EP4767424A1 - Einheit zur datenerfassung und -verarbeitung für einen elektromotor einer maschine, elektromotor und maschine hiermit - Google Patents

Einheit zur datenerfassung und -verarbeitung für einen elektromotor einer maschine, elektromotor und maschine hiermit

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EP4767424A1
EP4767424A1 EP24776139.8A EP24776139A EP4767424A1 EP 4767424 A1 EP4767424 A1 EP 4767424A1 EP 24776139 A EP24776139 A EP 24776139A EP 4767424 A1 EP4767424 A1 EP 4767424A1
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machine
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Jens FALKER
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung (14) für einen Elektromotor (2) einer Maschine (1 ), einen Elektromotor (2) und eine Maschine (1 ). Die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung (14) weist auf: mindestens eine analoge Eingangsschnittstelle (16) zur Verbindung mit in dem Elektromotor (2) integrierten Sensoren (9, 10, 11, 13); mindestens eine digitale Eingangsschnittstelle (17) zur Verbindung mit in dem Elektromotor (2) integrierten Sensoren (12) oder Funktionseinheiten; eine elektronische Rechen- und Speichereinheit (18) zum Speichern und Verarbeiten der über die Eingangsschnittstellen (16, 17) zur Verfügung gestellten Daten; eine Ausgangsschnittstelle (20) zur Ausgabe der gespeicherten und/oder der verarbeiteten Daten; und ein Gehäuse, in dem die Eingangsschnittstellen (16, 17), die elektronische Rechen- und Speichereinheit (18) sowie die Ausgangsschnittstelle (20) untergebracht sind.

Description

Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung für einen Elektromotor einer Maschine, Elektromotor und Maschine hiermit
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung für einen Elektromotor einer Maschine, einen Elektromotor und eine Maschine.
Elektromotoren sind weitverbreitete Untereinheiten von Maschinen bzw.
Anlagen (z.B. Werkzeugmaschinen, Verpackungsmaschinen, Druckluftkompressoren, Druckmaschinen, Anlagen für die Fördertechnik, Anlagen zur Herstellung von Lebensmitteln, Zentrifugen, ... ). Typischerweise weisen die Maschinen selbst eine Maschinensteuerung auf, die auch mit den in der Maschine verbauten Elektromotoren kommunizieren kann. Als Stand der Technik sind Elektromotoren für Maschinen bekannt, die zur Ansteuerung des Elektromotors selbst und zur Erfassung von Sensordaten des Elektromotors (z.B. Temperatur eines Motorlagers, Motortemperatur, Drehzahl) über Kabelverbindungen mit der Maschinensteuerung der Maschine verbunden sind. Bei einer steigenden Anzahl von Sensoren in dem Elektromotor führt dies jedoch zu einem erhöhten Platzbedarf und komplexen Kabelführungen. Außerdem steigt die Menge an zu übertragenden Daten an, sodass die Arbeitsbelastung der Maschinensteuerung ebenfalls ansteigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders vorteilhafte Verbindungsmöglichkeit zur Übertragung von Daten zwischen einem Elektromotor und einer Maschinensteuerung einer Maschine zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen beschrieben. Die erfindungsgemäße Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung für einen Elektromotor einer Maschine weist mindestens eine analoge Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit in dem Elektromotor integrierten Sensoren, mindestens eine digitale Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit in dem Elektromotor integrierten Sensoren oder Funktionseinheiten (z.B. eine Löseeinheit zum Lösen eines in einen Antriebselektromotor einer Werkzeugmaschine eingespannten Werkzeugs), eine elektronische Rechen- und Speichereinheit zum Speichern und Verarbeiten der über die Eingangsschnittstellen zur Verfügung gestellten Daten, eine Ausgangsschnittstelle zur Ausgabe der gespeicherten und/oder der verarbeiteten Daten und ein Gehäuse, in dem die Eingangsschnittstellen, die elektronische Rechen- und Speichereinheit sowie die Ausgangsschnittstelle untergebracht sind, auf.
Durch eine derartige Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung ist eine besonders vorteilhafte Verbindungsmöglichkeit zur Übertragung von Daten zwischen einem Elektromotor der Maschine und einer Maschinensteuerung der Maschine möglich. So werden die von den Sensoren und/oder den Funktionseinheiten des Elektromotors erzeugten Daten zentral in dieser Einheit zusammengeführt und gebündelt - nämlich über die Ausgangsschnittstelle - an die Maschinensteuerung der Maschine weitergeleitet. Die nötigen Schnittstellen zwischen dem Elektromotor und der Maschinensteuerung werden dadurch vereinfacht bzw. reduziert. Die benötigten Kabelverbindungen verringern sich entsprechend und der Platzbedarf reduziert sich. Des Weiteren kann in der elektronische Rechen- und Speichereinheit eine Speicherung und/oder eine Weiterverarbeitung der empfangenen Daten erfolgen. Auf diese Weise kann die Datenmenge, die zur Maschinensteuerung übertragen werden muss, reduziert werden. Durch die Unterbringung der Eingangsschnittstellen, der elektronischen Rechen- und Speichereinheit sowie der Ausgangsschnittstelle in einem Gehäuse sind die oben genannten Elemente vor mechanischer Einwirkung geschützt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse als hohlzylindrisches Gehäuse ausgebildet. Der benötigte Platzbedarf wird auf diese Weise weiter reduziert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in dem Gehäuse ferner ein weiterer Sensor, insbesondere ein Vibrationssensor mit drei Messachsen, angeordnet, dessen Sensordaten ebenfalls von der elektronischen Rechen- und Speichereinheit gespeichert und/oder verarbeitet werden. Ist der weitere Sensor als Vibrationssensor ausgebildet, können zum einen Vibrationen des Elektromotors während des Betriebs aufgezeichnet und/oder überwacht und zum anderen auch Erschütterungen des Elektromotors im ausgebauten Zustand (z.B. während des Transports des Elektromotors) detektiert werden. Auch ist es möglich, Vibrationen bzw. Erschütterungen der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung selbst zu detektieren.
In vorteilhafter Weise ist das Gehäuse mittels einer Flanschverbindung mit dem Elektromotor verbunden. Dadurch ist eine besonders lagestabile Verbindung möglich. Ist die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung mit einem Vibrationssensor ausgestattet, ist die Flanschverbindung besonders vorteilhaft, da auf diese Weise sichergestellt ist, dass Vibrationen, die in dem Elektromotor entstehen, zuverlässig an die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung übertragen und dort durch den Vibrationssensor detektiert werden können.
Des Weiteren können die Eingangsschnittstellen im Bereich einer Grundfläche des hohlzylindrischen Gehäuses und die Ausgangsschnittstelle im Bereich einer Grundfläche des hohlzylindrischen Gehäuses in einer Vergussmasse eingebettet sein. Ist die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung mit einem Sensor ausgestattet, ist auch dieser in vorteilhafter Weise in eine Vergussmasse eingebettet. Durch das Einbetten ist eine besonders lagestabile Positionierung der Elemente gegeben. Auch ist sichergestellt, dass der Sensor der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung zuverlässig arbeiten kann. Ist dieser Sensor beispielsweise als Vibrationssensor ausgebildet, können durch die Einbettung in die Vergussmasse Vibrationen zuverlässig an den Vibrationssensor übertragen werden, was zu besonders exakten Messergebnissen führt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht das Gehäuse aus Metall, insbesondere aus Edelstahl. Auf diese Weise kann ein besonders robuster und langlebiger Schutz vor mechanischen Einwirkungen erreicht werden.
Die Ausgangsschnittstelle kann als bidirektionale Schnittstelle, insbesondere als Schnittstelle nach dem IO-Link-Standard, ausgebildet sein. Auf diese Weise ist nicht nur die Datenübertragung von dem Elektromotor in Richtung der Maschinensteuerung möglich, sondern auch eine Datenübertragung von der Maschinensteuerung in Richtung des Elektromotors. Damit wird die Funktionalität der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung weiter erhöht und der Bedarf an weiteren Schnittstellen zwischen dem Antriebsmotor und der Maschinensteuerung verringert sich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung derart eingerichtet, dass sie über die bidirektionale Kommunikationsverbindung Daten von der Maschinensteuerung empfängt und die elektronische Rechen- und Speichereinheit ist dazu eingerichtet, das Speichern und Verarbeiten der über die Eingangsschnittstellen zur Verfügung gestellten Daten und/oder der Sensordaten des im Gehäuse angeordneten Sensors in Abhängigkeit von den über die bidirektionale Kommunikationsverbindung empfangenen Daten auszuführen. Mit anderen Worten besitzt die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung eine Rückkopplungsfunktion derart, dass in Abhängigkeit von der Maschinenart, mit der die Einheit über die bidirektionale Kommunikationsverbindung verbunden ist, die Art und Weise, wie die über die Eingangsschnittstellen zur Verfügung gestellten Daten und/oder der Sensordaten des im Gehäuse angeordneten Sensors gespeichert bzw. verarbeitet werden, angepasst wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die elektronische Rechen- und Speichereinheit dazu eingerichtet, außerdem zum einen statische Daten und/oder Betriebsdaten des Elektromotors zu speichern und/oder zu verarbeiten und zum anderen die gespeicherten und/oder verarbeiteten Daten mit Grenzwerten zu vergleichen und, wenn einer der Grenzwerte erreicht ist, eine Warnmeldung auszugeben . Auf diese Weise kann die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung flexibel eingesetzt werden und die ermittelten/verarbeiteten Daten ggf. weiterleiten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung ferner eine Aktualisierungseinheit auf, die ausgebildet ist, die in der elektronischen Rechen- und Speichereinheit gespeicherten statischen Daten und/oder Betriebsdaten des Antriebsmotors zu modifizieren.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor für eine Maschine sowie eine Maschine mit einer besonders vorteilhaften Verbindungsmöglichkeit zur Übertragung von Daten zwischen dem Elektromotor und einer Maschinensteuerung der Maschine anzubieten.
Der erfindungsgemäße Elektromotor für eine Maschine weist eine Motorwelle, einen Motorgrundkörper, in dem die Motorwelle drehbar gelagert ist, mindestens einen Sensor zur Detektion einer Sensorgröße (z.B.
Temperatur, Drehzahl) des Elektromotors und die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung auf, wobei eine der Eingangsschnittstellen mit dem Sensor zur Detektion der Sensorgröße des Elektromotors verbunden ist.
In vorteilhafter Weise weist die Motorspindel noch eine Mehrzahl weiterer Sensoren und/oder Funktionseinheiten auf, insbesondere Temperatursensoren zur Bestimmung der Temperaturen eines oder mehrerer Motorlager, einer Statortemperatur, einer Rotortemperatur oder einer Temperatur eines Kühlmittels des Elektromotors sowie Sensoren/Funktionseinheiten zur Bestimmung einer Position, zur Bestimmung einer axialen Verlagerung von Motorkomponenten, zur Überwachung einer Plananlage, zur Überwachung und zum Lösen eines mit dem Elektromotor verbundenen Werkzeugs, zur Bestimmung einer Drehzahl und/oder eines Drehwinkels der Motorwelle, zur Bestimmung und Überwachung eines Hydraulikdrucks. Diese Sensoren und/oder Funktionseinheiten sind mit der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung verbunden, sodass durch deren elektronische Rechen- und Speichereinheit ein Speichern und/oder Verarbeiten der von diesen über die Eingangsschnittstellen zur Verfügung gestellten Daten erfolgen kann.
Die erfindungsgemäße Maschine weist den Elektromotor, die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung und eine Maschinensteuerung auf. Eine bidirektionale Kommunikationsverbindung, insbesondere eine Kommunikationsverbindung nach dem IO-Link-Standard, verbindet die Maschinensteuerung und die Ausgangsschnittstelle der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungsfiguren weiter erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Maschine mit Maschinensteuerung und Elektromotor, an dem eine Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung angeflanscht ist;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung aus Fig. 1 ; und
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung aus Fig. 1 sowie deren Zusammenwirkung mit weiteren Einheiten des Elektromotors und der Maschinensteuerung der Maschine.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Maschine 1. Die Maschine 1 weist einen Elektromotor 2 auf. Bei diesem Elektromotor 2 kann es sich beispielsweise um einen Antriebsmotor oder einen Stellmotor handeln. Der Elektromotor 2 weist eine Motorwelle 3 auf, die stirnseitig beispielsweise mit einem Getriebe oder einer Aufnahme für ein Werkzeug (z.B. Bohr- oder Fräswerkzeug) versehen sein kann. Die Motorwelle 3 ist über Lager 4 und 5 drehbar in einem Motorgrundkörper 6 gelagert. Des Weiteren weist der Elektromotor 2 einen an der Motorwelle 3 angeordneten Rotor 7 und einen im Motorgrundkörper 6 angeordneten Stator 8 zum Antrieb der Motorwelle 3 auf.
Die Motorspindel 1 ist ferner mit einem ersten Temperatursensor 9 zur Detektion der Temperatur des Lagers 4, einen zweiten Temperatursensor 10 zur Detektion der Temperatur des Lagers 5, einen dritten Temperatursensor 11 zur Detektion der Temperatur des Stators 8 und einen vierten Temperatursensor 12 zur Detektion der Temperatur des durch den Elektromotor 2 fließenden Kühlmittels ausgestattet. Ein Drehzahlsensor 13 dient zur Detektion der Drehzahl und/oder des Drehwinkels der Motorwelle 3. Die Temperatursensoren 9, 10, 11 , 12 sowie der Drehzahlsensor 13 sind Beispiele für Sensoren zur Detektion einer Sensorgröße des Elektromotors 2. Eine Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 ist an den Motorgrundkörper 6 über eine Flanschverbindung 15 angeflanscht. Die Temperatursensoren 9 bis 12 sowie der Drehzahlsensor 13 sind über Signalleitungen (in Fig. 1 gestrichelt dargestellt) mit der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 verbunden, sodass eine Datenkommunikation zwischen diesen Elementen erfolgen kann.
Fig. 2 und Fig. 3 beschreiben die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 näher. Die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 weist eine Mehrzahl von analogen Eingangsschnittstellen 16 und digitalen Eingangsschnittstellen 17 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die digitalen Eingangsschnittstellen 17 als Schnittstellen nach dem RS485- Standard ausgebildet. Durch diese Eingangsschnittstellen 16 und 17 sind die Temperatursensoren 9 bis 12 sowie der Drehzahlsensor 13 mit der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 verbunden.
Die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 weist außerdem eine elektronische Rechen- und Speichereinheit 18 zum Speichern und Verarbeiten der über die Eingangsschnittstellen 16 und 17 zur Verfügung gestellten Daten, einen Vibrationssensor 19 sowie eine Ausgangsschnittstelle 20 auf. Der Vibrationssensor 19 ist ein Beispiel für einen im Gehäuse angeordneten Sensor.
Der Vibrationssensor 19 ist mit der Rechen- und Speichereinheit 18 verbunden, sodass dessen Sensordaten der Rechen- und Speichereinheit 18 gespeichert und/oder verarbeitet werden können.
Die Ausgangsschnittstelle 20 ist als bidirektionale digitale Schnittstelle ausgebildet und dient der Ausgabe der durch die Rechen- und Speichereinheit 18 gespeicherten und/oder der verarbeiteten Daten über eine bidirektionale Kommunikationsverbindung 22 an eine Maschinensteuerung 21 der Maschine 1 und dem Empfang von Daten, die von der Maschinensteuerung 21 an die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 gesendet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ausgangsschnittstelle 20 als Schnittstelle nach dem IO-Link-Standard ausgebildet.
Die oben beschriebenen Elemente der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 sind in einem hohlzylindrischen Gehäuse aus Edelstahl untergebracht. Die Eingangsschnittstellen 16 und 17 sind hierbei im Bereich einer Grundfläche des Gehäuses in eine Vergussmasse eingebettet. Die Ausgangsschnittstelle 20 ist im Bereich einer Deckfläche des Gehäuses - also einem den Eingangsschnittstellen 16 und 17 gegenüberliegenden Bereich - in eine Vergussmasse eingebettet. Auch der Vibrationssensor 19 und die Rechen- und Speichereinheit 18 sind in eine Vergussmasse eingebettet.
Die von den Sensoren - im Ausführungsbeispiel die Bezugszeichen 9, 10, 11 , 12, 13 - und/oder den Funktionseinheiten des Elektromotors 2 generierten Daten werden über die Eingangsschnittstellen 16, 17 der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 zugeführt. Dort werden diese - wie auch die Daten des Vibrationssensors 19 - durch die Rechen- und Speichereinheit 18 gespeichert und weiterverarbeitet. Insbesondere speichert die Rechen- und Speichereinheit 18 sowohl statische Daten (z.B. Kennnummern, Informationen über Aufstellort oder Betreiber) des Elektromotors 2 und/oder der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14, als auch Betriebsdaten (z.B. Status, Temperatur, Drehzahl, Spannzustand, Betriebsstunden) des Elektromotors 2 und/oder der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14. Diese Daten werden von der Rechen- und Speichereinheit 18 auch weiterverarbeitet, gegebenenfalls auch durch geeignete Verfahren komprimiert und/oder in eine darstellbare Form (z.B. Histogramme) gebracht.
Auch können in der Rechen- und Speichereinheit 18 Grenz- oder Warnwerte für bestimmte Parameter (z.B. Temperaturgrenzwerte, Vibrationsgrenzwerte, Drehzahlgrenzwerte) gespeichert sein und die Rechen- und Speichereinheit 18 kann derart programmiert sein, dass diese die gespeicherten und/oder verarbeiteten Daten mit den Grenz- oder Warnwerten vergleicht und, wenn einer der Grenz- oder Warnwerte erreicht wird, eine Warnmeldung ausgibt.
Schließlich erfolgt die Ausgabe der gespeicherten und/oder verarbeiteten Daten über die Ausgangsschnittstelle 20 und die Kommunikationsverbindung 22 an die Maschinensteuerung 21 der Maschine 1 .
Die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 weist ferner eine weitere Schnittstelle 23 zur Übertragung der gespeicherten und/oder verarbeiteten Daten nach außerhalb der Maschinensteuerung 21 auf. Auf diese Weise können die Daten der Motorspindel 1 unter Umgehung der Maschinensteuerung 21 direkt weiterübertragen werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Sensoren 9, 10, 11 und 13 der Motorspindel 1 über analoge Eingangsschnittstellen 16 mit der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 verbunden, während der Sensor 12 über die digitale Eingangsschnittstellen 17 mit der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 verbunden ist. Es ist jedoch auch möglich alle oder einige der Sensoren 9, 10, 11 und 13 über digitale Eingangsschnittstellen 17 mit der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 zu verbinden. In den Figuren nicht explizit dargestellt ist eine Aktualisierungseinheit. Die Aktualisierungseinheit ist ausgebildet, die in der Rechen- und Speichereinheit 18 gespeicherten statische Daten (z.B. Kennnummern, Informationen über Aufstellort oder Betreiber) des Elektromotors 2 bei Bedarf zu modifizieren, insbesondere die dort gespeicherten Daten durch aktuellere statische Daten zu ersetzen. Hierfür kann die Aktualisierungseinheit mittels Fernzugriff über ein Kommunikationsnetzwerk (drahtgebunden oder drahtlos) auf die Rechen- und Speichereinheit 18 zugreifen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die digitalen Eingangsschnittstellen 17 als Schnittstellen nach dem RS485-Standard ausgebildet. Es ist jedoch auch möglichen, einige oder alle Eingangsschnittstellen 17 als Schnittstellen nach einem anderen Standard auszubilden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Maschine 1 einen Elektromotor 2 auf. Es ist jedoch auch möglich, dass die Maschine 1 mehrere Elektromotoren 2 aufweist, wobei jedem Elektromotor 2 jeweils eine separate Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung 14 zugeordnet ist.
BEZUGSZEICHENLISTE Maschine
2 Elektromotor
3 Motorwelle
4, 5 Lager
6 Motorgrundkörper
7 Rotor
8 Stator , 10, 11 , 12 Temperatursensor
13 Drehzahlsensor
14 Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung
15 Flanschverbindung
16 Analoge Eingangsschnittstellen
17 Digitale Eingangsschnittstellen
18 elektronische Rechen- und Speichereinheit
19 Vibrationssensor
20 Ausgangsschnittstelle
21 Maschinensteuerung der Maschine
22 Kommunikationsverbindung
23 Weitere Schnittstelle

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung (14) für einen Elektromotor (2) einer Maschine (1), aufweisend: mindestens eine analoge Eingangsschnittstelle (16) zur Verbindung mit in dem Elektromotor (2) integrierten Sensoren (9, 10, 11 , 13); mindestens eine digitale Eingangsschnittstelle (17) zur Verbindung mit in dem Elektromotor (2) integrierten Sensoren (12) oder Funktionseinheiten; eine elektronische Rechen- und Speichereinheit (18) zum Speichern und Verarbeiten der über die Eingangsschnittstellen (16, 17) zur Verfügung gestellten Daten; eine Ausgangsschnittstelle (20) zur Ausgabe der gespeicherten und/oder der verarbeiteten Daten; und ein Gehäuse, in dem die Eingangsschnittstellen (16, 17), die elektronische Rechen- und Speichereinheit (18) sowie die Ausgangsschnittstelle (20) untergebracht sind.
2. Einheit nach Anspruch 1 ferner aufweisend einen im Gehäuse angeordneten Sensor, insbesondere einen Vibrationssensor (19), wobei die elektronische Rechen- und Speichereinheit (18) dazu eingerichtet ist, Sensordaten des im Gehäuse angeordneten Sensors zu speichern und zu verarbeiten.
3. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche ferner aufweisend eine Flanschverbindung (15) zur Verbindung des Gehäuses mit dem Elektromotor (2), insbesondere mit einem Motorgrundkörper (6) des Elektromotors (2).
4. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse als hohlzylindrische Gehäuse ausgebildet ist, insbesondere als hohlzylindrisches Gehäuse aus Metall, insbesondere aus Edelstahl.
5. Einheit nach Anspruch 4, wobei die Eingangsschnittstellen (16, 17) im Bereich einer Grundfläche des hohlzylindrischen Gehäuses in einer Vergussmasse eingebettet sind und die Ausgangsschnittstelle (20) im Bereich einer Deckfläche des hohlzylindrischen Gehäuses in einer Vergussmasse eingebettet ist.
6. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausgangsschnittstelle (20) als bidirektionale Schnittstelle, insbesondere als Schnittstelle nach dem IO-Link-Standard, ausgebildet ist.
7. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine digitale Eingangsschnittstelle (17) als Schnittstelle nach dem RS485-Standard ausgebildet ist.
8. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Rechen- und Speichereinheit (18) dazu eingerichtet ist, statische Daten und/oder Betriebsdaten des Elektromotors (2) zu speichern und/oder zu verarbeiten.
9. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Rechen- und Speichereinheit (18) dazu eingerichtet ist, die gespeicherten und/oder verarbeiteten Daten mit Grenzwerten zu vergleichen und, wenn einer der Grenzwerte erreicht ist, eine Warnmeldung auszugeben.
10. Elektromotor (2) für eine Maschine (1 ), aufweisend: eine Motorwelle (3); einen Motorgrundkörper (6), in dem die Motorwelle (3) drehbar gelagert ist; mindestens einen Sensor (9, 10, 11 , 12, 13) zur Detektion einer Sensorgröße des Elektromotors (2); und eine Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine der Eingangsschnittstellen (16, 17) mit dem Sensor (9, 10, 11 , 12, 13) verbunden ist.
11 . Elektromotor nach Anspruch 10, aufweisend mindestens einen Temperatursensor (9, 10, 11 , 12) zur Detektion einer Lagertemperatur, einer Statortemperatur und/oder einer Kühlmitteltemperatur des Elektromotors (2).
12. Elektromotor nach Anspruch 10 oder 11 , aufweisend einen Drehzahlsensor (13), wobei eine der Eingangsschnittstellen (16, 17) der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung (14) mit dem Drehzahlsensor (13) verbunden ist.
13. Elektromotor nach einem der Ansprüche 10 bis 12 ferner aufweisend einen Sensor zur Detektion einer axialen Verlagerung der Motorwelle (3) relativ zum Motorgrundkörper (6), wobei eine der Eingangsschnittstellen (16, 17) der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung (14) mit dem Sensor zur Detektion einer axialen Verlagerung der Motorwelle (3) verbunden ist.
14. Maschine (1), aufweisend: einen Elektromotor (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 13; eine Maschinensteuerung (21 ); und eine bidirektionale Kommunikationsverbindung (22), insbesondere als Kommunikationsverbindung nach dem IO-Link-Standard, zwischen der Maschinensteuerung (21 ) und der Ausgangsschnittstelle (20) der Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung (14).
15. Maschine nach Anspruch 14, wobei die Einheit zur Datenerfassung und -Verarbeitung (14) eingerichtet ist, über die bidirektionale Kommunikationsverbindung (22) Daten von der Maschinensteuerung (21 ) zu empfangen und die elektronische Rechen- und Speichereinheit (18) dazu eingerichtet ist, das Speichern und Verarbeiten der über die Eingangsschnittstellen (16, 17) zur Verfügung gestellten Daten und/oder der Sensordaten des im Gehäuse angeordneten Sensors in Abhängigkeit von den über die bidirektionale Kommunikationsverbindung (22) empfangenen Daten auszuführen.
EP24776139.8A 2023-08-24 2024-08-21 Einheit zur datenerfassung und -verarbeitung für einen elektromotor einer maschine, elektromotor und maschine hiermit Pending EP4767424A1 (de)

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