监控轴承磨损的自动同步发送机以及监控轴承磨损的方法

专利名称：监控轴承磨损的自动同步发送机以及监控轴承磨损的方法
技术领域：
本发明涉及一种自动同步发送机，其中集成了探测装置和监控装置，探测装置具
有至少一个测量传感器，通过测量传感器能够在运行期间产生代表与自动同步发送机相连 的物体的角位和/或角速度的测量信号，探测装置还具有至少一个转动轴承以及具有至少 一个通过转动轴承相对于测量传感器可旋转地设置在其测量场中的计量用具，监控装置与 测量传感器相连用于传输数据。本发明还涉及一种用于监控自动同步发送机磨损的方法， 自动同步发送机在运行中获取旋转地、与自动同步发送机相连的物体的角位和/或角速度 并且作为测量信号发出。
背景技术：
自动同步发送机大量用于监控与自动同步发送机相连的物体、比如旋转的轴的角 位和/或角速度。其可以是调节回路的一部分，用以借助于促动器、比如电动机将物体的角 位和/或角速度调节到预设的值。"自动同步发送机"是指具有增量信号的发送器，增量信号要么作为象限信号要么 作为正弦信号发出。该发送器通常具有起始脉冲，其每个回转发出一次。隶属于自动同步 发送机的还有绝对发送器，其作为单圈发送器在一个回转中获取绝对位置或者作为多圈发 送器额外地还具有用于绝对回转的数量的计算电路。 为了能够将这种自动同步发送机容易地连接到存在的调节系统中且自动识别，从 EP0425912B1中公开了一种被称为"电子铭牌"的装置，其中，在自动同步发送机内的非易失 的存储器包含驱动装置和自动同步发送机的数据。非易失的存储器可以从自动同步发送机 的外部、例如从调节系统中读取。 自动同步发送机代表了关键的结构部分，其在失灵或故障时使系统整体失效。 在现有技术中公知了如下措施，即监控自动同步发送机是否预告故障或损坏。通
过这种方式可以及时地对自动同步发送机进行维修或更换并且避免故障或损坏。 用于自动同步发送机的监控系统在形成最接近的现有技术的EP 0883249A2以及
由此产生的分案EP 1480344A1中描述。根据这两个文献的技术教导，通过测量传感器和形
成计量用具的光学扫描编码盘产生模拟信号，该模拟信号的振幅受测量传感器与计量用具
之间的距离以及污染度的影响进行改变。如果振幅比如由于编码盘的污染下降到预设的值
以下，则发出警告信号。进一步的措施是计算两个参考记号之间发出的振幅数量。如果发出
的数量与在参考记号之间的实际存在的计量用具的编码不符，则发出第二个警告信号。相
应地，EP 0883249A1和EP 1480344A2的装置监控测量传感器和计量用具的功能。 在EP 1564530A1中如此描述，由探测装置获得的信号的振幅用作针对编码盘的
轴向运动以及针对作用在探测器上的轴向应力值的指标。因此也可以检测轴向应力是否超
过预设的值。 用于测量角速度的具有用于自动诊断功能的系统还在US6830379B2中描述。诊断 回路借助于来自电池的直流电压检测用于无线传输探测信号的发射线圈是否正常工作。此外，可以将两个测量传感器的信号相互比较。US6830379B2的自动同步发送机与上述的自动 同步发送机的不同之处在于，在比如汽车的轴承套的孔中插入接收器。单独的、安装在轴上 的编码盘设置在接收器的测量场中。与EP 0883249A2、EP 1564530A1和EP 1480334A1中 描述的自动同步发送机不同，US 6830379B2的自动同步发送机不是集成的单元，而是由多 个单独构建在轴承中的部分组成。 不足的是，这些已知的解决方案都无法可靠地精确地预告探测器的机械失灵情 况。 针对自动同步发送机，在市场上可得到的用于监控轴承的仪器，比如FAG公司生 产的"EASY-Check"和DDC(Dethloff Diagnostic Consulting,中文译为"德特洛夫诊断咨 询)公司生产的"Octavis"只能受限地使用。这些仪器是单独的监控仪器，其设置在较大 的机器中，用以监控其滚珠轴承。

发明内容
因此本发明的目的在于，改进公知的自动同步发送机，使得可以可靠地避免由于 机械故障引起的损坏情况。 根据本发明，该目的针对文章开头所述类型的自动同步发送机如此实现，即监控 装置具有计数装置，在该计数装置中能够持久地保存代表转动轴承的磨损状态的、由在测 量信号中包含的关于角位和/或角速度的信息形成的值。 根据本发明，该目的针对文章开头所述类型的自动同步发送机如此实现，即代表 自动同步发送机的转动轴承的磨损状态的状态值借助于在测量信号中包含角位和/或角 速度的信息进行内部监控以及由自动同步发送机根据状态值发出代表转动轴承的功能状 态的状态信号。转动轴承包括滑动轴承和辊轴承，辊轴承包括滚柱轴承、滚珠轴承和滚针轴 承。 根据本发明的解决方案是容易的并且能够高效地监控自动同步发送机的机械功 能。令人惊奇的是，在使用自动同步发送机时在自动同步发送机中构建的转动轴承被证明 是限制因素。如果转动轴承失灵，则自动同步发送机不能用。 在增量发送器中(Inkrementalgebern)可以将起始脉冲以及在绝对发送器中可 以将完全回转时的过渡作为信息使用，在不考虑旋转方向的情况下获取回转的数量。
通过在EP 0883249A2、EP 1480344A1和EP 1564530A1中描述的方法可以确定磨 损状态或同样的意义上确定剩余使用寿命。由自动同步发送机的转动轴承发出的故障风险 在这些文献中还没有公开。与在这些文献中追寻的解决方案不同，根据本发明的磨损监控 的解决方式以直接包含在测量信号中的关于角位和/或角速度的信息为依据，而以不是其 它的信息、如测量信号的振幅为依据进行磨损监控。由此大大简化了测量信号的评价。
本发明可以通过以下各种有利的设计方案进一步改进，其中，这些设计方案可以 相互独立地相互结合。 因此可以在第一种有利的改进方案中获取转动轴承的总运行回转数量作为状态 值。转动轴承的总运行回转数量是基本上自转动轴承开始运转所完成的回转的总数量。自 动同步发送机可以将该值作为状态信号直接提供给后续的评价电子装置或警告电子装置。
为了获取和/或继续处理代表磨损状态的状态仪器可以在自动同步发送机中集成微处理器。 总运行回转数量可以以特别简单的方式比如直接从包含在测量信号中的关于角 位的信息中获得，其中，不断地叠加由自动同步发送机测得的回转数量。这还可以由此实 现，将在转动轴承回转期间在指定的角度位置上由探测装置一次产生的参考信号在计数装 置中叠加到总运行回转数量中。此类参考信号比如为初始脉冲。 使用总运行回转数量作为状态值一方面在设计上耗费很小，这是因为可以使用简 单的电子结构模块。另一方面该设计方案利用自动同步发送机的测量特性，即其按照原理 测量与回转数量紧密联系的值或甚至测量回转数量本身，从而在测量信号中本身就已经存 在关于转动轴承的剩余使用寿命的重要信息。根据本发明容易地使用该信息来确定转动轴 承的磨损状态。 在自动同步发送机本身中可以将总运行回转数量与代表剩余使用寿命的极限回 转数量相比较。极限回转数量是这样一种转数，从该转数开始在转动轴承的稳定运行中统 计学地估算失效情况，即极限回转数量与转动轴承的使用寿命相对应。剩余使用寿命和转 动轴承的磨损状态从总运行回转数量和极限回转数量的差值中得出。 如果将额外的状态值加入用于磨损状态、即极限回转数量的确定中，则可以改进 转动轴承的磨损状态的这种简单的确定。 因此可以比如在自动同步发送机中设置温度传感器并且可以将转动轴承的温度 或在自动同步发送机中的温度梯度在自动同步发送机中作为代表其磨损的状态值在计算 转动轴承的剩余使用寿命时纳入监控装置的考虑中。如果测量的温度位于预设的极限温度 之上或之下，则自动同步发送机可以将测量的温度作为减少转动轴承的使用寿命来考虑。 特别是极限温度可以与在稳定运行中达到的下述运行温度一致，即从该运行温度开始出现 通常在使用寿命期间被润滑的转动轴承的老化的加速。 根据另一种实施方式，可以在自动同步发送机中构建集成了温度传感器的微处理 器，该温度传感器监控转动轴承的温度并且接管测量信号和/或状态值的数据处理。
在另一种设计方案中，可以在自动同步发送机中设置震动传感器、振荡传感器和/ 或固体声音传感器，其获取在运行中由转动轴承产生的震动作为另一个代表磨损状态的状 态值。特定的振幅和/或频率的震动一方面可以提示自动同步发送机的加强的机械负载， 该加强的机械负载縮短了使用寿命。另一方面在转动轴承回转期间的强烈震动可以提示转 动轴承的较高的磨损。不同的震动原因可以由自动同步发送机自动地基于其频谱区分开 来。特别是如果优选在预设的频率下的震动的振幅超过预设的、存储的极限值，则可以被自 动同步发送机自动地作为减少转动轴承的使用寿命来考虑。特别是如果在静止的转动轴承 中出现具有超过预设的极限值的振幅的震动，则可以减少极限回转数量，这是因为这种负 载情况导致了特别高的磨损。 借助于固体声音传感器也可以自动地检测自动同步发送机的正确的结构布置。在 错误的结构布置下出现干扰噪音，其可以通过超过极限值被确定。 为了能够将自动同步发送机中的测量的震动自动归为单独的原因，可以将针对转 动轴承的不同的磨损状态的在自动同步发送机中预先经验地产生的震动振幅、震动频率和 /或震动频谱的值存储在优选非易失的存储器中。这些值可以包括获取的状态值、如回转数 量、角位和/或角速度以特征曲线族的形式的组合。还可以将比如以公式或图表的形式的剩余使用寿命的预定的减少量归入该组合。 此外，如果由测量信号确定的角速度位于第一存储极限速度之下和/或第二存储 极限速度之上，则还可以在剩余使用寿命的计算中自动地作为使用寿命减少来考虑。因此 转动轴承在非常缓慢和非常迅速的旋转中的过量的负载被囊括到计算的剩余使用寿命中， 其中极限回转数量被减少。在一种改进方案中可以将旋转方向掉转作为减少使用寿命或同 样的意义上的提高磨损状态来考虑。旋转方向掉转导致转动轴承的磨损提高，这是因为必 须每次重新定位润滑剂。因此在这种具有改进方案中随着旋转方向每次掉转，极限回转数 量可以被降低一个取决于结构形式或转动轴承类型的值。 在自动同步发送机中集成的微处理器还可以具有内部计时装置。该计时装置可以 比如被设计成运行小时计数器，其测量至今为止自动同步发送机运行的时间间隔。此外，结 合优选非易失的存储器可以存储在服务上意义重大的事件的时间点，这些事件导致总转数 的减少。该计时装置可以以在恒定的时间间隔中增量形式的计数器的形式进行设计。此外， 借助于计时装置可以将状态值的时间上的变化作为时间曲线图来存储。在使用时间曲线图 的情况下可以自动通过自动同步发送机或微处理器识别导致剩余使用寿命改变的运行状 态，比如经过具有较高转数的长时间的运行状态。 在自动同步发送机中还可以将预设的或在运行期间比如通过形成平均值计算的 正常回转数量存储到优选非易失的存储器中。通过自动同步发送机可以监控在运行中达到 的转数与正常回转数量的偏差并且作为影响使用寿命来考虑。特别是在正常回转数量超过 一定的值时会减少总回转数量。 此外，可以在监控装置中实现自学装置、比如神经网络，用以将在自动同步发送机 运行期间经验确定的、存储的值自动地与实际的使用条件相匹配。对此，可以根据由至少一 个状态值和/或根据测量信号通过监控装置自动改变存储的值。比如可以测量和存储许用 运行温度，或在使用多个相互间隔的温度传感器时在确定的转数下测量和存储运行时间开 始时的运行空间的温度曲线。 特别是如果计算的剩余使用寿命超过极限使用寿命或剩余使用寿命下降到预设 的值之下，则可以发出状态信号。在这种情况下可以将状态信号作为预设的警告信号发出， 用以提示临界运行状态。状态信号可以作为光学信号、比如通过报警灯直接发送到传感器 上。警告信号在其设计上与代表非临界的运行状态的状态信号不同。如果比如无须将正常 的运行状态向自动同步发送机之外通告，则状态信号也可以仅作为警告信号发出。
通过至少一个监控的状态值通过在自动同步发送机中存储的极限回转数量的减 少会造成使用寿命的减少。该减少可以通过自动加权来考虑状态值对于剩余使用寿命的不 同影响。代替在计算上的剩余使用寿命的减少的情况下的极限回转数量的减少，也可以在 同等意义上根据这些状态值自动提高总运行回转数量。 在另一种设计方案中可以优选通过微处理器监控探测装置和/或监控装置的功 能，如从EP 0883249A2和EP 1480344A1中公开。根据监控结果可以发出代表功能状态的 状态信号，该状态信号比如可通过数据接口从外部读取。 代表探测装置和/或监控装置的功能状态的状态信号也可以与代表磨损状态的 状态信号结合。比如可以根据这两个状态信号产生另一个代表自动同步发送机的整体状态 的状态信号。因此，如果代表转动轴承的磨损状态的状态信号显示了超过极限使用寿命并且代表探测装置和/或监控装置的功能的状态信号显示了故障功能，则可以发出自动同步 发送机的整体状态的状态信号作为警告信号。 在另一种设计方案中，如果监控的状态值中的一个值与预设的或通过自学过程调
整的警告极限值吻合，则可以不受哪个值刚好具有通常的状态值的影响发出警告信号。通
过旁通功能应确定，在只有一个状态值与正常值强烈的偏差的情况下即使其它的状态值没
有提示出故障的运行状态就向外发出通知。通过该措施再次改善了运行安全性。 自动同步发送机优选被构建成一个单元，其中将所有的装置放置在共同的壳体
中。代表自动同步发送机的磨损状态的状态值可以被存储到持久的存储器、比如电子的、非
易失的存储器中，从而在取消供电之后可以保留并且可以继续不中断地监控转动轴承的磨
损状态。


下面参照附图借助于实施例示例性地详细说明本发明。其中 图1是根据本发明的自动同步发送机的使用的示意图； 图2是根据本发明的自动同步发送机的结构的示意图； 图3是根据本发明的自动同步发送机的细节的示意图； 图4是根据本发明的监控装置的实施方式的结构的示意图； 图5是根据本发明的监控装置的另一种实施方式的结构的示意图。
具体实施例方式
在图1中展示了自动同步发送机1的典型的使用。促动器2、比如电动机利用其驱 动轴3驱动工作机(在图1中未示出)。驱动机可以比如构建在造纸机中并且以1500转/ 分不间断运行并且因此产生0. 78X 109转/年。 自动同步发送机1与驱动轴3相连，或如在图1中所示与第二驱动轴4相连，驱动 轴4通常旋转固定地与第一驱动轴3相连。 自动同步发送机1将驱动轴3或4的角位和/或角速度转换成电信号并且将这些 值通过导线5输送给调节仪6。调节仪6从测量信号中导出调节信号，该调节信号通过导线 7用于控制促发器2，用以维持预设的额定值。在造纸机的情况中，比如应恒定保持电动机 的转数。 如果自动同步发送机1失效，则无法再控制促发器2。 下面参照图2详细说明自动同步发送机1的结构。自动同步发送机1具有优选密 封和加盖的壳体8，发送器轴9从壳体中突出，有待监控的旋转的物体、比如驱动轴4可与 发送器轴相连。如图2所示，发送器轴9可以被设计成实心轴并且通过法兰(未示出)与 驱动轴4相连。发送器轴9也可以被设计成可在驱动轴4上推进的空心轴。自动同步发送 机1的内部通过密封件10防尘以及优选还防水地密封。针对特定的使用也可以将自动同 步发送机的内部加盖以防爆。 在壳体8的内部设置有在图2中通过虚线示意性示出的探测装置11。探测装置 11具有测量传感器12，通过该测量传感器可以在运行中比如利用由正弦曲线13a、余弦曲 线13b组成的象限信号以及每回转一次在预设的角位上一次或多次产生的参考信号13c，产生代表通过发送器轴9与自动同步发送机1相连的物体的角位和/或角速度的测量信号13。 探测装置11还具有至少一个比如以滚柱轴承的形式的转动轴承15以及至少一个计量用具16。 转动轴承15可以是在其使用寿命期间被润滑的辊轴承。转动轴承15的使用寿命是有限的，其由于润滑物质在转动轴承中的持久性比如是大约5年。针对上面举出的造纸机在这样的使用寿命下得出大约4X 109转。在考虑闲置时间的情况下其对应于大约40000个运行小时。 计量用具16在转动轴承15上方相对于测量传感器12可旋转地设置在测量传感器的测量场17中。计量用具比如可以以与发送器轴9基本上旋转固定相连的编码盘的形式设计，其在圆周方向上具有等距设置的光学和/或磁性的触发元件。在步进(durchschreiten)测量场17时触发元件通过测量传感器12在测量信号13、 14中产生测量脉冲。测量传感器12可以固定地与壳体8相连且与壳体一起运动，如通过保持装置18示意性示出。壳体8通过力矩支座(Momentenstuetze) 19支撑在相对于发送器轴9静止的、在图2中未示出的物体、比如电机盘或基体上。 自动同步发送机1还具有优选电子的监控装置20、比如微处理器，其比如通过导线21与测量传感器12相连以传输数据。监控装置20可以具有信号发生器22，通过其在运行中根据包含在测量信号13中的关于角位和/或角速度的信息发出代表自动同步发送机1的磨损状态的状态信号、比如以发光警告器23或通过插塞连接24的电信号的形式的状态信号。 电子监控装置20还具有计数装置25，其中可持久地存储代表转动轴承15的磨损状态的值。 自动同步发送机1可以具有修正装置26，其在测量信号13与状态信号一起通过插塞连接24被导入后续的仪器、比如调节器6之前对测量信号进行过滤和修正。测量信号13和状态信号可以以模拟或数字的形式发出。 在图2中示意性示出的自动同步发送机1的结构可以如在图3中所示那样进行修改。 在转动轴承15的外环27上或自动同步发送机1的另一个元件上可以设置固体声音传感器28，其获取在发送器轴9旋转时由转动轴承15产生的震动。 测量的震动可以在监控装置20的内部的自学过程期间自动与在重新安装自动同步发送机时存储在监控装置20中的震动标准或噪音标准进行比较。如果由固体声音传感器28获取的状态值超过预设的值或与关于预设的值的预设的分布偏离，则在发出状态信号23时要予以考虑。 转动轴承15可以通过不导电的以及优选隔热的中间环29包围并且因此绝缘地构建在图3中仅示意性示出的自动同步发送机1中，用以避免通过来自比如促发器2的轴承电流(Lagerstroeme)造成自动同步发送机的电子装置的损坏。 还可以在自动同步发送机中设置温度传感器30，其获取轴承内环31的温度。温度传感器30可以特别设计为，无接触地监控相对于温度传感器旋转的轴承内环31的辐射热。
另一个温度传感器32、比如作为微处理器的集成的组成部分，可以在通过中间环29从轴承内环31上分开的位置、比如壳体8上监控自动同步发送机的温度。在转动轴承15的外环27上同样可以设置温度传感器33。 在温度传感器30、32或30、32、33的使用中，监控装置11获得关于从轴到壳体8的温度梯度的信息。温度梯度取决于各个转数以及转动轴承15的磨损状态。其因此给出了针对由转动轴承还能达到的剩余使用寿命的值。 在监控装置20中可以以自学的方法存储最初的温度梯度，其与通过至少一个温度传感器30 、32 、33获取的温度梯度相比较。 传感器28、30、32、33特别设置在自动同步发送机1的壳体8 (参照图1)的内部。
现在借助于图4的示意图说明根据本发明的自动同步发送机1的功能。
将测量信号13作为描述转动轴承10的磨损状态的状态值输送给监控装置20。
在第一步骤中在信号调节装置34中由测量信号13获取回转信号35，该回转信号包含针对发送器轴9的每个回转的指定数量的计数脉冲36、优选唯一的计数脉冲。这种信号特别可以直接在测量信号中从参考信号13c获得，或由象限信号13a、13b获得，这是因为每回转一次在计量用具16上的触发测量脉冲的记号的数量是已知的。可替代的是，也可以通过整合速度信号计算回转信号35。如果参考信号14直接由测量传感器12产生，则也可以取消信号调节装置34。 在计数装置25中，作为代表磨损状态的状态值，将由探测装置11测量的回转的数量叠加到转动轴承15的总运行转数中并且持久地存储。为了叠加回转值，比如以微处理器的形式的计数装置25可以具有叠加装置25a，以及为了持久地存储总运行回转数量，该计数装置优选具有电子的非易失的存储器25b。非易失的存储器25b可以优选除了存储总运行回转数量之外还存储其它参数、如自动同步发送机1的结构特征、比如在计量用具16上的记号的数量以及厂商数据。 非易失的存储器25b可以比如通过总线系统(未示出)设定位置并且由其它仪器、比如调节器6通过标准化的记录作为状态信号23读取。 监控装置20还具有持久的存储器37，其具有事先存储的转动轴承15的极限回转数量作为其使用寿命极限。在该例子中极限回转数量为4X109转。在计数装置25中存在的比较仪25c将总运行回转数量与极限回转数量进行比较，并且如果总运行回转数量升高超过极限回转数量和/或两个值的差值落在预设的极限值以下，则通过比如信号发生器22发出状态信号23。极限回转数量代表转动轴承15的使用寿命，总运行回转数量代表转动轴承15的磨损状态。它们的差值代表剩余使用寿命。 计数装置25也可以具有计时装置25d，比如以在恒定的时间间隔内产生增量的计数器的形式。该计时装置还可以非易失地存储自动同步发送机的运行时间。
信号发生器22可以被设计成电子数据接口 ，其发出标准化的或预设的信号或信号序列23，或作为信号发送器控制比如LED(发光二极管)或其它显示设备。比如可以使用至少两色的红_绿LED，只要未超过总运行回转数量或位于总运行回转数量之下的第一个、用作第一警告级别(阶段)的极限值，该极限值特别可以是总运行回转数量的大约1/4至1/2，则接通绿灯。如果超过了第一极限值，则随着总运行回转数量的增加或总运行回转数量和极限回转数量之间的差值的减小，越来越多的红色向LED的绿色部分混合，从而使LED呈现越来越多的橙色。如果超过了极限使用寿命，则信号23自动地以警告信号的形式发
10出。警告信号代表这种运行状态，即其必须通过人员进行干预，并且提示了比如工作故障或磨损。从超过极限回转数量开始，LED就接通红色。 该方法的优点在于，非常容易地对转动轴承进行磨损监控，该监控仅借助于在自动同步发送机1的正常运行中产生的测量信号13、14实现。 在本方法的改进方案中计数装置25除了考虑回转数量之外，在确定磨损状态时还自动考虑由测量传感器12获取的角速度。如果测量的角速度位于第一极限速度、比如1500U/min之上，或位于第二极限速度、比如750U/min之下，则减少极限回转数量。通过这种方式，在超过极限速度的运行中升高的磨损被考虑在转动轴承15的计算的磨损状态之内。此外，可以由计数装置获取旋转方向掉转并且将其自动被作为减小极限回转数量来考虑。借助于计时装置25d可以存储时间和导致极限回转数量减小的状态值的数值。此外，确定由自动同步发送机监控的状态值的时间曲线图。比如可以在极限回转数量改变时自动考虑在每个时间单元内状态值的交变的频率。因此可以比如在自动同步发送机长时间地在基本上恒定的转数和基本上恒定的温度下运行中提高极限回转数量，这与剩余使用寿命的
延长对应。在上述的造纸机中比如如果在运行期间测量的转数在500和1000之间变动，即大约在对于极限回转数量意义重大的转数的1/3至2/3之间变动，则将极限回转数量从4X1()9提高到5X109。 在图4中展示的方法还可以进行补充，其中在图3中所示的附加的传感器的信号被作为针对转动轴承15的磨损状态的状态值来考虑。下面示例性地参照图5说明这种方法。此外，为简短起见仅探讨与图4的实施方式的不同之处。在图5中，已经涉及到的已知的元件都使用图4中的附图标记表示。 在图5的方法中额外地设置了计算装置38，其接收传感器28、30、32、33的信号并
且可以提取在持久的存储器39中存储的，经验确定的特征曲线40作为输入值。 计算装置38考虑，如果转动轴承15在强烈交变的条件下运行，则转动轴承15的
使用寿命相对于针对在近似恒定的温度和转数下的稳定的运行所给定的使用寿命会大大
减少。因此如果比如在位于相应的极限温度之下或之上的非常低的温度或非常高的温度下
运行，会使极限使用寿命以极限回转数量的形式通过计算装置38减少。因此如果比如在自
学过程中由自动同步发送机1在第一运行时间期间自动确定或预编程序，在正常运行中轴
承温度位于7(TC，则在超过预设的回转数量之后温度的每级升高可能使极限回转数量以预
设的值减小。在正常运行中通过温度传感器28、30、32调节的温度梯度也可以由自动同步
发送机在自学过程中自动地预设或预编程序。这对于在运行期间转动轴承强烈震动的情况
同样适用。 代替极限回转数量的改变可以在叠加总运行回转数量时根据在回转期间充斥的状态值对回转数量也进行加权。 特征曲线族40可以以图表的形式或作为公式保存在存储器39中。特别是在使用多维特征曲线族时可以考虑比如在较高转数和同时在较低温度下的较高震动下的运行对于使用寿命的综合影响。 如果监控的状态值大大偏离与在无故障地运行中存在的值，比如当该值吻合预设的警告极限值时，则也可以不受通常监控的状态值的影响发出警告信号。这比如是这种情况，在自动同步发送机中超过临界温度从而损害电子元件，或出现强烈震动从而无法再确保自动同步发送机的功能。 微处理器25也可以实施已知的对探测装置11和监控装置20以及传感器28、30、32、33的功能进行的监控。监控的结果可以与磨损状态的监控结果结合。然后比如如果磨损状态的监控显示出与极限使用寿命的吻合和/或功能监控显示出工作故障，则可以发出代表有故障的运行状态的状态信号。这可以比如通过两个监控结果或状态值的逻辑"或"运算实现。
权利要求
一种自动同步发送机(1)，其中集成了探测装置(11)和监控装置(20)，所述探测装置具有至少一个测量传感器(12)，通过所述测量传感器能够在运行期间产生代表与自动同步发送机相连的物体的角位和/或角速度的测量信号(13、14)，所述探测装置还具有至少一个转动轴承(15)以及具有至少一个通过转动轴承相对于测量传感器可旋转地设置在其测量场(17)中的计量用具(16)，所述监控装置与测量传感器相连用于传输数据，其特征在于，所述监控装置(20)具有计数装置(25)，其中持久地保存代表转动轴承(15)磨损状态的、由包含在测量信号(13)中的关于角位和/或角速度的信息形成的值。
2. 按照权利要求l所述的自动同步发送机(l)，其特征在于，所述自动同步发送机(1) 具有壳体(8)，在所述壳体中容纳探测装置(11)和监控装置(20)。
3. 按照权利要求1或2所述的自动同步发送机(l)，其特征在于，所述计数装置(25) 包括非易失的电子存储器(25b)。
4. 按照权利要求1至3中任一项所述的自动同步发送机(l)，其特征在于，所述计时装 置(25)具有加法器(25a)，在所述加法器中能够叠加至少一个在运行期间由测量信号(13、 14)形成的回转数量。
5. 按照权利要求1至4中任一项所述的自动同步发送机(l)，其特征在于，所述监控装 置(20)具有比较仪(25c)，通过所述比较仪能够将保存在计数装置(25)中的回转数量的值 与可预设的极限值进行比较。
6. 按照权利要求1至5中任一项所述的自动同步发送机(1)，其特征在于，在自动同步 发送机(1)中集成至少一个温度传感器(30、32、33)，通过所述温度传感器能够获取代表转 动轴承(15)温度的温度。
7. 按照权利要求1至6中任一项所述的自动同步发送机(1)，其特征在于，在自动同 步发送机(1)中集成固体声音传感器(28)，通过所述固体声音传感器能够获取由转动轴承 (15)在运行中产生的固体声音。
8. —种用于对自动同步发送机(1)进行磨损监控的方法，所述自动同步发送机(1)在 运行中获取旋转的、与自动同步发送机相连的物体(3)的角位和/或角速度，并且将其作为 测量信号(13)发出，其特征在于，代表自动同步发送机(1)的转动轴承(15)的磨损状态的 状态值借助于在测量信号(13)中包含的关于角位和/或角速度的信息进行监控并且由自 动同步发送机(1)发出代表转动轴承(15)的功能状态的状态信号。
9. 按照权利要求8所述的方法，其特征在于，所述自动同步发送机(1)不受旋转方向的 影响将回转或回转数量作为状态值进行叠加。
10. 按照权利要求9所述的方法，其特征在于，所述自动同步发送机(1)将叠加的回转 数量直接作为状态信号提供。
11. 按照权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述自动同步发送机(1)内部地获 取转动轴承(15)的温度作为状态值。
12. 按照权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述自动同步发送机(1) 内部地获取转动轴承(15)的震动作为状态值。
13. 按照权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述自动同步发送机(1) 直接从测量信号(13)中获取自开始运转所完成的转动轴承(15)的回转数量。
14. 按照权利要求8至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述自动同步发送机(1)将状态值与事先存储的值进行比较并且根据比较结果产生状态信号。
15. 按照权利要求14所述的方法，其特征在于，如果从状态值计算的剩余使用寿命超 过存储的剩余使用寿命，则自动同步发送机发出状态信号。
16. 按照权利要求15所述的方法，其特征在于，如果从测量信号中确定的角速度位于 第一存储极限速度之下和/或位于第二存储极限速度之上，则通过自动同步发送机考虑转 动轴承(15)的使用寿命减少。
17. 按照权利要求16或17所述的方法，其特征在于，如果监控的温度位于第一存储极 限温度之下和/或位于第二存储极限温度之上，则通过自动同步发送机考虑转动轴承(15) 的使用寿命减少。
18. 按照权利要求15至17中任一项所述的方法，其特征在于，如果监控的震动的振幅 位于存储的极限值之上，则通过自动同步发送机考虑转动轴承(15)的使用寿命减少。
19. 按照权利要求8至18中任一项所述的方法，其特征在于，在自动同步发送机(1)中 从自动同步发送机的外部可读取地保存至少一个状态值的时间变化曲线。
20. 按照权利要求8至19中任一项所述的方法，其特征在于，通过自动同步发送机监控 探测装置(11)和/或监控装置(20)的功能并且发出代表功能状态的状态信号。
21. 按照权利要求20所述的方法，其特征在于，如果在监控磨损状态时吻合极限使用 寿命和/或代表功能监控的状态信号显示出故障功能，则发出代表故障的运行状态的警告 信号。
22. 按照权利要求8至21中任一项所述的方法，其特征在于，在超过警告极限值的情况 下，不受通常监控的状态值的数值的影响，通过监控的状态值发出警告信号。
全文摘要
本发明涉及一种自动同步发送器(1)以及一种用于对其进行磨损监控的方法。自动同步发送器包括具有至少一个测量传感器(12)的探测装置(11)。通过测量传感器能够在运行期间产生代表与自动同步发送机相连的物体的角位和/或角速度的测量信号(13)。探测装置(11)具有至少一个转动轴承(15)以及具有至少一个通过转动轴承相对于测量传感器可旋转地设置在其测量场(17)中的计量用具(16)。在自动同步发送器(1)中还集成有监控装置(20)，其与测量传感器相连以传输数据并且通过监控装置能够在运行中根据测量信号读取代表自动同步发送器的磨损状态的状态信号(23)。为了能够及时警告自动同步发送器的机械故障，根据本发明监控装置(1)具有计数装置(25)，其中能够持久地保存代表转动轴承磨损状态的、由包含在测量信号中的关于角位和/或角速度的信息形成的值。
文档编号F16C19/52GK101784804SQ200880101272
公开日2010年7月21日 申请日期2008年6月20日 优先权日2007年7月31日
发明者伯恩哈德·希勒, 约亨·威尔赫尔梅, 路塔尔·威尔赫尔梅 申请人:堡盟霍普纳有限公司