CN105927738B - 具有fofw系统的监控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种监控装置，其具有：壳体；至少一个在壳体内部布置并且借助于轴承支撑的轴，轴穿过壳体开口延伸，其中在壳体和轴之间在壳体开口区域中布置有自紧油封；以及至少一个FOFW系统，其具有询问单元、至少一个与询问单元电连接的位置固定的天线、至少一个位置固定地固定在轴处的随转的天线、和至少一个位置固定地固定在轴处并且与至少一个随转的天线电连接的FOFW传感器，其特征在于，设有环形构造的壳体盖，该壳体盖闭合壳体开口，至少一个位置固定的天线固定在壳体盖处并且在轴向方向上以限定的距离相对于随转的天线定位，其中位置固定的天线和随转的天线在径向方向上彼此重叠地布置。

Description

具有FOFW系统的监控装置
技术领域
本发明涉及一种监控装置，具有：壳体；至少一个在该壳体内部布置并且借助于轴承支撑的轴，轴穿过壳体开口延伸，其中在壳体和轴之间在壳体开口区域中布置自紧油封；和至少一个FOFW系统(可无线电询问的表面声波传感器系统)，该系统具有询问单元、至少一个与询问单元电连接的位置固定的天线、至少一个位置固定地固定在轴处的随转的天线、和至少一个位置固定地固定在轴处并且与至少一个随转(mitdrehende)的天线电连接的FOFW传感器(可无线电询问的表面声波传感器；OFW＝表面声波，相当于英语缩写SAW＝Surface Acoustic Wave)。
背景技术
这种装置在现有技术中是已知的，其中在使用FOFW系统的情况下监控功能相关的部件。FOFW传感器一方面的特征在于，其不需要单独的能源。另一方面其具有非常简单的结构，因此其通常非常价廉并且无需维修。此外，这种传感器经受高的热学和电磁学的负荷。在这种背景下，FOFW传感器适合于在难以触及的位置中使用，尤其是在旋转的部件中。因此例如DE 100 24 035 B4中公开了一种装置，其具有壳体和在壳体内部布置的并且借助于轴承支撑的轴，该轴穿过该壳体开口延伸，其中在壳体和空心轴之间在壳体开口区域内布置有自紧油封。该装置包括具有询问单元的FOFW系统、位置固定的天线、随转的天线和FOFW传感器。该传感器借助于传感器盒装入到轴的轴向孔中，并且通过从轴向孔出发径向地穿过轴延伸的连接导线与固定在轴处的随转的天线连接。随转的天线径向对置地以径向的间距相对于位置固定的天线定位，该天线集成到自紧油封中。这种装置的缺点在于，位置固定的天线不能够灵活地定位，因为其集成到自紧油封中，自紧油封通常是外购件。此外，自紧油封不能屏蔽电磁辐射，因此位置固定的天线不能防止受到外部影响，这可能引起错误的测量结果。
发明内容
从现有技术出发，本发明的目的是，提出一种开头所述方式的替代装置。
为了实现本目的，本发明提出一种开头所述类型的监控装置，其特征在于，设有环形构造的壳体盖，该壳体盖闭合壳体开口，至少一个位置固定的天线固定在壳体盖处并且在轴向方向上以限定的距离相对于随转的天线定位，其中位置固定的天线和随转的天线在径向方向上彼此重叠地布置。在壳体盖处布置位置固定的天线有如下的优点，即在壳体内部布置的FOFW系统构件能够良好地触及。通过这种方式，FOFW系统的事后安装甚至如维修工作的执行同样是无问题地可行的。另外的优点在于，壳体盖向外部屏蔽了天线，由此有效地防止FOFW系统由于外部影响而损坏。由于天线轴向彼此相邻地并且径向上彼此重叠的布置的事实，实现了良好的数据传输。此外，天线能够很好地相对于彼此取向。
根据本发明的设计方案，至少一个位置固定的天线和/或至少一个随转的天线环形地或者弓形段地构造。这样的结构形式具有如下的优点，即天线同时作为甩油器或作为迷宫式密封起作用。
优选地，壳体盖具有带有较大的内直径的环形地构造的第一壳体盖元件和带有较小的内直径的环形地构造的第二壳体盖元件，第一壳体盖元件支撑地作用到至少一个轴承上，在该第二壳体盖元件处布置有自紧油封。基于仅第一壳体盖元件具有支撑功能的事实，第二壳体盖元件能够没有问题地拆卸，而没有整体上损害轴承和由此的装置的稳定性。相应的，安装、拆卸、和维修工作能够以简单的方式和方法执行。尤其是当余下的装置已经装配好时，此时也能够安装FOFW系统。
根据本发明的变体，至少一个固定的天线布置在第二壳体盖元件的指向壳体内部的端面处。
在本发明的另一个变体中，至少一个位置固定的天线布置在第一壳体盖元件的指向壳体内部的端面处。
优选地，至少一个FOFW传感器如下地布置在构造于轴的外圆周处的凹陷部的内部，即传感器的上侧没有向外伸出于凹陷部。相应的，例如相邻于FOFW传感器的布置在轴处的轴承能够越过FOFW传感器从轴拉出，而不必事先拆除FOFW传感器。
有利地，凹陷部构造为槽形，特别是构造为圆周槽。通过这种方式得到非常简单的结构。
根据本发明的设计方案，至少一个FOFW传感器设有保护涂层，例如为了仅列出一个实例而设有硅料。借助于这种保护涂层，FOFW传感器防止受到不利的外部影响。
优选地，随转的天线布置在固定在轴处的止动环处。通过这种方式实现简单的结构。
止动环优选地至少部分地覆盖了构造在轴中并且至少容纳了一个FOFW传感器的凹陷部。相应的，FOFW传感器通过随转的天线的止动环受到保护。在这种情况下能够基本上放弃通过保护涂层对传感器的附加保护。
附图说明
本发明另外的特征和优点根据下面参考附图对根据本发明的不同装置的说明而更明确。图中示出
图1示出根据本发明第一实施方式的监控装置的示意性的截面的部分视图，并且
图2示出了根据本发明第二实施方式的监控装置的示意性的截面的部分视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的实施方式的监控装置1的部分视图。监控装置1包括壳体2，在壳体中布置有借助于轴承支撑的轴4，其中仅示出了轴承3。壳体2设有壳体开口，轴4穿过该壳体开口延伸。为了闭合壳体开口设有两件式的壳体盖5，其具有带有较大的内直径的环形构造的第一壳体盖元件6和带有较小的内直径的环形构造的第二壳体盖元件7。第一壳体盖元件6利用没有详细示出的螺钉旋拧到壳体2处，并且在第一壳体盖元件的内圆周的区域中设有指向轴承3方向的环形的凸肩8，凸肩经由间隔环9和10轴向地压向轴承3的外轴承环，使得轴承3通过壳体盖5的第一壳体盖元件6支撑。第二壳体盖元件7借助螺钉11固定在第一壳体盖元件6处，并且在第二壳体盖元件的内圆周处构造的环形的凹槽12中容纳有自紧油封13，自紧油封以已知的方式密封了在第二壳体盖元件7和轴4之间的中间空间。
为监控轴承3，监控装置1配设有FOFW系统。该FOFW系统包括询问单元14、位置固定的天线15，该天线与询问单元14经由相应的导线16电连接、位置固定地固定在轴4处的随转的天线17、和位置固定地固定在轴4处并且经由导线18与随转的天线17电连接的FOFW传感器19，该传感器与轴承3相邻地定位。
位置固定的天线15环形地构造，并且当前借助螺钉21固定在第二壳体盖元件7的指向壳体2内部的端面20处。孔22从端面20出发穿过第二壳体盖元件7向外延伸，该孔容纳了导线16。
随转的天线17同样环形地构造并且借助于螺钉23固定在止动环24处，该止动环又通过无头螺钉25固定在轴4处。随转的天线17在轴向方向A上以限定的间距a相对于位置固定的天线15定位，其中位置固定的天线15和随转的天线17如下地布置，即二者在径向方向R上彼此重叠。
FOFW传感器19在构造于轴4处的凹陷部26的内部固定在轴4处，凹陷部构造为圆周槽。圆周槽的深度在此如下地选择，即FOFW传感器19的上侧不从凹陷部26向外地伸出。为防止FOFW传感器受到外部影响，该传感器设有保护涂层27，该保护涂层目前由硅层形成。
在监控装置1的运行期间，FOFW系统检测至少一个，然而优选多个物理量，根据物理量能够推断轴承3的状态和仍余下的寿命。物理量能够涉及例如温度和/或转矩和/或力和/或力分布和/或变形等等。
在图1中示出的监控装置的主要优点在于，当监控装置已经安装好时，FOFW系统此时也能够进行装配。对此仅去除第二壳体盖元件7，随后能够从外部触及需要的装配空间。FOFW系统也能够同样简单地维修或拆卸。第一壳体盖元件6在安装、拆卸、或维修期间保证了监控装置1的稳定，因为在取下了第二壳体盖元件8时第一壳体盖元件利用其凸肩8也经由间隔环9和10压向轴承3的外轴承环。另外的优点还在于，天线15和17通过壳体盖5电磁屏蔽，这保证了FOFW系统的符合规定的运作方式。此外，天线15和17由于其构造和布置而作为甩油器或作为迷宫式密封起作用，并且保证符合规定的信息传递和/或能量传递。需要指出的是，使随转的天线17安装在轴4处的止动环24基本上也能够如下地构造和布置，即止动环覆盖了凹陷部26和在凹陷部中布置的FOFW传感器19，并且由此防止了外部影响。在这种情况下能够基本上放弃保护涂层27。
图2示出了根据本发明另外的实施方式的监控装置28的部分视图。监控装置28包括壳体29，在壳体中布置有借助于轴承支撑的轴31，其中仅示出了轴承30。壳体29设有壳体开口，轴31穿过该壳体开口延伸。为了闭合壳体开口设有两件式的壳体盖32，其具有带有较大的内直径的环形构造的第一壳体盖元件33和带有较小的内直径的环形构造的第二壳体盖元件34。第一壳体盖元件33利用没有详细示出的螺钉旋拧到壳体29处，并且在第一壳体盖元件的内圆周的范围中设有指向轴承30方向的环形的凸肩35，该凸肩经由间隔环36轴向地压向轴承30的外轴承环，使得轴承30通过壳体盖32的第一壳体盖元件33支撑。第二壳体盖元件34利用同样没有详细示出的螺钉固定在第一壳体盖元件33处，并且在其内圆周处构造的环形的凹槽37中容纳有自紧油封38，该自紧油封以已知的方式密封了在第二壳体盖元件34和轴31之间的中间空间。作为用于轴承30的轴承内环的止挡件，螺纹环39在第一壳体盖元件33和轴承30之间的区域内旋拧到轴31上，螺纹环经由推到轴31上的间隔环40压向下面的轴承环。
为了监控轴承30，监控装置28装配有FOFW系统，该FOFW系统包括询问单元41；位置固定的天线42，该天线与询问单元41通过未详细示出的导线电连接；位置固定地固定在轴31处的随转的天线43；和位置固定地固定在轴31处并且通过同样未详细示出的导线与随转的天线41电连接的FOFW传感器。
位置固定的天线42环形地构造并且当前借助于螺钉46固定在第一壳体盖元件33的指向第二壳体盖元件34的端面45处。在端面45的区域内汇入径向地穿过第一壳体盖元件33延伸的孔47，该孔用于容纳导线，该导线将位置固定的天线与询问单元41连接。
随转的天线43同样环形地构造并且借助螺钉48固定在止动环49处，该止动环又通过没有详细示出的无头螺钉固定在轴31处。随转的天线43在轴向方向A上以限定的间距a相对于位置固定的天线42定位，其中，位置固定的天线42和随转的天线43如下地布置，即二者在径向方向R上彼此重叠。
FOFW传感器44在构造于轴31处的凹陷部50的内部固定在轴31处，凹陷部构造为圆周槽。圆周槽的深度在此如下地选择，即FOFW传感器44的上侧不从凹陷部50向外伸出。
在图2中示出的监控装置28的特征也在于可靠的运作方式和FOFW系统简单的安装、维修、和拆卸，其中安装、维修、或拆卸也能够此时实现，即装置28所有其他的构件已安装或保持安装。
尽管在细节上通过优选的实施例详细说明和描述了本发明，因此本发明并不局限于公开的实例，并且其他的变体能够由本领域技术人员推导出，无需脱离本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种监控装置，具有：壳体(2；29)；至少一个在所述壳体(2；29)内部布置并且借助于轴承(3；30)支撑的轴(4；31)，所述轴穿过壳体开口延伸，其中在所述壳体(2；29)和所述轴(4；31)之间在所述壳体开口的区域中布置自紧油封(13；38)；以及至少一个FOFW系统，所述FOFW系统具有询问单元(14；41)、至少一个与所述询问单元(14；41)电连接的位置固定的天线(15；42)、至少一个位置固定地固定在所述轴(4；31)处的随转的天线(17；43)、和至少一个位置固定地固定在所述轴(4；31)处并且与至少一个所述随转的天线(17；43)电连接的FOFW传感器(19；44)，其特征在于，设有环形构造的壳体盖(5；32)，所述壳体盖闭合所述壳体开口，至少一个所述位置固定的天线(15；42)固定在所述壳体盖(5；32)处并且在轴向方向(A)上以限定的距离相对于所述随转的天线(17；43)定位，其中所述位置固定的天线(15；42)和所述随转的天线(17；43)在径向方向(R)上彼此重叠地布置。
2.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，至少一个所述位置固定的天线(15；42)和/或至少一个所述随转的天线(17；43)环形地或者弓形段地构造。
3.根据权利要求1或2所述的监控装置，其特征在于，所述壳体盖(5；
32)具有带有较大的内直径的环形地构造的第一壳体盖元件(6；33)和带有小的内直径的环形地构造的第二壳体盖元件(7；34)，所述第一壳体盖元件支撑地作用到至少一个所述轴承(3；30)上，在所述第二壳体盖元件处布置所述自紧油封(13；38)。
4.根据权利要求3所述的监控装置，其特征在于，至少一个所述位置固定的天线布置在所述第二壳体盖元件的指向所述壳体内部的端面(20)处。
5.根据权利要求3所述的监控装置，其特征在于，至少一个所述位置固定的天线布置在所述第一壳体盖元件的指向所述第二壳体盖元件的端面(45)处。
6.根据权利要求1或2所述的监控装置，其特征在于，至少一个所述FOFW传感器(19；44)布置在构造于所述轴(4；31)的外圆周处的凹陷部(26；50)的内部，使得所述传感器的上表面没有向外伸出所述凹陷部(26；50)。
7.根据权利要求6所述的监控装置，其特征在于，所述凹陷部(26；50)构造为槽形。
8.根据权利要求7所述的监控装置，其特征在于，所述凹陷部(26；50)构造为圆周槽。
9.根据权利要求1或2所述的监控装置，其特征在于，设有至少一个具有保护涂层(27)的所述FOFW传感器。
10.根据权利要求8所述的监控装置，其特征在于，设有至少一个具有保护涂层(27)的所述FOFW传感器。
11.根据权利要求10所述的监控装置，其特征在于，所述随转的天线(17；43)布置在固定于所述轴(4；31)处的止动环(24；29)处。
12.根据权利要求11所述的监控装置，其特征在于，所述止动环至少部分地覆盖构造在所述轴内的并且容纳了至少一个所述FOFW传感器的所述凹陷部。
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