DE102019214102A1 - Körperschallsensor aus elektroaktivem Verbundmaterial - Google Patents

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DE102019214102A1
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Philipp Lang
Reiner Keller
Martin Herrmann
Thomas Bischof
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
    • F16C17/24—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with devices affected by abnormal or undesired positions, e.g. for preventing overheating, for safety
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Lager und einem Sensor; wobei der Sensor ausgebildet ist, von dem Lager angeregten Körperschall aufzunehmen. Mindestens ein Teil des Sensors besteht aus einem elektroaktiven Verbundmaterial.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Verwendung nach Anspruch 2.
  • Aus dem Stand der Technik sind elektroaktive Verbundmaterialien als verbesserte Alternative zu PZT-Sensoren bekannt (zum Beispiel Srivastava G., Tiwari, V. (2015): „Structural, dielectric and piezoelectric properties of 0-3 PZT/PVDF composites“. In Ceramics International, Januar 2015).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erkennung von Defekten in Wälz- oder Gleitlagern zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1 und eine Verwendung nach Anspruch 2.
  • Die Anordnung umfasst ein Lager und einen Sensor. Bei dem Lager kann es sich um ein Wälz- oder Gleitlager handeln. Beispielsweise ist mittels des Lagers eine Getriebewelle gelagert.
  • Der Sensor ist ausgebildet, Körperschall aufzunehmen, der von dem Lager angeregt wird. Im Einzelnen wird der Körperschall durch eine Drehung des Lagers angeregt. Kommt es in dem Lager zu Beschädigungen, ändern sich die Schallemissionen des Lagers. Insbesondere ändert sich der von dem Sensor aufgenommene Körperschall. Durch Auswertung des aufgenommenen Körperschalls ist es daher möglich, Beschädigungen des Lagers frühzeitig zu erkennen.
  • Erfindungsgemäß besteht mindestens ein Teil des Sensors aus einem elektroaktiven Verbundmaterial. Der Begriff elektroaktives Verbundmaterial ist etwa definiert in „Electroactive composites‟ (Chilton J.A. (1995). In: Chilton J.A., Goosey M.T. (eds) Special Polymers for Electronics and Optoelectronics. Springer, Dordrecht). Es handelt sich also um eine Struktur bestehend aus einer oder mehreren elektroaktiven keramischen Phasen und einer oder mehreren Polymerphasen.
  • Durch Verwendung eines elektroaktiven Verbundmaterials lässt sich ein weiter Frequenzbereich des angeregten Körperschalls erfassen. So sind elektroaktive Verbundmaterialien in der Lage, Frequenzen von 0,1 Hz bis 1 MHz zu detektieren. Verglichen mit anderen Sensortechnologien sind elektroaktive Verbundmaterialien sehr kostengünstig. Zudem ist ihre Baugröße gering, sodass sich die Integration des Sensors vereinfacht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Verwendung eines elektroaktiven Verbundmaterials zur Aufnahme von Körperschall, der durch das oben beschriebene Lager angeregt wird, vorgesehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • „Electroactive composites‟ (Chilton J.A. (1995). In: Chilton J.A., Goosey M.T. (eds) Special Polymers for Electronics and Optoelectronics. Springer, Dordrecht) [0007]

Claims (2)

  1. Anordnung mit einem Lager und einem Sensor; wobei der Sensor ausgebildet ist, von dem Lager angeregten Körperschall aufzunehmen; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Sensors aus einem elektroaktiven Verbundmaterial besteht.
  2. Verwendung eines elektroaktiven Verbundmaterials zur Aufnahme von Körperschall, der durch ein Lager angeregt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022268407A1 (de) * 2021-06-23 2022-12-29 Zf Friedrichshafen Ag Breitbandige bewegungssensorik für ein fahrzeug basierend auf einem elektroaktiven verbundmaterial

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751657A (en) * 1985-07-08 1988-06-14 General Electric Company Method and apparatus for detecting axial cracks in rotors for rotating machinery
DE4229340C2 (de) * 1992-09-04 1998-10-01 Schenck Process Gmbh Verfahren zur Früherkennung eines Risses in einer rotierenden Welle
US20050156491A1 (en) * 2003-11-29 2005-07-21 Scott Walter G. Composite piezoelectric apparatus and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751657A (en) * 1985-07-08 1988-06-14 General Electric Company Method and apparatus for detecting axial cracks in rotors for rotating machinery
DE4229340C2 (de) * 1992-09-04 1998-10-01 Schenck Process Gmbh Verfahren zur Früherkennung eines Risses in einer rotierenden Welle
US20050156491A1 (en) * 2003-11-29 2005-07-21 Scott Walter G. Composite piezoelectric apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022268407A1 (de) * 2021-06-23 2022-12-29 Zf Friedrichshafen Ag Breitbandige bewegungssensorik für ein fahrzeug basierend auf einem elektroaktiven verbundmaterial

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