LAGER MIT INDIKATOR

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Lager, insbesondere Wälzlager, umfassend als Lagerteile mindestens einen Lagerring, ein Dichtelement oder - sofern das Lager als Wälzlager ausgebildet ist - einen Käfig.

Derartige Lager werden zur drehbaren und / oder verschieblichen Lagerung von Komponenten ausgelegt und verbaut. Versagt das Lager, bleibt zu prüfen und ggf. nachzuweisen, ob der Schaden darauf zurückzuführen ist, dass das Lager in einer Weise verbaut worden war, für die es nicht ausgelegt war. Hierzu sind die mechanischen Kräfte bzw. Spannungen, die auf das Lager im Betrieb gewirkt haben, zu erfassen und nachzuweisen.

Der Betriebszustand eines Lagers, auch in der Einbauposition, lässt sich mittels elektronischer Sensoren, beispielsweise mittels piezoelektrischen Drucksensoren oder Dehnungsmessstreifen, überwachen, allerdings sind derartige Sensoren, die ein kontinuierliches elektrisches Signal liefern, aufwendig und nicht ohne Neu-Auslegung des Lagers zu installieren.

Aufgabe der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein für eine nachträgliche Schadensanalyse einfach nachrüstbares Lager anzugeben, das keine wesentlichen konstruktiven Abänderungen gegenüber Standard-Lagern erforderlich macht. Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das eingangs genannte Lager gelöst durch einen mechanisch, insbesondere durch Stoß und / oder mechanischer Zug- oder Druckspannung auslösbaren, an der Oberfläche des Korpus des Lagerteils angeordneten Indikator, der bei Erreichen eines Grenzwertes eine irreversible, optisch erfassbare Änderung aufweist.

Der Indikator zeigt an, ob das Lager im Betrieb einer oberhalb des konstruktiv bedingten Grenzwertes vorgegebenen Belastung ausgesetzt war oder nicht, so dass diese Überlastung als mögliche Schadensursache ermittelt werden kann.

Der Indikator ist leicht anzubringen, ohne das Lager baulich abändern zu müssen. Geeignete Indikatoren sind grundsätzlich aus dem Gebiet des Verpackungswesens bekannt, insbesondere als Shockwatch-Indikatoren oder als Reisslack, und können, für einen abgewandelten Einsatzzweck, bei Lagern Verwendung finden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Indikator einen Reisslack umfasst. Der auf die Oberfläche des Korpus des Lagerteils aufgetragene Reisslack zeigt linienförmige Risse, die quer zu einer Zugbelastungsrichtung auftreten und die optisch durch einfache Betrachtung erfassbar sind, und ermöglicht nicht nur das Erreichen oder Überschreiten einer mechanischen Spannung qualitativ festzustellen, sondern ebenfalls die Erfassung der Lastrichtung, entlang derer die unzulässige mechanische Spannung angegriffen hat.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Indikator einen Farbumschlag bei Erreichen des Grenzwertes durchführt.

Insbesondere ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Indikator ein abgeschlossenes Volumen einer Testflüssigkeit, insbesondere in einem Glasrohr, umfasst. Derartige Indikatoren sind als Shockwatch-Indikatoren grundsätzlich bekannt und beruhen auf dem Prinzip, dass ein Stoß die Oberflächenspannung der Testflüssigkeit durchbricht, so dass die Testflüssigkeit ihre Farbe ändert. Derartige Indikatoren lassen sich bei Lagern als Stoß-Indikatoren verwenden oder als Anzeiger eines Überschreitens einer zulässigen Grenzdrehzahl.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Indikator eine Testfolie umfasst. Die Testfolie umfasst ein Material, das bei Erreichen des Grenzwertes eine Farbänderung durchführt, so dass sich insbesondere mechanische Spannungen, speziell an Wälzlager-Käfigen, die aus einem dehnbaren Material bestehen, nachweisen lassen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben und erläutert.

Kurze Beschreibung der Figur

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lagers.

Detaillierte Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt ein als Wälzlager ausgebildetes Lager, umfassend als Lagerteile einen ersten, als Innenring ausgebildeten Lagerring 1 , einen zweiten, als Außenring ausgebildeten Lagerring 2, einen Käfig 3 zur Führung von nicht dargestellten Wälzkörpern, sowie als weiteres Lagerteil eine nicht dargestellte Lagerdichtung.

An der Stirnfläche des Korpus des Käfigs 3 ist als erster Indikator 4 eine Shockwatch-Indikator angeordnet, um bezogen auf die Drehachse des Lagers radial wirkende Kräfte zu erfassen, die stoßartig auftreten und einen Grenzwert erreichen, so dass der erste Indikator 4 einen optisch erfassbaren Farbumschlag durchführt. Der erste Indikator 4 umfasst ein abgeschlossenes Volumen einer Testflüssigkeit in einem Glasrohr, wobei bei Erreichen des Grenzwertes die Oberflächenspannung der Testflüssigkeit durchbrochen wird und die Testflüssigkeit den irreversiblen Farbumschlag durchführt.

An der Stirnfläche des Korpus des Käfigs 3 ist, bezogen auf die Drehachse dem ersten Indikator 4 radial gegenüberliegend, ein zweiter Indikator 5 angeordnet, der eine Testfolie umfasst, die durch mechanische Spannungen, sofern diese einen Grenzwert erreichen, einen optisch erfassbaren, irrreversiblen Farbumschlag durchführt. Der zweite Indikator 5 ist radial, also in Richtung der Fliehkräfte, gerichtet angeordnet, könnte aber in einer Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels auch in Umfangsrichtung des Käfigs 3 angeordnet sein, da auch in Umfangsrichtung die Materialspannungen in dem Käfig 3 auftreten.

An der Stirnfläche sowohl des ersten Lagerrings 1 als auch des zweiten Lagerrings 2 ist jeweils ein Abschnitt mit einem Reisslack versehen, wobei einer der vier Abschnitte mit dem Bezugszeichen ,6' ausgewiesen ist und einen dritten Indikator 6 ausweist. Der Reisslack bildet unter mechanischen Zugspannungen insbesondere quer zu der Richtung der Zugspannungen optisch erfassbare, irreversible Risslinien aus.

In Umfangsrichtung mittig zwischen je zwei Reisslack-Abschnitten sowohl des ersten Lagerrings 1 als auch des zweiten Lagerrings 2 ist jeweils ein kreissegmentförmiger Abschnitt einer Druckmessfolie angeordnet, von der einer durch das Bezugszeichen ,7' ausgewiesen ist und den vierten Indikator 7 ausweist. Bei mechanischer Belastung werden in der Druckmessfolie des vierten Indikators 7 irreversible mechanische Änderungen hervorgerufen, die beispielsweise mittels polarisiertem Licht optisch erfassbar sind. Das Lager umfasst weiter mindestens zwei Temperaturindikatoren 8, 9, die an dem Käfig 3, bezogen auf die Drehachse einander radial gegenüberliegend, an der Mantelfläche, angrenzend an die Stirnfläche des Käfigs 3, angeordnet sind, und bei Erreichen einer kritischen Temperatur einen irreversiblen Farbumschlag durchführen, der optisch erfassbar ist.

Das Lager umfasst weiter einen bildlich nicht dargestellten Feuchteindikator, der bei Erreichen einer kritischen Luftfeuchte in dem Lager einen optisch erfassbaren irreversiblen Farbumschlag durchführt; dieser Feuchteindikator ist beispielsweise an der inneren Mantelfläche des zweiten Lagerrings 2 oder an der äußeren Mantelfläche des ersten Lagerrings 1 , nahe der Stirnfläche des jeweiligen Lagerrings 1 , 2, angeordnet, um ein leichtes Auslesen der Farbe des Feuchteindikators zu ermöglichen.

Bezugszeichenliste

1 erster Lagerring

2 zweiter Lagerring

3 Käfig

4 erster Indikator

5 zweiter Indikator

6 dritter Indikator

7 vierter Indikator

8 Temperaturindikator

9 Temperatunndikator