DE10105781A1

DE10105781A1 - Einrichtung zur Erfassung und Verfahren zur Auswertung von Geometrieveränderungen an rotierenden Objekten

Info

Publication number: DE10105781A1
Application number: DE2001105781
Authority: DE
Inventors: Cornelius Gaiser; Sorin Fericean; Michael Friedrich; Markus Fritton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2021-02-08
Also published as: DE10105781B4

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Einrichtung zur Erfassung von Geometrieveränderungen an Objekten (1), bei der in oder an dem Objekt (1) Leiterschleifen (2) angeordnet sind und die Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) elektrische Eigenschaften der Leiterschleifen (2) meßtechnisch erfaßbar ändert, wobei an einem rotierenden Objekt (1) in zumindest einer Richtung der Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) eine gestaffelte Anordnung von Leiterschleifen (2) und/oder Leiterschleifen zugeordneten Widerständen (3) vorgesehen ist, deren elektrische Eigenschaften sich abhängig von der Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) ändern, und mindestens ein mit den Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) koppelbarer Sensor (5) diese Änderung der elektrischen Eigenschaften erfaßt und von dem rotierenden Objekt (1) zu einer Auswerteeinheit (6) überträgt, die aus der Art der Änderung der elektrischen Eigenschaften die jeweilige Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) bestimmt. Weiterhin geht es um ein Verfahren zur Auswertung erfaßter Änderungen elektrischer Eigenschaften aus der Erfassung von Geometrieveränderungen (11) an rotierenden Objekten (1) einer entsprechenden Einrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung von Geometrieveränderungen an Objekten gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Auswer tung erfaßter Änderungen elektrischer Eigenschaften aus der Erfassung von Geome trieveränderungen an rotierenden Objekten gemäß Oberbegriff des Anspruches 28.

Es ist in der Technik ein häufig verbreitetes Prinzip, daß beispielsweise zur Brem sung relativ zueinander bewegter Teile oder auch bei der Oberflächenbearbeitung Bauteile eines technischen Systems gezielt einer Abnutzung oder einem Verschleiß unterworfen werden, um eine technische Funktion zu gewährleisten. Bei Bremsen wird beispielsweise ein Bremsschuh oder Bremsklotz gegen eine relativ bewegte Oberfläche gedrückt, wodurch aufgrund von Reibung die Bewegung gebremst wird, gleichzeitig sich aber der Bremsklotz bzw. Bremsschuh mit der Zeit abnutzt. Bei Schleifscheiben, Polierscheiben oder dgl. ist ebenfalls aufgrund der Wechselwirkung zwischen der Schleifscheibe oder Polierscheibe und dem Werkstück eine Abnutzung nicht zu vermeiden, so daß bei derartigen Systemen sich die geometrischen Verhält nisse zwischen dem verschleißenden Werkstück und dem damit wechselwirkenden Bauteil mehr oder minder schnell verändern. Um trotzdem eine gewollte technische Funktion sicher aufrechterhalten zu können ist es von Bedeutung, über den Stand des jeweiligen Verschleißes bei der Abnutzung Kenntnis zu erlangen, so daß gege benenfalls ein Austausch des Verschleißteiles vorgenommen werden oder auch bei noch nicht zu großem Verschleiß eine Korrekturmaßnahme eingeleitet werden kann, um die ursprünglichen Verhältnisse möglichst wieder herzustellen.

Es ist beispielsweise aus der DE 43 08 272 C1, der DE 43 12 354 C1 und der DE 295 07 572 U1 bekannt, an Fahrzeugbremsen Verschleißsensoren vorzusehen, die entsprechend der jeweils vorliegenden Abnutzung des Bremsbelages Signale erzeu gen, die eine Erfassung der Abnutzung ermöglichen und damit die Funktion der Bremse gegenüber unzulässiger Abnutzungen absichern. Hierzu wird in derartigen Systemen an dem Bremsbelag eine Anordnung von Leiterschleifen vorgesehen, die in den Bremsbelag eingelassen und elektrisch gegenüber dem Bremsbelag isoliert sind. Diese Leiterschleifen werden dabei so geführt, daß zumindest Teilbereiche der Leiterschleifen bei zunehmender Abnutzung des Bremsbelages in dem Bereich der Abnutzung kommen und dabei die Leiterschleifen durch die fortschreitende Abnut zung unterbrochen werden. Durch Erfassen der elektrischen Zustände der einzel nen, in einen derartigen Bremsbelag eingelassenen Leiterschleifen kann dann aus der bekannten Lage der Leiterschleifen darauf geschlossen werden, welche Leiter schleife schon bzw. noch nicht unterbrochen wurde und wie groß daher der schon aufgetretene Verschleiß des Bremsbelages ist. Hierdurch kann mit einer relativ fein gestaffelten Anordnung der Leiterschleifen in Richtung der Abnutzung des Bremsbe lages eine relativ genaue Erfassung des Verschleißes des Bremsbelages erfolgen. Ebenfalls ist es bei anderen Ausgestaltungen denkbar, derartige Leiterschleifen in Form von Grenzwertschaltern vorzusehen, wobei eine Leiterschleife beispielsweise erst bei Erreichen des unteren tolerierbaren Zustandes des Bremsbelages durch trennt wird und damit ein Signal für das Auswechseln des Bremsbelages gegeben wird. Bei derartigen Systemen ist jedoch die Anordnung der Leiterschleifen immer innerhalb des gegenüber der sich drehenden Bremsscheibe feststehenden Bremsbelages gewählt, so daß die signaltechniche Ankopplung und auch die Erfassung der Signalzustände weitgehend unproblematisch sind. Auch unterliegen die bekannten Einsätze an Bremssystemen nur relativ geringen Genauigkeitsanforderungen.

Aus der DE 41 08 391 und aus der DE 38 27 752 C2 sind Systeme bekannt, die die Abnutzung von Schleifscheiben bzw. Polierscheiben erfassen, in dem durch berüh rungslose optische Methoden bzw. kontaktierende Tastfühler die jeweilige Wirkober fläche der Polier- bzw. Schleifscheibe erfaßt wird und bei einer Abnutzung der Polier- bzw. Schleifscheibe aufgrund der Wechselwirkung mit Werkstücken der jeweilige Abnutzungsgrad bzw. die Durchmesseränderung der Schleif- bzw. Polierscheibe er faßt wird. Hierdurch kann dafür gesorgt werden, daß mit dem ermittelten Wert für die Änderung des Schleif- bzw. Polierscheibendurchmessers eine Nachpositionierung relativ zwischen Werkstück und Polier- bzw. Schleifscheibe erfolgen kann, so daß die Andruckverhältnisse der Polier- bzw. Schleifscheibe auf das Werkstück möglichst konstant gehalten werden kann. Derartige Systeme sind jedoch fehleranfällig bzw. unterliegen selbst mechanischen Verschleißerscheinungen, so daß sie auf Dauer eine genaue Erfassung der Durchmesseränderung von Schleif- oder Polierscheiben nicht gewährleisten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Einrichtung zur Erfassung von Geometrieveränderungen an Objekten derart weiterzubilden, daß sie auch eine Erfassung von Geometrieveränderungen beispielsweise durch Ver schleiß oder Abnutzung an rotierenden Objekten ermitteln können und dabei eine sichere Übertragung vom rotierenden Objekt zur Auswertung gewährleistet ist.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des Oberbe griffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht gemäß Anspruch 1 von einer gattungsgemäßen Einrichtung zur Erfassung von Geometrieveränderungen an Objekten aus, bei der in oder an dem Objekt Leiterschleifen angeordnet sind und die Geometrieveränderung des Objektes elektrische Eigenschaften der Leiterschleifen meßtechnisch erfaßbar ändert. Eine derartige gattungsgemäße Einrichtung wird dadurch weitergebildet, daß an einem rotierenden Objekt in zumindest einer Richtung der Geometrieveränderung des Ob jektes eine gestaffelte Anordnung von Leiterschleifen oder Leiterschleifen zugeord neten Widerständen vorgesehen ist, deren elektrische Eigenschaften sich abhängig von der Geometrieveränderung des Objektes ändern und mindestens ein mit den Leiterschleifen und/oder den Widerständen koppelbarer Sensor diese Änderung der elektrischen Eigenschaften erfaßt und von dem rotierenden Objekt zu einer Auswer teeinheit überträgt, die aus der Art der Änderung der elektrischen Eigenschaften die jeweilige Geometrieveränderung des Objektes bestimmt. Hierbei wird entsprechend der zu bestimmenden Geometrieveränderung an dem rotierenden Objekt beispiels weise in radialer Richtung eine gestaffelte Anordnung von Leiterschleifen oder von Leiterschleifen zugeordneten Widerständen vorgesehen. Diese Anordnung wird da bei so gestaffelt, daß mit zunehmender Geometrieveränderung des rotierenden Ob jektes immer weitere Leiterschleifen und/oder Leiterschleifen zugeordnete Wider stände in dem Bereich der Geometrieveränderung hineinkommen und damit deren elektrische Eigenschaften sich abhängig von der Geometrieveränderung des Objek tes ändern. Hierbei ist dann an die Leiterschleifen und/oder die Widerstände ein Sensor ankoppelbar, der die aufgrund der Geometrieveränderung auftretende Ände rung der elektrischen Eigenschaften derart erfaßt, daß die Übertragung der Signale von dem rotierenden Objekt auf eine davon in vorteilhafter Ausgestaltung entfernt angeordnete Auswerteeinheit übertragen werden kann, in der dann aus der Art der Änderung der elektrischen Eigenschaften die jeweilige Geometrieveränderung des rotierenden Objektes bestimmt werden kann. Hierdurch ist gewährleistet, daß auch bei rotierenden Systemen eine Erfassung der Geometrieveränderung erfolgen kann, die durch äußere Einflüsse an dem Objekt vorgenommen werden und dadurch si cher auch bei rotierenden Objekten erfaßt werden kann, wie sich die Eigenschaften des rotierenden Objektes aufgrund der Geometrieveränderungen verändern, bei spielsweise die in einer vorteilhaften Weiterbildung der Geometrieveränderungen zugrunde liegenden Größen Verschleiß bzw. Abnutzung die Maße und die Funktion des rotierenden Objektes und damit zusammenhängende Prozesse verändern.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist die Einrichtung derart gestaltet, daß die Leiterschleifen durch die Geometrieveränderung des Objektes unterbrechbar sind, wodurch sich die elektrischen Eigenschaften der Leiterschleife, beispielsweise also ein Widerstand, ein Stromfluß oder eine Spannung sich nicht mehr einstellen können. Die Leiterschleife wird durch die Geometrieveränderung unwiderruflich zer stört und daher kann das Vorliegen oder Nichtvorliegen bestimmter elektrischer Ei genschaften der Leiterschleife als Anzeichen dafür genutzt werden, ob die Leiter schleife durch die Geometrieveränderung schon unterbrochen wurde oder noch nicht verändert wurde. Dadurch, daß in weiterer Ausgestaltung die Leiterschleifen derart in Richtung der Geometrieveränderung gestaffelt angeordnet werden ist, daß eine zu nehmende Geometrieveränderung jeweils weitere der gestaffelt angeordneten Lei terschleifen unterbricht, kann aus der bekannten Kenntnis der genauen Lage der Leiterschleifen relativ zum rotierenden Objekt unmittelbar auf den Fortgang der Geometrieveränderung zurückgeschlossen werden. Wird beispielsweise die Anord nung der Leiterschleifen in Richtung der Geometrieveränderung des Objektes im wesentlichen gleichmäßig zueinander beabstandet und gestaffelt vorgesehen, dann liegt in Richtung der Geometrieveränderung eine räumlich diskret verteilte Abfolge der zu unterbrechenden Abschnitte der Leiterschleifen vor, so daß jeweils bei Errei chen eines Grades der Geometrieveränderung, die zum Unterbrechen einer der Lei terschleifen führt, der genaue Zustand der Geometrieveränderung bekannt ist. Durch entsprechend dichte Staffelung der Leiterschleifen beispielsweise durch eine hohe Anzahl und geringe Abstände der gestaffelten Anordnung der Leiterschleifen zuein ander in Richtung der Geometrieveränderung kann daher eine recht fein verteilte Erfassung der Geometrieveränderung realisiert werden, wobei über den Zustand der Geometrieveränderung zwischen den jeweils zueinander beabstandeten Leiterschlei fen selbst keine genauen Werte vorliegen. Allerdings kann durch entsprechend dich te Staffelung der Leiterschleifen eine für die technischen Gegebenheiten ausrei chende Genauigkeit erreicht werden. Ebenfalls ist es denkbar, daß die gestaffelte Anordnung der Leiterschleifen gemäß einer funktional vorgegebenen Reihenfolge und Beabstandung voneinander beabstandet angeordnet sind, um beispielsweise in Bereichen, in denen das Verschleißverhalten des Objektes von besonderem Interes se ist, mit einer dichteren Staffelung der Leiterschleifen eine höhere Erfassungsge nauigkeit zu erreichen. In dazwischen gelegenen Bereichen kann dann der jeweilige Abstand größer gewählt werden. Generell kann die Anordnung der Leiterschleifen hierbei der jeweils gewünschten, zu erfassenden Geometrieinformation angepaßt werden, z. B. auch zur Erfassung bestimmter Grenzwerte oder dgl.

In weiterer Ausgestaltung ist es denkbar, daß die Leiterschleifen oder die den Leiter schleifen zugeordneten Widerstände durch die Geometrieveränderung des Objektes bezüglich des elektrischen Widerstandswertes oder einer hierzu äquivalenten elektri schen Größe änderbar sind. Hierbei ist dann im Gegensatz zur reinen Unterbrech nung von Leiterschleifen auch ein dem jeweiligen Grad der Geometrieveränderung proportionaler analoger Wert erfaßbar, für den z. B. Widerstände flächig in Richtung der Geometrieveränderung des Objektes sich erstreckende Bereiche aufweisen, die sich aufgrund der Geometrieveränderung in ihrer wirksamen Fläche und dem daraus resultierenden elektrischen Widerstandswert oder einer hierzu äquivalenten elektri schen Größe kontinuierlich verringern. Hierbei wird durch eine sukzessive Verringe rung der wirksamen Fläche eines Widerstandes eine bei konstanter Schichtdicke des Widerstandes direkt der Geometrieveränderung proportionale Veränderung des Wi derstandswertes dieses Widerstandes hervorgerufen, die nicht als diskrete Werte, sondern als analoges Signal erfaßbar ist und daher zumindest in dem Bereich zwi schen der beginnenden Verringerung der wirksamen Fläche des Widerstandes und dem letztendlichen Trennen des Kontaktes bei Unterbrechnung der letzten Verbin dung innerhalb der aktiven Fläche des Widerstandes eine jeweils genau den Grad der Geometrieveränderung wiedergebende Signalgröße gewährleistet. Selbstver ständlich kann hierbei auch oder alternativ der sich ändernde Widerstand der Leiter schleife selbst erfaßt werden, insbesondere, wenn die Leiterschleifen als Leiterbah nen entsprechender Bahnenbreite ausgebildet sind und selbst entsprechende Wi derstandswerte aufweisen.

Auch hierbei ist es wieder denkbar, daß die Widerstände eine in Richtung der Geo metrieveränderung des Objektes im wesentlichen gleichmäßig oder funktional vor gegebene, zueinander beabstandete, gestaffelte Anordnung einnehmen, wobei in Richtung der Geometrieveränderung eine räumlich diskret verteilte Abfolge der flä chig sich erstreckenden Bereich der Widerstände vorliegen. Dabei können die flächig sich erstreckenden Bereiche der Widerstände so innerhalb des rotierenden Objektes angeordnet werden, daß sie sich zumindest in gewissen Grenzen überdecken, so daß eine kontinuierliche Signalerfassung der Geometrieveränderung möglich ist. Es ist auch denkbar, die flächig sich erstreckenden Bereich der Widerstände voneinan der beabstandet vorzusehen, so daß nur in ausgewählten Bereichen der Geometrie veränderung des Objektes die analogen Signale des Widerstandes übermittelt wer den.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn mit der Einrichtung die Geometrieveränderun gen des rotierenden Objektes in Bezug auf Änderung des Durchmessers und/oder Änderungen der Außenkontur und/oder der Breite und/oder Änderungen von Längen erfaßt werden, die je nach Einsatzbereich des rotierenden Objektes beispielsweise eine Abnutzung am Umfang einer Polierscheibe oder einer Kontaktscheibe, die Ab nutzung der Stirnseite einer Tellerschleifscheibe oder dgl. entsprechen können. Es versteht sich von selbst, daß mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Vielzahl von Meßaufgaben an auch ganz verschiedenen rotierenden Objekten gelöst werden kann, die einzelne oder auch Kombinationen der vorgenannten Geometrieverände rungen beinhalten. Ebenfalls ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung für jegliche rotierende Objekte denkbar, die einer Geometrieveränderung beispiels weise aufgrund von Verschleiß oder Abnutzung, aber auch aufgrund anderer Einflußfaktoren unterliegen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Leiterschleifen und/oder die Widerstände an dem rotierenden Objekt drehfest an der Oberfläche des Objek tes festgelegt sind, wodurch insbesondere eine gute Zugänglichkeit der Leiterschlei fen beispielsweise zur Überprüfung oder zum Austausch bei Defekten gewährleistet ist.

Ebenfalls ist es denkbar, daß die Leiterschleifen und/oder die Widerstände in das Innere des Objektes integriert sind, wodurch die Leiterschleifen und/oder die Wider stände nach außen hin nicht in Erscheinung treten und beispielsweise auch besser gegenüber Umwelteinflüssen geschützt sind.

Eine weitere Variante sieht vor, daß die Leiterschleifen und/oder Widerstände auf einem Träger aufgebracht sind, der zu dem Objekt ähnliche Eigenschaften bei der Geometrieveränderung aufweist. Beispielsweise bei der Abnutzung von Schleif scheiben ist es sinnvoll, den Träger so zu gestalten, daß er gegenüber der Abnut zung durch ein Werkstück etwa gleiche Verschleißwerte aufweist, so daß der eigent liche Schleifprozeß durch einen zu hart gewählten Träger im Verhältnis zur Schleif scheibe nicht beeinträchtigt wird. Ebenfalls sollte der Träger nicht zu weich ausgebil det sein, da ansonsten eine übermäßige Abnutzung im Bereich des Trägers zu ver fälschenden Meßergebnissen der Leiterschleifen bzw. Widerstände führen kann.

Die Leiterschleifen und/oder Widerstände sollten elektrisch gegenüber dem Objekt isoliert sein, um entsprechende elektrische Größen ohne elektrische Ableitungen in das Objekt selber gewährleisten zu können. Die Leiterschleifen und/oder Widerstän de können dabei aus leitfähigen Materialien, insbesondere aus Draht, aus leitfähigen Lacken oder Kunststoffen oder als in Dickschicht- oder Dünnschichttechnik erzeugte Leiterbahnen gebildet sein, wobei sich neben den genannten Herstellungsverfahren selbstverständlich viele dem Fachmann vertraute Varianten zur Bildung der Leiter schleifen und/oder Widerstände ergeben.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß die Anordnung der gestaf felten Leiterschleifen und/oder Widerstände mehrfach in gleicher Weise in oder an dem Objekt angeordnet sind und der mit dem Leiterschleifen und/oder Widerständen koppelbare Sensor bei jeder Rotation mehrfach gleichartige Änderungen elektrischer Eigenschaften der Leiterschleifen und/oder Widerstände erfaßt. Eine derartige re dundante Anordnung mehrfacher, gleichartig aufgebauter und gleichartig positionier ter Leiterbahnen und/oder Widerstände erlaubt hinsichtlich der Signalauswertung Vorteile, die insbesondere die Fehlererkennung und Fehlerbehebung beim Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung verbessern.

Zur Gewährleistung einer hohen Staffelungsdichte und gleichzeitig eines geringen Platzbedarfes können die Leiterschleifen und/oder die Widerstände ineinander ver schachtelt angeordnet sein, so daß z. B. auch bei kleineren rotierenden Objekten eine entsprechend feine Staffelung der Leiterschleifen und/oder Widerstände ent sprechend hohe Meßgenauigkeiten ergeben.

Von Vorteil ist es, wenn der mit den Leiterschleifen koppelbare Sensor mechanisch, vorzugsweise über kontaktierende Schleifringe, mit den Leiterschleifen und/oder Wi derständen in Kontakt bringbar ist. Diese Art der Kontaktierung für Schleifringe ist vielfach in der Technik bekannt und erlaubt eine sichere und gleichzeitig kostengün stige Übertragung von Signalen und auch Strömen oder Spannungen von festste henden auf rotierende Teile, so daß hierzu überwiegend Standardbaukomponenten verwandt werden können.

Ebenfalls ist es denkbar, daß der mit den Leiterschleifen koppelbare Sensor berüh rungslos mit den Leiterschleifen und/oder Widerständen in Kontakt bringbar ist, wo durch mögliche Verschleißerscheinungen mechanisch arbeitender Kontaktsysteme vermieden werden und gleichzeitig Fehlereinflüsse aufgrund beispielsweise von Schmierstoffen auf oder in der Umgebung des rotierenden Objektes oder dgl. keinen Einfluß mehr auf die Übertragung von Sensor auf die Auswerteeinheit bewirken. Hierbei können besonders vorteilhaft induktive Kopplungselemente Verwendung fin den, die ebenfalls als Standardbauteile zugekauft und in der Einrichtung verwandt werden können.

Von besonderem Vorteil ist, wenn der mit den Leiterschleifen und/oder Widerstän den koppelbare Sensor derart auf die Leiterschleife und/oder die Widerstände ein wirkt, daß feststellbar ist, ob in einzelnen Leiterschleifen und/oder Widerständen ein Strom oder eine Spannung vorhanden ist. Hierbei kann durch kurzzeitiges Anlegen eines Stroms oder einer Spannung an die Kontakte einer Leiterschleife abgeprüft werden, ob die Leiterschleife noch nicht unterbrochen ist und daher die Geometrie veränderung noch nicht in den Unterbrechungsbereich dieser Leiterschleife vorge drungen ist. Hierdurch ist eine meßtechnisch einfache und auch während der Rotati on nur wenig Zeit benötigende Erfassung der elektrischen Eigenschaften der Leiter schleifen und/oder des Widerstandes gewährleistet, die signaltechnisch zu kurzen Meßimpulsen für jede Leiterschleife führt.

Ebenfalls ist es denkbar, daß der mit den Leiterschleifen und/oder Widerständen koppelbare Sensor derart auf die Leiterschleife und/oder die Widerstände einwirkt, daß der Sensor ein Maß für den Widerstand jeder einzelnen Leiterschleife und/oder jedes einzelnen Widerstandes detektiert. Hierbei wird nicht nur ein digitaler Span nungswert, also Vorhandensein eines Stromflusses oder einer Spannung ermittelt, sondern direkt der Widerstandswert der Leiterschleife und/oder des Widerstandes bestimmt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Verringerung der flächig sich erstreckenden Bereiche der Widerstände erfaßt werden soll, da dann ein analoges Signal des Widerstandswertes oder eines dazu proportional äquivalenten Wertes ermittelt wird.

Ebenfalls ist es denkbar, daß jeder einzelne der gestaffelt angeordneten Leiterschlei fen und/oder Widerstände vollständig von den anderen Leiterschleifen und/oder Wi derständen isoliert ist und für jede Leiterschleife und/oder jeden Widerstand eine separate Kontaktierung für die Kopplung des Sensors vorhanden sind. Hierdurch wird gewährleistet, daß jede einzelne Leiterschleife und/oder jeder einzelne Wider stand separat und ohne Rückwirkung von anderen Leiterschleifen und/oder Wider ständen auf die zu messende Änderung der elektrischen Eigenschaften untersucht werden kann, so daß Quereffekte zwischen einzelnen Leiterschleifen und/oder Wi derständen ausgeschlossen sind.

In einer anderen Ausgestaltung können die Leiterschleifen und/oder die Leiterschlei fen zugeordneten Widerstände mit jeweils einem Ende der Leiterschleife über eine gemeinsame Ankopplung an den Sensor miteinander und mit dem Sensor dauerhaft in Verbindung stehend und ihren jeweils anderen Enden zugeordnete Kopplungs elemente voneinander isoliert auf einem gemeinsamen Durchmesser des Objektes angeordnet rotieren, um mit diesen Kopplungselementen während der Rotation des Objektes nacheinander kurzzeitig an den Sensor angekoppelt sein. Eine derartige Kontaktierung aller oder zumindest einer gewissen Anzahl von Leiterschleifen und/oder Widerständen über ein gemeinsames Kopplungselement verringert den Platzbedarf für die Kontaktierung der Leiterschleifen über den Sensor, da etwa alle Leiterschleifen und/oder Widerstände mit einem Ende der Leiterschleife auf das auf einem Durchmesser des Objektes angeordnete, etwa als Kreisringkontaktelement ausgebildete Kopplungselement geführt sind. Hierdurch läßt sich eine Halbierung der Anzahl der benötigten Kontaktstellen zwischen dem Sensor und den Leiterschleifen und/oder den Widerständen erreichen.

Ebenfalls ist es denkbar, daß die Leiterschleifen und/oder die Leiterschleifen zuge ordneten Widerstände mit jeweils einem Ende der Leiterschleife über eine gemein same Ankopplung an den Sensor miteinander und mit dem Sensor dauerhaft in Ver bindung stehen und ihren jeweils anderen Enden zugeordnete Kopplungselemente auf unterschiedlichen Durchmessern des Objektes angeordnet rotieren und während der Rotation des Objektes parallel an den Sensor angekoppelt sind. Hierdurch kann eine parallele Auswertung der abgreifbaren Signale für jede Leiterschleife erreicht werden, die insbesondere bei hohen Drehzahlen des Objektes nützlich ist.

Es ist von Vorteil, wenn in oder an oder benachbart zu dem Objekt Sensoren für die Erfassung der Umgebungstemperatur und/oder der Temperatur des rotierenden Ob jektes vorgesehen sind, da die elektrischen Eigenschaften der Leiterschleifen und/oder Widerstände temperaturabhängig sind. Eine Erfassung der Temperatur des rotierenden Objektes bzw. der Umgebungstemperatur kann hierbei eine Verbesse rung der Meßgenauigkeit erlauben.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Auswertung erfaßter Änderungen elektrischer Eigenschaften aus der Erfassung der Geometrieveränderung an rotie renden Objekten einer Einrichtung nach Anspruch 1, bei der ein mit Leiterschleifen und/oder Leiterschleifen zugeordneten Widerständen koppelbarer Sensor an die Auswerteeinheit Änderungen elektrischer Eigenschaften der Leiterschleifen und/oder Widerstände übermittelt, die charakteristisch für die vorliegende Geometrieverände rung des rotierenden Objektes sind.

In einer Ausgestaltung übermittelt der Sensor durch die Ankopplung an die Leiter schleifen und/oder Widerstände erfaßbare, der Änderung elektrischer Eigenschaften entsprechende Signale Strom oder Spannung oder Widerstand oder deren Ände rungen an den Leiterschleifen und/oder Widerständen hin zur Auswerteeinheit. Je nach Art der vorliegenden Ausgestaltung der Leiterschleifen und/oder Widerstände sowie der zu der Erfassung der Geometrieveränderung benötigten Genauigkeit kann dabei entweder ein Strom oder eine Spannung als direkt meßbare Größe an der Lei terschleife und/oder dem Widerstand ermittelt werden, auch kann dabei der Wider stand bestimmt bzw. die Änderungen der genannten Größen erfaßt werden. Je nach Meßaufgabe und Einflußfaktoren auf die Meßstelle können sich dabei unterschiedli che Vorteile bei der Verwendung der einzelnen Größen als Meßwerte ergeben.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß der Sensor durch die Abfolge der mit dem Objekt rotierenden Leiterschleifen und/oder Widerstände eine Impulsfolge elektri scher Eigenschaften aufnimmt, die charakteristisch für die Größe der vorliegenden Geometrieveränderung des Objektes ist. Dies liegt beispielsweise dann vor, wenn durch die Geometrieveränderung einzelne Leiterschleifen unterbrochen werden, da dann während einer Rotation des rotierenden Objektes bei gleichzeitiger Messung der charakteristischen Größe an den einzelnen Leiterschleifen je nach Grad der Geometrieveränderung einzelne Leiterschleifen schon keine Impulse mehr abgeben, da sie durchtrennt sind, und andere Leiterschleifen noch intakt sind und ein impuls förmiges Signal beispielsweise beim Anlegen einer Spannung oder beim Bestromen der Leiterschleife abgeben.

Ebenfalls ist es denkbar, daß der Sensor von den mit dem Objekt rotierenden ein zelnen Leiterschleifen und/oder Widerständen analoge Meßwerte elektrischer Eigen schaften aufnimmt, die charakteristisch für die vorliegende Größe der Geometriever änderung des Objektes sind. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn flächig sich in Richtung der Geometrieveränderung erstreckende Widerstände verwendet werden, die während jeder Rotation des rotierenden Objektes auf die Größe des jeweils vor liegenden Widerstandswertes abgefragt werden.

Wenn mehrfach bei jeder Rotation des Objektes auftretende gleichartige Signale durch in gleicher Weise mehrfach in oder an dem Objekt angeordneter Leiterschlei fen und/oder Widerstände gewonnen werden, kann eine redundante Auswertung der Signale in der Auswerteelektronik durchgeführt werden, durch die fehlerhafte Signale oder der Ausfall einzelner Leiterschleifen und/oder Widerstände erkannt werden können. Sollte also beispielsweise in einer Teilfolge der Anordnung der Leiterschlei fen eine der Leiterschleifen kein Signal mehr abgeben, gleichzeitig aber in der oder den anderen mehrfach bei jeder Rotation des Objektes erfaßten Signale die ent sprechenden Leiterschleifen noch Signale abgeben, so kann hieraus geschlossen werden, daß die nicht mehr kontaktierende Leiterschleife möglicherweise aus ande ren Gründen defekt ist. Durch derartige grundsätzlich bekannte Verfahren einer re dundanten Auswertung der Signale kann die Sicherheit bei der Auswertung deutlich erhöht werden. Eine derartige redundante Auswertung der Signale kann auch durch Plausibilitätskontrollen erfolgen.

Ebenfalls ist es denkbar, daß bei einer Messung der für die Größe der vorliegenden Geometrieveränderung des rotierenden Objektes charakteristischen Größe einer Leiterschleife und/oder eines Widerstandes der absolute Wert der charakteristischen Größe daraufhin überprüft wird, ob von außerhalb auf das Objekt aufgebrachte Me dien durchtrennte Leiterschleifen überbrücken oder in den Leiterschleifen und/oder Widerständen auftretende Ströme Spannungen oder Widerstandswerte ändern und dadurch eine von dem Nominalwert abweichende charakteristische Größe hervorru fen. Wird beispielsweise auf eine Polierscheibe aus Stoff ein Poliermittel aufge bracht, so kann über das häufig elektrisch leitende Poliermittel eine Kontaktierung zwischen den aufgetrennten Enden einer Leiterschleife erfolgen, die bei der Auswer tung ein entsprechendes Signal der charakteristischen Größe erzeugt. Üblicherweise ist dann das Signal der charakteristischen Größe aber abweichend von demjenigen, das beispielsweise im aufgetrennten aber nichtleitenden Zustand einer Leiterschleife übermittelt worden wäre, so daß durch die unterschiedlichen Werte der charakteristi schen Größe mit und ohne Zugabe des Poliermittels derartige fehlerhafte Signale ausgeschlossen werden können.

Die erfaßten Werte der Geometrieveränderung des Objektes können in weiterer Ausgestaltung zur Steuerung von im Zusammenhang mit dem Objekt stehenden Bewegungs- oder Bearbeitungsvorgängen oder dgl. benutzt werden, wobei bei spielsweise das Signal der erfaßten Geometrieveränderung des Objektes mit zuge hörigen Sollwerten verglichen und hieraus ein Stellwert für eine direkt oder indirekt auf das Objekt einwirkende Stelleinrichtung berechnet werden kann. Dies kann bei spielsweise zur Steuerung von Schleif- und Poliermaschinen, zur Nachführung von Prozessen oder dgl. genutzt werden, die aufgrund der Geometrieveränderung etwa duch Verschleiß oder Abnutzung ansonsten keine zufriedenstellenden Ergebnisse mehr ergeben würden.

Die Erfindung beschreibt weiterhin, daß die Einrichtung zur Verschleißerfassung an Schleifscheiben oder Polierscheiben oder dgl. einsetzbar ist, wodurch der Verschleiß der Schleif- oder Polierscheibe durch die Wechselwirkung mit dem Werkstück erfaß bar und für eine Kompensation des nachlassenden Anpreßdruckes beispielsweise beim automatischen Polieren oder Schleifen genutzt werden kann.

Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Leiterschleifen und/oder Wi derstände in den Stoff von Polierscheiben mit eingewebt oder auf den Stoff aufge bracht sind, so daß die Leiterschleifen und/oder Widerstände etwa in Form eine zu sätzlich in die Polierscheibe einnähbaren Stoffscheibe schon bei der Herstellung der Polierscheibe vorgesehen werden kann. Diese mit den Leiterschleifen und/oder Wi derständen versehene Stoffscheibe kann dann geschützt etwa in der Mitte des Scheibenpaketes der Polierscheibe angeordnet sein, in der üblicherweise auch die größten Andruckkräfte bzw. der größte Verschleiß vorliegen. Hierbei kann die die Leiterschleifen und/oder Widerstände tragende Stoffscheibe aus einer feineren Webart als der Stoff der sonstigen Stoffscheiben der Polierscheibe sein, um ein di rektes Einweben der Leiterschleifen und/oder Widerstände in den Stoff oder ein ge naues Aufbringen der Leiterschleifen und/oder Widerstände auf den Stoff dieser Stoffscheibe zu ermöglichen.

Insbesondere hinsichtlich der Ankopplung an bestehende Maschinen zum Schleifen oder Polieren ist es von Vorteil, wenn die Leiterschleifen von einem gemeinsamen Flansch ausgehen und zu einem gemeinsamen Flansch zurückführen, der gemein sam mit der Schleifscheibe, Polierscheibe oder dgl. an eine Schleif- oder Polierma schine anbaubar ist. Hierdurch kann dann die gesamte Ankopplung der Auswerte elektronik an die jeweils im Eingriff befindliche Schleif- oder Polierscheibe über die sen Flansch erfolgen und dadurch einfach und kostengünstig vorgenommen werden.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung und des Verfahren zeigt die Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine prinziphafte Darstellung zweier unterschiedlicher Aufbauten der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer analogen bzw. einer dis kreten Erfassung einer Geometrieveränderung,

Fig. 2 eine axiale Draufsicht einer Anordnung von Leiterschleifen in einem rotierenden Objekt,

Fig. 3 eine axiale Draufsicht auf mit Widerstandsflächen versehene Leiter schleifen an einem rotierenden Objekt,

Fig. 4 eine redundante Anordnung zweier gleichartiger gestaffelter Anord nungen von Leiterschleifen an einem rotierenden Objekt in axialer Draufsicht,

Fig. 5a eine Anordnung von Leiterschleifen in einem rotierenden Objekt zur Erfassung der Außenkontur eines rotierenden Objektes,

Fig. 5b eine Anordnung von Leiterschleifen in einem rotierenden Objekt zur Erfassung der Breite des rotierenden Objektes,

Fig. 5c eine Anordnung von Leiterschleifen in einem rotierenden Objekt mit Anordnung der umlaufenden Kontakte auf einem gemeinsamen Durchmesser,

Fig. 6a, 6b eine Anordnung an einem mit Leiterschleifen versehenen rotieren den Objekt zur Erfassung und Übertragung elektrischer Größen vom rotierenden Objekt an eine Auswerteelektronik,

Fig. 7a, 7b eine in das Objekt eingebettete bzw. auf einer Stirnseite des Objek tes angeordnete Trägerschicht mit Leiterschleifen,

Fig. 8 ein Aufbau zur Regelung des Kontaktes zwischen einem Werkstück und einer Polierscheibe bei der Metallbearbeitung.

In der Fig. 1 sind zwei unterschiedliche Gestaltungen der erfindungsgemäßen Ein richtung dargestellt, wobei in der linken Hälfte der Fig. 1 eine Erfassung einer Geometrieveränderung an einer z. B. durch Verschleiß beaufschlagten Oberfläche 11 durch eine Anordnung von Leiterschleifen 2 und flächigen Bereichen 10 von Wi derständen 3 zumindest abschnittsweise analog erfaßt wird. In der rechten Hälfte ist eine Erfassung der Geometrieveränderung mit Hilfe von Leiterschleifen 2 möglich, die durch ein Auftrennen von Unterbrechungsbereichen 16 mit in Richtung 12 des Verschleißes zunehmender Größe des Verschleißes nacheinander aufgetrennt wer den und daher wie die Leiterschleife 13 keine durchgängige elektrisch leitende Ver bindung zwischen zugehörigen Kontakten 4 mehr bilden. Diese beiden Ausgestal tungen weisen jeweils von in Richtung 12 der Geometrieveränderung, beispielsweise des Verschleißes an der Oberfläche 11, gestaffelte Anordnungen derartiger Leiter schleifen 2 und Widerstände 3 auf, die in noch näher beschriebener Weise eine dis kret gestaffelte oder analog gleichmäßige Erfassung der Geometrieveränderung an der Oberfläche 11 ermöglichen.

Ein rotierendes Objekt 1, beispielsweise eine Schleifscheibe, eine Polierscheibe oder auch jegliche rotierende andere Objekte 1 aus einem beliebigen, leitfähigen oder auch nicht leitfähigen Material wie Metall, Holz, Stoffen, Kunststoffen oder dgl. oder auch Kombinationen davon wird um eine Welle 8 in Drehrichtung 7 in Rotation ver setzt und dabei beispielsweise durch Zusammenwirken mit anderen, hier nicht weiter dargestellten Bauteilen oder Werkstücken oder dgl. z. B. einem Verschleiß ausge setzt. Dieser Verschleiß führt je nach Kontakt zwischen dem Kontaktpartner und dem rotierenden Objekt 1 beispielsweise auf dem Außenumfang zu einem Verschleiß der Oberfläche 11, wobei dieser Verschleiß gleichmäßig über den Umfang der Oberflä che 11 oder auch ungleichmäßig oder bei anderen rotierenden Objekten 1 auch im Bereich der Stirnflächen erfolgen kann. Derartiger Verschleiß ist insbesondere in in dustriellen Prozessen, bei denen beispielsweise mit dem rotierenden Objekt 1 in Form einer Schleifscheibe, einer Polierscheibe, einer Kontaktscheibe oder dgl. Werkstücke 32 bearbeitet werden müssen, äußerst unerwünscht und beeinflußt die Bearbeitungsergebnisse der Werkstücke 32 negativ. Hierzu ist beispielsweise zur Nachstellung der Berührung zwischen Werkstück 32 und Schleifscheibe 1 von Inter esse, wie weit der Abnutzungsvorgang schon fortgeschritten ist. Entweder kann eine Information über den Abnutzungszustand der Schleifscheibe 1 zu einem Austau schen der Schleifscheibe 1 genutzt werden, dann handelt es sich im wesentlichen um eine Grenzwertüberwachung, es kann aber auch die Größe des Verschleißes bzw. deren Veränderung zur Korrektur der Relativposition beispielsweise von Werk stück 32 und Schleifscheibe 1 genutzt werden. Hierdurch werden trotz Abnutzung der Schleifscheibe 1, Polierscheibe 1, Kontaktscheibe 1 oder dgl. nahezu gleichblei bende Eingriffsverhältnisse zwischen der Schleifscheibe 1, Polierscheibe 1, Kontakt scheibe 1 oder dgl. und dem Werkstück 32 erzielt, so daß auch bei zunehmend ab genutzter Schleifscheibe 1 oder Polierscheibe 1 immer gleiche Bearbeitungsergeb nisse erzielt werden können.

Zur Erfassung des Verschleißes können, wie dies aus dem Bereich der Bremstech nik grundsätzlich bekannt ist, gemäß der Fig. 1 in der rechten Hälfte eine Anzahl von Leiterschleifen 2 in das rotierende Objekt 1 eingebracht werden, daß sie in Rich tung 12 des zunehmenden Verschleißes gestaffelt derart angeordnet sind, daß zu mindest ein Unterbrechungsbereich 16 jeder Leiterschleife 2 etwa parallel zur Ober fläche 11 ausgerichtet ist, wobei in der Abfolge der Leiterschleifen 2 diese Unterbre chungsbereiche 16 immer weiter in Richtung auf die Welle 8 zu auf kleineren Durchmessern angeordnet sind. Verschleißt also beispielsweise das rotierende Ob jekt 1 in der in der Fig. 1 dargestellten Weise weiter, so wird neben der schon auf getrennten Leiterschleife 13 die nächst kleinere Leiterschleife 2 bei weiterer Abnut zung ebenfalls aufgetrennt und so weiter fort. Hierbei wird in der Regel das Auftren nen der Leiterschleife 2 nahezu schlagartig passieren, da die Leiterschleifen 2 übli cherweise aus Drähten oder Leiterbahnen geringer Abmessungen bestehen und damit zumindest in einem kurzen Zeitabschnitt die Leiterschleifen 2 so unterbrochen werden, daß ein Stromfluß durch die Leiterschleifen 2 nicht mehr möglich ist. Somit gibt die Staffelung der Leiterschleifen 2, wenn die Lage der Unterbrechungsbereiche 16 jeder Leiterschleife 2 bezogen auf das rotierende Objekt 1 genau bekannt ist, immer dann ein Bild des aktuellen Verschleißzustandes des rotierenden Objektes 1, wenn während einer Rotation untersucht wird, ob eine Leiterschleife 2 noch für einen Stromfluß durchgängig ist. Im rechten Teil der Fig. 1 liegt daher keine Möglichkeit für einen Stromdurchfluß in der Leiterschleife 13 vor, die Leiterschleifen 14 sind noch nicht unterbrochen und können von einem Strom durchflossen werden.

Wie in der Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist, sind die Leiterschleifen 2 etwa an der Stirnseite des rotierenden Objektes 1 auf Kontakte 4 herausgeführt, wobei den Kontakten 4 ein auch nur schematisch angedeuteter Sensor 5 gegenüberliegt, mit dem die elektrischen Eigenschaften jeder Leiterschleife 2 in noch später dargestellter Weise untersucht werden können. Der Sensor 5 dient dabei dazu, während der Ro tation des rotierendes Objektes 1 zumindest einmal jede Leiterschleife 2 daraufhin zu überprüfen, ob sie schon unterbrochen ist oder nicht und derartige Signale über eine Verbindungsleitung 9 an eine Auswerteelektronik 6 weiterzuleiten, die aus der artigen Signalen dann berechnen kann, welcher Verschleißzustand an dem rotieren den Objekt 1 vorliegt. Die Signale, die der Sensor 5 an die Auswerteelektronik 6 wei terleitet, sind bei der Anordnung gemäß des rechten Teiles der Fig. 1 etwa impuls förmige Signale, die in etwa digitaler Weise den Zustand jeder Leiterschleife 2 hin sichtlich des Stromdurchflusses, einer angelegten Spannung oder dgl. wiedergeben.

Im Gegensatz hierzu wird in dem linken Teil der Fig. 1 eine nahezu kontinuierliche Erfassung des Verschleißzustandes des rotierenden Objektes 1 dadurch möglich, daß zusätzlich zu den Leiterschleifen 2 in den Unterbrechungsbereichen 16 der Lei terschleifen 2 flächige Bereiche 10 von Widerständen 3 angeordnet sind, die durch den zunehmenden Verschleiß in Richtung 12 in ihrer Größe nach und nach verklei nert werden und dabei entsprechend auch den elektrischen Widerstandswert dieser leitenden flächigen Bereiche 10 verändern. Hierbei sind die Leiterschleifen 2 bzw. die in den Unterbrechungsbereichen 16 angeordneten flächigen Bereiche 10 der Wi derstände 3 in entsprechender Form wie auch im rechten Teilbild der Fig. 1 gestaf felt angeordnet, wobei die Staffelung zwischen dem linken und dem mittleren Wider stand 3 eine Überdeckung aufweist und zwischen dem mittleren und dem rechten Widerstand 3 keine Überdeckung, sondern eine Lücke aufweist. Sorgt man dafür, daß zwischen aufeinander folgend gestaffelten Widerständen 3 eine Überdeckung stattfindet, so kann nahezu unterbrechungsfrei bei zunehmendem Verschleiß der jeweilige Verschleißzustand des rotierenden Objektes 1, hier also der Durchmesser ermittelt werden. Zur Bestimmung des jeweiligen Verschleißzustandes wird ein ent sprechender Sensor 5 an Kontakte 4 angekoppelt, die an den Enden der Leiter schleifen 2 vorgesehen sind, wobei auch hierbei die Kontaktierung noch später er läutert wird. Der Sensor 5 ermittelt dann nicht nur den Stromdurchgang bzw. die an gelegte Spannung an jeder Leiterschleife 2 bzw. Widerstand 3 sondern bestimmt auch den Widerstandswert, der bei konstanter Schichtdicke des Widerstandes direkt proportional zu dem restlichen oder auch den noch nicht veränderten flächigen Be reichen 10 der Widerstände 3 ist. Dieser Widerstandswert wird dann über eine Lei tung 9 an eine Auswerteelektronik 6 weitergeleitet, die wiederum aus der Lage der flächigen Bereiche 10 der Widerstände 3 sowie deren Veränderung den Verschleiß zustand des rotierenden Objektes 1 ermitteln kann.

Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen der Leiterschleifen 2 bzw. Widerstände 3 gemäß der linken und rechten Hälfte der Fig. 1 besteht darin, daß bei der Ausgestaltung gemäß der rechten Hälfte zwischen den jeweils genau ermit telbaren Auftrennungen der Unterbrechungsbereiche 16 der einzelnen Leiterschlei fen 13 keine genaue Information über den jeweiligen Verschleißzustand des rotie renden Objektes 1 vorliegt, sondern nur bekannt ist, daß der Verschleißzustand zwi schen dem Durchmesser der zuletzt durchtrennten Leiterschleife 14 und dem Durchmesser der in der Staffelung nächsten Leiterschleife 2 liegt. Im Gegensatz hierzu ist nach der Ausführungsform gemäß der linken Hälfte der Fig. 1 bei Über deckung gestaffelt benachbarter flächiger Bereiche 10 ständig eine Information über den genauen Verschleißzustand möglich.

In der Fig. 2 ist entsprechend der Ausgestaltung in der rechten Hälfte der Fig. 1 in einer Draufsicht auf die Stirnfläche des rotierenden Objektes 1 noch einmal die ge staffelte Anordnung der Leiterschleifen 2 dargestellt, wobei die Leiterschleife 13 durch den Verschleiß an der verschleißenden Oberfläche 11 schon aufgetrennt wur de und die Leiterschleifen 14 noch nicht unterbrochen sind. Man erkennt hierbei noch einmal den Staffelungsabstand 15 zwischen den einzelnen Leiterschleifen 2, der ein Maß für die Genauigkeit der Erfassung des Verschleißes an der verschlei ßenden Oberfläche 11 bildet. Dieser Staffelungsabstand 15 ist in der Fig. 2 sehr grob dargestellt und kann selbstverständlich durch eine entsprechende Anzahl von Leiterschleifen 2 sehr fein gestuft werden, so daß die Informationen über den Ver schleißzustand des rotierenden Objektes 1 an der verschleißenden Oberfläche 11 durchaus in technisch sinnvollen Größenordnungen ermittelt werden kann. Man er kennt weiter, daß ein Ende der Leiterschleifen 2 auf einem der Welle 8 benachbar ten inneren Umfang gemeinsam kontaktierend auf einem umlaufenden Kontakt 17 enden und diese Kontakte 4 somit auf einem gleichen Potential liegt. Hier kann bei spielsweise der Sensor 5 in später noch dargestellter Weise z. B. über einen Schleif kontakt nacheinander an jede der Leiterschleifen 2 angekoppelt werden. Das andere Ende der Leiterschleifen 2 ist auf Kontakte 4 herausgeführt, die auf einem größeren Rotationsdurchmesser 18 umlaufen, wobei die Kontakte 4 selber miteinander nicht in Verbindung stehen. Wird hierbei ein Kontakt zugeordnet zu dem Schleifkontakt auf den umlaufenden Kontakt 17 an das rotierende Objekt 1 angepreßt, so kann zwi schen den Kontakten 4 an den beiden Enden der Leiterschleife 2 vom Sensor 5 ein Strom eingespeist werden oder eine Spannung angelegt werden, die zur Überprü fung dient, ob die Leiterschleife 2 schon unterbrochen ist wie die Leiterschleife 13, oder noch nicht unterbrochen ist wie die Leiterschleifen 14. Ebenfalls ist erkennbar, daß bei der Führung der Leiterschleifen 2 etwa auf dem Rotationsdurchmesser 18 entsprechende Isolatorflächen 20 vorgesehen werden müssen, damit die auf dem Rotationsdurchmesser 18 umlaufenden Kontakte 4 bei Berührung durch einen Schleifer nicht zu Fehlmessungen führen.

In der Fig. 3 ist in analoger Weise zur Fig. 2 die Ausgestaltung der Einrichtung mit an den Leiterschleifen 2 angeordneten Widerständen 3 dargestellt, wobei die am größten Durchmesser einen flächigen Bereich 10 mit einem Widerstand 3 aufwei sende Leiterschleife 2 schon im Bereich der verschleißenden Oberfläche 11 liegt und der Querschnitt des flächigen Bereiches 10 schon reduziert wurde. Die flächigen Be reiche 10 der Widerstände 3 überdecken sich in dieser Anordnung nicht, so daß in den Durchmesserbereichen 19, der den flächigen Bereichen 10 der Widerstände 3 zugeordnet ist, eine analoge Erfassung des Verschleißzustandes des rotierenden Objektes 1 möglich ist, in den dazwischen liegenden Bereichen, die dem Staffe lungsabstand 15 entsprechen, kein Signal über den Verschleißzustand vorliegt.

Ebenfalls sind wieder die Isolatorflächen 20 zur Isolierung der Leiterbahnen im Be reich des Rotationsdurchmessers 18 zu erkennen.

In der Fig. 4 ist eine modifizierte Anordnung von Leiterschleifen 2 gemäß der Fig. 2 zu erkennen, wobei die Unterbrechungsbereiche 16 der Leiterschleifen 2 über ei nen wesentlichen Umfang des rotierenden Objektes 1 etwa parallel zur Außenkontur an der Oberfläche 11 des rotierenden Objektes 1 sich erstrecken und damit einen breiten Kontaktbereich zwischen der Leiterschleife 2 und der sich abnutzenden Oberfläche 11 ergeben. Auch hier sind wieder die Isolatorflächen 20 zur Isolierung der Leiterbahnen im Bereich des Rotationsdurchmessers 18 zu erkennen.

Weiterhin ist in der Fig. 4 zu erkennen, daß zur Erhöhung der Meßsicherheit die zur Vermessung notwendige Anordnung der Leiterschleifen 2 mehrfach in das rotierende Objekt 1 integriert sein können. Die ausgewerteten Signale treten dann während ei ner Umdrehung des rotierenden Objektes 1 mehrfach hintereinander auf. Durch den Vergleich der mehrfach auftretenden Signale bzw. Signalsequenzen in der Auswer teelektronik 6 kann die Plausibilität der erfaßten Werte kontrolliert werden. Sind die Signale bzw. Signalsequenzen identisch, kann von einer korrekten Messung ausge gangen werden. Sind die Signale bzw. Signalsequenzen unterschiedlich, deutet dies auf eine fehlerhafte Funktion mindestens einer der Leiterschleifen 2 hin. Wird die Anordnung der Leiterschleifen 2 mehr als zweimal aufgebracht, kann auch anhand der Anzahl der übereinstimmen Signale bzw. Signalsequenzen eine Mehrheitsent scheidung durchgeführt werden. Korrekt arbeitet diejenige Anordnung von Leiter schleifen 2, deren Signale bzw. Signalsequenzen in der Mehrheit übereinstimmen. Auf diese Weise kann eine beschädigte Anordnung von Leiterschleifen 2 bei der Auswertung herausgefiltert und somit Fehlmessungen vermieden werden, wodurch die Meßsicherheit entscheidend erhöht wird. Durch die geordnete gestaffelte Anord nung der Leiterschleifen 2 in Richtung 12 des Verschleißes kann ebenfalls eine Plausibilitätskontrolle der Messungen erreicht werden. Dadurch, daß die zu bestim mende Größe, hier der Durchmesser, verschleißbedingt kontinuierlich abnimmt, wer den die Leiterschleifen 2 ebenfalls streng nacheinander durchtrennt. Die von dem Sensor 5 aufgenommenen Impulse müssen daher in zeitlich näherungsweise kon stantem Abstand bzw. vorgegebener Reihenfolge auftreten. Ist dies nicht der Fall, ist eine oder sind mehrere der Leiterschleifen 2 ausgefallen. Die Auswertung des zeitli chen Abstandes bzw. der logischen Reihenfolge der Impulse bzw. auch der analo gen Meßwerte bei Verwendung von Widerständen 3 bei gleichzeitiger Kenntnis, bei welcher Drehstellung des rotierenden Objektes 1 jede Leiterschleife 2 kontaktiert wird, ermöglicht daher die Kontrolle, ob die Signale bzw. Signalsequenzen in der kor rekten Reihenfolge erscheinen. Damit können fehlerhaft arbeitende Leiterschleifen 2 herausgefiltert und somit Fehlmessungen vermieden werden. Dadurch, daß jede Leiterschleife 2 bei jeder Umdrehung des rotierenden Objektes 1 kontaktiert und ausgewertet wird, kann auch vorausschauend die ordnungsgemäße Funktion jeder Leiterschleife 2 überprüft werden, auch wenn die betreffende Leiterschleife 2 noch nicht durch den Verschleiß des rotierenden Objektes 1 erfaßt wird. Es können dann durch die Auswerteelektronik 6 bei Erreichen der nicht korrekt arbeitenden Leiter schleife 2 Maßnahmen getroffen werden, die das Fehlsignal dann entsprechend auswerten bzw. behandeln.

In den Fig. 5a und 5b sind zusätzlich zu der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ermittlung des Verschleißzustandes radial zur Drehachse eines rotierenden Objektes 1 zwei verschiedene Meßaufgaben dargestellt, die bei der Fig. 5a in der Ermittlung einer Kontur der verschleißenden Oberfläche 11 über die Breite des Umfanges eines rotierenden Objektes 1 besteht und bei der Darstellung gemäß Fig. 5b in der Ermitt lung der Breitenänderung des rotierenden Objektes 1. Es sei angemerkt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung hinsichtlich der Anordnung der Leiterschleifen 2 und/oder Widerstände 3 beliebig an die Geometrie von verschiedenen Meßobjekten angepaßt werden kann, so daß auch komplexe Geometrieveränderungen beispiels weise durch Verschleiß an rotierenden Objekten 1 erfaßt werden kann.

In der Fig. 5a ist eine Nebeneinander-Anordnung von hier vier Leiterschleifen 2 zu erkennen, die in Achsrichtung des rotierenden Objektes 1 etwa gleich beabstandet voneinander angeordnet sind und bei einer etwa balligen oder sonstigen Änderung der verschleißenden Oberfläche 11 eine Information über die Konturform der ver schleißenden Oberfläche 11 ergeben können. Es ist hierbei zu beachten, daß die Leiterschleifen 2 zur Verringerung des Platzbedarfes auch verschachtelt ineinander angeordnet werden können, so daß auch bei Unterbringen einer größeren Anzahl von Leiterschleifen 2 ein geringes Volumen bzw. eine geringere Fläche des rotieren den Objektes 1 einnimmt. Wird nun beispielsweise eine etwa ballige Form des rotie renden Objektes 1 durch den Verschleiß hergestellt, so werden die beiden äußeren Leiterschleifen 2 in ihren Unterbrechungsbereichen 16 aufgetrennt, wobei die beiden innenliegenden Leiterschleifen 2 noch weiterhin einen Stromdurchgang erlauben. Dies kann bei entsprechend wieder vorzusehender Staffelung einzelner Leiterschlei fen 2 zur Bestimmung der genauen Konturform ausgewertet werden.

In der Fig. 5a ist ebenso wie in der Fig. 5b weiterhin zu erkennen, daß an dem rotierenden Objekt 1 ein Zusatzflansch 21 auf einer der Stirnflächen des rotierenden Objektes 1 angeordnet ist, der zur vereinfachten Kontaktierung der in den Kontakten 4 endenden Leiterschleifen 2 dient. Hierzu ist in dem Zusatzflansch 21 eine Kontak tierung von jedem der Kontakte 4 auf die Kontakte 17 bzw. 18 realisiert, die dann mit einem hier nicht weiter dargestellten Sensor 5 eine Übertragung der Meßsignale an die Auswerteelektronik 6 erlauben.

In der Fig. 5b ist eine entsprechende Anordnung von Leiterschleifen 2 zur Messung des Verschleißes in Verschleißrichtung 12 in der hier als Stirnfläche ausgebildeten verschleißenden Oberfläche 11 zu erkennen, wobei wiederum eine geschachtelte Staffelung der Leiterschleifen 2 und eine redundante Anordnung verschiedener Lei terschleifen zu erkennen ist.

In der Fig. 5c ist eine platzsparende Kontaktierung der Leiterschleifen 2 im Bereich des Flansches 21 dargestellt, bei denen die radial versetzt zueinander angeordneten Kontakte 4 eines Endes der Leiterschleifen 2 des Objektes 1 von der radialen Staffe lung auf einen gemeinsamen Rotationsdurchmesser 17 geführt sind. An diesem Ro tationsdurchmesser 17 werden die Kontakte 4 dann z. B. von einem Schleifer wäh rend der Rotation zeitlich versetzt zueinander kontaktiert. Hierdurch wird weniger Platz beansprucht und zur Kontaktierung reichen z. B. zwei Schleifkontakte 17, 18 oder dgl.

In den Fig. 6a und 6b ist in einer schematischen Darstellung die Übertragung der Signale der Leiterschleife 2, die hier für eine gestaffelte Anordnung einer Anzahl von Leiterschleifen 2 symbolisch eingezeichnet ist, von dem rotierenden Objekt 1 über einen Zusatzflansch 21 auf Kontakte 17 bzw. 18 und von dort über einen hier als Schleifringe 22 ausgebildete Sensor 5 an eine Auswerteelektronik 6 zu erkennen, wobei die Übertragung von den Schleifringen 22 über Leitungen 30 an die mögli cherweise entfernt von dem rotierenden Objekt 1 angeordnete Auswerteelektronik 6 erfolgt. Wie in der Fig. 6b zu erkennen, sind die Kontakte 4 der Leiterschleifen 2 auf verschiedenen Durchmessern angeordnet, wobei die inneren Kontakte 4 elektrisch nicht miteinander verbunden sind und auf einem umlaufenden Durchmesser 18 be zogen auf die Welle 8 rotieren. Die äußeren Kontakte 4 sind über einen umlaufen den Kontakt 17 miteinander elektrisch verbunden, so daß bei einer entsprechenden Anordnung der Schleifringe 22 gleichzeitig die zu einer einzelnen Leiterschleife 2 gehörenden Kontakte 4 von den beiden Schleifringen 22 kontaktiert werden und da bei ein Strom in die Leiterschleife 2 eingespeist oder eine Spannung angelegt wer den kann. Bei einer nicht im Unterbrechungsbereich 16 angeordneten Leiterschleife 2 wird hier ein Stromfluß stattfinden, der erfaßt und an die Auswerteelektronik 6 als Impuls weitergeleitet werden kann. Somit kann ermittelt werden, ob die Leiterschleife 2 noch leitend ist oder schon unterbrochen wurde, wies dies bei der dargestellten Leiterschleife 13 der Fall ist.

Als Meßprinzip kann hierbei also die Leiterschleife 2 an eine Gleich- /Wechselspannungsquelle angeschlossen und der Strom durch die Leiterschleife 2 gemessen werden. Ist die Leiterschleife 2 offen, fließt kein Strom, ist die Leiterschlei fe 2 hingegen geschlossen, fließt ein zum Widerstand 3 der Leiterschleife 2 propor tionaler Strom. Es kann ebenfalls alternativ eine Gleich- oder Wechselstromquelle angeschlossen und die auftretende Spannung gemessen werden. Ebenfalls kann als Alternative nicht nur der Stromfluß selbst, sondern auch die Höhe der Stromstärke, die ein dem Widerstandswert der Leiterschleife 2 proportionales Maß ist, zur Auswertung herangezogen werden. Eine Leiterschleife 2 gilt dann als offen bzw. ge schlossen, wenn deren Stromstärke höher bzw. niedriger als ein Vergleichswert ist. Diese Auswertung ist verwendbar, wenn auf das rotierende Objekt 1 von außen Stof fe aufgetragen werden, die elektrisch leitend sind, wie beispielsweise flüssige Polier pasten bei Polierscheiben oder Kühlmittel bei Schleifscheiben und damit auch durch trennte Leiterschleifen 2 überbrückt werden. Voraussetzung hierfür ist, daß der Wi derstand 3 einer intakten Leiterschleife 2 und der Widerstand 3 einer überbrückten Leiterschleife 2 sich deutlich voneinander unterscheiden. Es ist selbstverständlich auch denkbar, daß alle Kontakte 4 über ein Übertragungsglied bestehend aus je ei nem Schleifring 22 je Kontakt 4 in die Auswerteelektronik 6 übertragen und parallel ausgewertet werden. Dies bedingt jedoch, daß bei sehr großen Meßbereichen und einer hohen Auflösung sehr viele einzelne Kontakte 4 und Schleifringe 22 zur Über tragung notwendig sind, ermöglicht jedoch eine feststehende Kopplung und Auswer tung aller Leiterschleifen 2 auf parallele Art und Weise.

Im Gegensatz hierzu wird in Fig. 6a die Kontaktierung der Leiterschleifen 2 über einen Zusatzflansch 21 vorgenommen, wobei das jeweils erste Ende der Leiter schleifen 2 an den einen Pol einer Strom- bzw. Spannungsquelle über den Zusatz flansch 21 kontaktiert wird, der mit dem rotierenden Objekt 1 rotiert und dessen Kon takt zur Spannungs- bzw. Stromquelle über einen Schleifer 22 hergestellt wird. Die zweiten Enden der Leiterschleifen 2 sind auf einem Durchmesser nebeneinander voneinander isoliert angeordnet, so daß sie nacheinander mittels eines weiteren Schleifers 22, der gegenüber dem rotierenden Objekt 1 feststeht, kontaktiert werden. Dieser Schleifer 22 ist an den zweiten Pol der Spannungs- bzw. Stromquelle ange schlossen und schließt somit den Stromkreis für kurze Zeit während der Rotation des Objektes 1. Daraus ergibt sich eine Folge von Impulsen, die in der Auswerteelektro nik 6 gezählt werden. Die Anzahl der Impulse entspricht den nicht durchtrennten Lei terschleifen 2 und ergibt damit bei Kenntnis der Gesamtzahl und dem Abstand der aufgebrachten Leiterschleifen 2 den Durchmesser des rotierenden Objektes 1.

Gemäß den Fig. 6a und 6b zwar nicht dargestellt, selbstverständlich aber auch möglich ist die Abnahme der Meßsignale zwischen dem Sensor 5 und den Kontakten 4 über berührungslose Methoden, beispielsweise über induktive Abnehmer, die aus einem Sender und einem Empfänger bestehen, über die berührungslos Signale übertragen werden. Derartige berührungslose Signale sind grundsätzlich bekannt und sollen daher hier nicht weiter beschrieben werden.

In den Fig. 7a und 7b ist zu erkennen, daß die Leiterschleifen 2 auf einer Träger scheibe 23 aufgebracht und gemäß Fig. 7a in das rotierende Objekt 1 integriert sein können, wobei gemäß Fig. 7b eine derartige Trägerscheibe 23 auf einer Stirn fläche des rotierenden Objektes 1 angeordnet ist. Je nach Meßaufgabe und Auf wand zur Integration der Trägerscheibe 23 in das rotierende Objekt 1 kann eine der beiden Ausgestaltungen verwendet werden.

Der Vorteil des Aufbringens der Leiterschleifen 2 auf einen Träger 23 besteht darin, daß das Trägermaterial auf die Eigenschaften des leitfähigen Materials der Leiter schleifen 2 angepaßt werden kann, um eine bessere Haftung zu erreichen bzw. um das Aufbringen des leitfähigen Materials überhaupt erst zu ermöglichen. Beispiels weise kann im Falle einer Polierscheibe 1 das leitfähige Material auf ein Stoffblatt 23 aufgebracht werden, das im Gegensatz zu dem Stoff, aus dem die Polierscheibe 1 gefertigt ist, eine sehr feine Webart bzw. Webstruktur hat, um eine dem Meßziel ent sprechende Genauigkeit des Auftrages z. B. eines Leitlackes zu erzielen. Das ent sprechend präparierte Stoffblatt wird später in die Polierscheibe 1 mit eingenäht.

Ein Einbetten des leitfähigen Materials der Leiterschleifen 2 kann auch direkt in den Stoff von Polierscheiben 1 oder dgl. vorgenommen werden, indem ein Einweben von sehr feinen Drähten bzw. anderen leitenden Materialien in den Stoff der Polierschei ben 1 selber direkt erfolgt. Wichtig ist hierbei, daß keine Beeinträchtigung der eigent lichen Funktion des rotierenden Objektes 1, bei Polierscheiben 1 etwa keine Beein trächtigung des Polierergebnisses oder dgl. erfolgt, auch sollten die Abnutzungsei genschaften des rotierenden Objektes 1 ähnlich sein wie diejenigen eines Trägerma terials für die Leiterschleifen 2.

In der Fig. 8 ist ein schematischer Aufbau eines Systems zur Nachregelung eines Kontaktes zwischen einem rotierenden Objekt 1 und einem Werkstück 32, beispiels weise einer Polierscheibe 1 und einem zu polierenden Werkstück 32 dargestellt. Die Polierscheibe 1 steht hierbei über einem Zusatzflansch 21 und Leitungen 30 mit der Auswerteelektronik 6 in Verbindung, wobei Ergebnisse der Auswerteelektronik 6 über eine Anzeige 25 beispielsweise für einen Bediener sichtbar gemacht werden können. Mit der Auswerteelektronik 6 sowie mit dem Antrieb der Polierscheibe 1 steht ein Stellglied 26, beispielsweise ein Antriebsmotor oder dgl. zur Verschiebung der Welle 8 in Verbindung, der ein Stellsignal 27 von der Auswerteelektronik 6 in Ab hängigkeit von dem gemessenen Verschleißzustand der Polierscheibe 1 an der ver schleißenden Oberfläche 11 erhält und gleichzeitig auch eine Positionsrückmeldung 28 über die erreichte Verstellung an die Auswerteelektronik 6 zurückmeldet. Eben falls ist mit der Auswerteelektronik 6 ein Temperatursensor 24 verbunden, der ein Temperatursignal 29 an die Auswerteelektronik 6 übermittelt, wobei der Temperatur sensor 24 nahe der Polierscheibe 1 angeordnet ist und eine Beeinflussung der Er fassung des Verschleißzustandes der Polierscheibe 1 unabhängig von der Tempera tur, die wiederum die Widerstände 3 der Leiterschleifen 2 beeinflußt, ermöglichen soll.

Gemäß dem System der Fig. 8 kann die reine Erfassung und Anzeige des Ver schleißes des rotierenden Objektes 1 dahingehend erweitert werden, daß die Aus werteelektronik 6 in einen Regelkreis eingebettet ist, der den Verschleiß des rotie renden Objektes 1 in der oben beschriebenen Weise erfaßt und daraus ein Stellsi gnal 27 zur Ansteuerung der Stelleinrichtung 26 zur Kompensation des Verschleißes des rotierenden Objektes 1 generiert und an die Stelleinrichtung 26 weiterleitet. Durch Messung der Position der Stelleinrichtung 26 kann eine Rückkopplung und Kontrolle der erfolgten Regelung erfolgen.

Beim Polieren mit flexiblen Werkzeugen z. B. in automatisierten Roboterzellen, soll möglichst an einem konstanten Arbeitspunkt im Raum gearbeitet werden. Hierzu wird zur Kompensation des Verschleißes der Polierscheibe 1 die Polierscheibe 1 durch eine Stelleinrichtung 26 nachgeführt, so daß der Umfang der Polierscheibe 1 immer am gleichen Raumpunkt steht. Damit wird ein fester Arbeitspunkt im Raum garantiert und ein gleichmäßiger Anpreßdruck, der entscheidend für das Polierer gebnis ist, des Werkstückes 32 an die Polierscheibe 1 erzeugt. Die Polierscheibe 1 sitzt in der Poliermaschine auf einer Welle 8, die drehbar oder verschieblich gelagert ist. Damit kann die Polierscheibe 1 über eine Stelleinrichtung 26 vor- und zurückge fahren werden. Die Polierbearbeitung erzeugt an der Polierscheibe 1 einen Ver schleiß, der als Verkleinerung des Durchmessers der Polierscheibe 1 sichtbar wird. Bei kleiner werdender Polierscheibe 1 verschiebt sich jedoch der Arbeitspunkt im Raum. Die Abnahme des Durchmessers wird mit den oben beschriebenen Methoden erfaßt und dadurch kompensiert, daß die drehbar bzw. verschiebbar gelagerte Po lierscheibe 1 durch die Stelleinrichtung 26 nachgestellt wird. Die Position der Stelleinrichtung 26 wird in der Auswerteelektronik 6 zurückgeführt und dient zur Kon trolle bzw. Korrektur der Meßwerte.

Sachnummernliste

1

rotierendes Objekt

2

,

2

' Leiterschleife

3

Widerstand

4

Kontakte

5

Sensor

6

Auswerteelektronik

7

Drehrichtung

8

Welle

9

Verbindungsleitung

10

flächiger Bereich

11

verschleißende Oberfläche

12

Richtung des Verschleißes

13

unterbrochene Leiterschleife

14

unbeschädigte Leiterschleife

15

Staffelungsabstand

16

Unterbrechungsbereich

17

umlaufender Kontakt

18

Rotationsdurchmesser

19

Durchmesserbereich

20

Isolatorfläche

21

Zusatzflansch

22

Schleifringe

23

Trägerscheibe

24

Temperatursensor

25

26

Stellglied

27

Stellsignal

28

Positionsrückmeldung

29

Temperatursignal

30

Leitungen

31

Verstelleinrichtungen

32

Werkstück

Claims

1. Einrichtung zur Erfassung von Geometrieveränderungen an Objekten (1), bei der in oder an dem Objekt (1) Leiterschleifen (2) angeordnet sind und die Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) elektrische Eigenschaften der Lei terschleifen (2) meßtechnisch erfaßbar ändert, dadurch gekennzeichnet, daß an einem rotierenden Objekt (1) in zumindest einer Richtung der Geometrie veränderung (11) des Objektes (1) eine gestaffelte Anordnung von Leiterschlei fen (2) und/oder Leiterschleifen (2) zugeordneten Widerständen (3) vorgesehen ist, deren elektrische Eigenschaften sich abhängig von der Geometrieverände rung (11) des Objektes (1) ändern, und mindestens ein mit den Leiterschleifen (2) und/oder den Widerständen (3) koppelbarer Sensor (5) diese Änderung der elektrischen Eigenschaften erfaßt und von dem rotierenden Objekt (1) zu einer Auswerteeinheit (6) überträgt, die aus der Art der Änderung der elektrischen Eigenschaften die jeweilige Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) be stimmt.

2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geome trieveränderung (11) des Objektes (1) aufgrund einer Abnutzung oder eines Verschleißes des rotierenden Objektes (1) erfolgt.

3. Einrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter schleifen (2) durch die Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) unter brechbar sind.

4. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leiterschleifen (2) derart in Richtung der Geometrieverände rung (11) gestaffelt angeordnet sind, daß eine zunehmende Geometrieverände rung (11) jeweils weitere der gestaffelt angeordneten Leiterschleifen (2) unter bricht.

5. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leiterschleifen (2) eine in Richtung der Geometrieverände rung (11) des Objektes (1) im wesentlichen gleichmäßig oder funktional vorge gebene, zueinander beabstandete, gestaffelte Anordnung einnehmen, wobei in Richtung der Geometrieveränderung (11) eine räumlich diskret verteilte Abfolge der zu unterbrechenden Abschnitte (16) der Leiterschleifen (2) vorliegt.

6. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Genauigkeit der Erfassung der Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) durch die Anzahl der Leiterschleifen (2) und/oder die Wahl der Abstände (15) der gestaffelten Anordnung der Leiterschleifen (2) in Richtung der Geometrieveränderung (11) vorgebbar ist.

7. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschleifen (2) und/oder die Leiterschleifen zugeordneten Wider stände (3) durch die Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) bezüglich ih res elektrischen Widerstandswertes oder einer hierzu äquivalenten elektrischen Größe änderbar sind.

8. Einrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstän de (3) flächig in Richtung der Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) sich erstreckende Bereiche (10) aufweisen, die sich aufgrund der Geometrieverän derung (11) in ihrer wirksamen Fläche und dem daraus resultierenden elektri schen Widerstandswert oder einer hierzu äquivalenten elektrischen Größe kon tinuierlich verringern.

9. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (3) eine in Richtung der Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) im wesentlichen gleichmäßig oder funktional vorgegebene, zuein ander beabstandete, gestaffelte Anordnung einnehmen, wobei in Richtung der Geometrieveränderung (11) eine räumlich diskret verteilte Abfolge der flächig sich erstreckenden Bereiche (10) der Widerstände (3) vorliegt.

10. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß als Geometrieveränderungen (11) Änderungen des Durchmes sers und/oder Änderungen der Außenkontur und/oder Änderungen der Breite und/oder Änderungen von Längen des rotierenden Objektes (1) erfaßbar sind.

11. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leiterschleifen (2) und/oder die Widerstände (3) an dem ro tierenden Objekt (1) drehfest an der Oberfläche des Objektes (1) festgelegt sind.

12. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschleifen (2) und/oder die Widerstände (3) in das Innere des Ob jektes (1) integriert sind.

13. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeich net, daß die Leiterschleifen (2) und/oder Widerstände (3) auf einem Träger (23) aufgebracht sind, der zu dem Objekt (1) ähnliche Eigenschaften bei einer Geometrieveränderung (11) aufweist.

14. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leiterschleifen (2) und/oder die Widerstände (3) elektrisch gegenüber dem Objekt (1) isoliert sind.

15. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leiterschleifen (2) und/oder die Widerstände (3) aus leitfähi gem Material, insbesondere aus Draht, aus leitfähigen Lacken oder Kunststof fen oder als in Dickschicht- oder Dünnschichttechnik erzeugte Leiterbahnen gebildet sind.

16. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anordnung der gestaffelten Leiterschleifen (2) und/oder Wi derstände (3) mehrfach in gleicher Weise in oder an dem Objekt (1) angeord net sind und der mit den Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) koppel bare Sensor (5) bei jeder Rotation mehrfach gleichartige Änderungen elektri scher Eigenschaften der Leiterschleifen (2) und/oder Widerstände (3) erfaßt.

17. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leiterschleifen (2) und/oder Widerstände (3) ineinander ver schachtelt angeordnet sind.

18. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der mit den Leiterschleifen (2) koppelbare Sensor (5) mecha nisch, vorzugsweise über kontaktierende Schleifringe (22) mit den Leiterschlei fen (2) und/oder Widerständen (3) in Kontakt bringbar ist.

19. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Leiterschleifen (2) koppelbare Sensor (5) berührungslos mit den Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) in Kontakt bringbar ist.

20. Einrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Leiterschleifen (2) koppelbare Sensor (5) über induktive Kopplungselemente mit den Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) in Kontakt bringbar ist.

21. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der mit den Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) kop pelbare Sensor (5) derart auf die Leiterschleife (2) und/oder die Widerstände (3) einwirkt, daß feststellbar ist, ob in einzelnen Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) ein Strom oder eine Spannung vorhanden ist.

22. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) koppelbare Sen sor (5) derart auf die Leiterschleife (2) und/oder die Widerstände (3) einwirkt, daß der Sensor (5) ein Maß für den Widerstand jeder einzelnen Leiterschleife (2) und/oder jedes einzelnen Widerstandes (3) detektiert.

23. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß jede einzelne der gestaffelt angeordneten Leiterschleifen (2) und/oder Widerstände (3) vollständig von den anderen Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) isoliert ist und für jede Leiterschleife (2) und/oder jeden Widerstand (3) eine separate Kontaktierung (4) für die Kopplung der Sensoren (5) vorhanden ist.

24. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschleifen (2) und/oder die Leiterschleifen (2) zugeordneten Wi derstände (3) mit jeweils einem Ende (4) der Leiterschleife (2) über eine ge meinsame Ankopplung (18) an den Sensor (5) miteinander und mit dem Sensor (5) dauerhaft in Verbindung stehen und ihren jeweils anderen Enden (4) zuge ordnete Kopplungselemente (17) voneinander isoliert auf einem gemeinsamen Durchmesser des Objektes (1) angeordnet rotieren und mit diesen Kopplungs elementen (17) während der Rotation des Objektes (1) nacheinander kurzzeitig an den Sensor (5) angekoppelt sind.

25. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschleifen (2) und/oder die Leiterschleifen (2) zugeordneten Wi derstände (3) mit jeweils einem Ende (4) der Leiterschleife (2) über eine ge meinsame Ankopplung (18) an den Sensor (5) miteinander und mit dem Sensor (5) dauerhaft in Verbindung stehen und ihren jeweils anderen Enden (4) zuge ordnete Kopplungselemente (17) auf unterschiedlichen Durchmessern des Ob jektes (1) angeordnet rotieren und während der Rotation des Objektes (1) parallel an den Sensor (5) angekoppelt sind.

26. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) von dem Objekt (1) räumlich getrennt, signaltechnisch aber mit den Leiterschleifen (2) und/oder den zugeordneten Widerständen (3) gekoppelt angeordnet ist.

27. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß in oder an oder benachbart zu dem Objekt (1) Sensoren (24) für die Erfassung der Umgebungstemperatur und/oder der Temperatur des rotie renden Objektes (1) vorgesehen sind.

28. Verfahren zur Auswertung erfaßter Änderungen elektrischer Eigenschaften aus der Erfassung von Geometrieveränderungen (11) an rotierenden Objekten (1) einer Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Leiterschleifen (2) und/oder Leiterschleifen (2) zugeordneten Wider ständen (3) koppelbarer Sensor (5) an die Auswerteeinheit (6) Änderungen elektrischer Eigenschaften der Leiterschleifen (2) und/oder Widerstände (3) übermittelt, die charakteristisch für die vorliegende Geometrieveränderung (11) des rotierenden Objektes (1) sind.

29. Verfahren gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5) als durch die Ankopplung (4, 17, 18) an die Leiterschleifen (2) und/oder Wider stände (3) erfaßbare, der Änderung elektrischer Eigenschaften entsprechende Signale Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand und/oder deren Ände rungen an den Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) an die Auswerte einheit (6) übermittelt.

30. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5) durch die Abfolge der mit dem Objekt (1) rotierenden Lei terschleifen (2) und/oder Widerstände (3) eine Impulsfolge elektrischer Eigen schaften aufnimmt, die charakteristisch für die Größe der vorliegenden Geome trieveränderung (11) des Objektes (1) ist.

31. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5) zu den mit dem Objekt (1) rotierenden einzelnen Leiter schleifen (2) und/oder Widerständen (3) analoge Meßwerte elektrischer Eigen schaften aufnimmt, die charakteristisch für die Größe der vorliegenden Geome trieveränderung (11) des Objektes (1) sind.

32. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß mehrfach bei jeder Rotation des Objektes (1) auftretende gleichartige Si gnale durch in gleicher Weise mehrfach in oder an dem Objekt (1) angeordnete Leiterschleifen (2, 2') und/oder Widerstände (3) eine redundante Auswertung der Signale in der Auswerteelektronik (6) ermöglichen, durch die fehlerhafte Si gnale oder der Ausfall einzelner Leiterschleifen (2, 2') und/oder Widerstände (3) erkannt werden.

33. Verfahren gemäß Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die fehlerhaf ten Signale oder der Ausfall einzelner Leiterschleifen (2, 2') und/oder Wider stände (3) durch Plausibilitätskontrollen erkannt werden.

34. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Messung der für die Größe der vorliegenden Geometrieverände rung (11) des rotierenden Objektes (1) charakteristischen Größe einer Leiter schleife (2) oder eines Widerstandes (3) der absolute Wert der charakteristi schen Größe daraufhin überprüft wird, ob von außerhalb auf das Objekt (1) aufgebrachte Medien durchtrennte Leiterschleifen (2) überbrücken oder in den Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) auftretende Ströme, Spannungen oder Widerstandswerte ändern und eine von dem Nominalwert abweichende charakteristische Größe hervorrufen.

35. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Werte der Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) zur Steuerung von im Zusammenhang mit dem Objekt (1) stehenden Bewegungs- oder Bearbeitungsvorgängen oder dgl. genutzt werden.

36. Verfahren gemäß Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der erfaßten Geometrieveränderung (11) des Objektes (1) mit zugehörigen Sollwer ten verglichen und hieraus ein Stellwert (27) für eine direkt oder indirekt auf das Objekt (1) einwirkende Stelleinrichtung (26) berechnet wird.

37. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verwendung von zwei in Richtung der Geometrieveränderung (11) beabstandeten Leiterschleifen (2) und/oder Widerständen (3) eine Erfas sung von Grenzwerten der Geometrieveränderung (11) durchgeführt wird.

38. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zur Verschleißerfassung an Schleifscheiben (1) oder Polierscheiben (1) oder Kontaktscheiben (1) oder dgl. einsetzbar ist.

39. Einrichtung gemäß Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter schleifen (2) und/oder Widerstände (3) in den Stoff von Polierscheiben (1) mit eingewebt oder auf den Stoff oder andere Trägermaterialien aufgetragen sind.

40. Einrichtung gemäß Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter schleifen (2) und/oder Widerstände (3) in einen Stoff feinerer Webart als bei dem Stoff der Polierscheibe (1) mit eingewebt oder auf den Stoff aufgetragen sind, der als Träger in die Polierscheibe (1) mit einnähbar ist.

41. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschleifen (2) von einem gemeinsamen Flansch (21) ausgehen und zu dem gemeinsamen Flansch (21) zurückführen, der gemeinsam mit der Schleifscheibe (1), Polierscheibe (1) oder dgl. an eine Schleif- oder Polierma schine oder dgl. anbaubar ist.

42. Einrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß als Geometrieveränderung (11) einer Schleifscheibe (1) oder Polierscheibe (1) oder Kontaktscheibe (1) oder dgl. deren Durchmesserreduzie rung durch Abnutzung erfaßbar ist und diese Durchmesserreduzierung bei der Bewegungsführung der Schleifscheibe (1) oder Polierscheibe (1) und/oder ei nes Werkstückes (32) derart kompensierbar ist, daß auch bei zunehmender Abnutzung der Schleifscheibe (1) oder Polierscheibe (1) gleichmäßige An druckverhältnisse zwischen Werkstück (32) und Schleifscheibe (1) oder Polier scheibe (1) erreichbar sind.