ES2880673T3

ES2880673T3 - Cojinete de deslizamiento, elemento deslizante de plástico, sistema y procedimiento para la detección de desgaste

Info

Publication number: ES2880673T3
Application number: ES17718547T
Authority: ES
Inventors: Darius Jansa; Konstantin Schmer; Stefan Niermann
Original assignee: Igus GmbH
Current assignee: Igus GmbH
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2021-11-25
Anticipated expiration: 2037-04-21
Also published as: US11592061B2; EP3469224A1; EP3469224B1; WO2017182662A1; DE202016102133U1; DE112017002092A5; PL3469224T3; JP2019518203A; JP6857667B2; US20190145462A1

Abstract

Cojinete de deslizamiento (2) para el apoyo exento de lubricante, con una primera pieza constructiva (3) que comprende al menos un elemento deslizante (4) de plástico, que presenta una superficie de deslizamiento (6) para la guía móvil de una segunda pieza constructiva (5) con respecto a la primera pieza constructiva, en donde la primera pieza constructiva (3) presenta un dispositivo para la detección del desgaste en un área crítica (8) del al menos un elemento deslizante (4) de plástico, en particular en su superficie de deslizamiento, con un circuito de radio (10) y con un elemento detector (26), que coopera con el circuito de radio y que está dispuesto en el elemento deslizante (4), en donde el elemento detector, en una magnitud predeterminada de desgaste en el área crítica, modifica el comportamiento del circuito de radio, de modo que la modificación en función del desgaste puede detectarse inalámbricamente, en donde el elemento detector (26) separado especialmente del circuito de radio está dispuesto en un alojamiento o un rebaje prefabricados de plástico en el elemento deslizante (4) y está conectado eléctricamente al circuito de radio (10) a través de una línea de detector (24), concretamente mediante una conexión eléctrica para el acondicionamiento selectivo o para la conexión posterior en caso de demanda, y en donde el circuito de radio (10), dispuesto en la primera pieza constructiva (3), está alejado de la superficie de deslizamiento y está previsto fuera del área crítica del elemento deslizante (4).

Description

DESCRIPCIÓN

Cojinete de deslizamiento, elemento deslizante de plástico, sistema y procedimiento para la detección de desgaste La invención se refiere en general al campo de la tecnología de cojinetes en la ingeniería mecánica, es decir, de los cojinetes (en inglés "bearing") para guiar piezas constructivas que se mueven unas hacia otras, en particular al campo de los cojinetes de deslizamiento (en inglés "plain bearing'), a diferencia de los (en inglés: "rolling bearing"). El concepto genérico para la invención es un cojinete de deslizamiento para el apoyo lo más exento posible de mantenimiento y lo más exento posible de lubricante, así como un elemento deslizante para ello, concretamente un elemento deslizante compuesto por un plástico técnico con propiedades optimizadas tribológicamente para reducir la fricción entre las partes móviles.

Los cojinetes de deslizamiento en el presente sentido tienen una primera pieza constructiva que comprende al menos un elemento deslizante de plástico, que presenta una superficie de deslizamiento para la guía móvil de una segunda pieza constructiva con respecto a la primera pieza constructiva, en particular mediante rozamiento al seco sin lubricación. El elemento deslizante puede utilizarse a este respecto como pieza constructiva adicional, por ejemplo, como casquillo de cojinete de deslizamiento, para el desacoplamiento mecánico de dos piezas constructivas que se mueven la una hacia la otra. El elemento deslizante de plástico puede formar también por sí mismo la pieza constructiva de alojamiento o alojada para el alojamiento mecánico. La pieza constructiva guiada puede estar fabricada de metal.

En el presente caso, en particular se observan cojinetes de deslizamiento con rozamiento al seco (la denominada fricción seca, es decir, sin lubricación líquida), en donde al menos un componente de fricción de plástico. Los cojinetes de deslizamiento de plástico modernos utilizan plásticos especiales, que, dado el caso, pueden tener propiedades "autolubricantes", y en las últimas décadas forman parte de los tipos de construcción más importantes de cojinetes de deslizamiento exentos de lubricación y de mantenimiento.

Es inevitable un cierto desgaste debido a una fricción inherente mediante, en particular debido a un deterioro condicionado por la abrasión. El desgaste define la vida útil de acuerdo con lo previsto del cojinete de deslizamiento o, por ejemplo en el caso de un uso inadecuado o sobrecarga, también dado el caso un momento de fallo más temprano.

Por lo tanto, la invención se refiere a un sistema para la detección de desgaste (en inglés, detection of deterioration) en cojinetes de deslizamiento genéricos y su aplicación. La invención se refiere sobre todo a un cojinete de deslizamiento y un elemento deslizante que son adecuados para la detección de desgaste. La detección de desgaste debe realizarse sin contacto o sin toque de manera deseada.

Por la electrotécnica, para la detección sin contacto se conocen los denominados sistemas RFID. Estos sirven sobre todos para la localización e identificación de objetos sin contacto. Los sistemas RFID constan esencialmente de al menos un transpondedor, llamado también etiqueta RFID que contiene una información de identificación, así como un lector correspondiente que puede leer la identificación. El lector genera ondas de radio, es un campo alterno electromagnético al que está sometido el transpondedor. Los transpondedores pasivos a través de su antena extraen una parte de la energía de campo eléctrica y la utilizan para el suministro propio durante la comunicación. Los transpondedores activos poseen una fuente de corriente propia. El transpondedor modula en ambos casos una respuesta al campo alterno que se detecta por el lector. Los transpondedores RFID debido a su fabricación a gran escala y a su estructura sencilla están disponibles de manera muy económica, son de construcción pequeña y robustos. Por lo tanto ya están muy extendidos, y, por ejemplo, están instalados en productos desde décadas para la protección contra los robos. Más recientemente se utilizan sistemas RFID, por ejemplo, para la identificación de documentos de identidad, para inmovilizadores antirrobo en vehículos, o también para billetes.

También en la ingeniería mecánica en general, en particular en cojinetes, (en inglés bearing), especialmente en la fabricación y aplicación de rodamientos, la utilización de sistemas RFID ya se conoce.

La patente US 7,534,045 B2 describe un rodamiento con un alojamiento especial para una etiqueta RFID que almacena múltiples informaciones sobre rodamientos de manera permanente y a la que puede accederse sin contacto, por ejemplo, denominación de modelo, datos de tolerancia, requisitos especiales, momento y número de lote de fabricación, etc. La patente US 6,501,382 B1 con una divulgación similar propone adicionalmente usar la etiqueta RFID también para la detección de la autenticidad o una falsificación de producto. No se describe una utilización adicional de la etiqueta RFID en ambos casos.

La solicitud de patente WO 2009/127190 A1 muestra una forma de realización especial de una antenatranspondedor RFID que deba poder emplearse en piezas constructivas principalmente de metal, en particular en rodamientos, pero también en cojinetes de deslizamiento y guías lineales de piezas constructivas de metal. La antena muestra una forma de hendidura sencilla que puede configurarse en la mayor medida posible independientemente de la forma de cojinete. Por ello pueden evitarse dificultades, entre otros, debido a un blindaje inherente mediante piezas metálicas.

La solicitud de patente DE 102007009093 A1 muestra una disposición de rodamiento con superficies de rodadura y cuerpos rodantes entre medias. En un rodamiento está dispuesta una etiqueta RFID activa con una memoria que almacena temporalmente y transfiere inalámbricamente fuerzas determinadas por un sensor adicional en el rodamiento.

Las soluciones RFID anteriormente mencionados permiten una identificación de productos y la lectura de datos almacenados. En conexión con otros sensores estas soluciones permiten en parte también la verificación de estado, y en teoría, una detección de desgaste.

Los sensores adicionales para la detección de parámetros físicos tendrían que abastecerse de electricidad y suponen un gasto adicional. Esto da como resultado aumentos en los costes que anulan la ventaja considerable de los cojinetes de deslizamiento de plástico, en concreto el modo de construcción sencillo y el precio notablemente más reducido generalmente con respecto a los rodamientos en un modo de construcción metálico convencional. El documento DE 10227677 A1 divulga un dispositivo para la monitorización a distancia de una pieza de máquina que está sometida a un desgaste progresivo, mediante al menos una estructura eléctrica de circuito impreso que está instalada en la pieza de máquina de modo que en el curso del funcionamiento se desgasta junto con la pieza de máquina. La monitorización a distancia, por ejemplo, en una herramienta de corte, se alcanza a este respecto mediante un transpondedor, y entre otros, debido a la estructura de circuito impreso, es bastante compleja en la fabricación. Un dispositivo obvio se conoce por los documentos DE 10227677 A1 o DE 102004010348 A1.

Por lo tanto, un primer objetivo de la presente invención es proponer una solución para la verificación de estado sin contacto, en particular para la detección de desgaste sin contacto, en un cojinete de deslizamiento o en un elemento deslizante para un cojinete de deslizamiento de este tipo. La solución debe poder fabricarse de manera sencilla en su estructura y de manera asequible.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, en el caso de un cojinete de deslizamiento según el preámbulo de la reivindicación 1 para la solución del primer objetivo mencionado se propone que la primera pieza constructiva presente un dispositivo para la detección de desgaste en un área crítica del al menos un elemento deslizante de plástico. El área crítica puede ser una parte de la superficie de deslizamiento (en el estado nuevo), limitar con esta, o en particular, estar situada directamente adyacente a esta superficie de deslizamiento en la dirección de un desgaste progresivo. Básicamente el área crítica contiene un límite del desgaste permitido, y áreas parciales separadas de este, en las cuales el desgaste pueda considerarse todavía no crítico o ya crítico. El área crítica ha de preverse en un lugar propenso al desgaste.

De acuerdo con el primer aspecto de la invención el dispositivo para la detección de desgaste sin contacto tiene un transpondedor y un elemento detector. El elemento detector coopera a este respecto con el transpondedor y está dispuesto en el elemento deslizante y diseñado de tal modo que el elemento detector, en el caso de una magnitud predeterminada de desgaste en el área crítica, modifica el comportamiento del transpondedor. Mediante esta configuración, la modificación debida al desgaste mediante el transpondedor mismo puede distinguirse inalámbricamente, es decir, sin el contacto de la pieza constructiva que va a verificarse. Esto permite, en particular, también una monitorización continua sin interrupción del funcionamiento. Un principio de funcionamiento electrotécnico es ventajoso para una automatización eventual, en particular en el caso de múltiples cojinetes de deslizamiento que van a monitorizarse.

La magnitud de desgaste predeterminada puede representar, en particular, un límite de desgaste en función de la abrasión con respecto al estado nuevo que, en el caso de un uso previsto se alcanza aproximadamente al final de la vida útil nominal del elemento deslizante. En otras palabras, se trata de un límite después de cuya superación ya no se garantiza un funcionamiento fiable.

El desgaste que va a detectarse puede ser cualquier tipo de degradación o deterioro específico de los cojinetes, por ejemplo, por abrasión, formación de grietas y/o rotura por fatiga, en particular también deterioro por abrasión en la superficie de deslizamiento debido al rozamiento al seco entre el elemento deslizante de plástico y pieza constructiva a la que va a apoyar, por ejemplo, puede fabricarse de metal.

Debido al hecho de que el elemento detector, en un magnitud de desgaste predeterminada, en el área crítica esencialmente solo modifica el comportamiento del transpondedor, de modo que esta modificación en función del desgaste- por ejemplo, con respecto a un comportamiento nominal- puede detectarse inalámbricamente, puede realizarse una solución con electrotécnica sencilla sin componentes de sensor marcados y similares. Como elemento detector se considera, en particular, un componente inherente o fácilmente adaptado del transpondedor.

La invención se basa, entre otros, en el conocimiento sorprendentemente sencillo de que el establecimiento de un grado critico de desgaste no requiere una medición en el sentido estricto, es decir, para la determinación cuantitativa de un parámetro. Debido a la detección sin contacto es además irrelevante si el dispositivo para la detección de desgaste está previsto en una pieza constructiva de la disposición de cojinete móvil o fija con respecto a la máquina o al aparato.

Para la solución de acuerdo con la invención ya están disponibles transpondedores adecuados o que pueden adaptarse con poco gasto con unos costes por pieza muy reducidos. La solución de acuerdo con la invención, mediante la capacidad de detección inalámbrica, por un lado, en combinación con el elemento detector que determina el comportamiento para el transpondedor, por otro lado, evita, entre otros, el gasto para sensores, su montaje, cableado etc. Además, el elemento detector puede realizarse de manera pasiva, robusta, con muy poco peso y con un tamaño de construcción extremadamente pequeño. Así, la invención evita, entre otros, el desequilibrio y permite el montaje fundamentalmente también en elementos deslizantes de plástico pequeños, por ejemplo casquillos de cojinete de plástico con espesor de pared reducido y diámetro pequeño. El elemento deslizante puede formar por sí mismo la pieza constructiva de alojamiento (es decir, una de las piezas constructivas del alojamiento consta del elemento deslizante), o representar uno de varios componentes del mismo. Por ejemplo, puede estar prevista una carcasa de cojinete superpuesta, por ejemplo cuando el cojinete de deslizamiento está realizado como cojinete de carcasa. Especialmente, pero no únicamente, en el caso mencionado en primer lugar es ventajoso un modo de construcción compacto de transpondedor y elemento detector.

En un ejemplo de realización que puede fabricarse de manera sencilla, el elemento deslizante tiene un rebaje en su superficie de deslizamiento en el que está dispuesto el elemento detector, y preferentemente está alojado por completo en este, en particular junto con el transpondedor. El rebaje puede partir de la superficie de deslizamiento y permite prever el elemento detector, en particular con respecto a la superficie de deslizamiento en la dirección de un desgaste progresivo, desfasado hacia dentro, es decir, alejado de la otra pieza constructiva de movimiento relativo. De este modo, o mediante selección adecuada de la distancia entre la superficie de deslizamiento (en el estado recién fabricado) y el punto de acción del elemento detector, el grado permitido de desgaste puede especificarse o predeterminarse según se desee. Si el desgaste alcanza este límite el elemento detector responde, por ejemplo, mediante destrucción o una interrupción de conductor debido a la abrasión.

Preferentemente el elemento detector, dado el caso junto con el transpondedor, se aloja en un alojamiento en el elemento deslizante de plástico y se encastra con el elemento deslizante en este, es decir, el elemento detector o el transpondedor están sujetos mediante material circundante frente al exterior, preferentemente cerrados o encerrados de manera estanca. Este material puede ser idéntico al plástico del elemento deslizante o distinto de este, en particular menos resistente al desgaste. Una integración preferida en unión material en el cuerpo del elemento deslizante puede realizarse de modos distintos, por ejemplo, mediante recubrimiento por extrusión en la fabricación por moldeo por inyección, mediante inyección o llenado posterior, mediante procedimientos aditivos, etc. La unión por material del material de inclusión con el plástico del elemento deslizante permite un blindaje y/o una fijación de posición.

Para el menor deterioro posible de la función de apoyo del elemento deslizante la medida de superficie del rebaje (en el sentido de la superficie básica proyectada hacia la superficie de deslizamiento) con respecto a la medida de superficie de la superficie de deslizamiento misma debería ser lo más reducida posible, en particular menor del 20 %, preferentemente menor del 10 %.

En una realización especialmente más asequible y sencilla de manejar en la fabricación, el transpondedor y el elemento detector cooperante está integrado en un módulo de detección. El módulo de detección puede estar fabricado, por ejemplo, en forma de un transpondedor RFID pasivo o en una tecnología correspondiente. Preferentemente las as dimensiones del módulo son en este sentido claramente menores que las dimensiones correspondiente del elemento deslizante de plástico. El módulo de detección se dispone a este respecto en el al menos un elemento deslizante de plástico que va a monitorizarse de modo que el elemento detector está situado en el área crítica, en particular con un área activa en el límite de desgaste. Para ello, los elementos deslizantes de plástico pueden presentar alojamientos o rebajes prefabricados.

Como alternativa el elemento detector puede conectarse como componente separado con un transpondedor disponible en el mercado, por ejemplo, un transpondedor RFID o etiqueta RFID. Según la invención, en el caso de elementos deslizantes especialmente pequeños, el transpondedor se retira de la superficie de deslizamiento y está previsto fuera del área crítica. Únicamente, un elemento detector de construcción pequeña, por ejemplo, un conductor como derivación (en inglés "shunt conductor') de un circuito de conmutación se guía a este respecto hacia el área crítica.

Preferentemente cada transpondedor tiene exactamente un elemento detector para el aumento de número de piezas. De manera correspondiente, el elemento deslizante tiene preferentemente un transpondedor con exactamente un elemento detector. Como alternativa, a un transpondedor pueden estar asociado un número de n elementos detectores en un o a n elementos deslizantes que en cada caso actúan, dado el caso, a través de una línea de detector relativamente corta en el transpondedor común. Sin embargo, el número n debe seguir siendo lo más pequeño posible.

Sin embargo, una relación n:1 con n elementos detectores por cada transpondedor que permite una detección más fiable es más compleja. Así, en el caso de un modo de construcción de varias piezas del cojinete de deslizamiento, es decir, cuando en la primera pieza constructiva están previstos un número de elementos deslizantes, algunos o todos los elementos deslizantes pueden presentar en cada caso un elemento detector, y los elementos detectores pueden estar conectados con un transpondedor común, preferentemente un transpondedor RFID con un microchip, que presenta conexiones para la conexión con los elementos detectores individuales. Cuando en un mismo elemento deslizante de plástico o en distintos elementos deslizantes están dispuestos elementos detectores con límites de desgaste diferentes en correspondencia, y cooperan con un transpondedor común, por ejemplo, un transpondedor RFID con microchip, pueden determinarse, por ejemplo, distintos niveles de desgaste. El microchip puede comprender para ello varias entradas para la conexión de los elementos detectores individuales, y enviar una información dependiente del estado como modificación a un lector. Como lector se considera en particular un transceptor.

La modificación del comportamiento de transpondedor que puede registrarse mediante un lector o un transceptor puede realizarse de distintos modos, en particular como modificación de parámetros que pueden medirse mediante electrotécnica. De manera especialmente sencilla pueden registrarse, por ejemplo, una interrupción de línea o un cortocircuito de línea, que influye en la disposición de servicio del transpondedor. Así, el elemento detector puede liberar en particular el funcionamiento del transpondedor o detenerlo. Puede modificarse, por ejemplo, la topología de circuito mediante el desgaste crítico, o un parámetro relevante para el funcionamiento o que pueda medirse mediante electrotécnica, como por ejemplo, los valores de impedancia (valores de resistencia de corriente alterna) de un circuito de resonancia en el transpondedor, etc. Para el principio es decisivo que el transpondedor, como indicador, muestre para la detección de desgaste otro comportamiento detectable al alcanzar o superar la magnitud de desgaste permitida, y esto puede registrarse por radio o inalámbricamente. Así, por ejemplo, a través de una línea de detector hacia el área o áreas críticas, una interrupción de línea puede provocar la modificación de comportamiento. Por ejemplo, también una parte de la propia antena-transpondedor puede estar sometida al desgaste en el área crítica de modo que esta falla cuando la magnitud predeterminada de desgaste ha alcanzado o superado el área crítica.

Entre otros, el primer objetivo planteado al principio se resuelve también mediante un elemento deslizante según la reivindicación 13. Por lo tanto, la invención de acuerdo con un aspecto adicional, independiente se refiere también a un elemento deslizante compuesto por un plástico tribológico para un cojinete de deslizamiento para el apoyo exento de lubricante, que comprende un transpondedor y un elemento detector para la detección de desgaste mediante electrotécnica y sin contacto. El elemento detector está previsto en un área crítica del elemento deslizante propensa al desgaste, en particular mediante deterioro debido al frote en seco, y en el caso de un magnitud de desgaste predeterminado en el área crítica, modifica el comportamiento del transpondedor debido al desgaste. El elemento deslizante puede presentar una o varias de las características preferidas anteriormente mencionadas o siguientes, por lo que respecta a los grados de libertad.

En ambos aspectos, el elemento detector modifica preferentemente el comportamiento radioeléctrico del transpondedor.

El plástico optimizado en cuanto a la tribología puede componerse de un polímero de base con porcentajes de partículas de lubricante sólido, materiales de refuerzo, por ejemplo, fibras técnicas, y/o materiales de relleno como suplemento o aditivos. En este sentido la mezcla de materiales puede moldearse por inyección y es homogénea. En una forma de realización puede preverse un módulo de detección que presenta un soporte o una carcasa con un transpondedor que presenta una antena, y un área del soporte o carcasa aislada de esta, en la que está dispuesto un elemento detector a modo de un punto de rotura controlada, que en caso de una rotura debida a un desgaste, modifica el comportamiento del transpondedor. El soporte puede representar, por ejemplo, una etiqueta autoadhesiva flexible. Como carcasa se considera, por otro lado, por ejemplo, un sellado de resina de un transpondedor habitual con un elemento detector adicional adaptado a la aplicación. La carcasa de módulo puede estar fundida también junto con un circuito de radio en el moldeo por inyección, en particular también junto con el elemento de cojinete de deslizamiento de plástico, por ejemplo en el procedimiento de multicomponente- y/o procedimiento IMKS (Integriertes Metall Kunststoff Spritzgie&en en alemán). El módulo de detección puede disponerse de modo que el elemento detector está situado en el área crítica predeterminada que debe monitorizarse. En una forma de realización adicional, un número de elementos deslizantes de plástico en cada caso en un área del apoyo propensa al desgaste presenta en cada caso al menos un módulo de detección. Esto permite también, en caso de una predicción difícil del elemento deslizante de plástico más propenso al desgate y/o en caso de una cierta tasa de error del transpondedor, por ejemplo, una cierta tasa de falso-positivo o falso-negativo, como es habitual en el caso de transpondedores pasivos muy asequibles, una detección estocásticamente fiable.

El elemento detector coopera con el transpondedor preferentemente mediante electrotécnica, en particular tecnología de circuitos. Como componente especial puede estar conectado con el transpondedor, de modo que el comportamiento de disparo puede seleccionarse según se desee.

El elemento detector puede estar realizado como componente presente o modificado de un transpondedor ya conocido, lo que minimiza los costes de fabricación.

En una forma de realización sencilla, el elemento detector está realizado como sección de línea de una línea de detector, que discurre en el área crítica, por ejemplo, de manera similar a un punto de rotura controlada se somete al magnitud de desgaste predeterminado, y debe interrumpirse en la magnitud de desgaste predeterminada. La interrupción, en función de la disposición de circuito, puede impedir la disposición de servicio del transpondedor o restablecerla de nuevo.

En una variante que habilita la disposición de servicio en función del desgaste, es decir, por así decirlo, conecta el transpondedor, el transpondedor tiene una antena que, en el estado nuevo sin utilizar del cojinete de deslizamiento o elemento deslizante está cortocircuitada a través del elemento detector. En función de la frecuencia fundamental del transpondedor, en lugar de un "cortocircuito" (de baja frecuencia) se considera una modificación de una sintonización errónea a una sintonización suficiente de la impedancia o transmisión de potencia desde la o hacia la antena, por ejemplo, a través de líneas de cables de derivación abiertos o cortocircuitados, que se modifican debido al desgaste. Esto permite realizar el elemento detector de modo que, en la magnitud de desgaste predeterminada abre el "cortocircuito" o cambia de desajuste a ajuste y con ello habilita la función de antena. Por consiguiente el lector detecta el transpondedor una vez que se haya alcanzado el límite de desgaste.

Como alternativa a esto, el transpondedor puede ponerse fuera de servicio cuando el elemento detector está realizado como un componente de la antena misma que discurre en el área crítica de modo que la antena en la magnitud predeterminada de desgaste se interrumpe o es incapaz de funcionar. Esta solución es ventajosa en transpondedores con tasas de error de radio reseñables, dado que inicialmente puede garantizarse que el transpondedor responde. Además, puede utilizarse un transpondedor listo para el servicio nominal para el resto de las funciones RFID, por ejemplo, información de producto etc.

En particular, pero no exclusivamente para configuraciones de transpondedor pasivas o de suministro autárquico desde la potencia de radio, es ventajoso cuando la antena está realizada como bobina de inducción o comprende una bobina de inducción. También son posibles antenas dípolo, en particular para gamas de frecuencia más altas, y son de construcción generalmente más pequeña que bobinas de inducción.

Una bobina de inducción como antena puede ser, en particular, en el caso de transpondedores pasivos, componente de un circuito oscilante resonante en el transpondedor, que como circuito de absorción o amortiguador de oscilaciones mediante absorción de resonancia provoca una modificación medida por el lector o transceptor en el campo electromagnético en la frecuencia de resonancia. Para ello se conoce el así llamado procedimiento de desviación de frecuencia en el que el lector varía la frecuencia a lo largo de una gama alrededor de la frecuencia de resonancia, es decir, "vobula" para registrar el colapso de campo en caso de resonancia mediante el transpondedor. Las patentes anteriores US 3,810,147 o US 3,500,373 divulgan circuitos de transpondedor correspondientes como las denominadas etiquetas EAS (vigilancia electrónica de artículos) que se desarrollaron originalmente para la seguridad contra el robo de artículos, divulgan por ejemplo. En sistemas de este tipo, los transpondedores pueden fabricarse de manera muy asequible, por ejemplo, como etiquetas adhesivas de modo que estas constan esencialmente solo del circuito oscilante resonante con la bobina de inducción y un condensador. Además, en estos sistemas también los lectores consumen poca energía eléctrica.

Para la fabricación a gran escala son adecuados transpondedores pasivos, en particular los denominados transpondedores 1 -Bit o transpondedores de un solo bit, es decir, transpondedores, que únicamente transmiten la información: "transpondedores en el área de trabajo: sí" o ""transpondedores en el área de trabajo: no" (por tanto 1-Bit). Para ello, como configuraciones de transpondedor se consideran en particular:

- transpondedores en forma de los circuitos oscilantes resonantes LC RF (radiofrecuencia) anteriormente mencionados (los denominados sistemas RF, por ejemplo, de la empresa Checkpoint Systems http://us.checkpointsystems.com/ o Agon Systems: http://www.agon-systems.com), por ejemplo, con una frecuencia fundamental de 8,2 MHz del generador: estos son muy asequibles y energéticamente eficientes en un alcance de corto a medio (rango remóte coupling: hasta unos metros);

- transpondedores para la multiplicación de frecuencia en el rango de microondas que generan harmónicos de la frecuencia de generador, normalmente en el rango de microondas, por ejemplo mediante una antena dípolo con diodo de capacidad: estos no generan esencialmente ninguna detección de fallos errónea o falsas alarmas en caso de un alcance alto (long range, hasta por encima de 10m);

- transpondedores como divisores de frecuencia en la gama de onda larga, por ejemplo, entre aproximadamente 90-140kHz, con un microchip y una bobina de autoinducción: con una cuota de errores también baja;

- transpondedores para el procedimiento electromagnético (procedimiento EM) en el rango NF hasta aproximadamente 22kHz, que registran una inversión magnética periódica de un metal magnético suave: estos son adecuados especialmente para cojinetes de deslizamiento principalmente de partes metálicas (a excepción de los elementos deslizantes de plástico), sin embargo tienen una determinada cuota de errores (normalmente alrededor de 25-30 %) y un corto alcance (hasta aproximadamente 2m); o

- transpondedores para el procedimiento el procedimiento acústico-magnético (procedimiento AM) basados en el principio de la estricción magnética, por ejemplo, a 58kHz de la empresa Sensormatic (http://www.sensormatic.com): que tienen un alcance de medio a grande de hasta aproximadamente 20m con una baja cuota de errores pero un consumo de energía muy alto.

Los transpondedores pasivos de los tipos de construcción anteriormente mencionados pueden desconectarse en particular mediante desgaste o resultar ineficaces (por ejemplo, volverse inservibles o destruirse por completo), por ejemplo, al disponerse como elemento detector un componente relevante para el funcionamiento como punto de rotura controlada en el área crítica.

En transpondedores pasivos con cuota de errores considerable es ventajoso construir un sistema con un número de transpondedores redundantes. Mediante la redundancia se permite que se señalice un desgaste excesivo cuando varios o todos los transpondedores independientes no dan ninguna señal de retorno. Así, en una disposición suficientemente independiente, por ejemplo, mediante variación espacial, el riesgo de falsa alarma (falso positivo) puede reducirse a una probabilidad que puede ignorarse.

Como alta a transpondedores pasivos de un solo bit de los tipos de construcción anteriormente mencionados, de acuerdo con un aspecto adicional el transpondedor puede estar realizado preferentemente como transpondedor RFID activo o pasivo, con un microchip que almacena una información de identificación o identificación. En este sentido el transpondedor tiene preferentemente una antena para la comunicación inalámbrica en la banda IFM, lo que ahorra, dado el caso, un permiso oficial también en el caso de grandes potencias de emisión para alcances más altos.

Los transpondedores RFID permiten alcances mayores de la monitorización inalámbrica, por ejemplo, para disposiciones de línea con largo recorrido (>>2m). La alimentación de corriente del transpondedor o los transpondedores RFID activos puede simplificarse a este respecto cuando la pieza constructiva estacionaria de la disposición de cojinete presenta el dispositivo de detección, o se obtienen de la energía cinética (por ejemplo, mediante inducción).

La información de identificación de un transpondedor RFID pasivo o activo "auténtico" puede consultarse a través del lector. Así puede permitirse, por ejemplo, una verificación de plausibilidad, una localización y/o identificación de la disposición de cojinetes que va a esperarse.

En sistemas RFID se considera en particular conectar el transpondedor solo cuando se alcanza el grado crítico de desgaste mediante el elemento detector para minimizar identificaciones erróneas.

Dependiendo de la tecnología de transpondedor seleccionado, para el control funcional, en particular en la detección mediante transpondedores que se conectan debido al desgaste, puede ser deseable prever un transpondedor de verificación adicional independiente, preferentemente para la misma gama de frecuencia del lector, en un cojinete de deslizamiento que va a monitorizarse. El comportamiento del transpondedor de verificación no se modifica preferentemente debido al desgaste, es decir, este está listo para el funcionamiento preferentemente en el estado nuevo. El transpondedor de control o de verificación no debería estar sometido a este respecto al desgaste, por ejemplo, no debería estar realizado sin elemento detector, pero por lo demás debería estar dispuesto lo más similar posible a los transpondedores para la detección de desgaste en el rango de radio. El transpondedor de verificación puede facilitar información de producto.

En una forma de realización especialmente sencilla y asequible el transpondedor está realizado sobre una etiqueta autoadhesiva, preferentemente junto con el elemento detector.

Asimismo, el marco de la invención abarca el hecho de que el elemento detector no se vea afectado por el desgaste, sino que como transmisor, monitoriza un punto de rotura controlada en el elemento deslizante de plástico. Para ello, los elementos deslizantes en cada caso en el área crítica pueden presentar un punto de rotura controlada que en la magnitud predeterminada de desgaste activa el elemento detector. El elemento detector puede estar realizado a este respecto como medio de conmutación electromecánico sencillo, lo que permite, dado el caso, un ajuste del límite de desgaste más encauzado e independiente de los componentes electrotécnicos. Así, por ejemplo, puede emplearse un módulo de detección idéntico independientemente del modo de construcción del elemento deslizante en cada caso para múltiples tipos de elementos deslizantes.

Especialmente rentable es una realización en la cual el elemento detector está realizado como componente de circuito pasivo o como sección de conductor, por ejemplo, como espira a través del área crítica con un punto de inflexión o sección de inflexión en el límite de desgaste. Así el elemento detector puede constituir por sí mismo en el área crítica un tipo de punto de rotura controlada, que se rompe en la magnitud predeterminada de desgaste, y como parte de una línea de detector puede estar conectado con el transpondedor. Se considera a este respecto en particular una espira que como una derivación (en inglés "shunt conductor') actúa como elemento detector.

Cuando la pieza constructiva de apoyo en la cual está guiada la pieza constructiva de apoyo - con la excepción del dispositivo para la detección de desgaste - comprende principal o exclusivamente componentes de plástico, un deterioro del campo de emisión mediante el material del cojinete de deslizamiento no es relevante o apenas lo es. La primera pieza constructiva de apoyo, es decir, la estructura en el sentido de la mecánica, puede constar por tanto del al menos uno o de varios elementos deslizantes de plástico y del dispositivo para la detección de desgaste. Como alternativa puede presentar también una carcasa de cojinete adicional para el soporte del o de los elementos deslizantes, en donde la carcasa de cojinete está fabricada preferentemente asimismo de un plástico o de un material de mala conducción eléctrica.

En cambio, la segunda pieza constructiva necesaria para la disposición de cojinete deslizante acabada, además del cojinete de deslizamiento, por ejemplo un árbol, un carril, un cabezal articulado o similar puede estar fabricada completamente de metal, dado que las piezas constructivas internas por regla general no producen un deterioro molesto del campo electromagnético.

La disposición de cojinete deslizante fabricada puede presentar un cojinete de deslizamiento realizado para un cojinete pivote, una guía lineal, un cojinete axial-radial o un cojinete articulado en el que está alojada la segunda pieza constructiva con grado o grados de libertad correspondientes. No es importante el tipo exacto de la disposición de cojinete deslizante, aparte del o de los elementos deslizantes de plástico.

La invención, según un aspecto adicional independiente también se refiere a un sistema para la detección de desgaste mediante electrotécnica que comprende un cojinete de deslizamiento con al menos un transpondedor, cuyo comportamiento se modifica en una magnitud predeterminada de desgaste, así como un lector que coopera inalámbricamente con el transpondedor para la monitorización inalámbrica del comportamiento de transpondedor. El sistema además de una señalización automática de desgaste excesivo puede presentar otras funciones útiles, por ejemplo,

- una desconexión de emergencia para la detención de la máquina, instalación o similar que requiere el apoyo; - una interfaz de datos a un sistema de aviso de mantenimiento; y/o a un sistema de administración de mercancías, por ejemplo para un pedido parcial o totalmente automatizado de un cojinete de deslizamiento de reemplazo.

Una realización de acuerdo con un aspecto independiente adicional también se refiere a un procedimiento para la detección de desgaste sin contacto de un cojinete de deslizamiento. En este sentido, en particular, el deterioro de una superficie de deslizamiento, debido al rozamiento al seco del cojinete de deslizamiento según lo previsto provoca el desgaste que va a monitorizarse. El procedimiento se caracteriza porque en el caso de un magnitud de desgaste predeterminado, el comportamiento de un transpondedor dispuesto en el cojinete de deslizamiento se modifica. Esta modificación se detecta a través de un lector o un transceptor de manera inalámbrica, por ejemplo, para activar un mensaje de mantenimiento y/o de una parada de emergencia o similar.

Otras características de la invención resultan de las figuras adjuntas, mediante las cuales se explican ejemplos de realización preferidos de la invención a continuación sin limitar el carácter general de la descripción anterior. En los dibujos, las referencias iguales designan elementos de la misma construcción o mismo funcionamiento. En estos muestran:

figuras 1A-1E vistas de un cojinete de deslizamiento a modo de ejemplo para el apoyo giratorio en representación esquemática con un ejemplo de una detección de desgaste de acuerdo con la invención;

la figura 2 una representación esquemática como vista parcial ampliada de un cojinete de deslizamiento para la guía lineal con un ejemplo de una detección de desgaste;

la figura 3 una vista parcial ampliada de un cojinete de deslizamiento según la figura 2 con otro ejemplo de una detección de desgaste de acuerdo con la invención;

la figura 4 una vista parcial ampliada de un cojinete de deslizamiento con un ejemplo adicional de una detección de desgaste de acuerdo con la invención como dibujo esquemático;

la figura 5 un corte longitudinal a través de un casquillo de cojinete de deslizamiento con collar como ejemplo de un elemento deslizante, que está equipado con un ejemplo adicional de una detección de desgaste de acuerdo con la invención, como esquema principal;

las figuras 6-8 diagramas de circuito funcionales esquemáticos de circuitos de radio RFID a modo de ejemplo para la detección inalámbrica de un deterioro predeterminado en un zona propensa al desgaste;

la figura 9 un diagrama de circuito funcional de un circuito de radio RF pasivo especialmente sencillo en forma de un circuito oscilante LC para la detección inalámbrica de un deterioro predeterminado;

la figura 10 un diagrama de circuito funcional de un circuito de radio adicional, que en el estado nuevo está listo para el funcionamiento, en la superación de un primer límite de desgaste no está listo para el funcionamiento y en la superación de un segundo límite de desgaste de nuevo está listo para el funcionamiento;

la figura 11 un diagrama de circuito funcional de un circuito de radio RFID con antena dípolo UHF y un dispositivo de separación para ello;

la figura 12 un diagrama de circuito funcional de un circuito de radio RFID con antena dípolo UHF y con un elemento detector que modifica los parámetros de antena; y

la figura 13 un diagrama de circuito funcional de un circuito de radio RFID con antena dípolo UHF y un circuito de detector;

la figura 14A-14C diagramas de circuito funcionales de ejemplos de realización adicionales de circuitos de radio RFID, que permiten una verificación de funcionamiento; y

las figura 15A-15B una sección transversal (figura 15A) de un cojinete de deslizamiento axial-radial y una vista parcial ampliada de un elemento deslizante para ello (figura 15B) como ejemplo adicional de una detección de desgaste.

La figura 1A-1E muestran a modo de ejemplo un cojinete de deslizamiento 2 realizado como cojinete radial o cojinete pivote, con una primera pieza constructiva 3, que consta esencialmente de un elemento deslizante 4 de plástico en forma de un casquillo cilíndrico. Una segunda pieza constructiva 5 es en este caso como pieza giratoria, por ejemplo, en este caso un árbol de extensión axial (representado solo esquemáticamente). La primera pieza constructiva 3 guía la segunda pieza constructiva 5 con un grado de libertad predeterminado, por ejemplo, de manera giratoria alrededor de un eje de giro A predeterminado, que está definido en este caso mediante el eje de una superficie de deslizamiento 6 interna cilíndrica del elemento deslizante 4. El modo de construcción según la figura 1A -1E puede utilizarse también como guía lineal a lo largo del eje A, o como guía giratoria para la traslación a lo largo del eje A y giro alrededor del eje A.

El elemento deslizante 4 se compone de un plástico de alto rendimiento optimizado conocido per se, por ejemplo, un material iglidur® adecuado de la empresa igus GmbH, DE-51147 Colonia. En este caso no se explican detalladamente detalles irrelevantes del modo de construcción de un cojinete de deslizamiento 2 y del elemento deslizante 4, que son conocidos per se por el experto.

En la realización la primera pieza constructiva 3 tiene además un circuito de radio 10, que está previsto en un área crítica 8. El área crítica 8 es en este caso una primera sección del espesor de pared del elemento deslizante 4 partiendo de la superficie de deslizamiento 6 en la dirección de un desgaste creciente, por ejemplo, los primeros 25 % del espesor de pared en dirección radial. En la figura 1A-1E el circuito de radio 10 está dispuesto en un rebaje 7 del elemento deslizante 4 interno previsto específicamente para ello. El circuito de radio 10 está realizado en la figura 1A-1E por ejemplo, en forma de una etiqueta adhesiva plana con una etiqueta RFID. En las figuras 1A-1D el circuito de radio 10 está alojado por completo en el rebaje 7 y fijado en el lado ancho o en el fondo del rebaje 7. El rebaje 7 se abre hacia la superficie de deslizamiento 6 y alcanza por ejemplo, hasta aproximadamente 20 % del espesor de pared, con un fondo que discurre de manera cilíndrica y coaxial a la superficie de deslizamiento 6. El lugar de fijación para el circuito de radio 10, es decir, la posición del rebaje 7 en el elemento deslizante 4 está seleccionado espacialmente de modo que este está situado en el segmento de cilindro 9 de la primera pieza constructiva 3 sometido a carga principalmente de acuerdo con lo previsto, es decir, allí donde se genera la fuerza de fricción máxima en el funcionamiento, por ejemplo, mediante carga que actúa hacia arriba en la primera pieza constructiva 5, como puede verse a modo de ejemplo en la figura 1B mediante el intersticio mínimo en el segmento cilíndrico 9 sometido a carga.

El circuito de radio 10 está fijado con un distancia con respecto a la superficie de deslizamiento 6 en el fondo del rebaje 7 y está situado con ello (de acuerdo aproximadamente con la profundidad del rebaje 7 menos el grosor del circuito de radio 10 plano) distanciado radialmente respecto al eje A de la superficie de deslizamiento 6. La distancia regulable con la profundidad del rebaje 7 se corresponde con un límite de desgaste W que va a determinarse y especifica con ello también el grado de deterioro de la superficie de deslizamiento 6 debido a la abrasión, en la que el deterioro también destruye el circuito de radio 10 dispuesto con distancia radial, lo desconecta. En otras palabras, cuando el deterioro ha superado de manera notable el límite de desgaste W, el circuito de radio 10 se deteriora mecánicamente o se destruye, y por ejemplo, ya no produce el comportamiento radioeléctrico nominal de acuerdo con su estado nuevo intacto. El circuito de radio 10 ya no puede enviar de vuelta debidamente entonces por ejemplo la identificación de la etiqueta RFID. La profundidad radial del rebaje 7 es > W y está seleccionada de modo que el elemento deslizante 4 todavía está en condiciones de funcionamiento hasta que el desgaste alcanza esta profundidad. Esto ofrece margen de seguridad para el funcionamiento adicional hasta el reemplazo del elemento deslizante 4 o des cojinete de deslizamiento 2 en conjunto.

Para la detección inalámbrica del grado crítico de desgaste, como se ilustra con más detalle en la figura 1E, está previsto un transceptor adecuado para el circuito de radio 10 seleccionado, en este caso por ejemplo, un lector RFID 12. El cojinete de deslizamiento 2 está situado en el rango de emisión /recepción del lector 12, responde a través de señales de radio al circuito o los circuitos de radio 10 y monitoriza su comportamiento de respuesta. Con ello puede realizarse un sistema para la detección de desgaste sin contacto en cojinetes de deslizamiento 2. Cada cojinete de deslizamiento 2 tiene, al menos, un transpondedor como parte de un circuito de radio 10, cuyo comportamiento radioeléctrico, en el caso de un grado de desgaste predeterminado, modifica en este caso, por ejemplo, una superación notable del límite de desgaste W. La modificación, en una realización sencilla, puede consistir ya en la ausencia de señal de respuesta. El lector 12 registra la señal de respuesta y su ausencia.

El lector 12 coopera fundamentalmente de manera inalámbrica con el o los circuitos de radio 10 y monitoriza cómo se comportan los circuitos de radio 10. El lector 12 así por ejemplo, en función del requisito de la aplicación práctica del cojinete de deslizamiento 2 puede activar un mensaje de mantenimiento o una parada de emergencia.

El cojinete de deslizamiento en la figura 2 se diferencia del cojinete de deslizamiento según la figura 1A-1E solo en que se trata de una guía de deslizamiento lineal o guía rectilínea. Por consiguiente, el elemento deslizante de plástico 4 tiene una superficie de deslizamiento 6 que guía la segunda pieza constructiva 5 que está realizada como superficie plana. En o alrededor de un área crítica 8 está previsto también en este caso un rebaje 7 que aloja un circuito de radio 10, cuyo comportamiento radioeléctrico se modifica, cuando el deterioro del elemento deslizante 4 en función del desgaste alcanza o supera el límite de desgaste W.

El cojinete de deslizamiento según la figura 3 está realizado asimismo a modo de ejemplo como guía de deslizamiento lineal o guía rectilínea. Sin embargo, el principio de este ejemplo de realización puede aplicarse de manera análoga a un tipo de cojinete según la figura 1A-1E. En la figura 3 el elemento deslizante de plástico 4 en su superficie de deslizamiento 6 para la segunda pieza constructiva 5 no tiene ningún rebaje. Más bien, en el área crítica 8 está prevista una sección de conductor como elemento detector 26 a la altura del límite de desgaste W. Esto puede realizarse, por ejemplo, mediante fundición de una línea de detector 24 en forma de U en la fabricación del elemento deslizante de plástico 4, en particular en el procedimiento de moldeo por inyección. El elemento detector 26 está separado espacialmente en este caso del circuito de radio 10 propiamente dicho y está conectado eléctricamente con este a través de la línea de detector 24. El circuito de radio 10 está dispuesto en el lado exterior en el elemento deslizante 4, en un lado opuesto a la segunda pieza constructiva 5 o a la superficie de deslizamiento. Esta forma de realización es adecuada en particular para no dañar la superficie de deslizamiento 6 y/o para circuitos de radio 10 con dimensión mayor o elemento deslizante menor. También, en este caso, el circuito de radio 10 puede estar realizado como etiqueta RFID.

La figura 4 muestra un ejemplo alternativo de una guía para movimiento lineal. En este caso está previsto un elemento deslizante 4 en forma de bloque que sirve para el apoyo deslizante de la segunda pieza constructiva 5 en la primera pieza constructiva (no se muestra). El elemento deslizante 4 tiene un alojamiento, por ejemplo, un taladro cilíndrico para una lámina enrollada en espiral. Sobre la lámina enrollada está instalado el circuito de radio 10, por ejemplo, como etiqueta RFID flexible. Así, también en relaciones de espacio estrechas, por ejemplo, en un elemento deslizante 4 con dimensiones menores de las necesarias para el circuito de radio 10 puede preverse uno semejante. A este respecto, el alojamiento está dispuesto en el elemento deslizante 4 de tal modo que el desgaste excesivo deja al descubierto la lámina con el circuito de radio 10 y está sometido directamente al desgaste adicional. Si el límite de desgaste W se supera el circuito de radio 10 falla.

La figura 5 muestra a su vez un ejemplo de realización preferido adicional de un elemento deslizante 4 para un cojinete pivote, concretamente un casquillo de cojinete de deslizamiento de plástico tribológico, por ejemplo, de un plástico del tipo iglidur® G, W300, J, X o iglidur M250 de la empresa igus GmbH. La carcasa de cojinete y la segunda pieza constructiva no se muestran en este caso.

La superficie de deslizamiento 6 del elemento deslizante 4 es en la figura 6 asimismo cilíndrica alrededor del eje de giro A, con un zona crítica 8 en la que se sitúa el límite de desgaste W. A semejanza de la figura 3, en este caso, el circuito de radio 10 está instalado en el perímetro externo del casquillo de cojinete de deslizamiento 4 y, por lo tanto, está realizado preferentemente como etiqueta adherente flexible, por ejemplo, como etiqueta RFID. Como antena 22, en particular en caso de falta de espacio, en el caso de diámetros más pequeños del casquillo de deslizamiento puede preverse una bobina de inducción 22 independiente en la superficie de disco trasera de la brida del casquillo de cojinete, tal como se representa esquemáticamente en la figura 5. También en la figura 5 está previsto un elemento detector 26 independiente como parte de un bucle conductor, por ejemplo, para un derivación. El punto de inflexión del bucle conductor forma a este respecto el elemento detector 26, y está situado en dirección radial exactamente alejado a una distancia del límite de desgaste W predeterminado de la superficie de deslizamiento 6. El conductor con el elemento detector 26 puede instalarse en un taladro posteriormente, por ejemplo, para un acondicionamiento. El conductor con el elemento detector 26 puede fundirse conjuntamente también ya en la fabricación del casquillo de cojinete de deslizamiento 4, por ejemplo, en el procedimiento de moldeo por inyección. La conexión eléctrica con el transpondedor del circuito de radio 10 se realiza en el último caso solo en caso necesario tras la fabricación del casquillo de cojinete de deslizamiento 4, cuando se desea una monitorización sin contacto.

En los ejemplos de realización según la figura 1A-1E, figura 2 y figura 4 los propios circuitos de radio 10 están dispuestos directamente en cada caso en un área crítica 8 a la altura del límite de desgaste W del elemento deslizante de plástico 4. En cambio, en la figura 3 y figura 5 solo el elemento detector está previsto independiente en el límite de desgaste W. La posición del límite de desgaste W se averigua empíricamente, por ejemplo mediante ensayos a largo plazo en un laboratorio de ensayo o mediante cálculos de modelo.

Las figuras 15A-15B muestran como ejemplo de aplicación adicional un cojinete de deslizamiento axial-radial 2010, con un primer anillo de cojinete 2011 y un segundo anillo de cojinete 2012 de metal, por ejemplo, de aluminio, o de plástico reforzado con fibras. En la solicitud de patente WO 2014/154800 A1 al que se hace referencia en este sentido se describen aspectos conocidos del modo de construcción y de funcionamiento del cojinete de deslizamiento axial radial 2010. La figura 15A-15B muestran elementos deslizantes 2004 compuestos por un tribopolímero que están dispuestos entre los anillos de cojinete 2011, 2012, en el área del alojamiento en el segundo anillo de cojinete 2012. En cada caso una multitud de elementos deslizantes 2004 forman anillos de deslizamiento enfrentados que desacoplan los anillos de cojinete 2011, 2012 axial y radialmente y forman superficies de deslizamiento para estos. Para este fin los elementos deslizantes 2004 en el plano de sección transversal según la figura 15A forman en cada caso una sección transversal aproximadamente en forma de L con un zona axial 2021 y zona radial 2022 aproximadamente perpendicular.

En la figura 15B está representado un elemento deslizante 2004 con más detalle. El elemento deslizante 2004 se diferencia de las formas de construcción conocidas inicialmente por un alojamiento 7' en el tribopolímero ya preformado en la fabricación, por ejemplo, en el procedimiento de moldeo por inyección. El alojamiento 7', como en los ejemplos anteriores también, está previsto en un lugar propenso al desgaste (por ejemplo, hacia el anillo de cojinete 2011) e inicialmente abierto hacia afuera. Además, el elemento deslizante 2004 en la figura 15B se caracteriza, de acuerdo con la invención, por un circuito de radio 10, tal como se describe adicionalmente más abajo, que está dispuesto en el alojamiento 7' en el lado del fondo. El límite de desgaste W se sitúa normalmente en el intervalo de algunas décimas, es decir, aproximadamente de 0,3 a 0,9 mm, en particular aproximadamente de 0,5 a 0,7 mm. El límite de desgaste W se determina por un lado mediante la profundidad del alojamiento 7' y, por otro lado, por la altura constructiva o grosor del circuito de radio 10.

La abertura libre del rebaje 7', que queda hacia la superficie de deslizamiento es decir, antes del circuito de radio 10, está cerrada preferentemente con una masa para sellar 14 de plástico. Para ello, por ejemplo, de acuerdo con figura 15B puede llenarse otro plástico menos resistente al desgaste que el plástico de tribopolímero del elemento deslizante 2004, es decir, el circuito de radio 10 está encastrado en el elemento deslizante en unión material y así está blindado al mismo tiempo. El encastre en unión material del circuito de radio 10, al menos del elemento detector 26 en el plástico del elemento deslizante 4 o 2004 puede realizarse también por ejemplo, mediante recubrimiento por extrusión o fundición del circuito de radio 10 o del elemento detector 26 en la fabricación por moldeo por inyección del elemento deslizante, mediante inyección o llenado posterior con una masa de relleno, o por ejemplo, mediante un procedimientos aditivo como impresión 3D o similar. Mediante la disposición encastrada, la posición del circuito de radio 10 o del elemento detector 26 está fijada de manera duradera y el circuito de radio 10 está protegido de influencias externas.

El principio de la detección de desgaste inalámbrica mediante circuitos de radio 10 puede aplicarse a la detección de desgaste o deterioro mediante abrasión debida al desgaste, mediante el funcionamiento de los cojinetes de deslizamiento 1, como por ejemplo en cojinetes de deslizamiento 1 deslizantes (figura 1). El principio puede aplicarse asimismo a la detección de formación de grietas o rotura por fatiga. Todos los tipos de desgaste pueden aparecer debido al envejecimiento mediante fatiga de material o también antes de alcanzar la esperanza de vida mediante un esfuerzo indebido.

Para la detección de desgaste está previsto que el circuito de radio 10 modifique su comportamiento de emisión en cooperación con un transceptor, por ejemplo con el lector RFID 12, debido al esfuerzo mecánico. La modificación debe realizarse solo cuando se ha alcanzado un estado de desgaste crítico en el elemento deslizante 4 asociado. El grado de desgaste correspondiente, por ejemplo, se ha seleccionado mediante posicionamiento, preferentemente de modo que se señaliza un estado crítico antes de que el cojinete de deslizamiento 2 falle por completo.

Las figuras 6-8 muestran posibles ejemplos de realización de circuitos de radio 610, 710, 810, en particular para el caso de aplicación según la figura 3 o figura 5, en donde a continuación se expone solo su estructura y funcionamiento. El principio puede aplicarse también a las figuras 1-2 o figura 4.

Los circuitos de radio 610, 710, 810 están realizados como transpondedores RFID pasivos para la comunicación inalámbrica en el rango de frecuencia UHF de la banda IFM. Para la fabricación lo más rentable posible, los transpondedores RFID 20 o 20A-20B según la figura 6-8 comprenden en cada caso un microchip RFID 21 disponible en el mercado, en este caso está configurado esquemáticamente como símbolo de resonador, con antena RFID 22 ajustada a este.

El microchip RFID 21 tiene una memoria con información de identificación y se abastece en cada caso a través de la antena RFID 22 mediante la potencia de emisión del lector RFID 12. Por lo tanto los transpondedores RFID 20 o 20A-20B según la figura 6-8 son pasivos y no presentan ningún suministro eléctrico propio independiente.

En la figura 6 las conexiones del microchip RFID 21 a la antena RFID 22 están conectadas en derivación mediante una línea de detector 24 o "cortocircuitadas" o mal adaptadas. Una sección de línea 26 de la línea de detector 24 está guiada como bucle conductor en el área crítica 8 de modo que esta como elemento detector 26 en la superación del límite de desgaste W se rompe, es decir, la línea de detector 24 se interrumpe. Por consiguiente, la alimentación correcta del microchip RFID 21 mediante la antena RFID 22 no se habilita hasta que se haya superado el límite de desgaste W crítico. En otras palabras, el transpondedor RFID 20 del circuito de radio 610 está listo para la emisión cuando el límite de desgaste W que va a detectarse se ha alcanzado o superado. Así, por ejemplo, solo mediante la interrupción puede provocarse un ajuste de impedancia suficiente (en inglés impedance matching) o una anulación de una sintonización errónea deliberada (desajuste, en inglés mismatch). Para evitar un daño debido a la inducción, la línea de detector 24 puede estar provista de una resistencia de derivación 28 de baja impedancia. El transpondedor RFID 20 propiamente dicho, así como la línea de detector 24 con sus componentes. pueden estar fijados como módulo de detección sobre el mismo soporte 23, por ejemplo una etiqueta adhesiva fina, o por ejemplo, fundirse en un material quebradizo, sensible a la rotura.

La figura 7 es un perfeccionamiento del principio según la figura 6 y comprende dos transpondedores RFID 20; 20A. El transpondedor 20A funciona según el principio inverso en comparación con el transpondedor 20. En el transpondedor 20A la alimentación del microchip RFID 21 en el caso de una rotura del elemento detector 26 en la línea de detector 24 no se habilita sino que se interrumpe. El transpondedor RFID 20 de nuevo está construido de manera idéntica al transpondedor 20 de la figura 6.

Mediante la combinación según la figura 7 puede alcanzarse una seguridad de detección más alta al poder deducirse en la recepción de la señal correcta del primer transpondedor RFID 20A y ausencia de la señal del segundo transpondedor RFID 20 un estado listo para el funcionamiento sin desgaste excesivo. Sin embargo, a la inversa, una aparición de la señal del segundo transpondedor RFID 20 y ausencia de la señal del primer transpondedor RFID 20A señaliza con fiabilidad más alta la superación del límite de desgaste W en el área crítica 8. Esto se realiza al haberse interrumpido en función del desgaste dos secciones de línea independientes como elementos detectores 26. También en este caso están depositadas informaciones de identificación para el emparejamiento de los transpondedores RFID 20A, 20 y su asociación al elemento deslizante de plástico respectivo, por ejemplo, en el lector 12.

En una variante no mostrada con respecto a la figura 7- de manera similar a la figura 3 - el elemento detector 26 de uno de los transpondedores 20A, en comparación con el elemento detector 26 del otro transpondedor 20, está graduado con respecto al límite de desgaste W o desfasado espacialmente para obtener una información adicional sobre el avance temporal de desgaste y/o sobre el control.

La figura 8 muestra un ejemplo de realización adicional con dos transpondedores RFID 20; 20B, en donde está previsto un transpondedor 20B únicamente para fines de control como prueba a largo plazo, y su comportamiento de emisión no varía dependiendo del desgaste o del deterioro. El otro transpondedor RFID 20 está realizado idéntico, o con el mismo principio que el transpondedor 20 de acuerdo con figura 6-7. En una variante no mostrada con respecto a la figura 8 - a semejanza de en la figura 3 - el transpondedor 20B puede estar dispuesto con una parte de su antena como punto de rotura controlada en el área crítica 8, de modo que puede registrarse un segundo límite de desgaste adicional, por ejemplo, para una parada de emergencia.

El experto en la materia conoce por la literatura especializada y por las normas correspondientes (por ejemplo, ISO 18000-1 o IEC 18000-6C o similar) sistemas y procedimientos para la detección inalámbrica de transpondedores y por lo tanto no se explican con detalle.

La figura 9 muestra un circuito de radio especialmente sencillo en forma de un transpondedor RF 120, en donde un circuito oscilante LC para la seguridad de artículos (EAS: electronic article surveillance) conocido se ha modificado mediante una línea de detector 24 que forma un bucle en el área crítica 8, que sirve como elemento detector 26. En el estado listo para el funcionamiento, el circuito oscilante de antena de inducción RF 122 y condensador RF 125 extrae a un campo HF electromagnético externo energía de emisión. El campo HF está adaptado a la frecuencia de resonancia del circuito oscilante - normalmente alrededor de 8,2 MHz - y por consiguiente el transpondedor RF 120 puede comprobarse. Para modificar el comportamiento del transpondedor RF 120 el elemento detector 26 interrumpe la conexión entre la antena de inducción RF 122 y el condensador RF 125, cuando el deterioro supera el límite de desgaste W. Con ello el circuito oscilante se vuelve inoperante y el transpondedor RF 120 ya no puede comprobarse en la frecuencia de resonancia. Como soporte 23 se considera en particular una fabricación especial de una etiqueta adhesiva que comprenda un área crítica 8 propensa a la rotura como sustrato para el bucle conductor que forma el elemento detector 26. Otras características del transpondedor RF 120 pueden corresponder, por ejemplo, a la enseñanza del documento US 3,810,147 o US 3,500,373. El modo de construcción especialmente asequible según la figura 9 es ventajoso en particular en una fabricación a gran escala.

La figura 10 muestra un perfeccionamiento de los circuitos RFID según las figuras 6-8, en el sentido de que el circuito de radio 1210 según la figura 10, en el estado nuevo está listo para el funcionamiento, en la superación de un primer límite de desgaste W1 no está listo para el funcionamiento y en la superación de un segundo límite de desgaste W2 de nuevo está listo para el funcionamiento. Para modificar el comportamiento radioeléctrico, a la línea de detector está conectado un conductor con un circuito paralelo de un condensador de perturbación C2 y una bobina de perturbación L2. Como primer elemento detector 1226 actúa un bucle conductor en serie con respecto al condensador de perturbación C2, que desacopla el condensador de perturbación C2 cuando el deterioro supera el primer límite de desgaste W1. Como segundo elemento detector 1227 actúa la propia bobina de perturbación que se destruye por abrasión en el límite de desgaste W2.

La conexión en paralelo con L2 y C2 en la línea de detector 24, debido a una baja impedancia de C2 afecta inicialmente al circuito oscilante resonante solo de forma irrelevante, de modo que el transpondedor RFID 1220 en el estado nuevo no afectado está esencialmente listo para el funcionamiento y en la frecuencia de resonancia absorbe la potencia para alimentar al chip RFID. Después de cortar la conexión paralela del condensador de perturbación C2 ahora actúa solo la bobina de perturbación L2. Cuya impedancia se ha seleccionado de modo que el circuito oscilante resonante está desintonizado con el condensador de resonancia C1 y la bobina de sintonización (antena) L1 que sirve como antena y ya no responde en resonancia en el rango de frecuencia del lector (figura 1). Por consiguiente, el transpondedor RFID 1220 no es apto para el funcionamiento con respecto al lector. Para los valores de las impedancias se aplica en este sentido: (a) c2 << C1 y (b) L2 << L1 * (C1/C2). Si el deterioro alcanza el segundo límite de desgaste W2, la bobina de perturbación L2 se vuelve inoperante y por lo tanto la desintonización del amortiguador de vibración se anula de nuevo. Con ello el transpondedor RFID 1220 vuelve a ser apto para el funcionamiento de acuerdo con lo previsto.

Una disposición de detector escalonada de varios niveles como en la figura 3 o figura 10 tiene la ventaja de que el sistema, al comienzo a través del lector 12, permite una verificación funcional y, sobre todo puede configurarse de manera totalmente automática, al recibir de manera autónoma las informaciones de identificación de todos los circuitos de radio 1210 presentes. Si en el funcionamiento posterior no se produce una respuesta de una información de identificación previamente registrada cabe deducir que se ha superado un límite de desgaste en el elemento deslizante correspondiente 4.

La figura 10 tiene la ventaja adicional de que - sin multiplicar los circuitos de radio 1210 - puede partirse del supuesto de un desgaste supercrítico cuando la información de identificación en cuestión se registra de nuevo después de un intervalo de tiempo determinado. Preferentemente se activa una parada de emergencia dado que la disposición de línea deteriorada todavía no se ha renovado o reparado.

Las figuras 11- 13 muestran otros ejemplos de realización de circuitos de radio 1310; 1410; 1510 para RFID-IC con antenas dípolo para el rango de frecuencia UHF, por ejemplo, según la norma ISO 18000-6C. Estas ofrecen, entre otros, un alcance superior a los circuitos de radio LF- o RF (por ejemplo, según la figura 6-8 o figura 9) y pueden fabricarse de manera asequible también como módulos de detección pasivos. El funcionamiento y disposición en la disposición de guía, por ejemplo, se corresponde con uno de los ejemplos anteriores.

En el circuito de radio 1310 según la figura 11 una antena dípolo 1322 puede conmutarse a través de un IC 1330 especial (circuito de conmutación integrado), por ejemplo, un ASIC, de modo que puede separarse galvánicamente del circuito RFID 1321 a modo de un relé todo o nada o conectarse con este. Para ello el IC 1330 tiene una disposición de transistor que conecta ambos nodos de la antena dípolo 1322 cuando se corta un bucle conductor utilizado como elemento detector. El elemento detector está conectado con conexiones del IC 1330 que controlan la disposición de transistor similar a un relé. El circuito RFID 1321 puede estar realizado como componente integrado del IC 1330. El circuito de radio 1310 puede estar activo, es decir, estar conectado a una alimentación, o dado el caso estar alimentado también de manera pasiva a través de la antena dípolo 1322 desde la potencia de radio. En la figura 12 una antena dípolo 1422 está puenteada con un bucle conductor empleado como elemento detector 26. Por ello se influye en los parámetros de potencia de la antena dípolo 1422 de forma mensurable de modo que puede detectarse una separación del elemento detector 26 por desgaste mediante un lector adecuado (véase la figura 1 o figura 4). En el rango de frecuencia UHF un "cortocircuito" (a diferencia de en una antena de inducción según la figura 6) no conduce forzosamente al fallo de la señal de radio en todas las circunstancias, pero sí a un cambio de parámetros demostrable en el comportamiento radioeléctrico que provoca el chip RFID 1421 con la antena dípolo 1422. El circuito de radio 1410 según la figura 11 es adecuado como sistema puramente pasivo. En el circuito de radio 1510 según la figura 13 también una antena dipolo 1522 está conectada a un chip RFID 1521. Un circuito de detección 1540 activo con una fuente de tensión 1542 también comprende en este caso como elemento detector 26 un bucle de conductor que se puede desconectarse por desgaste para disponerlo en un área de desgaste crítica. Cuando el elemento detector 26 se desconecta, el transistor pnp 1544 se conmuta a paso, de modo que el LED 1546 genera luz y, a modo de un optoacoplador, conmuta el fototransistor NPN 1550, de modo que la antena dipolo 1522 está conectada con baja impedancia a las dos conexiones del chip RFID 1521. También es posible emplear para ello un optoacoplador convencional. Por lo tanto, en caso de una interrupción en el elemento detector 26, el circuito de detector 1540 habilita la conexión de la antena dipolo 1522 con el chip RFID 1521, es decir, conecta el chip RFID 1521 en disponibilidad operacional. El circuito de radio 1510 es adecuado como sistema activo, pudiendo estar alimentado el chip RFID 1521 también por la fuente de tensión 1542 (no mostrada). Las figura 14A-14C muestran tres ejemplos de realización adicionales de circuitos de radio 1610; 1710; 1810, que se diferencia de los ejemplos anteriores en particular en que el transpondedor en cada ejemplo de realización presenta en cada caso dos chips RFID 1621A, 1621B que está conectados ambos con una única antena común <1622; 1722; 1822>.

En los circuitos de radio 1610; 1710; 1810, en el estado nuevo y hasta el desgaste crítico, por ejemplo en caso de superación del límite de desgaste W, al principio únicamente el primer chip RFID 1621A está listo para la recepción y emisión. Solo cuando el elemento detector 1626 se separa o retira por un desgaste excesivo, por ejemplo debido a abrasión mecánica más allá del límite de desgaste W, el segundo chip RFID 1621B también está prácticamente listo para la recepción y emisión. Sin embargo, las identificaciones o informaciones de identificación de los chips RFID 1621A, 1621b se diferencian unas de otras. Por lo tanto, el primer chip RFID 1621A permite inicialmente una comprobación funcional de los circuitos de radio 1610; 1710; 1810, por ejemplo en el sentido de si la detección de desgaste está prevista y/o lista para el servicio. Esta comprobación se realiza mediante la identificación ya conocida del primer chip RFID 1621A. Éste es recibido por el lector, y por ejemplo está almacenado en una base de datos. Esta identificación también puede utilizarse de otro modo, por ejemplo con fines logísticos o para una detección de la configuración del sistema.

El primer chip RFID 1621A puede estar conectado de manera conductora (galvánicamente) o inductiva con la antena 1622; 1722 o 1822. Los circuitos de radio 1610; 1710 o 1810 pueden estar realizados en particular como PCB o como FPC, en donde las antenas 1622; 1722 o 1822 están realizadas como circuitos impresos. Los chips RFID 1621A, 1621B empleados para la simplificación de sistema tienen preferentemente la misma construcción y son circuitos integrados (IC) disponibles en el mercado adecuados, preferentemente en la tecnología SMD- o SMT. El segundo chip RFID 1621B en la figura 14A-14C está conectado a través de una línea de transmisión 1623 con la antena común 1622; 1722 o 1822 de manera conductora. Para la modificación debida al desgaste del comportamiento radioeléctrico del segundo chip RFID 1621B un tetón adaptador o línea de derivación 1627 (en inglés "stub") está conectado de manera conductora en paralelo a la línea de transmisión 1623. La línea de derivación 1627 sirve como línea de detección, y en el ejemplo mostrado, está realizada como una línea de dos conductores, por ejemplo de modo similar a un, así llamado, "single shunt stub tuneh', y está cortocircuitada a través de una sección de conductor situada en el área crítica (línea de derivación KS). Esta sección de conductor en el área crítica forma el elemento detector 1626, como se muestra en la figura 14A-14C. Alternativamente, la línea de derivación 1627 puede ser abierta o de funcionamiento en vacío (línea de derivación LL, no mostrada), pero con secciones de conductor expuestas en el área crítica, que se separan en caso de un desgaste excesivo más allá del límite de desgaste W para servir como elemento detector 1626. Si bien el modo construcción según las figuras 14A-14C es especialmente sencillo de realizar, también el marco de la invención abarca por ejemplo una línea de derivación doble (análoga a la, así llamada, "Double Shunt Stub Tunef) o una red de adaptación marcada en el marco de la invención.

Las dimensiones de las pistas conductoras de la sección que constituye el elemento detector 1626 y las dimensiones de las pistas conductoras de las secciones de pista conductora de la línea de derivación 1627 que quedan después de un desgaste excesivo están ajustadas a este respecto en una relación predeterminada. Por un lado, el ajuste tiene lugar de tal modo que, en el estado nuevo, un desajuste suficiente, en particular un desajuste de impedancia, perturba la disponibilidad de recepción y emisión del segundo chip RFID 1621B hasta tal punto que éste no se puede comunicar eficazmente con el lector. En particular, la línea de derivación 1627 con el elemento detector 1626 puede degradar a un grado suficiente la alimentación pasiva y/o la potencia de emisión del chip RFID 1621B. Por otro lado, la relación puede estar ajustada además de tal modo que, después de la separación del elemento detector 1626, se produce una adaptación suficiente, en particular una adaptación de impedancia, de la línea de transmisión 1623 que conecta la antena 1622; 1722 o 1822 con el segundo chip RFID 1621B. En el estado sin el elemento detector 1626 o sin conexión conductora, la línea de derivación 1627 puede conducir a una amplia adaptación de línea o adaptación de impedancia en lo que respecta a la línea de transmisión 1623 adicional en el segundo chip RFID 1621B. Como parámetros adicionales, de acuerdo con estas especificaciones puede ajustarse también la posición del punto de conexión de la línea de derivación 1627 en la misma línea de transmisión 1623. La modificación debida al desgaste de la adaptación de impedancia (en inglés "deterioration-dependent change in impedance-matching") se realiza en este sentido con respecto a la línea de transmisión 1623 adicional entre antena 1622; 1722; 1822 y el segundo chip RFID 1621B. Las longitudes de línea absolutas de línea de derivación 1627 y elemento detector 1626 pueden ajustarse a través de una cierta área porque las relaciones se repiten esencialmente de manera periódica con la mitad de longitud de onda de señal. Una prolongación en n*A/2 (con n número entero) es posible con un comportamiento esencialmente constante.

Sin vinculación a una teoría determinada, la reflexión en el punto de conexión de la línea de derivación 1627 con respecto al primer chip RFID 1621A puede ajustarse mediante selección adecuada de la longitud total de la línea de transmisión 1623 y de la posición de su punto de conexión a la línea de derivación 1627, de modo que el comportamiento de emisión del primer chip RFID 1621A no se ve afectado de manera relevante por la variación de estado debida al desgaste, de modo que, por ejemplo, el alcance o potencia de emisión del primer chip RFID 1621A en el estado nuevo y en el estado de desgaste crítico se ha modificado solo de manera irrelevante. No obstante, (en analogía con el principio según la figura 7) puede estar previsto alternativamente que, en caso de un desgaste crítico, el segundo chip RFID 1621B esté listo para la recepción y la emisión, y el primer chip RFID 1621A prácticamente falle, lo que asimismo permite una verificación funcional en el estado no crítico.

En caso de un desgaste en el límite de desgaste W o cercano a éste, el segundo chip RFID 1621B está listo para la recepción y emisión debido a la adaptación que se produce a causa de la desaparición de la perturbación o desajuste por el elemento detector 1626. Por lo tanto, el lector puede recibir la identificación del segundo chip RFID 1621B, lo que permite deducir un desgaste crítico. También la identificación previamente conocida del segundo chip RFID 1621B puede estar depositada para ello, por ejemplo, en una base de datos.

El elemento detector 1626 está dispuesto en un área separada espacialmente de los chips RFID 1621A, 1621B y de la antena común 1610; 1710 o 1810, por ejemplo, en un extremo del PCB o FCB enfrentado a la antena 1610; 1710 o 1810, y dado el caso, dispuesta en la parte posterior.

Los ejemplos de realización según la figura 14A-14C son adecuados especialmente para transpondedores o chips RFID 1621A, 1621B en el rango de alta frecuencia, por ejemplo, en UHF, en particular para RFID UHF, por ejemplo, con una frecuencia fundamental de 865 MHz a 955 MHz o 2.4 GHz (con longitudes de onda en el rango de decímetros). El principio del cambio en función del desgaste de la adaptación de línea en la frecuencia fundamental como principio de detección puede aplicarse análogamente a un ejemplo de realización según las figuras 6-13. Con una longitud de líneas de derivación de funcionamiento en vacío o cortocircuitadas seleccionada adecuadamente, en principio se pueden ajustar fundamentalmente reactancias inductivas o capacitivas prácticamente desde cero hasta infinito. El dimensionamiento de las magnitudes de las pistas conductoras del elemento detector 1626 y de la línea de derivación 1627 y la determinación del punto de conexión puede tener lugar de forma conocida per se, por ejemplo, con ayuda del diagrama de Smith.

Los circuitos de radio 1610; 1710; 1810 según la figura 14A-14C se diferencian entre sí por el tipo de la antena empleada. El circuito de radio 1610 en la figura 14A tiene una antena dípolo colgante 1622, el circuito de radio 1710 en la figura 14B tiene una antena dípolo 1722. Las últimas ofrecen un modo de construcción que ocupa poco espacio. El circuito de radio 1810 en la figura 14C tiene una antena en forma de bobina 1822 para alcances superiores dado el caso. Las antenas 1622; 1722; 1822 están dimensionadas en cada caso ajustadas para la frecuencia fundamental seleccionada o el chip RFID seleccionado 1621A, 1621B.

Para finalizar cabe señalar que los transpondedores RFID con IC y memorias de información, a diferencia de los transpondedores de 1 bit (compárese figura 9), hacen posible sistemas más inteligentes que, entre otros, permiten una determinación del o de los cojinetes de deslizamiento 2 en cuestión en instalaciones más complejas, una localización más detallada del elemento deslizante de plástico 4 desgastado, y por ejemplo también el uso de varios elementos detectores un chip RFID (no mostrado), por ejemplo, para la detección más fiable. También la verificación funcional, por ejemplo, según la figura 7 o figura 14A-14C, se hace posible mediante información de identificación que puede asignarse inequívocamente.

Lista de referencias

figura 1A-1E figura 4

2 cojinete de deslizamiento 3 primera pieza constructiva

3 primera pieza constructiva 4 elemento deslizante de plástico

4 elemento deslizante de plástico 10 circuito de radio

5 segunda pieza constructiva W límite de desgaste

6 superficie de deslizamiento

7 rebaje figura 5

8 zona crítica 4 elemento deslizante de plástico

9 segmento bajo carga 6 superficie de deslizamiento

10 circuito de radio 8 zona crítica

12 lector RFID 10 circuito de radio

A eje 22 antena

W límite de desgaste 26 elemento detector

W límite de desgaste

figura 2 A eje

4 elemento deslizante de plástico

5 segunda pieza constructiva figura 6-8

6 superficie de deslizamiento 8 zona crítica

7 rebaje 20, 20A, 20B transpondedor RFID

8 zona crítica 21 microchip RFID

10 circuito de radio 22 antena R^fID

W límite de desgaste 23 soporte

24 línea de detector

figura 3 26 elemento detector

4 elemento deslizante de plástico 28 resistencia de derivación

5 segunda pieza constructiva 610, 710, 810 circuito de radio

6 superficie de deslizamiento W límite de desgaste

7 rebaje

8 zona crítica figura 9

10 circuito de radio 8 zona crítica

24 línea de detector 24 línea de detector

26 elemento detector 26 elemento detector

W límite de desgaste 120 transpondedor RF

122 antena de inducción RF

figura 4 125 condensador RF

3 primera pieza constructiva 23 soporte

4 elemento deslizante de plástico W límite de desgaste

10 circuito de radio

W límite de desgaste figura 10

24 línea de detector

1210 circuito de radio

1221 chip RFID

1226, 1227 elementos detectores figura 15A-15B

1220 transpondedor RFID 7' alojamiento

C1 condensador de resonancia 10 circuito de radio

L1 bobina de sintonización (antena) 14 masa de sellado de plástico

C2 condensador de perturbación 2004 elemento deslizante de tribopolímero

L2 bobina de perturbación 2010 cojinete de deslizamiento axial-radial

W1, W2 límites de desgaste 2011, 2012 anillos de cojinete

2021 zona axial

figura 11 2022 zona radial

26 elemento detector W límite de desgaste

1310 circuito de radio

1321 chip RFID

1320 transpondedor RFID 1322 antena dípolo

1330 IC

figura 12

26 elemento detector

1410 circuito de radio

1421 chip RFID

1422 antena dípolo

figura 13

26 elemento detector

1510 circuito de radio

1521 chip RFID

1522 antena dípolo

1540 circuito de detector

1542 fuente de tensión

1544 transistor (PNP)

1546 LED

1550 fototransistor (NPN) figura 14A-14C

1610; 1710; 1810 circuito de radio 1621A chip RFID

1621B chip RFID

1622; 1722; 1822 antena

1623 línea de transmisión 1626 elemento detector

1627 línea de derivación

Claims

REIVINDICACIONES

1. Cojinete de deslizamiento (2) para el apoyo exento de lubricante, con una primera pieza constructiva (3) que comprende al menos un elemento deslizante (4) de plástico, que presenta una superficie de deslizamiento (6) para la guía móvil de una segunda pieza constructiva (5) con respecto a la primera pieza constructiva, en donde la primera pieza constructiva (3) presenta un dispositivo para la detección del desgaste en un área crítica (8) del al menos un elemento deslizante (4) de plástico, en particular en su superficie de deslizamiento, con un circuito de radio (10) y con un elemento detector (26), que coopera con el circuito de radio y que está dispuesto en el elemento deslizante (4), en donde el elemento detector, en una magnitud predeterminada de desgaste en el área crítica, modifica el comportamiento del circuito de radio, de modo que la modificación en función del desgaste puede detectarse inalámbricamente, en donde el elemento detector (26) separado especialmente del circuito de radio está dispuesto en un alojamiento o un rebaje prefabricados de plástico en el elemento deslizante (4) y está conectado eléctricamente al circuito de radio (10) a través de una línea de detector (24), concretamente mediante una conexión eléctrica para el acondicionamiento selectivo o para la conexión posterior en caso de demanda, y en donde el circuito de radio (10), dispuesto en la primera pieza constructiva (3), está alejado de la superficie de deslizamiento y está previsto fuera del área crítica del elemento deslizante (4).

2. Cojinete de deslizamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento deslizante (4) presenta un rebaje (7) en la superficie de deslizamiento (6) en el que está dispuesto el elemento detector (26) o

porque el elemento deslizante (4) presenta un alojamiento (7') en la superficie de deslizamiento (6), en el que está encastrado el elemento detector (26), en particular está encastrado en unión material.

3. Cojinete de deslizamiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el circuito de radio (10) es un transpondedor (20; 20A; 20B, 120 ... 1320) pasivo o activo.

4. Cojinete de deslizamiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en la primera pieza constructiva (3) están previstos un cierto número de elementos deslizantes (4), y varios elementos deslizantes presentan cada uno de ellos un elemento detector (26), y los elementos detectores están conectados a un circuito de radio (10) común, en particular un transpondedor común, preferentemente un transpondedor RFID con microchip (21; 1221; 1321; 1421; 1521).

5. Cojinete de deslizamiento según la reivindicación 3, caracterizado

- porque el elemento detector (26) está realizado como sección de línea de una línea de detector (24), en particular como sección de conductor que discurre en el área crítica (8) y en la magnitud de desgaste predeterminada se interrumpe; o

- porque el elemento detector (26) está realizado como componente de circuito pasivo.

6. Cojinete de deslizamiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el transpondedor comprende una antena (22; 1422), que está cortocircuitada a través del elemento detector (26) o está desajustada y porque el elemento detector en la magnitud predeterminada de desgaste abre el cortocircuito de la antena o anula el desajuste.

7. Cojinete de deslizamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el circuito de radio (10, 610, 710, 810 ... 1510), en particular el transpondedor, comprende una antena (22; 122), y el elemento detector (26) está realizado como una parte de la antena que se interrumpe en la magnitud predeterminada de desgaste.

8. Cojinete de deslizamiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el circuito de radio (10, 610, 710, 810 ... 1510) está realizado como transpondedor pasivo RFID (20, 20A, 20B; 1220; 1320), con un microchip (21; 1321; 1421) que almacena una información de identificación.

9. Cojinete de deslizamiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el área crítica (8) forma un punto de rotura predeterminada del elemento deslizante (4), que en la magnitud predeterminada de desgaste activa el elemento detector (26).

10. Cojinete de deslizamiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la primera pieza constructiva (3), con excepción del dispositivo para la detección de desgaste, comprende principal o exclusivamente componentes de plástico, en donde preferentemente la primera pieza constructiva consta del al menos uno o varios elementos deslizantes (4), dado el caso una carcasa de cojinete, y del dispositivo (10... 1510) para la detección de desgaste.

11. Disposición de cojinete de deslizamiento que comprende un cojinete de deslizamiento (2) según una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además la segunda pieza constructiva (5), en particular un árbol, un carril o un cabezal articulado, en particular de metal.

12. Disposición de cojinete de deslizamiento según la reivindicación 11, en donde el cojinete de deslizamiento (2) está realizado como cojinete pivote, guía lineal, cojinete axial-radial o como cojinete articulado, que aloja la segunda pieza constructiva con grado de libertad correspondiente o con grados de libertad correspondientes.

13. Casquillo de cojinete de deslizamiento (4) de un plástico tribológico para un cojinete de deslizamiento para el apoyo exento de lubricante, que comprende un transpondedor (20; 20A; 20B, 120 ... 1320) y un elemento detector (26) en un área crítica (8) del casquillo de cojinete de deslizamiento (4) propensa al desgaste, en particular mediante deterioro debido al rozamiento en seco, en donde el elemento detector (26), en caso de un magnitud de desgaste predeterminada en el área crítica, modifica el comportamiento del transpondedor (20; 20A; 20B, 120 ... 1320), y en donde el transpondedor y el elemento detector (26) están encastrados en el casquillo de cojinete de deslizamiento (4) y el transpondedor está realizado junto con el elemento detector sobre una etiqueta autoadhesiva.

14. Casquillo de cojinete de deslizamiento (4) según la reivindicación 13 y de acuerdo con las características caracterizadoras según la reivindicación 3 y/o una de las reivindicaciones 5 a 10.