmtes Ausmaß überschritten ist, wird eine Schadensmeldung ausgegeben. Falls nicht, kann das Signal zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers (Batterie) verwendet werden.During ongoing operation of the bearing, a comparison is made as to whether the stored reference values are exceeded by a predetermined extent, for example by at least 5%, at least 10% or at least 25%. If not, the continuous evaluation or the evaluation at time intervals of the strain gauge signals (sensor signals DMS) is continued. If so, the sensor signal from the acceleration sensor (piezo/MEMS) is queried or evaluated for verification. Here, too, reference values can be accessed, as explained above using the strain gauge signal, or such a reference value or reference values can be stored. If the reference value is exceeded by a certain amount, a damage report is issued. If not, the signal can be used to charge the electrical energy store (battery).

In der 5 ist beispielhaft der Schritt der Berechnung der Kenngrößen aus dem Sensorsignal (siehe die 4) dargestellt. Aus dem Dehnungsmessstreifensignal (Sensorsignal DMS) wird anhand einer erfassten Form der Oberflächenschwingung ein arithmetischer Mittelwert, ein quadratischer Mittelwert (RMS, Root Mean Square), ein Scheitelfaktor (Crest), die Schiefe und/oder die Wölbung bestimmt und diese Größen/Kennwerte werden im Zeitbereich, das heißt im Verlauf über der Zeit, ausgegeben. Ferner wird eine schnelle Fourier-Transformation des Signals durchgeführt und anschließend die Amplitude und der Energiegehalt für vorbestimmte Lagerfrequenzen bestimmt. Diese Kenngrößen werden im Frequenzbereich, das heißt für verschiedene Frequenzen, ausgegeben. Aus einer hinterlegten Geometrie des Wälzlagers beziehungsweise aus die Geometrie des Wälzlagers beschreibenden Größen können die für die Bestimmung wichtigen Lagerfrequenzen bestimmt werden, an denen die jeweilige Amplitude bestimmt werden soll, beziehungsweise kann die bekannte Geometrie zur Auswertung der ermittelten Amplituden an den verschiedenen Frequenzen herangezogen werden.In the 5 is an example of the step of calculating the parameters from the sensor signal (see the 4 ) shown. An arithmetic mean, a root mean square (RMS), a crest factor (crest), the skewness and/or the curvature is determined from the strain gauge signal (sensor signal DMS) based on a recorded form of the surface vibration and these variables/characteristic values are Time domain, that is, over time, issued. Furthermore, a fast Fourier transformation of the signal is carried out and then the ampli tude and the energy content is determined for predetermined bearing frequencies. These parameters are output in the frequency range, i.e. for different frequencies. The bearing frequencies important for the determination at which the respective amplitude is to be determined can be determined from a stored geometry of the roller bearing or from variables describing the geometry of the roller bearing, or the known geometry can be used to evaluate the determined amplitudes at the various frequencies.

Sowohl die Kenngrößen im Zeitbereich als auch die Kenngrößen im Frequenzbereich werden zur Bewertung des Lagerzustands, das heißt bei der Überwachung des Wälzlagers, herangezogen.Both the parameters in the time domain and the parameters in the frequency domain are used to evaluate the condition of the bearing, i.e. when monitoring the roller bearing.

In der 6 ist im oberen Bereich die mit den Dehnungsmessstreifen erfasste Lagerschwingung, das heißt die erfassten Oberflächenwellen für ein fabrikneues Lager und für ein Lager mit einem Lagerschaden gezeigt, wobei das Signal als elektrische Spannung über der Zeit zur Verfügung erfasst wird. Durch eine schnelle Fourier-Transformation wird eine Abbildung im Frequenzbereich, das heißt mit elektrischer Spannung bei verschiedenen Frequenzen erreicht.In the 6 the upper area shows the bearing vibration recorded with the strain gauges, i.e. the recorded surface waves for a brand-new bearing and for a bearing with bearing damage, with the signal being recorded as electrical voltage over time. An image in the frequency range, i.e. with electrical voltage at different frequencies, is achieved by means of a fast Fourier transformation.

Wie man sieht, ergeben sich bei verschiedenen Frequenzen Abweichungen der Amplitude, das heißt der elektrischen Spannung, bei dem Lager mit Schaden gegenüber den Amplituden beziehungsweise Spannungen eines neuen Lagers. Beispielsweise wird in dem Ausführungsbeispiel die Lagerfrequenz (Lagerdrehzahl) als Grundfrequenz (f_n,l) sowie als erste und zweite Harmonische (f_n,II, f_n,III) bestimmt. Ferner wird die Frequenz f_B eines Wälzkörpers bestimmt, mit welcher dieser einmal um seine Drehachse umläuft. Schließlich werden die Frequenzen (B ->OR) jeweils als Grundfrequenz (I) beziehungsweise als Harmonische (II, III, IV) bestimmt, mit denen ein Wälzkörper an einer bestimmten Stelle im Lageraußenring vorbei läuft.As you can see, at different frequencies there are deviations in the amplitude, i.e. the electrical voltage, in the bearing with damage compared to the amplitudes or voltages of a new bearing. For example, in the exemplary embodiment, the bearing frequency (bearing speed) is determined as the fundamental frequency (f _n,l ) and as the first and second harmonic (f _n,II , f _n,III ). Furthermore, the frequency f _B of a rolling element is determined, with which it rotates once around its axis of rotation. Finally, the frequencies (B ->OR) are determined as a fundamental frequency (I) or as a harmonic (II, III, IV), with which a rolling element runs past a specific point in the bearing outer ring.

Bei allen Frequenzen ist die Amplitude eines Lagers mit Schaden größer als die entsprechende Amplitude bei einem neuen Lager. Aus dem Ausmaß der Abweichung kann auf den Fortschritt des Lagerschadens geschlossen werden.At all frequencies, the amplitude of a damaged bearing is greater than the corresponding amplitude for a new bearing. The progress of the bearing damage can be deduced from the extent of the deviation.

In der 7 ist beispielhaft die Auswertung der erfassten Schwingungsform gezeigt, wobei oben beispielhaft eine Einzelschwingung gezeigt ist, wie sie sich bei einem diskreten Ton ergibt und unten das üblicherweise erfasste Rauschen gezeigt ist. Kenngrößen, die ausgewertet werden können, sind beispielsweise das arithmetische Mittel und/oder das quadratische Mittel über der Zeit, beispielsweise einer Zeiteinheit T zwischen zwei positiven maximalen Amplituden (Scheitel-Scheitel-Intervall). Auch die Höhe der Amplitude und/oder der Abstand zwischen zwei Scheiteln kann bewertet werden. Schließlich kann die Scheitel-Scheitel-Distanz, das heißt die Amplitudendifferenz zwischen einem positiven Scheitel und einem negativen Scheitel, berücksichtigt werden.In the 7 the evaluation of the detected oscillation form is shown as an example, with a single oscillation being shown as an example at the top, as it results from a discrete tone, and the noise that is usually detected is shown at the bottom. Parameters that can be evaluated are, for example, the arithmetic mean and/or the root mean square over time, for example a time unit T between two positive maximum amplitudes (peak-to-peak interval). The height of the amplitude and/or the distance between two peaks can also be evaluated. Finally, the peak-to-peak distance, i.e. the difference in amplitude between a positive peak and a negative peak, can be taken into account.

In der 8 sind einzelne Schritte exemplarisch gezeigt, wie aus dem erfassten Signal (Dehnungsmessstreifensignal oder Beschleunigungssensorsignal) die Abbildung im Frequenzbereich durch eine Fourier-Transformation erreicht werden kann. Ganz oben ist das erfasste Signal gezeigt, ganz unten die Abbildung im Frequenzbereich. Das erfasste Signal wird zerlegt in eine Grundschwingung und die Harmonischen hierzu, das heißt Schwingungen mit einer entsprechenden Vervielfachung der Frequenz. Dabei werden die Maxima und die Nulldurchgänge berücksichtigt.In the 8th Individual steps are shown as examples of how the recorded signal (strain gauge signal or acceleration sensor signal) can be mapped in the frequency domain by a Fourier transformation. The captured signal is shown at the top, and the frequency domain image at the bottom. The recorded signal is broken down into a fundamental oscillation and the harmonics of this, ie oscillations with a corresponding multiplication of the frequency. The maxima and the zero crossings are taken into account.

Im Ergebnis ergibt sich bei bestimmten vorgegebenen Frequenzen jeweils eine maximale Amplitude A1, A2, A3, die ausgewertet werden kann.As a result, a maximum amplitude A1, A2, A3 that can be evaluated results in each case at specific predefined frequencies.

In der 9 sind mögliche Abweichungen einer Signalform der erfassten Oberflächenwellen hinsichtlich der Schiefe und der Wölbung gezeigt. Diese Abweichungen von einem Referenzwert, zum Beispiel eines neuen Lagers, können erfasst und zur Bewertung des Lagerzustands herangezogen werden. Insbesondere wird berücksichtigt, ob die Signalform hinsichtlich ihrer Schwingungsbäuche linksschief (wie oben links in der 9 dargestellt), rechtsschief (wie oben rechts in der 9 dargestellt), steilgipflig (wie unten links in der 9 dargestellt) oder flachgipflig (wie unten rechts in der 9 dargestellt) ist, jeweils im Vergleich zur Referenzform. Bei einer linksschiefen Form fällt der Schwingungsbauch auf der linken Seite flacher ab als auf der rechten, bei einer rechtsschiefen Form fällt der Schwingungsbauch auf der rechten Seite flacher ab als auf der linken, bei einer steilgipfligen Form ist der Schwingungsbauch steiler als ein vorgegebener Schwingungsbauch und bei einer flachgipfligen Form ist der Schwingungsbauch flacher als ein vorgegebener Schwingungsbauch.In the 9 possible deviations of a signal form of the detected surface waves with regard to the obliquity and the curvature are shown. These deviations from a reference value, for example a new bearing, can be recorded and used to evaluate the condition of the bearing. In particular, it is taken into account whether the signal form is left-skewed with regard to its antinodes (as in the top left of the 9 shown), right-skewed (as above right in the 9 shown), steeply peaked (as below left in the 9 shown) or flat-topped (as shown below right in the 9 shown), in each case compared to the reference shape. With a left-skewed shape, the antinode on the left side falls flatter than on the right, with a right-skewed shape, the antinode falls flatter on the right side than on the left, with a steep peaked shape, the antinode is steeper than a given antinode and at a flat-topped shape, the antinode is flatter than a given antinode.

In der 10 ist nochmals dargestellt, wie das mit den Dehnungsmessstreifen (oder dem Beschleunigungssensor) erfasste Signal aussieht, jeweils für ein neues Lager und ein Lager mit Schaden. Bei der Signalermittlung können jedoch bereits Filter angewendet worden sein.In the 10 shows again what the signal recorded with the strain gauges (or the accelerometer) looks like for a new bearing and a bearing with damage. However, filters may already have been applied during signal detection.

Durch mehrfache Vergrößerung von oben nach unten wird deutlich, dass die Schwingungsform beim Lager mit Schaden von jener eines neuen Lagers abweicht. Insbesondere sind die Amplituden vergrößert.Enlarged several times from top to bottom, it becomes clear that the mode of vibration of the bearing with damage deviates from that of a new bearing. In particular, the amplitudes are increased.

Auf der untersten Zeitachse sind ferner die Frequenzen eingezeichnet, mit denen sich ein Wälzkörper an einem bestimmten Punkt im Lagerring vorbei bewegt (Wälzkörper/Ring-Kontakt) oder mit welcher sich ein Wälzkörper einmal um seine eigene Drehachse dreht (Wälzkörper-Drehung).The lowest time axis also shows the frequencies with which a rolling element moves past a certain point in the bearing ring (rolling element/ring contact) or with which a rolling element rotates once around its own axis of rotation (rolling element rotation).

In der 11 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgeführten Wälzlagers dargestellt, bei dem das Lager als angestelltes Schrägkugellagerpaar bzw. doppelreihiges Schrägkugellager ausgeführt ist. Vorteilhaft ist das Lager in O-Anordnung ausgeführt.In the 11 an exemplary embodiment of a roller bearing designed according to the invention is shown, in which the bearing is designed as a pair of angular contact ball bearings or double-row angular contact ball bearings. The bearing is advantageously designed in an O arrangement.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel, jedoch nicht zwingend, weist das Wälzlager einen einteiligen ersten Lagerring 1, hier Lageraußenring, und einen zweiteiligen zweiten Lagerring 2, hier Lagerinnenring, auf, wobei bei dem zweiteiligen zweiten Lagerring 2 zwei einzelnen Ringe axial nebeneinander angeordnet sind und jeweils eine Laufbahn für die Wälzkörper 3 jeweils einer Wälzkörperreihe ausbilden. Der erste Lagerring 1 hingegen bildet die Laufbahnen für beide Wälzkörperreihen aus.In the exemplary embodiment shown, but not necessarily, the roller bearing has a one-piece first bearing ring 1, here the outer bearing ring, and a two-part second bearing ring 2, here the inner bearing ring, with two individual rings being arranged axially next to one another in the two-part second bearing ring 2 and each having a raceway for the rolling elements 3 each form a row of rolling elements. The first bearing ring 1, on the other hand, forms the raceways for both rows of rolling elements.

Das Sensorsystem 4 ist bevorzugt am zweiten Lagerring 2, hier dem Lagerinnenring, angeordnet, wobei jedem der beiden ringförmigen Teile des zweiten Lagerrings 2 ein eigenes Sensorsystem 4 zugeordnet sein kann oder beiden Teilen ein gemeinsames Sensorsystem 4 zugeordnet sein kann.The sensor system 4 is preferably arranged on the second bearing ring 2, here the bearing inner ring, with each of the two ring-shaped parts of the second bearing ring 2 being able to be assigned its own sensor system 4 or both parts being able to be assigned a common sensor system 4.

Im Übrigen wird auf die Beschreibung der vorherigen Figuren verwiesen, wobei sich entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.Otherwise, reference is made to the description of the previous figures, with corresponding components being provided with corresponding reference symbols.

BezugszeichenlisteReference List

11

Lagerringbearing ring

22

Lagerringbearing ring

33

Wälzlagerroller bearing

44

Sensorsystemsensor system

5.15.1

Dehnungsmessstreifenstrain gauges

5.25.2

Dehnungsmessstreifenstrain gauges

5.35.3

Dehnungsmessstreifenstrain gauges

66

Nutgroove

77

Datenspeicherdata storage

88th

Signalverstärkersignal booster

99

Sendeeinrichtungtransmission device

1010

Signalverarbeitungseinrichtungsignal processing device

1111

Energierückgewinnungseinrichtungenergy recovery device

1212

Energiespeicherenergy storage

1313

Beschleunigungssensoraccelerometer

1414

Temperatursensortemperature sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

• WO 2005031296 A1 [0002]WO 2005031296 A1 [0002]
• DE 102018222421 A1 [0003]DE 102018222421 A1 [0003]
• EP 3690387 A1 [0043]EP 3690387 A1 [0043]

Claims (19)

Wälzlager, insbesondere Schrägkugellager, mit zwei Lagerringen (1, 2) und einer Vielzahl von zwischen den Lagerringen (1, 2) angeordneten, auf den Lagerringen (1, 2) abwälzenden Wälzkörpern (3); mit einem Sensorsystem (4), das wenigstens einem der Lagerringe (1, 2) zugeordnet ist und eingerichtet ist, wiederkehrende Verformungen des Lagerrings (1, 2) im Betrieb des Wälzlagers zu erfassen; dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (4) wenigstens drei auf einem Lagerring (1, 2) montierte Dehnungsmessstreifen (5.1, 5.2, 5.3) aufweist, die in Umfangsrichtung des Lagerrings (1, 2) hintereinander und mit Abstand zueinander angeordnet sind und eingerichtet sind, lokale Verformungen des Lagerrings (1, 2) zu erfassen.Rolling bearings, in particular angular contact ball bearings, with two bearing rings (1, 2) and a multiplicity of rolling bodies (3) arranged between the bearing rings (1, 2) and rolling on the bearing rings (1, 2); with a sensor system (4) which is associated with at least one of the bearing rings (1, 2) and is set up to detect recurring deformations of the bearing ring (1, 2) during operation of the roller bearing; characterized in that the sensor system (4) has at least three strain gauges (5.1, 5.2, 5.3) mounted on a bearing ring (1, 2), which are arranged and set up one behind the other and at a distance from one another in the circumferential direction of the bearing ring (1, 2). To detect local deformations of the bearing ring (1, 2). Wälzlager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei Dehnungsmessstreifen (5.1, 5.2, 5.3) stirnseitig am Lagerring (1, 2) montiert, insbesondere aufgeklebt, sind.Bearings according to claim 1 , characterized in that the at least three strain gauges (5.1, 5.2, 5.3) are mounted on the face side of the bearing ring (1, 2), in particular glued on. Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei Dehnungsmessstreifen (5.1, 5.2, 5.3) in einer umlaufenden Nut (6) des Lagerrings (1, 2) eingeklebt sind.Rolling bearings according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the at least three strain gauges (5.1, 5.2, 5.3) are glued into a circumferential groove (6) of the bearing ring (1, 2). Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (4) wenigstens eine, mehrere oder alle der folgenden Einrichtungen umfasst, wobei diese insbesondere innerhalb der umlaufenden Nut (6) angeordnet sind: - einen Datenspeicher (7), insbesondere passiven Datenspeicher (7); - einen Signalverstärker (8); - eine drahtlose Sendeeinrichtung (9) und/oder einen kabelgebundenen Ausgang; - eine Signalverarbeitungseinrichtung (10); - eine Energierückgewinnungseinrichtung (11); - einen Energiespeicher (12), insbesondere elektrischen Energiespeicher (12).Rolling bearings according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the sensor system (4) comprises at least one, several or all of the following devices, which are arranged in particular within the circumferential groove (6): - a data memory (7), in particular passive data memory (7); - a signal amplifier (8); - A wireless transmitter (9) and/or a wired output; - a signal processing device (10); - An energy recovery device (11); - An energy store (12), in particular electrical energy store (12). Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmessstreifen (5.1, 5.2, 5.3) gleichmäßig über dem Umfang des Lagerrings (1, 2) verteilt positioniert sind.Rolling bearings according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the strain gauges (5.1, 5.2, 5.3) are distributed evenly over the circumference of the bearing ring (1, 2). Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (4) wenigstens einen Beschleunigungssensor (13) umfasst, der auf dem Lagerring (1, 2) oder in dem Lagerring (1, 2) montiert ist.Rolling bearings according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the sensor system (4) comprises at least one acceleration sensor (13) which is mounted on the bearing ring (1, 2) or in the bearing ring (1, 2). Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (4) wenigstens einen Temperatursensor (14) umfasst.Rolling bearings according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the sensor system (4) comprises at least one temperature sensor (14). Wälzlager nach gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmessstreifen (5.1, 5.2, 5.3) jeweils einen Temperatursensor (14) aufweisen oder eingerichtet sind, eine aktuelle Temperatur aus den von ihnen erfassten Größen zu bestimmen.Rolling bearing according to claim 7 , characterized in that the strain gauges (5.1, 5.2, 5.3) each have a temperature sensor (14) or are set up to determine a current temperature from the variables detected by them. Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager als Taumelscheibenlager ausgeführt ist.Rolling bearings according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the roller bearing is designed as a swash plate bearing. Verfahren zur Überwachung eines Wälzlagers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 mit den folgenden Schritten: 10.1 Erfassen von lokalen Oberflächenwellen und/oder Oberflächenschwingungen in dem Lagerring (1, 2) mit den wenigstens drei Dehnungsmessstreifen (5.1, 5.2, 5.3) und Erzeugen von diese Oberflächenwellen und/oder Oberflächenschwingungen beschreibenden elektrischen Dehnungsmessstreifensignalen; 10.2 Bestimmen der aktuell anliegenden Lagerlast und/oder eines Lagerschadens aus den Dehnungsmessstreifensignalen; 10.3 Speichern und/oder Aussenden einer die aktuelle Lagerlast und/oder den Lagerschaden wenigstens mittelbar beschreibenden Größe.Method for monitoring a rolling bearing according to one of Claims 1 until 9 with the following steps: 10.1 detecting local surface waves and/or surface vibrations in the bearing ring (1, 2) with the at least three strain gauges (5.1, 5.2, 5.3) and generating electrical strain gauge signals describing these surface waves and/or surface vibrations; 10.2 Determination of the currently applied bearing load and/or bearing damage from the strain gauge signals; 10.3 Storage and/or transmission of a variable at least indirectly describing the current bearing load and/or the bearing damage. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Dehnungsmessstreifensignalen eine die aktuelle Lagertemperatur wenigstens mittelbar beschreibende Größe bestimmt und gespeichert und/oder gesendet wird.procedure according to claim 10 , characterized in that a variable at least indirectly describing the current bearing temperature is determined and stored and/or sent from the strain gauge signals. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Dehnungsmessstreifensignalen eine die aktuelle Lagerdrehzahl wenigstens mittelbar beschreibende Größe bestimmt und gespeichert und/oder gesendet wird.Method according to one of Claims 10 or 11 , characterized in that a variable at least indirectly describing the current bearing speed is determined and stored and/or sent from the strain gauge signals. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Dehnungsmessstreifensignalen sowohl die aktuell anliegende axiale Lagerlast als auch die aktuell anliegende radiale Lagerlast bestimmt wird.Method according to one of Claims 10 until 12 , characterized in that both the currently applied axial bearing load and the currently applied radial bearing load are determined from the strain gauge signals. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Dehnungsmessstreifensignalen eine kontinuierliche Schwingung bestimmt wird und aus deren Form, insbesondere deren Amplitude, Standardabweichung, Varianz, Scheitelfaktor, Schiefe und/oder Wölbung ein abnormaler Lagerzustand, insbesondere ein entstehender oder vorhandener Lagerschaden, bestimmt wird.Method according to one of Claims 10 until 13 , characterized in that a continuous oscillation is determined from the strain gauge signals and from their form, in particular their amplitude, standard deviation, variance, crest factor, skewness and / or curvature of an abnormal bearing condition, in particular of which an emerging or existing bearing damage is determined. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Dehnungsmessstreifensignalen mittels Frequenzanalyse, insbesondere mittels Fourier-Transformation wie diskreter Fourier-Transformation oder schneller Fourier-Transformation, ein Zeitsignal in einen Frequenzbereich transformiert wird, in welchem die Frequenzen mit der vergleichsweise stärksten Amplitude und die zugehörigen Amplituden bestimmt werden.Method according to one of Claims 10 until 13 , characterized in that a time signal is transformed from the strain gauge signals by means of frequency analysis, in particular by means of Fourier transformation such as discrete Fourier transformation or fast Fourier transformation, into a frequency range in which the frequencies with the comparatively strongest amplitude and the associated amplitudes are determined . Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Amplituden und Frequenzen im Frequenzbereich wenigstens eine, mehrere oder alle der folgenden Frequenzen bestimmt werden: - Frequenz, mit welcher sich ein bestimmter Wälzkörper (3) an einer bestimmten Position des Lagerrings (1, 2), insbesondere der Position eines Dehnungsmessstreifens (5.1, 5.2, 5.3) vorbei bewegt; - Frequenz, mit welcher sich ein Wälzkörper (3) einmal um eine eigene Drehachse dreht; - Frequenz, mit welcher einer der Lagerringe (1, 2) gegenüber dem anderen Lagerring (1, 2) umläuft, das heißt die Lagerdrehzahl.procedure according to claim 15 , characterized in that at least one, several or all of the following frequencies are determined from the amplitudes and frequencies in the frequency range: - Frequency with which a specific rolling element (3) moves at a specific position of the bearing ring (1, 2), in particular the Position of a strain gauge (5.1, 5.2, 5.3) moved past; - Frequency with which a rolling body (3) rotates once around its own axis of rotation; - Frequency with which one of the bearing rings (1, 2) rotates relative to the other bearing ring (1, 2), i.e. the bearing speed. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplituden mit Referenzamplituden verglichen werden und aus der sich hierbei ergebenden Differenz ein abnormaler Lagerzustand, insbesondere ein entstehender oder vorhandener Lageschaden, bestimmt wird.Method according to one of Claims 15 or 16 , characterized in that the amplitudes are compared with reference amplitudes and an abnormal bearing condition, in particular an emerging or existing position damage, is determined from the resulting difference. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Beschleunigungssensor (13) ein aus den Dehnungsmessstreifensignalen bestimmter Lagerschaden dadurch verifiziert wird, dass mit dem Beschleunigungssensor (13) erfasste Beschleunigungswerte mit einem vorgegebenen Grenzwert und/oder Grenzbereich verglichen und aus dem Vergleich das Vorhandensein eines Lagerschadens bestimmt wird, wobei die Beschleunigungswerte oder eine diese wenigstens mittelbar beschreibende Größe insbesondere gespeichert und/oder gesendet wird.Method according to one of Claims 10 until 17 , characterized in that bearing damage determined from the strain gauge signals is verified with the acceleration sensor (13) in that the acceleration values detected with the acceleration sensor (13) are compared with a predetermined limit value and/or limit range and the presence of bearing damage is determined from the comparison, the acceleration values or a variable at least indirectly describing them being stored and/or transmitted in particular. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Überwachung eine zulässige Referenzgröße und/oder Referenzbereich für die mit den Dehnungsmessstreifen (5.1, 5.2, 5.3) erfassten Dehnungsmessstreifensignale, die Lagerlast und/oder die den Lagerschaden wenigstens mittelbar beschreibende Größe und/oder eine oder mehrere der weiteren erfassten oder bestimmten Größen gemessen und/oder bestimmt und gespeichert oder gesendet wird.Method according to one of Claims 10 until 18 , characterized in that at the start of the monitoring, a permissible reference variable and/or reference range for the strain gauge signals recorded with the strain gauges (5.1, 5.2, 5.3), the bearing load and/or the variable at least indirectly describing the bearing damage and/or one or more of the is measured and/or determined and stored or sent to other recorded or determined variables.

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