DE69623312T2

DE69623312T2 - Lager und Überwachungssystem für Lager

Info

Publication number: DE69623312T2
Application number: DE69623312T
Authority: DE
Inventors: Yehia El-Ibiary
Original assignee: Reliance Electric Industrial Co; Reliance Electric Co
Current assignee: Reliance Electric Co
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2016-11-06
Also published as: WO1997017599A1; AU7609596A; BR9612343A; DE69623312D1; EP0859948B1; CA2236717A1; AU726788B2; US6331823B1; EP0859948A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung und ein System zur Bewachung von Statusinformationen betreffend den Betrieb von Lagern.
Die verschiedenen Typen von Maschinen, welche generell in einer industriellen Einrichtung zu finden sind, verwenden häufig viele Lager, Untersetzungsgetriebe oder andere derartige mechanische Komponenten. Beispielsweise ist eine einzige Bandstraße häufig ausgestattet mit mehreren Steh- bzw. Flanschlagern zum Tragen von verschiedenen Drehwellen davon. Untersetzungsgetriebe oder andere Getriebe können verwendet werden zur Übertragung einer mechanischen Kraft auf die Maschine ausgehend von einem geeigneten Primärantrieb.
Der Status dieser mechanischen Komponenten wird häufig während eines Betriebs überwacht, um zu bestimmen, ob irgendeine Form eines korrigierenden Eingriffs erfolgen sollte. Beispielsweise kann die Temperatur eines Lagers überwacht werden, um das Auftreten einer Überhitzung zu vermindern. Es ist auch häufig erwünscht, die Drehzahl der Welle zu überwachen, an welcher das Lager angebracht ist, ebenso wie das Ausmaß, zu welchem das Lagergehäuse eine unerwünschte Schwingung erfährt. Zur Erleichterung einer derartigen Überwachung kann jede mechanische Komponente mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet sein.
Die durch die verschiedenen Sensoren vieler mechanischer Komponenten gelieferten Signalinformationen können an einer Zentralüberwachungssteuervorrichtung verarbeitet werden. In der Vergangenheit wurden jedoch dedizierte Übertragungsleitungen typischerweise für jeden dieser Sensoren vorgesehen. Folglich sind mehrere Übertragungsleitungen generell zwischen jeder der mechanischen Komponenten und der Zentralüberwachungseinrichtung verlaufen.
Infolge der Anzahl mechanischer Komponenten in einer typischen industriellen Einrichtung kann die Anzahl von Übertragungsleitungen, welche Signalinformationen zu der Zentralüberwachungssteuervorrichtung transportieren, sehr hoch werden. Daher ist es einzusehen, dass dieser Anordnungstyp häufig komplex und aufwändig ist.
Bekannte Überwachungssysteme für Lager sind in "Technisches Messen", Vol. 57, Nr. 1, Januar 1990, München, DE Seiten 18-22 (XP000094585), Hermann: "Gleitlagerüberwachung durch einfache Messung von Thermospannungen", und "Patent Abstracts of Japan", Vol. 14, Nr. 94 (P-1010), 21. Februar 1990 & JP-A 01 301 131, beschrieben.
Die vorliegende Erfindung sieht ein System zur Überwachung einer Vielzahl von Lagereinheiten in einer einzigen Einrichtung vor, wobei das System umfasst:
eine Vielzahl von Lagereinheiten, welche zu überwachen sind, wobei jede Lagereinheit davon mehrere Sensorvorrichtungen umfasst, die jeweils zum Erfassen einer jeweiligen unterschiedlichen ausgewählten Sensorinformation dienen;
eine Vielzahl von lokalen Sendern, welche jeweils zu der Vielzahl von Lagereinheiten gehören, wobei ein jeweiliger lokaler Sender davon in elektrischer Kommunikation mit den Sensorvorrichtungen einer dazugehörigen Lagereinheit steht, um die ausgewählte Sensorinformation zu empfangen, wobei jeder lokale Sender einen lokalen Anschluss mit einer vorbestimmten Steckergestaltung aufweist; und
einen Zentralüberwachungsprozessor in selektiver elektrischer Kommunikation mit jedem des jeweiligen lokalen Sensors, so dass eine ausgewählte Statusinformation betreffend die dazugehörige Lagereinheit zu vorbestimmten Zeiten an den Zentralüberwachungsprozessor geliefert wird.
Jeder der lokalen Sender kann eine eindeutige elektronische Kennung aufweisen, welche dazugehört, um eine Kommunikation mit dem Zentralüberwachungsprozessor zu erleichtern. In einem beispielhaften Aufbau dient der Zentralüberwachungsprozessor zum sequentiellen Abfragen der lokalen Sender über die jeweiligen elektronischen Kennungen.
Bei den vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispielen verbindet eine Busleitung die Vielzahl lokaler Sender und den Zentralüberwachungsprozessor miteinander, um eine elektrische Kommunikation zwischen diesen zu liefern. Vorzugsweise kann die Busleitung eine Hauptleitung und eine Vielzahl von Zweigleitungen umfassen, wobei die jeweiligen lokalen Sender mit den Zweigleitungen verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Lagervorrichtung zur Erleichterung einer Drehung einer Welle vor, wobei die Lagervorrichtung umfasst:
ein Lagergehäuse;
eine Lageranordnung, enthalten in dem Gehäuse und umfassend jeweilige ringartige Elemente, welche zu einer ringartigen Drehung fähig sind, wobei eines der ringartigen Elemente in Betrieb mit der Welle dreht;
mehrere Sensorvorrichtungen, angebracht in der Nähe des Gehäuses, wobei jede der mehreren Sensorvorrichtungen zum Erfassen eines jeweiligen unterschiedlichen Typs einer Sensorinformation betreffend die Lagervorrichtung dient; und
einen lokalen Sender mit einem Ausgangsanschluss, wobei der lokale Sender in elektrischer Kommunikation mit den mehreren Sensorvorrichtungen steht, um die Sensorinformation davon zu empfangen, und anschließend die ausgewählte Statusinformation an dem Ausgangsanschluss in einem vorbestimmten Format liefert.
Bei den vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispielen umfasst der lokale Sender eine Leiterplatte mit verschiedenen darauf montierten Komponenten. Die Leiterplatte kann fest mit dem Lagergehäuse verbunden sein, wie etwa durch ein Einlassen in eine daran angebrachte Abdeckung. In diesem Fall kann der Beschleunigungsmesser von dem Typ sein, welcher in einem Mikrochip integriert ist und direkt auf der Leiterplatte angebracht ist.
Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zur Überwachung einer Vielzahl von Lagereinheiten in einem Betrieb einer einzigen Einrichtung vor, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
(a) Vorsehen einer Vielzahl von Lagereinheiten, welche zu überwachen sind, wobei jede Lagereinheit davon eine Vielzahl von Sensorvorrichtungen umfasst, die jeweils derart arbeiten, dass sie einen verschiedenen Typ einer ausgewählten Statusinformation umfassen;
(b) Vorsehen für jede Lagereinheit eines jeweiligen lokalen Senders in elektrischer Kommunikation mit den mehreren Sensorvorrichtungen;
(c) Abtasten, mit dem lokalen Sender, einer ausgewählten Sensorinformation, wenn durch die mehreren Sensorvorrichtungen erfasst;
(d) Erzeugen, mit dem lokalen Sender, einer ausgewählten Statusinformation auf der Grundlage der ausgewählten Sensorinformation;
(e) elektronisches Abfragen jedes lokalen Senders, um die ausgewählte Statusinformation abzurufen; und
(f) reagierendes Liefern der ausgewählten Statusinformation von dem lokalen Sender.
In manchen Ausführungsbeispielen dient der lokale Sender zum Umwandeln der Sensorinformation in ein vorbestimmtes Format, welches von dem lokalen Sender als die Statusinformation geliefert werden kann. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der lokale Sender mindestens eine Anfangsanalyse der Sensorinformation durchführen, wobei die Statusinformation eine Verarbeitung der Sensorinformation darstellt.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch verschiedene Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Elemente, welche unten genauer beschrieben sind, geliefert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine vollständige und befähigende Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsform davon, für Fachleute auf diesem Gebiet ist in der übrigen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung genauer dargelegt. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Überwachung mechanischer Komponenten, welches erfindungsgemäß aufgebaut ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungemäß aufgebauten Lagervorrichtung;
Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht längs einer Linie 3- 3 von Fig. 2; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines lokalen Senders der vorliegenden Erfindung, verbunden mit einer Vielzahl von Sensorvorrichtungen.
Eine wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der vorliegenden Beschreibung und der Zeichnung beabsichtigt eine Bezeichnung derselben bzw. ähnlicher Einrichtungen bzw. Elemente der Erfindung.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Für Fachleute auf diesem Gebiet ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erörterung lediglich eine Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele ist und nicht beabsichtigt, breitere Aspekte der vorliegenden Erfindung einzuschränken, wobei die breiteren Aspekte in den beispielhaften Anordnungen verkörpert sind.
Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Überwachung mechanischer Komponenten ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. Wie dargestellt, umfasst das System einen Prozessor 10, welcher Überwachungs- und Steuerfunktionen für eine unbestimmte Anzahl mechanischer Komponenten liefert. Beispielsweise kann der Prozessor 10 Informationen finden, welche von den jeweiligen mechanischen Komponenten empfangen werden, um Diagnoseinformationen zu liefern. Diese Diagnoseinformationen können erhalten werden unter Verwendung von Techniken wie einer schnellen Fourier-Transformation (FFT), einer Tendenzlinienanalyse oder anderen geeigneten Analysetechniken.
In diesem Fall umfassen derartige mechanische Komponenten eine Vielzahl von Lageranordnungen 12 zusammen mit mehreren Untersetzungsgetrieben 14. Die Lager 12 und die Untersetzungsgetriebe 14 umfassen jeweils eine Vielzahl von Sensorvorrichtungen in Kommunikation mit einem jeweiligen lokalen Sender. Der lokale Sender liefert Statusinformationen betreffend den Betrieb der dazugehörigen mechanischen Komponenten an den Prozessor 10 in einem vorbestimmten Format. In den vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispielen werden derartige Informationen an den Prozessor 10 als ein serielles Wort übertragen, wobei Abschnitte des Worts für Informationen reserviert sein können, welche von spezifischen Sensoren empfangen werden.
Vorzugsweise hat jeder der lokalen Sender eine eindeutige elektronische Kennung bzw. Adresse. So kann der Prozessor 10 einen bestimmten lokalen Sender unter Verwendung dieser eindeutigen Kennung "abfragen". Wenn in dieser Weise abgefragt, kann der lokale Sender reagierend eine Statusinformation betreffend die dazugehörige mechanische Komponente liefern. Vorzugsweise fragt der Prozessor 10 die verschiedenen lokalen Sender gemäß einer vorbestimmten Reihenfolge ab.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine elektrische Kommunikation zwischen den lokalen Sendern und dem Prozessor 10 erreicht unter Verwendung einer Busstruktur mit einer Hauptleitung 16 und einer Vielzahl von Zweigleitungen 18. Die Zweigleitungen 18 sind jeweils mit Lagern 12 und Untersetzungsgetrieben 14, wie dargestellt, verbunden. Eine Verbindung zwischen den Zweigleitungen 18 und der Hauptleitung 16 wird erleichtert durch eine Vielzahl von T-Verbindungen 20.
Wie oben beschrieben, verwenden Anordnungen des Standes der Technik häufig eine dedizierte Übertragungsleitung für jeden zu einer bestimmten mechanischen Komponente gehörenden Sensor. Mit zunehmender Anzahl mechanischer Komponenten nimmt auch die Anzahl von Gesamtleitungen proportional zu. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel können jedoch mehr mechanische Vorrichtungen dem System hinzugefügt werden durch einfaches Vorsehen zusätzlicher Zweigleitungen 18. So ermöglicht der hier offenbarte Aufbau ein Liefern von Informationen an den Prozessor 10 in einer Weise, welche bequemer und effizienter ist.
Selbstverständlich sind die Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ebenso anwendbar auf Anordnungen, welche keinen "fest-verdrahteten" Bus verwenden. Beispielsweise erwägt die Erfindung Anordnungen, bei welchen die lokalen Sender Statusinformationen an den Prozessor 10 über Formen der Telemetrie, wie etwa Funkübertragung oder Infrarotübertragung, liefern.
Die Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau einer Lagervorrichtung, wie etwa Lager 12 von Fig. 1. Wie dargestellt, umfasst die Lagervorrichtung ein Gehäuse 22 mit einer Lageranordnung darin zum drehbaren Lagern einer Welle 24. In diesem Fall ist das Gehäuse 22 gestaltet als Stehlagergehäuse, welches auf einer feststehenden Oberfläche 26 angebracht ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass andere geeignete Gehäusegestaltungen, wie etwa Flanschgehäuse, ebenso benutzt werden können.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, umfasst die im Gehäuse 22 befindliche Lageranordnung einen ringförmigen Innenring 28, welcher in geeigneter Weise an der Welle 12 befestigt ist. Der Innenring 28 definiert eine Innenlaufbahn um die Außenumfangsfläche davon. Ein ringförmiger Außenring 30 ist ferner vorgesehen mit einer Außenlaufbahn gegenüber der Innenlaufbahn. Eine Vielzahl von Lagerelementen, wie etwa Lagerrollen 32, ist zwischen der Innenlaufbahn und der Außenlaufbahn angeordnet, um eine Relativbewegung zwischen den Ringelementen 28 und 30 zu erleichtern. Während Rollenlager dargestellt sind, ist es selbstverständlich, dass andere geeignete Typen von Lagerelementen, wie etwa Kugellager, ebenso zu diesem Zweck verwendet werden können.
In Abhängigkeit von den Anforderungen einer bestimmten Situation können verschiedene Techniken verwendet werden zum wirksamen Befestigen eines Innenringelements 28 an der Welle 12. Unter den Anordnungen, welche zu diesem Weck verwendet werden können, befinden sich verschiedene Kegeladapteranordnungen, Stellschraubenanordnungen, Exenterkranzklemmanordnungen und Anordnungen, welche einen geschlitzten Klemmkranz verwenden, der um eine Vielzahl von Klemmfingern angeordnet ist.
Der lokale Sender kann als eine einzelne Leiterplatte 34 mit verschiedenen darauf montierten Komponenten aufgebaut sein. Eine Abdeckung 36, in diesem Fall ein kleines Gehäuse, kann vorgesehen sein, um die Karte 34 während eines Betriebs zu schützen. Bei manchen beispielhaften Ausführungsbeispielen ist die Karte 34 in die Abdeckung 36 "eingelassen", um einen noch größeren Grad an Schutz zu erhalten. Anders ausgedrückt, kann die Karte 34 tatsächlich in ein Epoxid 38 oder eine andere geeignete Polymerverbindung eingebettet sein, welche den Innenhohlraum der Abdeckung 26 füllt. Die Abdeckung 36 kann an der Außenseite des Gehäuses 22 durch Schrauben 40 oder eine andere geeignete Befestigungseinrichtung angebracht sein.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, umfasst die Lagervorrichtung bei diesem Fall einen Drehzahlsensor 42, einen Temperatursensor 44 und einen Beschleunigungsmesser 46. Jeder dieser Sensoren befindet sich vorzugsweise innerhalb des Gehäuses 22 oder unter der Abdeckung 36, um eine relativ kompakte Anordnung, wie dargestellt, zu schaffen. Die Sensoren kommunizieren mit der Karte 34 über jeweilige zwischen diesen verlaufende Signalleitungen. Abhängig von den Anforderungen einer bestimmten Anwendung, können verschiedene andere Sensoren ebenso verwendet werden, welche mit der Karte 34 über jeweilige Signalleitungen kommunizieren, die gemeinsam mit 48 bezeichnet sind.
Wie dargestellt, kann der Drehzahlsensor 42 ein induktiver Sensor sein welcher Änderungen von dessen Induktanz erfasst, die während einer Drehung des Innenrings 28 erzeugt werden. Bei dem beispielhaften Aufbau kann eine Mutter bzw. ein Klemmkranz, verwendet zum Befestigen des Innenrings 28 an der Welle 24, ebenso als Erfassungselement dienen, von welchem der Sensor 42 lesen kann.
Wie dargestellt, kann der Temperatursensor 44 als Thermoelementsensor aufgebaut sein, welcher sich in einer in dem Gehäuse 22 definierten Aufnahmebohrung befindet. Der Aufbau eines derartigen Sensors ist genau beschrieben in US- Patent Nr. 5 433 525, ausgegeben am 18. Juli 1995 an den Erfinder der vorliegenden Erfindung, welches hierin durch Verweis enthalten ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Beschleunigungsmesser 45 von einem im Handel erhältlichen Typ sein, welcher als getrennte Einheit aufgebaut ist. Diese Einheit kann, ebenso wie die Karte 34, in die Abdeckung 36 zum Schutz eingelassen sein. Der Beschleunigungsmesser 46 enthält eine bewegbare Masse, welche auf eine Schwingungsbewegung des Gehäuses 25 reagiert und ein analoges Ausgangssignal erzeugt. So kann eine Schwingung einer Lagervorrichtung erfasst werden. Ein geeigneter Beschleunigungsmesser für diesen Zweck ist das Modell Nr. 327MII, vertrieben durch IMI von Depew, New York.
Wie oben beschrieben, empfängt die auf der Karte 34 angeordnete Schaltungsanordnung Sensorinformationen und liefert anschließend Statusinformationen an den externen Prozessor. Die Statusinformationen können in einem seriellen digitalen Format übertragen werden, in welchem Abschnitte eines digitalen Wortes den jeweiligen Sensoren entsprechen. Bei manchen Ausführungsbeispielen können die Statusinformationen tatsächliche Sensorinformationen darstellen.
Beispielsweise sei ein digitales Wort mit einer Länge von vierundsechzig (64) Bits betrachtet. In diesem Fall können acht (8) Bits jeweils für Informationen von jedem des Drehzahlsensors 42, des Temperatursensors 44 und des Beschleunigungsmessers 46 reserviert sein. Der Rest des Worts wird verwendet zur Kennung und für das Übertragungsprotokoll sowie zum Prüfen der Übertragung.
In anderen Ausführungsbeispielen kann der lokale Sender mindestens eine Anfangsanalyse der Sensorinformationen durchführen. In diesem Fall stellen die Statusinformationen eine verarbeitete Version der Sensorinformationen dar. Als ein Beispiel kann der lokale Prozessor eine FFT bezüglich der Sensorinformationen durchführen, um eine Form von Diagnosedaten an den Zentralprozessor zu liefern. Weitere geeignete Analysetechniken, wie etwa eine Tendenzlinienanalyse, kann ebenfalls zu diesem Zweck verwendet werden.
Die Karte 34 liefert ein digitales Wort mit den Statusinformationen an einen lokalen Anschluss 49. Wie dargestellt, ist die Zweigleitung 18 mit einem Anschluss 49 verbunden, wodurch eine elektrische Kommunikation mit dem Prozessor 10 aufgebaut ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anschluss 49 ein Anschluss mit fünf (5) Anschlussstiften entsprechend den fünf (5) Leitungen, welche der Gesamtbus umfasst. Vorzugsweise ist der Anschluss 49 derart aufgebaut, dass die Zweigleitung 18 je nach Wunsch einfach angeschlossen bzw. gelöst werden kann.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, dienen zwei der fünf (5) Leitungen im Bus zum Übertragen von Signalinformationen zwischen der Karte 34 und dem Prozessor 10. Derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele verwenden das CAN-Protokoll (CAN: Controller Area Network) zu diesem Zweck, da es generell eine längere Distanzübertragung als andere Protokolle, wie etwa RS- 232, ermöglicht. Zwei andere Leitungen liefern eine Betriebsspannung für die Schaltungskomponenten, beispielsweise +24 VDC schwebend, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel. Die fünfte Leitung liefern die Gehäusemasse (GND).
Die Karte 34 umfasst einen auf der Platine befindlichen Mikroprozessor 50 zum Erkennen der externen Abfrage und Liefern des gewünschten seriellen Ausgangssignals. Das Ausgangssignal mancher Sensoren, wie etwa des Drehzahlsensors 42, kann direkt an den Mikroprozessor 50 geliefert werden. Bei anderen Sensoren kann es angemessen sein, einen getrennten Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) vorzusehen. Beispielsweise werden die Ausgangssignale des Temperatursensors 44 und des Beschleunigungsmessers 46 in diesem Falle an jeweilige A/D-Wandler 52 und 54 geliefert. Die Wandler 52 und 54 wiederum liefern ein entsprechendes digitales Ausgangssignal an den Mikroprozessor 50. Es sei jedoch darauf hingewiesen, das manche geeignete Mikroprozessoren einen oder mehr interne A/D-Wandler aufweisen können.
Typische Beschleunigungsmessvorrichtungen, wie etwa der Beschleunigungsmesser 46, verwenden häufig eine externe Leistungsversorgungsschaltung. Erfindungsgemäß kann diese Versorgungsschaltung direkt auf der Karte 34, wie an 56 dargestellt, angebracht sein. Außerdem kann bei manchen alternativen Ausführungsbeispielen der Beschleunigungsmesser selbst auf der Karte 34 angebracht sein. Genauer wurden neuerlich Beschleunigungsmesser entwickelt, welche in einem Mikrochip integriert sind. Ein derartiger "Mikromaschinen"- Beschleunigungsmesser ist schematisch bei 58 dargestellt.
Andere Sensoren, welche mit dem Mikroprozessor 50 verbunden werden können, liefern ein Ein/Aus-Ausgangssignal. Anders ausgedrückt, sind die Vorrichtung derart gestaltet, dass sie einen Zustand (entweder ausgehend von einem normal offen Zustand oder einem normal geschlossenen Zustand) ändern, wenn der betreffende Parameter eine vorbestimmte Schwelle überschreitet. Beispiele derartiger Sensoren umfassen einen Temperaturschalter 60 und einen Annäherungsschalter 62. Eine bevorzugte Anordnung des Temperaturschalters 60 ist im U.S.- Patent Nr. 5 439 296, ausgegeben am 8. Augurs 1995 an den Erfinder der vorliegenden Erfindung und hierin durch Verweis enthalten, dargestellt.
Ein anderer Sensor, welcher ein Ein/Aus-Signal liefert, ist ein Druckschalter 64. Generell wird ein Druckschalter nicht mit einem Lager verwendet werden, jedoch kann er in einem Untersetzungsgetriebe eingebaut sein. Der Druckschalter 64 dient zum Erfassen, ob der Druck im Innern des Untersetzungsgetriebes einen vorbestimmten Wert überschreitet, was anzeigt, dass der Entlüfter verstopft ist.
Während bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, dass Abwandlungen und Änderungen von Fachleuten auf diesem Gebiet daran vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der beiliegenden Ansprüche abzuweichen. Beispielsweise kann der Begriff "mechanische Komponenten", welcher hier verwendet wird, eine Vielfalt von mechanischen und elektromechanischen, einschließlich Motoren, umfassen. Es ist ferner selbstverständlich, dass Aspekte der verschiedenen Ausführungsbeispiele sowohl vollständig als auch teilweise wechselseitig austauschbar sind. Außerdem erkennen Fachleute auf diesem Gebiet, das die vorhergehende Beschreibung lediglich Beispielcharakter besitzt und nicht beabsichtigt, die Erfindung, dargelegt in den beiliegenden Ansprüchen, einzuschränken.

Claims

1. System zur Überwachung einer Vielzahl von Lagereinheiten in einer einzigen Einrichtung, wobei das System umfasst:

eine Vielzahl von Lagereinheiten (12), welche zu überwachen sind, wobei jede Lagereinheit davon mehrere Sensorvorrichtungen (42, 44, 46) umfasst, die jeweils zum Erfassen einer jeweiligen unterschiedlichen ausgewählten Sensorinformation dienen;

eine Vielzahl von lokalen Sendern (34), welche jeweils zu der Vielzahl von Lagereinheiten gehören, wobei ein jeweiliger lokaler Sender davon in elektrischer Kommunikation mit den Sensorvorrichtungen einer dazugehörigen Lagereinheit steht, um die ausgewählte Sensorinformation zu empfangen, wobei jeder lokale Sender einen lokalen Anschluss (49) mit einer vorbestimmten Steckergestaltung aufweist; und

einen Zentralüberwachungsprozessor (10) in selektiver elektrischer Kommunikation mit jedem der jeweiligen lokalen Sensoren, so dass eine ausgewählte Statusinformation betreffend die dazugehörige Lagereinheit zu vorbestimmten Zeiten an den Zentralüberwachungsprozessor geliefert wird.

2. System nach Anspruch 1, wobei jeder jeweilige lokale Sender (34) eine eindeutige elektronische Kennung, welche zu diesem gehört, aufweist, um eine Kommunikation mit dem Zentralüberwachungsprozessor (10) zu erleichtern.

3. System nach Anspruch 2, wobei jeder jeweilige lokale Sender (34) dazu dient, die ausgewählte Statusinformation über ein serielles digitales Format an den Zentralüberwachungsprozessor (10) zu liefern.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder der jeweiligen lokalen Sender (34) dazu dient, die ausgewählte Statusinformation gemäß einem vorbestimmten seriellen Protokoll an den Zentralüberwachungsprozessor (10) zu senden.

5. System nach Anspruch 4, wobei eine erste Sensorvorrichtung von jeder Lagereinheit (12) ein Wellendrehzahlsensor (42) ist, eine zweite Sensorvorrichtung dieser Lagereinheit ein Beschleunigungsmesser (46) ist und eine dritte Sensorvorrichtung dieser Lagereinheit ein Temperatursensor (44) ist.

6. System nach Anspruch 2, wobei der Zentralüberwachungsprozessor (10) zum sequentiellen Abfragen der jeweiligen lokalen Sender (34) über die eindeutige elektronische Kennung dient.

7. System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Busleitung (16, 18), welche die Vielzahl von lokalen Sendern (34) und den Zentralüberwachungsprozessor (10) miteinander verbindet, um eine elektrische Kommunikation zwischen diesen zu ermöglichen.

8. System nach Anspruch 7, wobei die Busleitung eine Hauptleitung (16) und eine Vielzahl von Zweigleitungen (18) umfasst, wobei die Vielzahl von lokalen Sendern (34) jeweils mit der Vielzahl von Zweigleitungen verbunden ist.

9. System nach Anspruch 8, wobei jeder jeweilige lokale Sender (34) zum Senden der ausgewählten Statusinformation an den Zentralüberwachungsprozessor (10) über ein serielles digitales Format dient.

10. System nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Lagereinheiten (12) mindestens eine Untersetzungsgetriebevorrichtung umfasst.

11. Lagervorrichtung zur Erleichterung einer Drehung einer Welle (24), wobei die Lagervorrichtung umfasst:

ein Lagergehäuse (22);

eine Lageranordnung (12), enthalten in dem Gehäuse und umfassend jeweilige ringartige Elemente (28, 30), welche zu einer ringartigen Drehung fähig sind, wobei eines der ringartigen Elemente in Betrieb mit der Welle dreht;

mehrere Sensorvorrichtungen (42, 44, 46), angebracht in der Nähe des Gehäuses, wobei jede der mehreren Sensorvorrichtungen zum Erfassen eines jeweiligen unterschiedlichen Typs einer Sensorinformation betreffend die Lagervorrichtung dient; und

einen lokalen Sender (34) mit einem Ausgangsanschluss (49), wobei der lokale Sender in elektrischer Kommunikation mit den mehreren Sensorvorrichtungen steht, um die Sensorinformation davon zu empfangen, und anschließend die ausgewählte Statusinformation an dem Ausgangsanschluss in einem vorbestimmten Format liefert.

12. Lagervorrichtung nach Anspruch 11, wobei der lokale Sender (34) eine eindeutige elektronische Kennung, welche zu diesem gehört, aufweist, um die Kommunikation mit einem externen Prozessor zu erleichtern.

13. Lagervorrichtung nach Anspruch 12, wobei der lokale Sender (34) zum Liefern der Statusinformation von dem Ausgangsport (49) über ein serielles digitales Format dient.

14. Lagervorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Statusinformation die Sensorinformation, eingebettet in einen seriellen digitalen Port, umfasst.

15. Lagervorrichtung nach Anspruch 14, wobei vorbestimmte Abstände des seriellen digitalen Ports Informationen darstellen, welche von jeweiligen Sensorvorrichtungen der Vielzahl von Sensorvorrichtungen (42, 44, 46) empfangen werden.

16. Lagervorrichtung nach Anspruch 13, wobei der lokale Sender (34) zum Analysieren der Sensorinformationen und Liefern von verarbeiteten Daten innerhalb der Statusinformation dient.

17. Lagervorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine erste der mehreren Sensorvorrichtungen ein Wellendrehzahlsensor (42) ist, eine zweite der mehreren Sensorvorrichtungen ein Beschleunigungsmesser (46) ist und eine dritte der mehrerer Sensorvorrichtungen ein Temperaturmesser (44) ist.

18. Lagervorrichtung nach Anspruch 11, wobei der lokale Sender eine Leiterplatte (34) mit verschiedenen darauf montierten Komponenten umfasst, wobei die Leiterplatte fest mit dem Lagergehäuse (22) verbunden ist.

19. Lagervorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Leiterplatte (34) in eine Abdeckung (36) eingelassen ist, welche an dem Lagergehäuse (22) angebracht ist.

20. Lagervorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Vielzahl von Sensorvorrichtungen einen Beschleunigungsmesser (46), angebracht auf der Leiterplatte (34) umfasst.

21. Lagervorrichtung nach Anspruch 20, wobei der Beschleunigungsmesser (46) von dem Typ ist, welcher in einem Mikrochip integriert ist.

22. Verfahren zur Überwachung einer Vielzahl von Lagereinheiten (12) in Betrieb in einer einzigen Einrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

(a) Vorsehen einer Vielzahl von Lagereinheiten, welche zu überwachen sind, wobei jede Lagereinheit davon eine Vielzahl von Sensorvorrichtungen (42, 44, 46) umfasst, die jeweils derart arbeiten, dass sie einen verschiedenen Typ einer ausgewählten Statusinformation umfassen;

(b) Vorsehen für jede Lagereinheit eines jeweiligen lokalen Senders (34) in elektrischer Kommunikation mit den mehreren Sensorvorrichtungen;

(c) Abtasten, mit dem lokalen Sender, einer ausgewählter Sensorinformation, wenn durch die mehreren Sensorvorrichtungen erfasst;

(d) Erzeugen, mit dem lokalen Sender, einer ausgewählten Statusinformation auf der Grundlage der ausgewählten Sensorinformation;

(e) elektronisches Abfragen jedes lokalen Senders, um die ausgewählte Statusinformation abzurufen; und

(f) reagierendes Liefern der ausgewählten Statusinformation von dem lokalen Sender.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei ein Schritt (d) mindestens eine Teilumwandlung mit dem lokalen Sender (34) der ausgewählten Sensorinformation in ein vorbestimmtes Format zur Erzeugung der ausgewählten Statusinformation umfasst.

24. Verfahren nach Anspruch 22, wobei ein Schritt (d) ein Analysieren der ausgewählten Sensorinformation zur Erzeugung der ausgewählten Statusinformation umfasst.

25. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die ausgewählte Statusinformation von dem lokalen Sender (34) in einem seriellen digitalen Format geliefert wird.

26. Verfahren nach Anspruch 22, wobei eine erste der mehreren Sensorvorrichtungen ein Wellendrehzahlsensor (42) ist, eine zweite der mehreren Sensorvorrichtungen ein Beschleunigungsmesser (46) ist und eine dritte der mehrerer Sensorvorrichtungen ein Temperaturmesser (44) ist.

27. Verfahren nach Anspruch 22, wobei der lokale Sender (34) in Schritt (e) unter Verwendung einer zuvor diesem zugewiesenen elektronisch abgefragt wird.