DE102018109121A1

DE102018109121A1 - transmission

Info

Publication number: DE102018109121A1
Application number: DE102018109121.4A
Authority: DE
Inventors: Heiko Haag; Sebastian Hüsken
Original assignee: Wittenstein SE
Current assignee: Wittenstein SE
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2019-10-17

Abstract

Getriebe (1), insbesondere Getriebe (1) für einen industriell einsetzbaren Antrieb umfassend eine Kombination eines Motors mit dem Getriebe, mit einem Gehäuse (5); einem mit dem Gehäuse (5) fixiert verbundenen Lagesensor (9), welcher eingerichtet ist, um ein Ausgangssignal mit einer Lageinformation betreffend die Lage des Gehäuses (5) zu ermitteln; einem mit dem Lagesensor (9) verbundenen Speicher, der zum Speichern der Lageinformation eingerichtet ist; und einer Schnittstelle (11) eingerichtet zur Ausgabe einer Mitteilung basierend auf der Lageinformation.Transmission (1), in particular transmission (1) for an industrial drive comprising a combination of a motor with the transmission, with a housing (5); a position sensor (9) fixedly connected to the housing (5), which is arranged to detect an output signal with position information concerning the position of the housing (5); a memory connected to the position sensor (9) and configured to store the position information; and an interface (11) arranged to output a message based on the location information.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Offenbarung betrifft ein Getriebe und ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes.The disclosure relates to a transmission and a method for operating a transmission.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Getriebe für industrielle Anwendungen, insbesondere für industriell eingesetzte Antriebe, eine bestimmte Menge Getriebeöl (im Folgenden auch kurz: Öl) umfassen, um den Verschließ des Getriebes zu verringern. Die benötigte Menge hängt von vielen Faktoren ab, beispielsweise dem Getriebetyp, dem Durchmesser, der Anzahl der Übersetzungsstufen oder der Einbaulage.From the prior art, it is known that transmissions for industrial applications, in particular for industrially used drives, a certain amount of transmission oil (hereinafter also briefly: oil) include to reduce the closure of the transmission. The required amount depends on many factors, such as the type of gearbox, the diameter, the number of gear ratios or the installation position.

Unbefriedigend an dem Stand der Technik ist, dass eine direkte Überwachung, ob eine adäquate Schmierung des Getriebes im Betrieb gegeben ist, mit den Mitteln aus dem Stand der Technik aufwändig ist. Noch aufwändiger ist jeweils eine Überprüfung, ob während eines vergangenen Betriebszeitraums eine adäquate Schmierung vorlag.Unsatisfactory in the prior art is that a direct monitoring of whether adequate lubrication of the transmission is given during operation, consuming the means of the prior art. Even more costly is a review of whether there was adequate lubrication during a past period of operation.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Offenbarung ist es, Vorrichtungen und Verfahren aus dem Stand der Technik zu verbessern, insbesondere soll eine Überwachung des Getriebes verbessert oder vereinfacht werden. Weiterhin soll eine Überprüfung, ob eine adäquate Schmierung vorhanden ist, vereinfacht werden.The object of the disclosure is to improve devices and methods of the prior art, in particular a monitoring of the transmission is to be improved or simplified. Furthermore, a check should be made as to whether adequate lubrication is available.

Die Aufgabe wird mit einem Getriebe nach dem Anspruch 1 und einem Verfahren nach dem nebengeordneten Anspruch gelöst.The object is achieved with a transmission according to claim 1 and a method according to the independent claim.

Gemäß einem Aspekt wird ein Getriebe angegeben, insbesondere ein Getriebe für einen industriell einsetzbaren Antrieb umfassend eine Kombination eines Motors, insbesondere eines Servomotors, mit dem Getriebe, mit: einem Gehäuse; einem mit dem Gehäuse fixiert verbundenen Lagesensor, welcher eingerichtet ist, um ein Ausgangssignal mit einer Lageinformation betreffend die Lage, insbesondere bezüglich der Schwerkraft, des Gehäuses zu ermitteln; einem mit dem Lagesensor verbundenen Speicher, der zum Speichern der Lageinformation eingerichtet ist; und einer Schnittstelle eingerichtet zur Ausgabe einer Mitteilung basierend auf der Lageinformation.According to one aspect, there is provided a transmission, in particular a transmission for an industrial drive comprising a combination of a motor, in particular a servomotor, with the transmission, comprising: a housing; a position sensor fixed to the housing, which is arranged to determine an output signal with a position information relating to the position, in particular with respect to the gravity, of the housing; a memory connected to the position sensor, which is adapted to store the position information; and an interface configured to output a message based on the location information.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieben eines Getriebes angegeben, insbesondere eines Getriebes in einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen, mit Ermitteln einer Lageinformation betreffend die Lage des Getriebes unter Verwendung eines Ausgangssignales eines fixiert mit einem Gehäuse des Getriebes verbundenen Lagesensors; Speichern der Lageinformation in einem Speicher des Getriebes; und Ausgabe einer Mitteilung in Abhängigkeit der Lageinformation über eine Schnittstelle des Getriebes.According to a further aspect, there is provided a method of operating a transmission, in particular a transmission in one of the embodiments described herein, with determining position information regarding the position of the transmission using an output signal of a position sensor fixedly connected to a housing of the transmission; Storing the location information in a memory of the transmission; and outputting a message as a function of the position information via an interface of the transmission.

Typische Mitteilungen können eine Information über die Lage selbst umfassen, beispielsweise einen Indikator, welcher angibt, in welcher Raumrichtung die Abtriebswelle ausgerichtet ist, oder die Mitteilung kann eine Warnung umfassen, beispielsweise, ob das Getriebe in einer Lage abweichend von einer Solllage verwendet wird.Typical messages may include information about the position itself, such as an indicator indicating in which spatial direction the output shaft is aligned, or the message may include a warning, such as whether the transmission is being used in a position other than a desired position.

Grundsätzlich können typische Getriebe von Ausführungsformen in verschiedenen, teilweise beliebigen Lagen eingesetzt werden, also bspw. auch um 90° um eine beliebige Achse verdreht einschließlich Lagen, bei welchen die Abtriebswelle horizontal oder vertikal nach unten oder nach oben ausgerichtet ist. Bei bspw. Winkelgetriebe oder anderen Getriebetypen können noch weitere Einbaulagen unterschieden werden, da es dann auch auf die Lage der Antriebsseite ankommen kann. Bei Anwendungen können typische Getriebe auch während des Betriebs gedreht werden, beispielsweise falls sie an einer bewegten Achse montiert sind.In principle, typical transmissions of embodiments can be used in different, sometimes arbitrary positions, that is, for example, also rotated by 90 ° about an arbitrary axis, including layers in which the output shaft is oriented horizontally or vertically downwards or upwards. In example. Angular gear or other types of gear can be distinguished further mounting positions, since it can then also arrive at the position of the drive side. In applications, typical transmissions can also be rotated during operation, for example if they are mounted on a moving axle.

Typische Getriebe von Ausführungsformen umfassen eine Auswerteeinheit, welche dazu eingerichtet ist, die von dem Lagesensor ermittelte Lageinformation mit einer Solllage zu vergleichen. Typische Mitteilungen können als Warnung ausgestaltet sein oder eine Warnung umfassen, falls der Vergleich ergibt, dass die Lage von der Solllage abweicht.Typical transmissions of embodiments include an evaluation unit, which is set up to compare the position information determined by the position sensor with a desired position. Typical messages can be configured as a warning or include a warning if the comparison shows that the position deviates from the desired position.

Typische Getriebe sind für industrielle Einsatzzwecke vorgesehen, beispielsweise zum Antrieb einer Achse einer Industrieanlage, einer Fertigungsanlage, einer Verpackungs-, Werkzeug- oder Holzbearbeitungsmaschine oder ähnlichem. Typische Getriebe sind für Servoantriebe ausgelegt und eingerichtet.Typical transmissions are intended for industrial applications, for example for driving an axle of an industrial plant, a manufacturing plant, a packaging, tooling or woodworking machine or the like. Typical gearboxes are designed and set up for servo drives.

Die Menge des Öls des Getriebes wird typischerweise entsprechend der Solllage ausgewählt; unter anderem abhängig von beispielsweise dem Getriebetyp, dem Getriebedurchmesser, einer Anzahl der Übersetzungsstufen oder auch abhängig davon, ob das Getriebe eventuell in verschiedenen Einbaulagen Verwendung finden soll. Typische Auswerteinheiten umfassen einen Festspeicher, in welchem Daten abgelegt sind, beispielsweise eine Solllage oder die zuvor genannten Getriebespezifika. Bei weiteren Ausführungsformen wird der Speicher zum Speichern einer oder mehrerer solcher Werte verwendet. Typischerweise ist der Speicher eingerichtet, so dass er mindestens einen Bereich für jede der für das Getriebe möglichen Einbaulagen aufweist.The amount of oil of the transmission is typically selected according to the desired position; among other things depending on, for example, the gear type, the gear diameter, a number of gear ratios or also depending on whether the gear should eventually find use in different mounting positions. Typical evaluation units comprise a read-only memory in which data are stored, for example a desired position or the transmission specifics mentioned above. In other embodiments, the memory is used to store one or more such values. Typically, the memory is arranged to have at least one area for each of the mounting positions possible for the transmission.

Typische Schnittstellen von Ausführungsformen sind eingerichtet zur Ausgabe eines Ergebnisses des Vergleichs der Lageinformation mit der Solllage als Mitteilung, beispielsweise an eine übergeordnete Steuerung oder an einen Benutzer. Typische Speicher sind unter anderem eingerichtet zum Speichern des Ergebnisses des Vergleichs. Typical interfaces of embodiments are set up for outputting a result of the comparison of the position information with the desired position as a message, for example to a higher-level controller or to a user. Typical memories are arranged, among other things, for storing the result of the comparison.

Typischerweise ist der Lagesensor dazu eingerichtet, fortlaufend die Lageinformation des Getriebes zu ermitteln. Bei Ausführungsformen wird laufend die Lageinformation ermittelt und eventuell gespeichert. Bei weiteren Ausführungsformen wird die Lageinformation lediglich in Abhängigkeit von betrieblichen Ereignissen, beispielsweise „Betrieb ja/nein“ oder „Betrieb abweichend von Solllage ja/nein“ ermittelt und/oder gespeichert, wobei auch eine laufende Ermittlung und lediglich eine fallweise Speicherung bei Ausführungsformen vorgesehen sein können.Typically, the position sensor is adapted to continuously determine the position information of the transmission. In embodiments, the location information is continuously determined and possibly stored. In further embodiments, the position information is determined and / or stored only as a function of operational events, for example "operation yes / no" or "operation deviating from target position yes / no", whereby an ongoing determination and only a case by case storage is provided in embodiments can.

Bei Ausführungsformen wird eine Warnung als Mitteilung verzögert ausgegeben, beispielsweise nicht bereits bei einer ersten Feststellung, dass der Vergleich ergibt, dass die Lage des Getriebes von der Solllage abweicht, sondern erst, wenn ein mehrmaliges Abweichen oder eine Abweichung über einen bestimmten Zeitraum festgestellt wird, z.B. erst nach mindestens 5 Minuten oder mindestens 10 Minuten oder bei mindestens 10 oder mindestens 100 ermittelten Lageinformationen.In embodiments, a warning is issued delayed as a message, for example, not already at a first determination that the comparison shows that the position of the transmission deviates from the desired position, but only if a multiple deviation or a deviation over a certain period is detected, eg after at least 5 minutes or at least 10 minutes or at least 10 or at least 100 determined location information.

Typischerweise ist der Speicher eingerichtet zum Speichern der mehreren fortlaufend vom Lagesensor ermittelten Lageinformationen betreffend das Gehäuse. Bei typischen Ausführungsformen ist die Auswerteeinheit eingerichtet, die fortlaufend ermittelten Lageinformationen jeweils mit der Solllage zu vergleichen und das Ergebnis des Vergleichs jeweils im Speicher abzuspeichern. Bei typischen Ausführungsformen wird bestimmten Lagen des Getriebes, beispielsweise horizontal, Abtrieb nach oben weisend und Abtrieb nach unten weisend, ein jeweiliger Zähler zugeordnet, welcher bei einer entsprechenden ermittelten Lage jeweils hochgezählt wird. „Fortlaufend“ bedeutet typischerweise, dass in Intervallen von beispielsweise 1s, 5s oder 10s die Lageinformation ermittelt oder andere Schritte durchgeführt werden.Typically, the memory is configured to store the plurality of position information regarding the housing continuously determined by the position sensor. In typical embodiments, the evaluation unit is set up to compare the continuously determined position information in each case with the desired position and to store the result of the comparison in each case in the memory. In typical embodiments, certain positions of the transmission, for example, horizontal, output facing upward and output pointing downward, associated with a respective counter, which is counted up at a respective determined position. "Ongoing" typically means that the position information is determined or other steps are performed at intervals of, for example, 1 s, 5 s or 10 s.

Typische Getriebe weisen eine mit der Auswerteeinheit verbundene Erfassungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, fortlaufend einen Betriebszustand des Getriebes zu ermitteln. Betriebszustände können beispielsweise sein: Getriebe in Betrieb oder Getriebe nicht in Betrieb oder Getriebe im Antriebsbetrieb oder Getriebe im Bremsbetrieb. Ein Betriebszustand kann von der Auswerteeinheit anhand von Sensoren des Getriebes ermittelt werden oder von einer übergeordneten Steuerung, welche auch den Motor steuert, abgefragt werden. Typical transmissions have a detection device connected to the detection unit, which is set up to continuously determine an operating state of the transmission. Operating states can be, for example: gearbox in operation or gearbox not in operation or gearbox in drive mode or gearbox in brake mode. An operating state can be determined by the evaluation unit based on sensors of the transmission or by a higher-level control, which also controls the engine queried.

Typischerweise ist der Speicher eingerichtet zum Speichern der mehreren fortlaufend von der Erfassungseinrichtung ermittelten Betriebszustände des Getriebes. Typische Auswerteeinheiten von Erfindungen speichern die Ergebnisse des Vergleichs in Abhängigkeit des fortlaufend ermittelten Betriebszustands. Beispielsweise ist es möglich, den oder die Zähler jeweils nur bei einem festgestellten Betrieb des Getriebes hochzuzählen.Typically, the memory is arranged to store the plurality of operating states of the transmission continuously determined by the detection device. Typical evaluation units of inventions store the results of the comparison as a function of the continuously determined operating state. For example, it is possible to count up the counter or counters respectively only in a detected operation of the transmission.

Typischerweise ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit der ermittelten Lageinformationen, der ermittelten Betriebszustände und der Solllage einen Schätzwert für eine Restlebensdauer des Getriebes zu ermitteln. Je nachdem, ob das Getriebe in Übereinstimmung mit der Solllage betrieben wird oder nicht, kann ein größerer oder geringerer Verschleiß mit entsprechender Auswirkung auf die Restlebensdauer auftreten. Weiterhin kann der Verschleiß oder die Restlebensdauer beispielsweise beeinflusst sein durch eine Last des Getriebes, welche ebenfalls bei Ausführungsformen berücksichtigt werden kann.Typically, the evaluation unit is set up to determine an estimated value for a remaining service life of the transmission as a function of the determined position information, the determined operating states and the desired position. Depending on whether the gear is operated in accordance with the desired position or not, greater or lesser wear can occur with a corresponding effect on the remaining service life. Furthermore, the wear or the remaining service life can be influenced, for example, by a load of the transmission, which can likewise be taken into account in embodiments.

Typische Getriebe von Ausführungsformen umfassen einen Temperatursensor, welcher dazu eingerichtet ist, eine Temperatur des Getriebes zu ermitteln. Der Temperatursensor kann eine Temperatur des Öls oder eine Gehäusetemperatur oder eine andere Temperatur des Getriebes erfassen. Bei typischen Erfindungen ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur und des Ausgangssignals des Lagesensors den Betriebszustand des Getriebes zu ermitteln. Auf diese Weise kann mit Mitteln des Getriebes selbst eine Feststellung vollzogen werden, ob das Getriebe in Betrieb ist oder nicht, so dass eine Informationsbeschaffung bei einer übergeordneten Steuerung nicht zwingend ist.Typical transmissions of embodiments include a temperature sensor configured to determine a temperature of the transmission. The temperature sensor may detect a temperature of the oil or a housing temperature or other temperature of the transmission. In typical inventions, the evaluation unit is set up to determine the operating state of the transmission as a function of the determined temperature and the output signal of the position sensor. In this way, a determination can be made by means of the transmission itself, whether the transmission is in operation or not, so that an information acquisition in a higher-level control is not mandatory.

Bei typischen Getrieben von Ausführungsformen ist der Lagesensor unmittelbar an dem Gehäuse oder innerhalb des Gehäuses des Getriebes oder unmittelbar an oder in einer mit dem Gehäuse verbundenen Adapterplatte befestigt. Auf diese Weise kann die durch den Betrieb verursachte Vibration erfasst werden.In typical transmissions of embodiments, the position sensor is attached directly to the housing or within the housing of the transmission or directly to or in an adapter plate connected to the housing. In this way, the vibration caused by the operation can be detected.

Bei typischen Verfahren von Ausführungsformen wird die Lageinformation des Getriebes fortlaufend, insbesondere in Intervallen, ermittelt und gespeichert. Bei manchen Ausführungsformen wird in Abhängigkeit der ermittelten Lageinformation und insbesondere einer Solllage oder eines Betriebszustandes ein Zähler hochgesetzt. Eine Ausgabe der Lageinformation kann kumuliert über die Schnittstelle erfolgen oder laufend.In typical methods of embodiments, the position information of the transmission is continuously determined and stored, particularly at intervals. In some embodiments, a counter is incremented depending on the determined position information and in particular a desired position or an operating state. An output of the position information can be cumulative via the interface or ongoing.

Typische Verfahren vergleichen die ermittelte Lageinformation mit einer Solllage. Typische Verfahren speichern die Lageinformation in Abhängigkeit des Vergleichs mit der Solllage oder in Abhängigkeit eines Betriebszustandes oder zusammen mit dem Betriebszustand. Die Lageinformation kann evtl. in veränderter Form im Speicher abgelegt werden, insbesondere nach Durchführung des Vergleichs. Beispielsweise kann die Lageinformation als Übereinstimmen oder als Abweichung von der Solllage gespeichert werden oder als Zählwert eines Zählers zur kumulativen Erfassung verschiedener Lagen.Typical methods compare the determined position information with a desired position. typical Methods store the position information as a function of the comparison with the desired position or as a function of an operating state or together with the operating state. The position information can possibly be stored in a modified form in the memory, in particular after the comparison has been carried out. For example, the position information can be stored as a match or as a deviation from the desired position or as a count of a counter for the cumulative detection of different positions.

Typische Verfahren umfassen ein fortlaufendes Ermitteln eines Betriebszustands des Getriebes; und Ermitteln einer Restlebensdauer des Getriebes in Abhängigkeit der ermittelten Betriebszustände und der ermittelten Lageinformationen des Getriebes. Typischerweise wird die Restlebensdauer in Abhängigkeit des Vergleichs mit der Solllage ermittelt. Bei typischen Verfahren der Erfindung wird der Betriebszustand in Abhängigkeit eines Ausgangssignals des Lagesensors ermittelt. Das Ausgangssignal kann beispielsweise einen Beschleunigungsvektor umfassen, welcher die Beschleunigung in die drei Raumrichtungen angibt oder stattdessen oder zusätzlich noch eine oder mehrere Rotationsbeschleunigungen, beispielsweise um drei Raumachsen. Typische Lagesensoren umfassen einen 3-achsigen linearen Besch leun igungssensor.Typical methods include continuously determining an operating condition of the transmission; and determining a remaining service life of the transmission as a function of the determined operating conditions and the determined position information of the transmission. Typically, the remaining service life is determined as a function of the comparison with the desired position. In typical methods of the invention, the operating state is determined as a function of an output signal of the position sensor. The output signal may comprise, for example, an acceleration vector which indicates the acceleration in the three spatial directions or instead or additionally or additionally one or more rotational accelerations, for example about three spatial axes. Typical position sensors include one 3 -axis linear acceleration sensor.

Typischerweise wird der Betriebszustand auch in Abhängigkeit eines Temperatursignals eines Temperatursensors des Getriebes ermittelt wird. Bei typischen Verfahren oder Vorrichtungen der Erfindung wird der Betriebszustand ausschließlich anhand von Informationen lediglich des Lagesensors und des Temperatursensors ermittelt. Weitere Ausführungsformen umfassen eine entsprechende Informationsabfrageeinrichtung zur Abfrage des Betriebszustandes von einer übergeordneten Steuerung.Typically, the operating state is also determined as a function of a temperature signal of a temperature sensor of the transmission. In typical methods or devices of the invention, the operating state is determined solely on the basis of information only of the position sensor and the temperature sensor. Further embodiments include a corresponding information retrieval device for querying the operating state from a higher-level control.

Typische Schnittstellen sind drahtlos, beispielsweise als WLAN oder Bluetooth-Schnittstellen ausgerüstet. Weitere Ausführungsformen umfassen zusätzlich oder stattdessen kontaktgebundene Schnittstellen, bspw. IO-Link, RS232, EtherCAT.Typical interfaces are wireless, equipped for example as WLAN or Bluetooth interfaces. Further embodiments additionally or instead comprise contact-bound interfaces, for example IO-Link, RS232, EtherCAT.

Über die Schnittstelle wird bei Ausführungsformen die Auswerteeinheit mit Energie versorgt. Weitere Ausführungsformen umfassen einen separaten Energieversorgungsanschluss.In embodiments, the evaluation unit is supplied with energy via the interface. Other embodiments include a separate power supply connection.

Die relative Ausrichtung zwischen Getriebe, Lagesensor oder Auswerteeinheit wird durch die Auswerteeinheit typischerweise berücksichtigt, so dass die Auswerteeinheit eine Information über die Lage des Getriebes erhält.The relative orientation between transmission, position sensor or evaluation unit is typically taken into account by the evaluation unit, so that the evaluation unit receives information about the position of the transmission.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile und Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei die Figuren zeigen:

1 zeigt eine schematische Ansicht eines typischen Getriebes gemäß Ausführungsformen;
2 zeigt eine schematische Ansicht verschiedener Einbaulagen von Getrieben typischer Ausführungsbeispiele;
3 zeigt eine schematische Ansicht eines typischen Antriebs gemäß Ausführungsformen; und
4 zeigt eine schematische Ansicht eines typischen Verfahrens.

Further advantages and features of preferred embodiments of the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings, in which:

1 shows a schematic view of a typical transmission according to embodiments;
2 shows a schematic view of different mounting positions of gears typical embodiments;
3 shows a schematic view of a typical drive according to embodiments; and
4 shows a schematic view of a typical method.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

Nachfolgend werden typische Ausführungsformen anhand der Figuren beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist, vielmehr wird der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche bestimmt.Hereinafter, typical embodiments will be described with reference to the figures, the invention being not limited to the embodiments, but the scope of the invention is determined by the claims.

Bei der Beschreibung der Figuren werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet. Teilweise werden Merkmale, welche bereits im Zusammenhang mit anderen Figuren beschrieben wurden, der Übersichtlichkeit halber nicht nochmals beschrieben.In the description of the figures, the same reference numerals are used for the same or similar parts. In some cases, features which have already been described in connection with other figures are not described again for the sake of clarity.

1 zeigt schematisch ein Getriebe 1 gemäß typischer Ausführungsformen. Das Getriebe 1 umfasst eine Abtriebswelle 3 und eine Adapterplatte 7 zum Anschluss des Getriebes an einen Motor. An einem Gehäuse 5 des Getriebes 1 ist ein Lagesensor 9 angebracht, welcher Beschleunigungssensoren in allen drei Raumrichtungen aufweist. 1 schematically shows a transmission 1 according to typical embodiments. The gear 1 includes an output shaft 3 and an adapter plate 7 for connecting the gearbox to a motor. On a housing 5 of the transmission 1 is a position sensor 9 attached, which has acceleration sensors in all three spatial directions.

An dem Lagesensor 9 ist weiter eine Schnittstelle 11 und eine Auswerteeinheit 13 angeordnet. Der Auswerteeinheit 13 ist ein Speicher zugeordnet, welcher in der 1 nicht dargestellt ist. Das Getriebe 1 umfasst eine bestimmte und an die Solllage des Getriebes angepasste Menge Öl oder Getriebeöl, welches für eine Schmierung der bewegten Teile sorgt.At the position sensor 9 is still an interface 11 and an evaluation unit 13 arranged. The evaluation unit 13 is assigned a memory, which in the 1 not shown. The gear 1 includes a specific and adapted to the desired position of the transmission amount of oil or gear oil, which ensures lubrication of the moving parts.

In der 1 sind die Auswerteeinheit, der Lagesensor und die Schnittstelle diskret gezeigt und der Speicher wird in der Beschreibung explizit erwähnt. Bei Ausführungsformen können einzelne dieser Merkmale oder alle diese Merkmale gegebenenfalls auch mit weiteren Funktionen in beispielsweise einem integrierten Schaltkreis oder auf einer Platine angeordnet sein.In the 1 the evaluation unit, the position sensor and the interface are discretely shown and the memory is explicitly mentioned in the description. In embodiments, individual ones of these features or all of these features may optionally also be arranged with additional functions in, for example, an integrated circuit or on a circuit board.

Die Schnittstelle 11 kann dazu verwendet werden, eine Mitteilung an eine übergeordnete Steuerung oder einen Benutzer auszugeben, beispielsweise falls eine Abweichung der Lage des Getriebes 1 von der Solllage festgestellt wird. Das Getriebe 1 weist darüber hinaus bei typischen Ausführungsformen einen Temperatursensor auf, welcher am oder im Gehäuse oder im Öl angeordnet ist. Der Temperatursensor kann auch mit dem Lagesensor 9 integriert ausgeführt sein. the interface 11 can be used to output a message to a higher-level controller or user, for example, if there is a deviation in the position of the transmission 1 is determined by the desired position. The gear 1 moreover, in typical embodiments, has a temperature sensor disposed on or in the housing or in the oil. The temperature sensor can also be used with the position sensor 9 be executed integrated.

In der 2 sind verschiedene Einbaulagen des Getriebes 1 der 1 gezeigt, wobei das Getriebe 1 gegenüber der Darstellung in der 1 um 90° um die Achse der Abtriebswelle 3 gedreht ist, so dass der Lagesensor, die Auswerteeinheit und die Schnittstelle auf der Rückseite des Getriebes 1 liegen und nicht in der 2 zu sehen sind.In the 2 are different mounting positions of the gearbox 1 of the 1 shown, with the gear 1 opposite to the representation in the 1 90 ° around the axis of the output shaft 3 is rotated so that the position sensor, the evaluation unit and the interface on the back of the transmission 1 lie and not in the 2 you can see.

Von links nach rechts zeigt die 2 das Getriebe 1 in einer horizontalen Lage, bei welcher die Abtriebswelle 3 horizontal ausgerichtet ist, einer Lage mit nach oben gerichteter Abtriebswelle 3 und einer Lage mit nach unten gerichteter Abtriebswelle 3.From left to right shows the 2 The gear 1 in a horizontal position at which the output shaft 3 is oriented horizontally, a situation with upwardly directed output shaft 3 and a position with downwardly directed output shaft 3 ,

Bei typischen Ausführungsformen müssen für die drei in 2 dargestellten Lagen unterschiedliche Mengen an Öl zur Schmierung des Getriebes vorgesehen werden. Bei Anpassung des Getriebes an die vorgesehene Einbaulage wird das Getriebe entsprechend mit Öl befüllt. Die Information über die Solllage oder die Füllmenge des Öls in dem Getriebe können bei Ausführungsformen in einem Speicher, welcher zusammen mit der Auswerteeinheit ausgebildet sein kann, abgelegt werden.In typical embodiments, for the three in 2 shown layers are provided different amounts of oil for lubrication of the transmission. When adapting the gearbox to the intended installation position, the gearbox will be filled with oil accordingly. The information about the desired position or the filling amount of the oil in the transmission can be stored in embodiments in a memory, which may be formed together with the evaluation unit.

In der 3 ist ein typischer Antrieb gemäß Ausführungsformen gezeigt. Der Antrieb umfasst ein Getriebe 1 gemäß 1 und einen Motor 15, welcher an der Adapterplatte 7 befestigt ist. Typische Ausführungsformen erfindungsgemäßer Antriebe werden beispielsweise eingesetzt in einer Achse einer Industrieanlage, einer Fertigungsanlage, einer Verpackungs-, Werkzeug- oder Holzbearbeitungsmaschine oder ähnlichem.In the 3 is a typical drive according to embodiments shown. The drive includes a gearbox 1 according to 1 and a motor 15 , which on the adapter plate 7 is attached. Typical embodiments of drives according to the invention are used, for example, in an axis of an industrial plant, a production plant, a packaging, tooling or woodworking machine or the like.

Die 4 zeigt schematisch ein Ablauf eines typischen Verfahrens gemäß Ausführungsformen. Das Verfahren der 4 kann beispielsweise mit dem Getriebe der 1 oder dem Antrieb der 3 durchgeführt werden.The 4 schematically shows a flow of a typical method according to embodiments. The procedure of 4 For example, with the transmission of 1 or the drive of 3 be performed.

Das Verfahren startet mit einem Block 100.The procedure starts with a block 100 ,

Im nachfolgenden Block 110 wird abgewartet, bis der nächste Messintervallzeitpunkt erreicht ist. Typische Intervalle können beispielsweise bei 1 s, 10 s, 60 s oder 100 s liegen.In the following block 110 is waited until the next measurement interval time is reached. Typical intervals may be, for example, 1 s, 10 s, 60 s or 100 s.

Die Abfrage, ob das Getriebe in Betrieb ist, kann beispielsweise über eine Information aus einer übergeordneten Steuerung, welche einen Motor steuert, der das Getriebe antreibt, beantwortet werden. Bei weiteren Ausführungsformen werden Temperatur und Beschleunigungen an dem Getriebe ermittelt und nur dann ein Betrieb des Getriebes angenommen, falls die Beschleunigungen über einem bestimmten Beschleunigungs-Schwellenwert liegen und gleichzeitig ein gemittelter Temperaturgradient, welcher aus der mit dem Temperatursensor gemessenen Temperatur ermittelt wird, positiv ist. Auf diese Weise kann das Getriebe selbst ermitteln, ob es gerade betrieben wird oder nicht.The query as to whether the transmission is in operation can be answered, for example, by means of information from a higher-level control which controls a motor which drives the transmission. In further embodiments, temperature and accelerations are determined at the transmission and only then an operation of the transmission assumed if the accelerations are above a certain acceleration threshold and at the same time an average temperature gradient, which is determined from the measured temperature with the temperature sensor, is positive. In this way, the transmission itself can determine whether it is currently operating or not.

Bei weiteren Ausführungsformen wird nicht durch das Verfahren oder das Getriebe erfasst, ob das Getriebe in Betrieb ist - zumindest nicht durch entsprechende Verfahrensschritte. Vielmehr ist es beispielsweise möglich, die Auswerteeinheit mit einer Stromversorgung zu verbinden, welche zumindest mittelbar oder teilweise in Abhängigkeit eines Betriebs des Getriebes Energie liefert oder nicht. Beispielsweise kann das Getriebe nur dann mit Energie versorgt werden, wenn es dreht, falls das Getriebe mit einer Energy-Harvesting-Einrichtung versehen ist, welche mechanische Energie der Abtriebswelle in elektrische Energie für die Auswerteinheit umsetzt. Oder das Getriebe wird über eine Anlagenstromversorgung mit Energie versorgt, welche lediglich bei Betrieb der Anlage eingeschaltet ist. Dann werden zwar auch betriebsbereite Situationen erfasst, aber dennoch lassen sich die Ergebnisse für eine näherungsweise Betrachtung verwenden. In den meisten Fällen ist zudem nicht von einer Änderung der Einbaulage in Betrieb auszugehen.In further embodiments, it is not detected by the method or the transmission whether the transmission is in operation - at least not by corresponding method steps. Rather, it is possible, for example, to connect the evaluation unit to a power supply which supplies energy at least indirectly or partially as a function of an operation of the transmission or not. For example, the transmission can only be supplied with energy when it turns, if the transmission is provided with an energy harvesting device, which converts mechanical energy of the output shaft into electrical energy for the evaluation unit. Or the transmission is powered by a plant power supply with energy, which is turned on only during operation of the system. Then, while operational situations are captured, the results can still be used for approximate viewing. In most cases, it is not assumed that the installation position changes during operation.

Im Block 120 wird die Temperatur des Getriebes mittels des Temperatursensors ermittelt.In the block 120 the temperature of the transmission is determined by means of the temperature sensor.

Im Block 130 werden Beschleunigungen in alle drei Raumrichtungen und damit auch eine Lageinformation ermittelt, welche wiedergibt, in welcher Lage das Getriebe eingebaut ist.In the block 130 Accelerations are determined in all three spatial directions and thus also a position information, which reflects in which position the transmission is installed.

Bei typischen Ausführungsformen misst der Lagesensor physikalisch betrachtet Beschleunigungen, welche zur Lagebestimmung ausgewertet werden. Typischerweise werden die ermittelten Beschleunigungen auch für die Bestimmung, ob ein Betrieb des Getriebes oder des Antriebs vorliegt, verwendet.In typical embodiments, the position sensor physically measures accelerations which are evaluated for position determination. Typically, the determined accelerations are also used to determine whether an operation of the transmission or the drive is present.

In einem Block 140 wird abgefragt, ob das Getriebe in Betrieb ist und falls das Getriebe in Betrieb ist, wird mit dem nachfolgenden Block 150 fortgefahren. Falls das Getriebe nicht in Betrieb ist, springt das Verfahren zum Block 110 zurück und wartet erneut ein Intervall ab.In a block 140 it is queried whether the transmission is in operation and if the transmission is in operation, with the following block 150 continued. If the transmission is not in operation, the process jumps to block 110 back and waiting an interval again.

Im Block 150 wird in Abhängigkeit der bestimmten Einbaulage ein jeweils zugeordneter Zähler um einen Schritt hochgezählt. Für jede für das Getriebe mögliche Einbaulage ist ein Zähler in der Auswerteeinheit vorgesehen. Die Zähler stehen bei Auslieferung des Getriebes auf Null. So können Ausführungsformen beispielsweise bei drei möglichen Einbaulagen (beispielsweise Abtriebswelle horizontal, vertikal nach oben, vertikal nach unten) drei Zähler vorgesehen sein, welche durch die Auswerteeinheit je nach festgestellter Lage (wiederum Abtriebswelle horizontal, vertikal nach oben, vertikal nach unten) um einen Schritt erhöht werden. Auf diese Weise lässt sich feststellen, welche Zeitdauer das Getriebe sich in der jeweiligen Einbaulage befunden hat oder betrieben wurde.In the block 150 Depending on the particular installation position, a respective assigned counter is incremented by one step. For each possible installation position for the transmission, a counter is provided in the evaluation unit. The counters are zero when the gearbox is delivered. Thus, embodiments, for example, in three possible installation positions (for example, output shaft horizontal, vertical upward, vertically downward) three counters may be provided which by the evaluation unit depending on the detected position (turn output shaft horizontal, vertical upward, vertically downward) by one step increase. In this way it can be determined, which period of time the gear has been in the respective mounting position or was operated.

Für eine spätere Bestimmung, beispielsweise bei einem Servicefall, können die Zähler über die Schnittstelle ausgelesen werden. Die Zähler geben somit Auskunft darüber wie lange sich das Getriebe in der jeweiligen Einbaulage in Betrieb befunden hat.For a later determination, for example in the case of service, the counters can be read out via the interface. The meters thus provide information about how long the gear has been in operation in the respective installation position.

In einem nachfolgenden Block 160 wird durch die Auswerteeinheit die gemessene Einbaulage mit der Solllage verglichen.In a subsequent block 160 the measured installation position is compared with the desired position by the evaluation unit.

Wird bei diesem Vergleich eine Abweichung festgestellt, kann die Auswerteeinheit in einem Block 170 bei typischen Ausführungsformen über die Schnittstelle einen Alarm, eine Warnung oder eine Mitteilung ausgeben, beispielsweise an eine übergeordnete Steuerung oder an einen Benutzer.If a deviation is detected in this comparison, the evaluation unit can be in a block 170 in typical embodiments, issue an alarm, alert, or message via the interface, such as to a higher level controller or to a user.

Danach springt das Verfahren zum Block 110 zurück und wartet erneut ein Intervall ab.After that, the procedure jumps to the block 110 back and waiting an interval again.

Claims

Transmission (1), in particular transmission (1) for an industrial drive comprising a combination of an engine with the transmission, comprising: - a housing (5); - A fixed to the housing (5) connected position sensor (9) which is adapted to determine an output signal with a position information regarding the position of the housing (5); - A memory connected to the position sensor (9), which is adapted to store the position information; and - An interface (11) arranged to output a message based on the position information.

Gearbox (1) to Claim 1 wherein the transmission comprises an evaluation unit (13) which is adapted to compare the position information determined by the position sensor (9) with a desired position.

Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the position sensor (9) is adapted to continuously determine the position information of the transmission (1).

Transmission (1) according to one of the preceding claims, with a detection unit (13) connected to the detection device, which is adapted to continuously determine an operating condition of the transmission (1).

Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the evaluation unit (13) is adapted to determine depending on the determined position information, the determined operating conditions and the desired position an estimated value for a remaining service life of the transmission (1).

Transmission (1) according to one of the preceding claims, with a temperature sensor which is adapted to determine a temperature of the transmission (1), and wherein the evaluation unit (13) is adapted, in dependence of the determined temperature and the output signal of the position sensor (9) to determine the operating state of the transmission (1).

Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the position sensor (9) directly on the housing (5) or within the housing (5) of the transmission (1) or directly on or in an adapter plate connected to the housing (5) ( 7) is attached.

Method for operating a transmission (1), in particular a transmission (1) according to one of Claims 1 to 7 with determining position information relating to the position of the transmission (1) using an output signal of a position sensor (9) fixedly connected to a housing (1) of the transmission; - storing the position information in a memory of the transmission (1); and - output of a message in response to the position information via an interface of the transmission (1).

Method according to Claim 8 , wherein the position information of the transmission (1) continuously, in particular at intervals, determined and stored.

Method according to Claim 8 or 9 , wherein the determined position information is compared with a desired position.

Method according to Claim 10 , wherein the position information is stored as a function of the comparison with the desired position.

Method according to one of Claims 8 to 11 , with - continuously determining an operating state of the transmission (1); and - determining a residual service life of the transmission (1) as a function of the determined operating conditions and the determined position information of the transmission (1).

Method according to Claim 12 , wherein the operating state in dependence of an output signal of the position sensor (9) is determined.

Method according to Claim 13 , Wherein the operating state is determined as a function of a temperature signal of a temperature sensor of the transmission (1).