DE10117405B4

DE10117405B4 - Adapter und System von Adaptern

Info

Publication number: DE10117405B4
Application number: DE10117405A
Authority: DE
Inventors: Antonius Bader; Mathias Müller; Heinrich Dr. Bolz; Roland Denefleh; Hubert Leibold; Klaus Stephany; Heinrich Zimmermann
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2021-04-07
Also published as: EP1160553B1; EP1160553A3; EP1160553A2; DE50111927D1; DE10117405A1; ATE352772T1

Abstract

Adapter
wobei der Adapter zwischen verschieden große eintreibende und abtreibende Vorrichtungen einbaubar ist, insbesondere zwischen einen eintreibenden Motor und ein abtreibendes Getriebe,
wobei der Adapter ein Gehäuse, das zur Aufnahme von Lagern für eine Adapterwelle ausgebildet ist, eine Adapterwelle und zumindest einen Sensor zur Messung physikalischer Größen umfasst, wobei insbesondere die physikalischen Größen Temperatur, Drehmoment, Querkraft, Kraftverteilung, Verformung, radiale und/oder axiale Kraft umfassen,
wobei die vom Sensor aufgenommenen Messwerte zumindest teilweise berührungslos vom Adapter zu einer ersten elektronischen Schaltung übertragbar sind,
wobei am Gehäuse des Adapters ein motorseitiger Flansch des Adapters und ein getriebeseitiger Flansch des Adapters vorgesehen ist, wobei jeder Flansch mit einem jeweiligen Gegenflansch des Motors oder Getriebes verbindbar oder verbunden ist,
wobei die Adapterwelle eintriebseitig mittels einer Kupplung an den Motor und abtriebseitig direkt an das Getriebe angeschlossen oder angekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Adapter und ein System von solchen Adaptern.

Aus den Veröffentlichungen W. Baldauf, VDI-Forschrittsbereichte, Reihe 8, Nr. 380, 1994 und J. Michel, Dissertation TU München 1996 sind Systeme zur Messung einer physikalischen Größe wie Drehmoment bei einer drehbaren Welle bekannt.

Zu weiteren physikalischen Größen, deren Messung interessant wäre, zählen beispielhaft die axiale und radiale Kräfte, entsprechende Kraftverteilungen und das Drehmoment, welche auf die drehbare Welle übertragen werden. Als radiale Kraft ist insbesondere auch die sogenannte Querkraft von Interesse, die in dieser Schrift als die zur Achse der drehbaren Welle radial wirkende Kraftkomponente, also die Radialkraft, verstanden wird. Unter drehbarer Welle werden in dieser Schrift, soweit sinnvoll, immer auch in Verallgemeinerung drehende Teile verstanden.

Gemeinsam ist bei solchen Systemen, dass sie aufwendig und kostspielig sind. Diejenigen Systeme, die einen oder mehrere Sensoren auf einer drehbaren Welle aufweisen, benötigen eine Energieversorgung für den sich mitdrehenden Teil der Elektronik. Teilweise werden hierfür Batterien eingesetzt, die nach einer gewissen Betriebszeit ausgetauscht werden müssen und viel Platz benötigen. Außerdem benötigt der mitdrehbare Teil der Elektronik ebenfalls viel Platz. Hohe elektrische und/oder magnetische Felder können zusätzlich den Einsatz erschweren. Außerdem sind Kontakte, beispielsweise für Batterien, vorhanden, die in Ausnahmefällen zu Funkenbildung führen können. Daher sind explosionsgeschützte Ausführungen nur aufwendig fertigbar.

Ein industrieller Antrieb weist einen Getriebemotor auf, der mindestens ein Getriebe und einen Motor umfasst. Der Einsatz bekannter Systeme zur Messung von Drehmoment ist aufwendig, da für jeden einzelnen Fall ein solches System angepasst werden muss und im Allgemeinen eine schwierigere Anlagenkonstruktion notwendig wird.

Aus dem Gesamtkatalog 2000 der Firma Burster Präzisionsmesstechnik GmbH & Co KG, Drehmomentsensoren, Typen 8624, 8627, 8628, 8632 ist eine Messung von Reaktionsdrehmoment bekannt.

Aus der DE 199 50 652 A1 ist eine Anordnung zur Erfassung des Drehmoments mit Messflansch und integrierter Korrekturelektronik bekannt.

Der Erfindung liegt daher bezüglich eines solchen Systems die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges und einfach, ohne großen Aufwand einsetzbares und vertreibbares System, umfassend Vorrichtungen und Verfahren, zur Messung physikalischer Größen weiterzubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Adapter nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst und bei dem System nach den in Anspruch 20 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Adapter sind, dass der Adapter zum Einbau zwischen eine eintreibende und eine abtreibende Vorrichtung, insbesondere zum Einbau zwischen einen eintreibenden Motor und ein abtreibendes Getriebe, ein Gehäuse, das zur Aufnahme von Lagern für eine Adapterwelle ausgebildet ist, die Adapterwelle und zumindest einen Sensor zur Messung physikalischer Größen umfasst, wobei die Adapterwelle ein- und abtriebseitig derart gestaltet ist, dass das Gehäuse und die Adapterwelle direkt und/oder mittels einer Kupplung an die eintreibende und die abtreibende Vorrichtung anschließbar, verbindbar und/oder ankoppelbar ist.

Von Vorteil ist dabei, dass bei dem Adapter ein System zur Messung von Drehmoment ausgebildet wird, das zwischen einer eintreibenden Vorrichtung, beispielhaft einem Motor, und einer abtreibenden Vorrichtung, beispielhaft einem Getriebe, einbaubar ist. Somit sind an dem Adapter Messungen physikalischer Größen einfach und kostengünstig ausführbar. Insbesondere ist der Adapter derart mit Sensorik ausstattbar und ausführbar, dass er an vielen Getrieben und Motoren eines Herstellers ohne weitere Maßnahmen, wie Zwischenflansche oder Anpassstücke oder dergleichen, einsetzbar und für die Größe der Messwerte geeignet dimensionierbar und ausführbar. Somit ist vorteilhaft eine Überwachung eines Antriebs ausführbar. Außerdem ist auch eine Prozesssteuerung ausführbar, die vom Adapter stammende Messwerte verwendet.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich vorteilhaft bei Industrieanlagen beispielhaft dann, wenn Ursachen für einen Ausfall von Komponenten gesucht werden. Dabei wird dann durch den Einbau des Adapters zwischen Motor und Getriebe das Messen der physikalischen Größen möglich, die unter Umständen zum Ausfall einer Komponente, wie Getriebe, Zahnrad, Welle, Zwischenwelle, Gehäuse, Lager oder weiteren mechanischen Komponenten, geführt haben. Von Vorteil ist auch, dass physikalische Größen statisch und dynamisch, also bei nichtdrehender oder drehender Adapterwelle erfassbar sind. Außerdem ist der Adapter derart ausführbar, dass er in eine bestehende Baureihe von Vorrichtungen, insbesondere von Motoren und Getrieben, integrierbar ist. Somit kann der Anwender dann beispielhaft einen Antrieb, umfassend Getriebe und Motor, wählen oder denselben Antrieb zusammen mit einem Adapter, der physikalische Größen zugänglich oder messbar macht. Somit ist eine Steuerung einer Anlage oder eines Prozesses ausführbar, die in Abhängigkeit von Messwerten der physikalischen Größen ausführbar ist.

Vorteilhafterweise ist auch ein Einsatz ermöglicht bei unklarer Dimensionierung eines Antriebs. Beispielhaft wird in einem solchen unsicheren Fall der Antrieb groß dimensioniert und dann durch Einbau des Adapters der Verlauf der physikalischen Größen gemessen. Danach wird gegebenenfalls ein geeignet dimensionierter Antrieb eingesetzt, beispielhaft der Motor, das Getriebe oder beide ausgetauscht.

Weiterer Vorteil ist, dass die Sensorik nicht im Ölraum ist und somit keinem das Messergebnis oder die Arbeitsweise beeinträchtigenden Öl ausgesetzt ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens ein Sensor derart gestaltet und in den Adapter derart integriert oder eingebaut, dass die physikalischen Größen im drehbaren und/oder stationären Teil des Adapters gemessen werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die eintreibende Vorrichtung, die abtreibende Vorrichtung und der Adapter derart montiert, dass am Gehäuse des Adapters das Reaktionsdrehmoment mittels zumindest eines Sensors messbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Messung in einfacher Weise ausführbar ist. Insbesondere ist der Austausch von Energie und Information berührungslos oder mittels elektrischer Kabel ausführbar. Außerdem ist zur Messung des Reaktionsdrehmomentes dasselbe System, also insbesondere dieselbe erste elektronische Schaltung, verwendbar. Somit ist es sogar ermöglicht verschiedene Sensoren mit ein und derselben ersten elektronischen Schaltung zu versorgen und Messwerte abzufragen. Daher sind Messwerte an verschiedenen Messpunkten kostengünstig abfragbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die vom Sensor aufgenommenen Messwerte zumindest teilweise berührungslos vom Adapter zu einer ersten elektronischen Schaltung übertragbar. Weiterer Vorteil ist dabei, dass Vorteil ist dabei, dass die Sensorik und die weitere elektronische Schaltung zur berührungslosen Übertragung geeignet ausgeführt sind und trotzdem in den Bauraum des Adapters integrierbar sind, wobei der Bauraum des Adapters durch Anforderungen, wie zu übertragendes Drehmoment, Flanschgrößen und weitere mechanische Forderungen, gegeben sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen mindestens einer Antenne des Adapters, die mit dem Sensor elektrisch verbunden, und einer stationären Antenne, die mit der ersten elektrischen Schaltung elektrisch verbunden ist, Informationen und/oder Energie mindestens jeweils unidirektional übertragbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der weiteren elektronischen Schaltung bei entsprechend geeigneter Ausführung, eine Aufbereitung, eine Auswertung und/oder eine Verarbeitung der Messdaten teilweise oder sogar ganz durchführbar ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sensor als Transponder ausgeführt. Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Adapter einen OFW-Sensor, mit welchem Energie und Information über Messwerte berührungslos übertragen werden. Von Vorteil ist dabei, dass der Sensor sogar bei hohen elektrischen und/oder magnetischen Feldstärken in der Umgebung einsetzbar ist. Außerdem ist das Bauvolumen äußerst klein. Somit ist ein solcher Sensor ohne wesentliche Umkonstruktionen oder Maßänderungen in einem Adapter einsetzbar.

Von Vorteil ist beim Einsatz eines Sensors in Form eines Transponder oder besonders in Form eines OFW-Sensors, dass Energie und Information über Messwerte berührungslos übertragbar sind und der Sensor kostengünstig herstellbar ist. Außerdem ist die Lösung kompakt und platzsparend. Darüber hinaus benötigt der mitdrehende Sensor keinen wesentlichen Energiespeicher, wie Batterie oder dergleichen, da die Energie an ihn über die drehbare Antenne übertragen wird. Da kein Kontakt, also eine räumliche Trennung, zwischen stationärer und drehbarer Antenne vorhanden ist, ist die Erfindung auch bei Vorhandensein großer elektrischer Feldstärken und bei geeigneter Ausführung des Sensors auch bei Vorhandensein großer magnetischer Feldstärken einsetzbar. Des Weiteren kommt das Verfahren mit wenigen zusätzlichen Bauteilen oder weniger Bauteilen aus.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine mitdrehbare Antenne elektrisch mit einem OFW-Sensor verbunden und auf einer drehbaren Adapterwelle direkt oder integriert in eine sich mit der Welle drehenden Komponente montiert. Eine stationäre Antenne ist elektrisch mit der ersten elektronischen Schaltung verbunden und in eine Komponente integriert, die zum Senden und/oder Empfangen von Hochfrequenz, insbesondere 100 MHz bis 10 GHz, geeignet ausgeführt ist. Vorteilhafterweise sind die physikalische Größen sowohl bei nichtdrehender als auch bei drehender Welle verwendbar. Weiterer Vorteil ist auch, dass insbesondere der OFW-Sensor bei hohen elektrischen und magnetischen Feldstärken in seiner Umgebung verwendbar ist. Außerdem arbeitet die Energie- und Informationsübertragung berührungslos. Somit tritt kein Kontaktverschleiß auf und die Montage ist vereinfacht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuse ein- und abtriebsseitig jeweils einen Flansch zur Verbindung mit den Vorrichtungen auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine mechanische Standardverbindung verwendbar ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste elektronische Schaltung im stationären Teil des Adapters integriert. Von Vorteil ist dabei, dass der Adapter äußerst kompakt ist und überall ohne großen Aufwand verwendbar ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse derart ausgeführt, dass das Messsignal für Drehmoment einen hohen Nutzanteil aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass sogar eine Verwendung der Messsignale bei einer Steuerung oder Regelung ausführbar ist, die insbesondere auch kleine Änderungen des Messwertes der physikalischen Größen zur Anforderung hat, also ein hochwertiges Messsignal benötigt.

Der Adapter ist bei einem Verfahren vorteilhaft verwendbar, wobei mindestens eine physikalische Größe, wie Drehmoment, Querkraft, Verformung oder dergleichen, an einem zwischen eintreibender und abtreibender Vorrichtung, insbesondere zwischen Getriebe und Motor, eingebauten Adapter gemessen wird, und der Prozess in Abhängigkeit von den Messwerten beeinflusst und/oder gesteuert wird. Der Adapter wird dabei vorteilhafterweise als Vorrichtung zur Messdatenerzeugung verwendet. Dies ermöglicht den Einsatz von übergeordneten Steuerungen und/oder Regelungen, insbesondere Drehmomentenregelungen. Außerdem sind auch Diagnose-Einsätze ausführbar, um beispielhaft Überlastungen oder dergleichen zu erkennen und daraufhin geeignete Gegenmaßnahmen zu treffen. Außerdem ist eine Analyse der übertragenen Drehmomente ermöglicht und eine demgemäße Abänderung der Prozesssteuerung. Zu Prozesssteuerungen zählt hierbei auch Maschinensteuerungen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist die erste elektronische Schaltung über einen Feldbus mit weiteren elektronischen Schaltungen und/oder Feldbusteilnehmern, wie Zentralrechner oder dergleichen, verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die Informationen über die Messwerte an weitere Vorrichtungen gemeldet werden und somit Notabschaltungen oder Notreaktionen oder andere Änderungen veranlassbar sind. Insbesondere sind die Messwerte zum Steuern und/oder Regeln des Prozesses verwendbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Notabschaltung oder Notreaktion bei Überschreitung kritischer Werte der physikalischen Größe ausgelöst. Von Vorteil ist dabei, dass abhängig von Werten physikalischer Größen, wie beispielsweise das auf die Welle übertragene Drehmoment, der Prozess steuerbar oder regelbar, insbesondere abschaltbar, ist.

Wichtige Merkmale bei dem System von beschriebenen Adaptern sind, dass die Adapter zum Einbau zwischen eine eintreibende und eine abtreibende Vorrichtung, insbesondere zum Einbau zwischen einen eintreibenden Motor und ein abtreibendes Getriebe, umfassend ein Gehäuse A, das zur Aufnahme von Lagern L für eine Adapterwelle W ausgebildet ist, die Adapterwelle W und zumindest einen Sensor zur Messung physikalischer Größen, wobei die Adapterwelle W ein- und abtriebseitig derart gestaltet ist, dass das Gehäuse A und die Adapterwelle W direkt und/oder mittels einer Kupplung K an die eintreibende Vorrichtung und die abtreibende Vorrichtung anschließbar, verbindbar und/oder ankoppelbar ist, wobei der Adapter mit einem motorseitigen Flansch M an die eintreibende Vorrichtung anschließbar ist und über einen getriebeseitigen Flansch G mit der abtreibenden Vorrichtung verbindbar ist, wobei die Baureihe jeweils mindestens zwei Baugrößen von eintreibender Vorrichtung, abtreibender Vorrichtung, Kupplung und/oder Adapter umfasst, und wobei jeder Adapter durch Z = GAWLKM bezeichenbar ist, wobei die Größen G, A, W, L, K und M Indizes zur Nummerierung der Teile aufweisen, und wobei Z die entsprechenden Indizes aufweist, und wobei die Baureihe mittels einer zweifach oder mehrfach indizierten Matrix Z beschreibbar ist, wobei ein erster Index von Z die Baugröße der eintreibenden Vorrichtung und ein weiterer Index von Z die Baugröße der abtreibenden Vorrichtung bezeichnet, und wobei zumindest Teile des Adapters in mindestens zwei Baugrößen verwendbar sind.

Von Vorteil ist bei der Baureihe von Vorrichtungen, dass die Baureihe in zumindest einer Baugröße Vorrichtungen aus Standard-Komponenten umfasst, die zumindest teilweise durch erfindungsgemäße Komponenten ersetzt sind. Somit können die Standard-Komponenten beispielsweise eines Getriebes einfach ersetzt werden und es müssen keine wesentlich höheren Lagerbestände aufgebaut werden. In Weiterbildung ist bei mehreren Baugrößen dieselbe Axialbohrung, dasselbe Zwischenstück und/oder derselbe Sensor einsetzbar. Dadurch ist eine besonders kostengünstige Fertigung und Lagerhaltung ermöglicht. Diese Wiederverwendungen sind derart geschickt gemäß der Matrix-Struktur der Baureihe ausgeführt, dass eine optimale Reduzierung der Teilevielfalt und/oder Bearbeitungsgänge erreichbar sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Baureihe mit allen ihren Teilen und/oder Komponenten derart ausgelegt, zusammengesetzt, dimensioniert und gestaltet, dass die Baureihe mit allen ihren Teilen und/oder Komponenten derart ausgelegt, zusammengesetzt, dimensioniert und gestaltet ist, dass die Matrix Z der Baureihe eine N × P Matrix mit N größer 2 und P größer 2 ist, und dass aus der Matrix Z der Baureihe eine zweifach indizierte, nicht vollständig verschwindende Matrix entsteht, wenn alle diejenigen Indizes, die nicht Motorgröße und auch nicht Getriebegröße darstellen, auf einem jeweiligen Wert festgehalten werden, wobei die zweifach indizierte, nicht vollständig verschwindende Matrix Indizes aufweist, die Motorgröße und Getriebegröße darstellen, und Untermatrizen aufweist.

Von Vorteil ist dabei, dass die Struktur der Matrix, insbesondere das Angeordnetsein von Untermatrizen auf einer Linie oder der Hauptdiagonalen, zu einer kostengünstigen Baureihe gehört, bei der eine möglichst geringe Komplexität und eine möglichst hohe Wiederverwendbarkeit unter gleichzeitiger möglichst hoher Variantenvielfalt erreichbar sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung bilden die nichtverschwindenden zweifach indiziert darstellbaren Elemente der Matrix Gruppen, die jeweils als quadratische Matrizen von kleinerer Dimension als N oder P darstellbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass das Baukastenprinzip innerhalb der Baureihe verwendbar ist und dennoch die Kompaktheit erreichbar ist. Denn prinzipiell sind das Baukastenprinzip nach Stand der Technik und die Kompaktheit, also die möglichst kompakte und technisch optimale Ausführung einer Vorrichtung, gegenläufige Prinzipien. Durch die Gruppenbildung jedoch sind bei der erfindungsgemäßen Baureihe beide Prinzipien gegeneinander abwägbar, wobei wirtschaftliche und technische Vorteile berücksichtigbar sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Matrizen der Gruppen nur entlang einer Diagonalen, Linie oder Geraden der Matrix angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass eine möglichst geringe Anzahl von Gruppen gebildet wird, wodurch die Komplexität der Baureihe und der Baureihenmatrix verringerbar ist. Dies hat auch Einsparungen bei der Fertigung und bei den Verwaltungs- und Lagerkosten zur Folge. Außerdem ist die Fehlerrate bei Produktion leichter verringerbar und die Qualität somit vergrößerbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung überlappen die Gruppen nicht und/oder die N × P – Matrix ist quadratisch, also N gleich P, und die Gruppen sind jeweils als quadratische Matrizen entlang der Hauptdiagonale der N × P – Matrix angeordnet. Von Vorteil ist dabei ebenfalls, dass die Kosten verringerbar sind.

Der Adapter ist bei einem Verfahren zum Fertigen, Vertreiben und Liefern von Antrieben für internationale Kunden vorteilhaft verwendbar, wobei der Kunde eine Bestellung an den Hersteller abgibt mit zumindest der Auswahlmöglichkeit der Bestellung

– eines Antriebs,
– eines erfindungsgemäßen Adapters
– oder eines Antriebs mit zumindest einem solchen Adapter

und dass Komponenten des bestellten Antriebs in zentralen Fertigungsstätten angefertigt werden,
worauf die Komponenten an global verteilte Montagewerke geschickt werden,
und dass in den global verteilten Montagewerken der vom Kunden bestellte Antrieb zusammengestellt oder zusammengebaut und danach an den Kunden ausgeliefert wird. Vorteilhafterweise ist somit der Standard-Antrieb kundennah zusammenbaubar und äußerst schnell auslieferbar. Bei Bestellung eines erfindungsgemäßen Systems ist ein weiterer Vorteil, dass die erforderliche Komponente von einer zentralen Fertigungsstätte mit dem notwendigen Know-How gefertigt an den Kunden geliefert werden, wobei das Know-How nur an dieser zentralen Fertigungsstätte vorzuhalten ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

1: Getriebe
2: Abtriebseitiger Flansch des Adapters
3: Gehäuse
4: Sensor
5: Elektronische Schaltung
6: Erste elektronische Schaltung
7: Motorseitiger Flansch des Adapters
8: Motor
9: Stationäre Antenne
10: Drehbare Antenne
G: Getriebeseitiger Flansch des Adapters
A: Gehäuse des Adapters
L: Lager
W: Adapterwelle
K: Kupplung
M: Motorseitiger Flansch des Adapters

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
1 zeigt einen erfindungsgemäßen, zwischen Motor und Getriebe eingebauten Adapter mit stationärem Sensor.
2 zeigt einen erfindungsgemäßen, zwischen Motor und Getriebe eingebauten Adapter mit drehbarem Sensor.
3a zeigt eine erfindungsgemäße Baureihe für Adapter einer Gruppe. 3b zeigt die zugehörige Matrix der Baureihe.
4a zeigt eine erfindungsgemäße Baureihe für Adapter aus zwei Gruppen. 4b zeigt die zugehörige Matrix der Baureihe.
5a zeigt eine weitere erfindungsgemäße Baureihe für Adapter aus zwei Gruppen.
5b zeigt die zugehörige Matrix der Baureihe.
1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiels. Dabei ist der Adapter zwischen Motor 8 und Getriebe 1 eingebaut. Der Adapter weist einen abtriebseitigen Flansch 2 des Adapters auf, der am entsprechenden Gegenflansch des Getriebes befestigt wird. Das Gehäuse 3 des Adapters umschließt eine in der Zeichnung nicht gezeigte Adapterwelle, die mittels einer Passfederverbindung mit dem Getriebe verbunden ist. Am anderen Ende ist die Adapterwelle über eine Kupplung mit dem Motor 8 verbunden. Der Sensor 4 ist mit einer elektronischen Schaltung 5 verbunden, die die Messsignale der Messfühler des Sensors 4 verarbeitet und aufbereitet. Die erste elektronische Schaltung 6 weist Mittel zur Anzeige der Messwerte oder von Status auf und ist mittels eines Feldbusses mit weiteren Feldbusteilnehmern, wie insbesondere einer zentralen Steuerung verbunden.
Die Messfühler sind derart ausgeführt, dass das im Gehäuse 3 vom Getriebe 1 an den Motor 8 übertragene Drehmoment messbar ist. Das Vorzeichen dieses übertragenen Drehmoments bestimmt sich je nach Betriebsart des Motors 8, also motorischer oder generatorischer Betriebsart und Drehrichtung.
Der motorseitige Flansch 7 des Adapters und der getriebeseitige Flansch 2 des Adapters sind passend zum jeweiligen entsprechenden Gegenflansch ausgelegt und dimensioniert.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird als Sensor ein Oberflächenwellen-Sensor (OFW-Sensor) oder ein einen Transponder umfassendes System eingesetzt.
Bei dem System mit Transponder sendet die erste stationäre elektronische Schaltung einen hochfrequenten elektromagnetischen Wellenzug, der über eine stationäre Antenne abgestrahlt wird und von einer drehbaren Antenne empfangen wird. Unter Wellenzug wird in dieser Schrift immer auch eine Pulsfolge verstanden
Der Transponder weist eine weitere elektronische Schaltung 5 auf, die ihre Versorgungsenergie aus dem genannten Wellenzug bezieht. Außerdem umfasst diese weitere elektronische Schaltung 5 mindestens einen hochintegrierten Chip, wie Mikroprozessor oder dergleichen, an den kleinste Messfühler, wie Piezoelemente oder Dehnungsmessstreifen oder dergleichen, zur Messung physikalischer Größen angeschlossen sind. Die weitere elektronische Schaltung 5 sendet nach dem Beginn des Eintreffens des beschriebenen Wellenzuges einen Wellenzug zurück, der derart moduliert und/oder codiert ist, dass Informationen über die von den Messfühlern aufgenommenen Werte der physikalischen Größen von der ersten elektronischen Schaltung empfangen und bearbeitet werden können.
Als physikalische Größen werden insbesondere die an der drehbaren Welle auftretende Querkraft und/oder das an die Welle übertragenen Drehmoment erfasst.
Vorteilhaft ist bei dem Einsatz der genannten Transponder, dass die Hochfrequenz fast beliebig wählbar ist, insbesondere sind Transponder im erfindungsgemäßen System mit Frequenzen von 100kHz oder auch bis 10 GHz einsetzbar.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind auch Transponder einsetzbar, bei denen die verschiedene Frequenzen für Energie- und Informationsübertragung verwendet werden. Somit stören sich die zugehörigen Wellen nicht und es ist sogar eine im Wesentlichen gleichzeitige Energieübertragung zum Transponder und Informationsübertragung vom und zum Transponder ausführbar.
Bei der Ausführung des Sensors als Oberflächenwellen-Sensor (OFW-Sensor) liegt die von der ersten elektronischen Schaltung über die stationären Antenne ausgestrahlte Hochfrequenz im Bereich von etwa 3 GHz. Es sind aber auch Frequenzen von 100 MHz bis 10 GHZ einsetzbar. Der über die drehbare Antenne empfangene Wellenzug wird als elektrische Spannung an Piezoelemente angelegt, die dann im Takt des Wellenzuges schwingen. Die Piezoelemente sind auf einem Plättchen aufgebracht und erzeugen somit Oberflächenwellen die bis zu ebenfalls auf dem Plättchen aufgebrachten Reflektoren laufen und dort dann reflektiert werden. Die reflektierten Teile treffen zumindest teilweise wieder auf die Piezoelemente, die somit wieder diese akustischen Oberflächenwellen in elektrische Spannungen umwandeln. Somit wird sozusagen ein jeweils einem Reflektor zugeordneter Wellenzug zurückgestrahlt. Über die stationäre Antenne empfängt die erste elektronische Schaltung 6 das Signal und verarbeitet die Informationen, die mittels der Echos an sie übertragen werden.
Da die Laufzeit der akustischen Oberflächenwellen von physikalischen Größen, wie Temperatur und Spannungszuständen des Plättchens oder dergleichen, abhängt, sind durch geeignete Anordnung der Reflektoren Informationen über Stauchung und Dehnung in verschiedenen Richtungen des Plättchens zugänglich und messbar. Das genannte Drehmoment und die genannte Querkraft sind aus solchen Informationen von der ersten elektronischen Schaltung 6 bestimmbar.
2 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen, zwischen Motor und Getriebe eingebauten Adapter mit drehbarem Sensor. Die stationäre Antenne 9, die elektrisch mit der elektronischen Schaltung 5 verbunden ist, tauscht Energie und Informationen zumindest jeweils unidirektional mit der drehbaren Antenne 10 aus, die elektrisch mit dem Sensor 4 verbunden ist. Der Sensor 4 ist wiederum als OFW-Sensor oder als Transponder ausführbar.
Der Sensor 4 ist wie auch bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach 1 nicht dem Ölraum ausgesetzt. Die Adapterwelle ist derart ausgeführt, dass ein hoher Nutzanteil im Messsignal erreicht wird. Beispielhaft für Messung des Drehmoments ist eine dünne Wand bei der Adapterwelle, die auch durch eine Bohrung erreichbar ist.
Beispielhaft für Messung des Drehmoments ist eine Adapterwelle mit geeigneter Verdrehsteifigkeit für eine ausreichende Verformung unter Last. Die Steifigkeit wird wahlweise durch eine Bohrung angepasst.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 werden keine Biegemomente übertragen, weshalb eine Drehmomentmessung besonders vorteilhaft ohne Störungen oder gegenseitige Beeinflussungen durchführbar ist. Die Drehmomentmessung bezieht sich dabei immer auf die Messung des statischen und dynamischen Drehmoments. D.h., dass bei nichtdrehender oder drehender Adapterwelle eine Messung des Drehmoments jeweils ausführbar ist. Auch dynamische Drehmomente im angeschlossenen Wellenstrang sind zugänglich.
3a zeigt eine erfindungsgemäße Baureihe für Adapter einer Gruppe. Dabei umfasst die Baureihe des gesamten beispielhaften Antriebs verschiedene Baugrößen für Motoren und Getriebe. In der 3a sind drei solche Baugrößen gezeigt, zu denen der ein- und abtriebsseitige, also motor- und getriebeseitige, Flansch (7 und 2) jeweils angepasst ist. Daher sind für den motorseitigen Flansch 7 die Größen M₁ bis M₃ und getriebeseitig G₁ bis G₃ gezeigt. Das Gehäuse A des Adapters passt zu all diesen Flanschen G₁ bis G₃ und nimmt Lager L zur Führung der Adapterwelle W auf, die über die Kupplungen K₁ bis K₃ mit den motorseitigen Flanschen M₁ bis M₃ verbunden werden. Der Vorteil bei dieser Ausführungsbeispiel der Baureihe ist die Mehrfachverwendung des Gehäuses A des Adapters, der Lager L und der Adapterwelle W innerhalb der in der 3 gezeigten Gruppe.
In der 3b ist eine Matrix mit doppelt indizierten Elementen Z gezeigt, deren Indizes Motorgröße und Getriebegröße charakterisieren, die wiederum mit den erzeugten und/oder zu übertragenden Drehmomenten zusammenhängen. Die Elemente Z_km sind eine abkürzende Schreibweise für den aus den anderen genannten Teilen zusammengesetzten Adapter gemäß: Zkm = GkAWLKmMm
Dabei laufen die Indizes k und m jeweils von 1 bis 3.
Eine Matrix ist hierbei ein Zahlenschema und dient der mathematischen Darstellung und Beschreibung der Baureihe. Statt Zahlen werden hier die Variablen G, A, W, L, K, M verwendet. Jedes Teil G, A, W, L, K, M ist vom Fachmann in verschiedenen Größen und/oder Bauarten mit verschiedenen Funktionen ausführbar. Beispielsweise sind Gehäuse, Kupplungen, Flansche und Adapterwellen jeder Form, also jeder Größe und Art, ausführbar. Jedes Teil ist durch eine indizierte Variable beschreibbar, wobei der Index alle diese ausführbaren Formen eines Teiles durchnummeriert, insbesondere auch geordnet nach Größe und/oder anderen Kriterien.
Ein erfindungsgemäßer Adapter ist nur aus zueinander passenden Teilen zusammengebaut. Außerdem wird in der erfindungsgemäßen Baureihe nach 3b nur ein Gehäuse A des Adapters, ein Lager L und eine Adapterwelle W verwendet, weshalb der Index bei diesen Teilen der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist. Die in der erfindungsgemäßen Baureihe nach 3b verwendeten Teile G, K und M sind mit jeweils einem Index nummeriert, der nur die in der Baureihe verwendeten jeweiligen Teile nummeriert.
Ein erfindungsgemäßer Adapter ist dabei immer in der Form GAWLKM beschreibbar, die der Übersichtlichkeit halber als Z darstellbar ist, wobei Z die Indizes der einzelnen Teile übernimmt.
Die spezielle Ausführung der erfindungsgemäßen Baureihe nach 3b führt zu einem zweifach indizierten Z, da die Kupplungen jeweils nur zu genau einem motorseitigen Flansch des Adapters passend ausgeführt sind. Die Teile G, A, W werden vorteiligerweise mehrfach verwendet. Z ist also wie eine zweifach indizierte Matrix darstellbar, wobei es sich bei dieser Matrix im Wesentlichen um ein zweifach indiziertes Zahlenschema handelt. Die Matrix ist in der 2 in der fachüblichen Weise zweidimensional dargestellt, wobei Reihen und Spalten nach Motorgröße und Getriebegröße geordnet sind. Die Indizes sind derart nummeriert, dass mit zunehmendem Index die Motorgröße beziehungsweise die Getriebegröße zunimmt.
Die hier verwendete Matrix stellt also keine Abbildung bei Vektorräumen, sondern im Wesentlichen eine symbolische Anweisung dar, die dem Fachmann die Zuordnung der Teile verständlich macht, insbesondere bei Herstellen und Montage der Baureihe.
In der 4a ist die Baureihe aus zwei solchen Gruppen gebildet. Motorgröße und Getriebegröße weisen hierbei sechs Größen G₁₁ bis G₂₃ und M₁₁ bis M₂₃ auf. Gehäuse A des Adapters, das Lager L und die Adapterwelle W tragen jeweils den Index 1 oder 2 zur Kennzeichnung der jeweiligen Gruppe. Ebenso sind auch die Kupplungen mit einem solchen zusätzliche Gruppenindex als erster Index versehen.
4b zeigt die zugehörige Matrix mit Elementen Z, die der besseren Übersichtlichkeit mit Hilfe des Gruppenindex g gekennzeichnet sind und eine abkürzende Schreibweise für Zgkm = GgkAgWgLgKgmMgm sind. Dabei laufen wiederum die Indizes k und m jeweils von 1 bis 3. Der Index g für Gruppen läuft dabei von 1 bis 2. Der Gruppenindex dient hier der übersichtlicheren Abzählung.
Die Gruppen sind in dieser Baureihe, die durch eine 6 × 6 – Matrix beschrieben wird, als zwei 3 × 3 Matrizen ausgeführt, die sich nicht überlappen. Sie sind auf der Hauptdiagonale angeordnet. Die restlichen Elemente verschwinden, da die entsprechenden Kombinationen von Gehäuse, Lager, Kupplungen oder dergleichen, nicht zueinander passen oder nicht miteinander verwendbar sind, insbesondere auch wegen der unterschiedlichen Auslegung für zu übertragendes Drehmoment.
Deutlich ist hier zu sehen, dass bei konstantem Gruppenindex jeweils eine 3 × 3 Matrix vorliegt, wobei die Nicht-Gruppenindizes die jeweiligen 3 × 3 Matrizen in der üblichen Weise nummerieren.
Diese Anordnung der 3 × 3 Matrizen auf der Hauptdiagonale drückt die erfindungsgemäße Wiederverwendung der Teile aus.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen weist die Matrix mehr als zwei Gruppen auf und/oder mehr als zwei Motor- und Getriebegrößen.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden innerhalb einer Gruppe die Kupplungen derart konstruiert und ausgeführt, dass sie an mehrere motorseitige Flansche passen. In diesem Fall ist das Element der Matrix der Gruppe jeweils durch Zkmn = GkAWLKmMn beschrieben. Dabei laufen die Indizes k, m und n jeweils von 1 bis 3. Z_kmn stellt also eine dreifach indizierte Matrix dar. Z_kmn ist also statt zweidimensional wie in 3b dreidimensional darstellbar, wobei die dritte Dimension der Darstellung dem dritten Index entsprechend die Größe der Kupplung und/oder deren Ausführart ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Baureihe ist in entsprechender Weise aus solchen Gruppen überlappend oder nicht überlappend zusammengesetzt. Diese Baureihe ist daher beschreibbar als: Zgkmn = GgkAgWgLgKgmMgn
Bei der erfindungsgemäßen Baureihe ist kennzeichnend, dass aus der Matrix Z der Baureihe eine zweifach indizierte, nicht vollständig verschwindende Matrix entsteht, wenn alle diejenigen Indizes, die nicht Motorgröße oder Getriebegröße darstellen, auf einem jeweiligen Wert festgehalten werden, wobei die zweifach indizierte, nicht vollständig verschwindende Matrix Indizes aufweist, die Motorgröße und Getriebegröße darstellen, und Untermatrizen aufweist. Diese Struktur bedeutet einen entscheidenden wirtschaftlichen Vorteil, insbesondere durch Reduzierung der Lagerkosten und Verschlankung der Fertigung und Montage.
Im obigen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird der Gruppenindex g verwendet, der aber auch weggelassen werden kann, wenn die Matrixelemente mit den restlichen Indizes geeignet durchgängig nummeriert werden. Durch die Verwendung des Gruppenindex ist eine übersichtlichere Darstellung der Erfindung gefunden worden, wobei die Struktur der erfindungsgemäß auf der Hauptdiagonalen angeordneten Matrizen gleich mit dem Gruppenindex bei der Nummerierung berücksichtigt wird.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Baureihen sind nicht nur die Kupplung K sondern auch die anderen Teile in analoger Weise zusätzlich kombinierbar und tragen daher ebenfalls jeweils einen weiteren Index. Dann ist die Matrix Z höherdimensional darstellbar, wobei zwei Indizes die Motorgröße und Getriebegröße durchnummerieren und die weiteren Indizes die Größen und/oder Ausführarten der entsprechenden Teile. Beispielsweise sind auch Adapterwellen W mit verschiedenen Optionen, wie ,mit Sensorik' oder ,ohne Sensorik', montierbar.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden Adapterwellen und/oder Gehäuse zusätzlich mit einer Innenbohrung versehen, die einen größeren Nutzanteil an Messsignal zur Folge hat, da die Wandstärke einen großen Einfluss auf die Messgröße und ihren Nutzanteil hat. Der Durchmesser der Innenbohrung wird dabei jeweils derart ausgelegt, dass die Steifigkeit reduziert, die Verformung vergrößert, aber keine Gefährdung der Komponenten erreicht wird.
Insbesondere werden mit jeweils unterschiedlichen Bohrungen unterschiedliche Messbereiche für Drehmoment oder weitere physikalische Größen erreicht.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden weitere, dem Fachmann bekannte Maßnahmen getroffen, die die Steifigkeit der Adapterwelle oder des Gehäuses ebenfalls beeinflussen. Zu solchen Maßnahmen zählen auch das Anbringen oder Weglassen dazu bestimmter Komponenten.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Matrix der Baureihe nicht quadratisch, sonder eine N × P – Matrix. Das Zusammensetzen des nichtverschwindenden Teils der Matrix wiederum aus überlappenden oder nicht überlappenden Gruppen kennzeichnet die Erfindung. Die N × P – Matrix ist dabei derart darstellbar, dass die Gruppen entweder entlang einer Diagonalen oder entlang einer Geraden angeordnet sind. Dabei ist die Gerade eine gedachte Gerade in einer Ebene, in welcher die Elemente der N × P – Matrix als jeweils gleiche, einander berührende Quadrate dargestellt sind, wobei die Anordnungsart der 3b und 4b entspricht.
Das Anordnen entlang der Geraden ist dann derart zu verstehen, dass die Matrix der jeweiligen Gruppe von der Geraden geschnitten wird.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen schneidet die Gerade die Matrix der jeweiligen Gruppe in einem Element an der Ecke, insbesondere rechts oben oder links unten, also größter oder kleinster Motor- und Getriebegröße.
Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf erfindungsgemäße Vorrichtungen mit Lagern sondern auch auf entsprechende Vorrichtungen mit Lagern und Dichtungen. In diesen Fällen bezieht sich das Bezugszeichen L gegebenenfalls auch auf die jeweilige Dichtung.
In der 5a ist eine weitere erfindungsgemäße Baureihe für Adapter aus zwei Gruppen dargestellt, wobei die Kupplung K₁₁ nicht nur zum motorseitigen Flansch des Adapters M₁₁ passt, sondern auch zum motorseitigen Flansch des Adapters M₁₂. Beispielhaft ist derselbe Motor mit verschiedenartigen motorseitigen Flanschen M₁₁ oder M₁₂ verwendbar mit der Kupplung K₁₁. Die Kupplung K₁₂ ist ebenfalls mit dem motorseitigen Flansch M₁₂ verwendbar, wobei der Motor ausgetauscht werden kann gegen einen anderen, beispielsweise mit größerem Ritzelzapfen.
5b zeigt die zugehörige Matrix der Baureihe. Die Matrixelemente haben hier gegenüber der 4b einen zusätzlichen Index, um die Kupplungsvarianten und Varianten des motorseitigen Flansches zu nummerieren. Dabei ist eine vollständige, zweifach indizierte Darstellung der Matrix der Baureihe nicht in bekannter Weise möglich. Das Element Z₁₁₂₂ entspricht noch dem Element Z₁₁₂ der 4b. Das Element Z₁₁₁₂ entspricht der beschriebenen Kombination K₁₁ mit M₁₂.
Erst nach Festhalten derjenigen Indizes, die nicht Motorgröße oder Getriebegröße darstellen, auf einem jeweiligen Wert ist eine zweidimensional darstellbare Matrix nach 5b erhältlich, die Getriebe- und Motorgröße als Indizes hat und die quadratische Untermatrizen entsprechend der Gruppenbildung zeigt, wobei die Untermatrizen entlang der Hauptdiagonalen angeordnet sind.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden Messwerte an verschiedenen Messpunkten abgefragt unter Verwendung nur einer einzigen ersten elektronischen Schaltung. Insbesondere ist somit innerhalb der Baureihe ein Adapter verwendbar, der einen oder mehrere Sensoren am Gehäuse des Adapters aufweist. Oder es ist ein Adapter verwendbar, der einen oder mehrere Sensoren an der Adapterwelle aufweist. Oder es ist ein Adapter verwendbar, der einen oder mehrere Sensoren an der Adapterwelle und am Gehäuse des Adapters aufweist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die eintreibende Vorrichtung, die abtreibende Vorrichtung und der Adapter derart montiert, dass am Gehäuse des Adapters das Reaktionsdrehmoment mittels zumindest eines Sensors messbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Messung in einfacher Weise ausführbar ist. Insbesondere ist der Austausch von Energie und Information berührungslos oder mittels elektrischer Kabel ausführbar. Außerdem ist zur Messung des Reaktionsdrehmomentes dasselbe System, also insbesondere dieselbe erste elektronische Schaltung, verwendbar. Somit ist es sogar ermöglicht verschiedene Sensoren mit ein und derselben ersten elektronischen Schaltung zu versorgen und Messwerte abzufragen. Somit sind Messwerte an verschiedenen Messpunkten kostengünstig abfragbar

Claims

Adapter wobei der Adapter zwischen verschieden große eintreibende und abtreibende Vorrichtungen einbaubar ist, insbesondere zwischen einen eintreibenden Motor und ein abtreibendes Getriebe, wobei der Adapter ein Gehäuse, das zur Aufnahme von Lagern für eine Adapterwelle ausgebildet ist, eine Adapterwelle und zumindest einen Sensor zur Messung physikalischer Größen umfasst, wobei insbesondere die physikalischen Größen Temperatur, Drehmoment, Querkraft, Kraftverteilung, Verformung, radiale und/oder axiale Kraft umfassen, wobei die vom Sensor aufgenommenen Messwerte zumindest teilweise berührungslos vom Adapter zu einer ersten elektronischen Schaltung übertragbar sind, wobei am Gehäuse des Adapters ein motorseitiger Flansch des Adapters und ein getriebeseitiger Flansch des Adapters vorgesehen ist, wobei jeder Flansch mit einem jeweiligen Gegenflansch des Motors oder Getriebes verbindbar oder verbunden ist, wobei die Adapterwelle eintriebseitig mittels einer Kupplung an den Motor und abtriebseitig direkt an das Getriebe angeschlossen oder angekoppelt ist.
Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stets gleiche Adapterwelle über verschiedene Kupplungen, welche jeweils zu den verschieden großen Motoren passend vorgesehen sind, ankoppelbar ist an den jeweiligen Motor.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einer Antenne des Adapters, die mit dem Sensor elektrisch verbunden ist, und einer stationären Antenne, die mit der ersten elektronischen Schaltung elektrisch verbunden ist, Informationen und/oder Energie mindestens jeweils unidirektional übertragbar sind.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterwelle ein- und/oder abtriebseitig derart gestaltet ist, dass die Adapterwelle direkt und/oder mittels der Kupplung an die eintreibende und die abtreibende Vorrichtung mit einer Welle-Nabe-Verbindung, reib- oder formschlüssigen Verbindung, Passfederverbindung, einer Zahnkupplung und/oder Klauenkupplung anschließbar oder ankoppelbar ist
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor derart gestaltet und in den Adapter derart integriert oder eingebaut ist, dass die physikalischen Größen im drehbaren und/oder stationären Teil des Adapters gemessen werden.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eintreibende Vorrichtung, die abtreibende Vorrichtung und der Adapter derart montiert sind, dass am Gehäuse des Adapters das Reaktionsdrehmoment mittels zumindest eines Sensors messbar ist.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Sensor aufgenommenen Messwerte zumindest teilweise berührungslos vom Adapter zu einer ersten elektronischen Schaltung übertragbar sind.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine weitere elektronische Schaltung umfasst, die von der ersten elektronischen Schaltung mit Energie versorgt wird.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einer Antenne des Adapters, die mit dem Sensor elektrisch verbunden ist, und einer stationären Antenne, die mit der ersten elektrischen Schaltung elektrisch verbunden ist, Informationen und/oder Energie mindestens jeweils unidirektional übertragbar sind.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter einen OFW-Sensor umfasst.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein- und abtriebsseitig jeweils einen Flansch zur Verbindung mit den Vorrichtungen aufweist.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalische Größen das statische und/oder dynamische Drehmoment umfassen.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektronische Schaltung im stationären Teil des Adapters integriert ist.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse derart ausgeführt ist, dass das Messsignal für Drehmoment einen hohen Nutzanteil aufweist.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eintreibende Vorrichtung, die abtreibende Vorrichtung und der Adapter derart montiert sind, dass am Gehäuse des Adapters das Reaktionsdrehmoment mittels zumindest eines Sensors messbar ist.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prozesssteuerung die vom Sensor Werte der gemessenen Größen, also mindestens eine physikalische Größe, wie Drehmoment, Querkraft, Verformung oder dergleichen, Vorrichtungen zur Prozesssteuerung einer Anlage in Abhängigkeit von den Messwerten beeinflussbar und/oder steuerbar sind.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektronische Schaltung über ein Netzwerk mit weiteren Teilnehmern oder einen Feldbus mit weiteren elektronischen Schaltungen und/oder Feldbusteilnehmern, wie Zentralrechner oder dergleichen, verbunden ist
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage derart ausgeführt ist, dass eine Notabschaltung oder Notreaktion bei Überschreitung kritischer Werte der physikalischen Größe ausgelöst wird.
Adapter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Antenne elektrisch mit einem OFW-Sensor verbunden ist und auf einer drehbaren Welle direkt oder integriert in eine sich mit der Welle drehenden Komponente montiert ist und die stationäre Antenne elektrisch mit einer ersten elektronischen Schaltung verbunden und in eine Komponente integriert ist, die zum Senden und/oder Empfangen von Hochfrequenz, insbesondere 100MHz bis 10 GHz, geeignet ausgeführt ist.
System von Adaptern nach Anspruch 1, wobei die eintreibenden Vorrichtungen in verschiedene Baugrößen ausgeführt sind, wobei die abtreibenden Vorrichtungen in verschiedene Baugrößen ausgeführt sind, wobei die Adapter jeweils ein Gehäuse A, das zur Aufnahme von Lagern L für eine Adapterwelle W ausgebildet ist, die Adapterwelle W und zumindest einen Sensor zur Messung physikalischer Größen umfassen, wobei die Adapterwelle W ein- und abtriebseitig derart gestaltet ist, dass das Gehäuse A und die Adapterwelle W direkt und/oder mittels einer Kupplung K an die eintreibende Vorrichtung und die abtreibende Vorrichtung anschließbar, verbindbar und/oder ankoppelbar ist, wobei der Adapter mit einem motorseitigen Flansch M an die eintreibende Vorrichtung anschließbar ist und über einen getriebeseitigen Flansch G mit der abtreibenden Vorrichtung verbindbar ist, wobei das System jeweils mindestens zwei Baugrößen von eintreibender Vorrichtung, abtreibender Vorrichtung, Kupplung und/oder Adapter umfasst, und wobei jeder Adapter durch Z = GAWLKM bezeichenbar ist, wobei die Größen G, A, W, L, K und M Indizes zur Nummerierung der Teile aufweisen, und wobei Z die entsprechenden Indizes aufweist, und wobei das System mittels einer zweifach oder mehrfach indizierten Matrix Z beschreibbar ist, wobei ein Index von Z die Baugröße der eintreibenden Vorrichtung und ein weiterer Index von Z die Baugröße der abtreibenden Vorrichtung bezeichnet, wobei das System mit allen ihren Teilen und/oder Komponenten derart ausgelegt, zusammengesetzt, dimensioniert und gestaltet ist, dass die Matrix Z des Systems eine N × P Matrix mit N größer 2 und P größer 2 ist, und dass aus der Matrix Z des Systems eine zweifach indizierte, nicht vollständig verschwindende Matrix entsteht, wenn alle diejenigen Indizes, die nicht Motorgröße oder Getriebegröße darstellen, auf einem jeweiligen Wert festgehalten werden, wobei die zweifach indizierte, nicht vollständig verschwindende Matrix Indizes aufweist, die Motorgröße und Getriebegröße darstellen, und Untermatrizen aufweist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor am Gehäuse A, an der Adapterwelle W und/oder an einem Lager L angebracht ist, und wobei der Sensor nicht am motorseitigen Flansch M oder getriebeseitigen Flansch G angebracht ist,
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalischen Größen Temperatur, mindestens ein Drehmoment, Querkraft, Kraftverteilung, Verformung, radiale und/oder axiale Kraft umfassen
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der motorseitige Flansch M des jeweiligen Adapters jeweils zur Baugröße der eintreibenden Vorrichtung passend gewählt ist,
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der getriebeseitige Flansch G des jeweiligen Adapters jeweils zur Baugröße der abtreibenden Vorrichtung passend gewählt ist,
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse A, die Adapterwelle W und ein Lager L des jeweiligen Adapters für mindestens zwei verschiedene Baugrößen der ein- und abtreibenden Vorrichtungen vorsehbar sind,
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterwelle an ihrem abtriebsseitigen Ende entsprechend geformt ist wie die mit der Kupplung K verbundene Welle der eintreibenden Vorrichtung, insbesondere also die Motorwelle eines Motors
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untermatrizen Gruppen darstellen, innerhalb derer ein oder mehrere Teile wiederverwendbar sind.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untermatrizen der Matrix jeweils als quadratische Matrizen von kleinerer Dimension als N oder P darstellbar sind.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untermatrizen der Gruppen nur entlang einer Linie, einer Geraden und/oder Diagonale, der Matrix angeordnet sind.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untermatrizen nicht überlappen.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix Z quadratisch ist, also N gleich P ist, und dass die Untermatrizen jeweils als quadratische Matrizen entlang der Hauptdiagonale der Matrix Z angeordnet sind.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugröße der eintreibenden Vorrichtung die Motorgröße und die Baugröße der abtreibenden Vorrichtung die Getriebegröße ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gehäuse eines Adapters und/oder zumindest ein Lager und/oder zumindest eine Adapterwelle und/oder zumindest eine Kupplung und/oder zumindest ein eintriebseitiger Flansch und/oder zumindest ein abtriebseitiger Flansch jeweils bei mindestens zwei Baugrößen von eintreibender Vorrichtung, abtreibender Vorrichtung verwendbar ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterwelle ein- und/oder abtriebseitig derart gestaltet ist, dass die Adapterwelle direkt und/oder mittels der Kupplung an die eintreibende und die abtreibende Vorrichtung mit einer Welle-Nabe-Verbindung, reib- oder formschlüssigen Verbindung, Passfederverbindung, einer Zahnkupplung und/oder Klauenkupplung anschließbar oder ankoppelbar ist
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor derart gestaltet und in den Adapter derart integriert oder eingebaut ist, dass die physikalischen Größen im drehbaren und/oder stationären Teil des Adapters gemessen werden.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eintreibende Vorrichtung, die abtreibende Vorrichtung und der Adapter derart montiert sind, dass am Gehäuse des Adapters das Reaktionsdrehmoment mittels zumindest eines Sensors messbar ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Sensor aufgenommenen Messwerte zumindest teilweise berührungslos vom Adapter zu einer ersten elektronischen Schaltung übertragbar sind.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine weitere elektronische Schaltung umfasst, die von der ersten elektronischen Schaltung mit Energie versorgt wird.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einer Antenne des Adapters, die mit dem Sensor elektrisch verbunden ist, und einer stationären Antenne, die mit der ersten elektrischen Schaltung elektrisch verbunden ist, Informationen und/oder Energie mindestens jeweils unidirektional übertragbar sind.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter einen OFW-Sensor umfasst.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein- und abtriebsseitig jeweils einen Flansch zur Verbindung mit den Vorrichtungen aufweist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalische Größen das statische und/oder dynamische Drehmoment umfassen.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektronische Schaltung im stationären Teil des Adapters integriert ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse derart ausgeführt ist, dass das Messsignal für Drehmoment einen hohen Nutzanteil aufweist.