SK500332015A3 - Závitovková prevodovka - Google Patents

Abstract

Vynález sa týka závitovkovej prevodovky, ktorá zahŕňa závitovkový hriadeľ so závitovkovým závitom bezprostredne vytvarovaným alebo zapracovaným, predovšetkým vrezaným, do základového telesa hriadeľa, ako aj závitovkové koleso s ním zaberajúce, ktoré je stvárnené prstencovo a ktoré je integrované s prstencovým prípojným prvkom veľkého valivého ložiska voľného v strede, ktorého dva prstencové, vzájomne koncentrické prípojné prvky sú vzájomne na sebe podopreté s možnosťou otáčania a ktoré slúžia na pripojenie dvoch vzájomne protichodne otočných strojových dielov alebo častí zariadenia, pričom prípojný prvok ozubeného závitovkového kolesa je vytvorený z prstencového základového telesa s ozubením bezprostredne vytvarovaným alebo zapracovaným na jeho vonkajšom obvode, s prinajmenšom jednou rovinnou prípojnou plochou určenou na dosadanie na rovinnej kontaktnej ploche príslušného strojového dielu alebo časti zariadenia, ako aj s viacerými upevňovacími otvormi rozdelenými vencovito okolo svetlého otvoru, ktorých pozdĺžne osi kolmo prechádzajú cez príslušnú prípojnú plochu; a pričom neozubený prípojný prvok je vytvorený z prstencového základového telesa s prinajmenšom jednou rovinnou prípojnou plochou určenou na dosadanie na rovinnej kontaktnej ploche príslušného strojového dielu alebo časti zariadenia, ako aj s viacerými upevňovacími otvormi rozdelenými vencovito okolo svetlého otvoru, ktorých pozdĺžne osi kolmo prechádzajú cez príslušnú prípojnú plochu; pričom ďalej sú v oblasti závitovky umiestnené snímače, ktoré permanentne snímajú polohu (pootočenia) závitovky; ako aj spôsobu prevádzky takejto závitovkovej prevodovky.

Description

Oblasť vynálezu

Vynález sa na jednej strane orientuje na závitovkovú prevodovku, zahŕňajúcu závitovkový hriadeľ so závitovkovým závitom bezprostredne vytvarovaným alebo zapracovaným, predovšetkým vrezaným, do základového telesa hriadeľa ako aj so závitovkovým kolesom zaberajúcim s týmto, ktoré je stvárnené prstencovo a ktoré je integrované s jedným z dvoch prstencových, vzájomne koncentrických prípojných prvkov, ktoré sú uložené vzájomne otočné a ktoré slúžia na pripojenie na dva vzájomne protichodne otočné strojné diely alebo súčasti zariadenia; ako aj na druhej strane na spôsob prevádzkovania takejto závitovkovej prevodovky. Výhodnejšie je priemer najmenšieho svetlého otvoru vo vnútri obidvoch prípojných prvkov rovný alebo väčší ako polovica priemeru uloženia medzi obidvomi prípojnými prvkami, predovšetkým rovný alebo väčší ako polovica priemeru stredovej kružnice radiálne vonkajšieho radu valivých prvkov protichodne otočných prípojných prvkov.

Doterajší stav techniky

Závitovkové prevodovky súčasne vytvárajú zmenu smeru otáčania ako aj redukciu počtu otáčok medzi hnacím a poháňaným strojným dielom; s týmto spojená redukcia krútiaceho momentu umožňuje otáčať alebo vychyl’ovať ťažké zariadenia aj prostredníctvom hnacích prostriedkov nízkeho výkonu. Navyše existuje samosvomá závitovková prevodovka, ktorú je súčasne možné použiť ako zastavovaciu brzdu. Na základe týchto výhodných vlastností sa takéto závitovkové prevodovky často používajú pri najťažšie zaťažovaných náhonoch, kde sa vyskytujú vysoké sily a krútiace momenty, napríklad v stavebných strojoch a stavebných vozidlách, žeriavoch, demolačných nástrojoch, zariadeniach veterných elektrární, atď. Pri takýchto vozidlách, prístrojoch a zariadeniach ale existuje nebezpečenstvo silného opotrebovania, okrem iného aj preto, že pri takýchto aplikáciách často pôsobia prírodné sily, ktoré nie je možné bezo zvyšku ovládať, ako sú vysoké tiažové sily, klopné sily, sily vetra, atď. Z tohto vyplývajú prevádzkové stavy, ktoré majú nemalý vplyv na opotrebovanie príslušnej závitovkovej prevodovky. K tomuto sa pridáva, že aj absolútne absolvované uhly často môžu varírovať v širokom rozmedzí, z čoho taktiež môže vyplývať

-2predčasné starnutie určitých prvkov závitovkovej prevodovky.

Takéto vznikajúce opotrebovanie je významné predovšetkým s ohľadom na systém klzných dráh valivých prvkov, ale aj s ohľadom na ozubenie. Zatiaľ čo pre prvé je relevantný predovšetkým absolútne absolvovaný, odvalený uhol, má na ozubenie vplyv predovšetkým časté alebo permanentné zaťaženie závitovkovej prevodovky krútiacim momentom.

V stave techniky sa na najrôznejšie prípady zaťaženia, ktoré sa vyskytujú v praxi, reaguje predovšetkým tým, že sa zvolia dodatočne krátke intervaly údržby, aby sa takto dodatočne sledovala väčšina závitovkových prevodoviek. Napriek tomu nie je toto opatrenie skutočne uspokojivé. Na jednej strane totižto vyžaduje údržba s inšpekciou väčšinou demontáž a rozloženie závitovkovej prevodovky vrátane jeho ložiska, aby bolo možné zistiť stav ozubenia, predovšetkým ale aj inak neprístupných klzných dráh. Toto je pri mnohých aplikáciách spojené s extrémnymi nákladmi; napríklad pri veterných elektrárňach, kde vymontovanie ložiska rotora a ložísk listov vo vysokej výške je možné zvládnuť len s vysokými nárokmi na personál a čas, predovšetkým preto, pretože veterné elektrárne sú často vybudované na ťažko prístupných miestach, ako sú off-shore oblasti, vrcholy apod. Aj samotná demontáž otočného pohonu v bagri alebo podobne znamená jeho odstávku na jeden alebo dokonca viaceré dni.

Na druhej strane môže napriek skráteným intervalom údržby dôjsť k tomu, že zvýšené opotrebovanie v dôsledku nadmerného namáhania si vyžiada opravu už pri nasledujúcom termíne údržby. V takomto prípade sa prítomný problém zväčša zistí príliš neskoro, síce až pri predčasnom výpadku prístroja. Rovnako intenzívne nevýhodné je, že eventuálne (skrátené) intervaly údržby sú neustále spojené so zvýšenými kontrolami, ktoré musia byť realizované ľudským personálom, ktorý vykonáva inšpekciu na zariadení alebo skúša jeho schopnosť prevádzky. Ani ak v želanom prípade nie je pri takejto inšpekcii alebo skúške zistené žiadne poškodenie alebo žiadne opotrebovanie alebo nedostatok na zariadení, vznikajú náklady na údržbu, prinajmenšom vo forme časových nákladov personálu údržby.

Z nevýhod opísaného stavu techniky vyplýva problém iniciujúci vynález: vylepšiť typovú závitovkovú prevodovku takým spôsobom, aby pri nízkych nákladoch a predovšetkým so zvýšenou výpovednou presnosťou, ako je tomu pri vyššie uvedenom stave techniky, bolo možné zistiť stupeň opotrebovania závitovkovej prevodovky. Riešenie tohto problému sa podarí tým, že sa v zmysle predloženého vynálezu použijú špeciálne senzorické komponenty na permanentné monitorovanie závitovkovej prevodovky, ktoré vo veľkej miere umožňujú upustiť od doterajšej plánovanej turnusovej údržby zariadení typu závitovkovej prevodovky.

-3 Podstata vynálezu

Pri tomto je prípojný prvok ozubeného závitovkového kolesa závitovkovej prevodovky podľa vynálezu vytvorený z prstencového základového telesa, ktorý obsahuje bezprostredne vytvarované alebo zapracované ozubenie ako aj výhodnejšie prinajmenšom jednu klznú dráhu bezprostredne vytvarovanú alebo zapracovanú do základového telesa, pričom pozdĺž tejto klznej dráhy sa priamo odvaľujú valivé prvky, ako aj prinajmenšom jednu rovinnú prípojnú plochu bezprostredne vytvarovanú alebo zapracovanú do základového telesa na dosadanie na rovinnej kontaktnej ploche príslušného strojného dielu alebo časti zariadenia, ako aj viaceré, vencovito okolo svetlého otvoru rozdelené upevňovacie otvory bezprostredne vytvarované alebo zapracované do základového telesa, ktorých pozdĺžne osi kolmo prechádzajú cez prípojnú plochu. Ďalej je neozubený prípojný prvok stvárnený z prstencového základového telesa a výhodnejšie vybavený s prinajmenšom jednou, bezprostredne vytvarovanou alebo zapracovanou klznou dráhou, pozdĺž ktorej sa priamo odvaľujú valivé prvky, ako aj s prinajmenšom jednou rovinnou prípojnou plochou bezprostredne vytvarovanou alebo zapracovanou do základového telesa neozubeného prípojného prvku určenou na dosadanie na rovinnej kontaktnej ploche príslušného strojného dielu alebo časti zariadenia. Okrem toho vykazuje závitovková prevodovka podľa vynálezu viaceré, vencovito okolo svetlého otvoru rozdelené a do základového telesa neozubeného prípojného prvku bezprostredne vytvarované alebo zapracované upevňovacie otvory, ktorých pozdĺžne osi kolmo prechádzajú cez prípojnú plochu, pričom v oblasti závitovky je umiestnený prinajmenšom jeden snímač určený na permanentné snímanie polohy pootočenia a/alebo poloha posunutia závitovky, ako aj výhodnejšie vyhodnocovacie zariadenie na vytvorenie absolútnej hodnoty nameranej dráhy pootočenia a/alebo dráhy posunutia, eventuálne rovnako na ich integrovanie.

Pri takejto závitovkovej prevodovke ide o konštrukčný celok, ktorý je odborníkmi často označovaný ako otočný pohon a ktorý je v súčasnosti väčšinou úplne zapuzdrený, teda uzavretý v telese, aby pokiaľ možno chránil citlivé konštrukčné diely pred prírodnými vplyvmi, napríklad korozívnym morským vzduchom, nečistotami, atď. Za citlivé konštrukčné časti sú v ďalšom texte považované predovšetkým valivé prvky, ich klzné dráhy ako aj ozubenie prstencového prípojného prvku závitovkového kolesa a závit závitovky.

Zvonka sú zvyčajne prístupné len dva vzájomne koncentrické, prstencové prípojné prvky so vzájomne paralelnými, ale vzájomne od seba odvrátenými, prstencovými prípojnými plochami na spojenie so vždy jedným z dvojice protichodne otočných strojných dielov alebo

-4dielov zariadenia, ďalej vždy jedno pripojenie pre rotor a stator hnacieho motora na vzájomne pootočenie obidvoch prstencových prípojných prvkov, ako aj eventuálne na ďalšie pripojenie brzdy, tachometra alebo podobne.

Takýto otočný pohon spája množstvo aplikačno-technicky výhodných vlastností: integrované uloženie zaisťuje paralelné vycentrovanie obidvoch prípojných plôch a tým presné paralelné vedenie nasadeného prvku zariadenia vzhľadom na základy, šasi alebo podobné, takže ďalšie prvky vedenia alebo uloženia sú zbytočné.

Prostredníctvom pripojiteľného motora je možné presné nastavenie relatívneho uhla pootočenia alebo dokonca relatívneho počtu otáčok medzi obidvomi pripojenými dielmi zariadenia. Motor je zvyčajne neotočne spojený so závitovkou závitovkovej prevodovky, ktorej prstencový ozubený veniec zaberajúci so závitovkou nie je usporiadaný na kolese závitovky, ale obiehajúc po obvode prstenca závitovky, síce na jednom z obidvoch prstencových prípojných prvkov, aby na ňom motor mohol otočné pôsobiť.

Takéto usporiadanie zaisťuje nielen prenos krútiaceho momentu, ale súčasne aj zosilnenie krútiaceho momentu, zatiaľ čo súčasne sa znižuje počet otáčok. Toto má zasa viaceré rozhodujúce výhody:

Ako prvé je možné použiť bežný motor s relatívne vysokým nominálnym počtom otáčok a relatívne nízkym nominálnym krútiacim momentom, pretože redukciou pohonu závitovky sa obidve veličiny transformujú do oblasti priaznivej pre prevádzku s najťažším zaťažením.

Na druhej strane je možné takúto závitovkovú prevodovku stvárniť ako ľahko samosvomú, t.j. veľké, dokonca veľmi veľké prechádzajúce záťažové krútiace momenty medzi obidvomi prstencovými prípojnými prvkami nemôžu tieto pretočiť proti sebe, pretože ozubený záber so závitovkou toto blokuje. Preto v mnohých prípadoch nie je potrebné použiť brzdu, predovšetkým zastavovaciu brzdu, a ani aktiváciu motora v stave pokoja, takže je možné šetriť konštrukčné náklady a energiu. Na druhej strane je toto ale spojené aj s rizikami:

Keď totižto budú teoreticky veľké krútiace momenty medzi obidvomi prípojnými prvkami blokované, môže byť poškodený alebo dokonca zničený aj robustne dimenzovaný otočný pohon, t.j. môžu sa poškodiť predovšetkým zaberajúce boky zubov ozubenia a závitu.

V podobnej forme sa príliš veľkými výkyvnými momentmi alebo axiálnymi silami môžu poškodiť alebo zničiť ložiská, predovšetkým valivé prvky a/alebo klzné dráhy.

Na základe týchto súvislostí je prevádzková životnosť otočného pohonu ale úplne rozhodujúco závislá od typu jeho zaťaženia. Ak je tento neustále zaťažovaný len miernymi

-5krútiacimi a výkyvnými momentmi a axiálnymi silami, takže nedosiahne svoju únavovú pevnosť, môže byť zachovaný teoreticky neobmedzene; prevádzková životnosť je ale často ovplyvnená sekundárnymi parametrami ako je korózia, oder, atď. Ak je ale otočný pohon často zaťažovaný v oblasti svojich nominálnych dát alebo dokonca nad touto, potom je prevádzková životnosť obmedzená a so stupňom zaťaženia alebo dokonca preťaženia sa znižuje. Na základe tohto je potrebné vlastné intervaly údržby definovať v závislosti od príslušného prípadu zaťaženia, čo ale v praxi nie je realizovateľné, pretože špeciálny prípad zaťaženia nie je z dôvodu nameraných dát v normálnom prípade možné neutrálne ohodnotiť.

Ako náhradné opatrenie k tomuto je podľa vynálezu navrhované merať zaťaženie konkrétneho aplikačného prípadu, aby sa z tohto získali kľúčové údaje optimálneho intervalu údržby. Na tento účel slúži snímač na hodnotenie síl pôsobiacich na závitovku. Pretože predovšetkým krútiace momenty medzi prstencovými prípojnými prvkami sa transformujú na axiálne sily pôsobiace na závitovku, sú axiálne posuvy alebo axiálne sily pôsobiace na závitovku mimoriadne vhodné ako kritérium pre zaťaženie otočného pohonu krútiacim momentom. Axiálne posuvy závitovky sa vyskytujú predovšetkým vtedy, ak je závitovka na zmiernenie rázov krútiacich momentov v axiálnom smere pružne uložená.

Na základe Hookovho zákona je tu vychýlenie závitovky proporcionálne k axiálnej sile posuvu, teda proporcionálne ku krútiacemu momentu, ktorý pôsobí medzi obidvomi prstencovými prípojnými prvkami aje zavádzaný alebo musí byť kompenzovaný závitovkou, a teda môže slúžiť ako miera pre zaťaženie vzájomne zaberajúcich bokov zubov a/alebo závitu.

Na druhej strane je počet otáčok závitovky priamo proporcionálny k relatívnemu počtu otáčok obidvoch prípojných prvkov a predstavuje teda mieru pre opotrebovanie valivých prvkov a klzných dráh.

Integráciou parametrov merateťných na závitovke, takzvaných meraných veličín, je teda možné získať informácie o strednom zaťažení otočného pohonu, predovšetkým v oblasti bokov zubov a/alebo závitu na strane jednej a týkajúce sa valivých prvkov a klzných dráh na strane druhej.

Tieto integrované parametre alebo namerané veličiny je možné napríklad klasifikovať prostredníctvom tabuľky podľa vopred definovaných časových alebo prevádzkových intervalov do schémy záťažových oblastí, aby sa získali neklamné informácie o očakávanom opotrebovaní v ložisku a z tohto sa napokon stanovili intervaly údržby alebo vygenerovali nároky na údržbu. V základnej odbornej reči meracej techniky sa takýto predbežný výpočet

-6intervalov údržby na báze nameraných prípadne senzibilných nameraných veličín označuje ako „proaktívna údržba“ alebo ako „monitorovanie stavu“ alebo „zisťovanie stavu“. Od začiatku existencie takzvaných palubných počítačov v automobilovej technike nemusia byť napríklad intervaly údržby brzdového obloženia alebo vzduchových filtrov už „pevne definované“, ale je možné ich v prípade potreby zistiť na základe inteligentne použitej senzoriky a zakaždým podľa individuálnej situácie. Tento spôsob údržby podľa individuálnej situácie sa v angličtine označuje aj ako „Condition Monitoring“ alebo „Condition Based Monitoring“.

Predloženým vynálezom sa teda závitovková prevodovka vybaví mechanizmami na proaktívnu údržbu prípadne zariadeniami na monitorovanie stavu alebo na zisťovanie stavu.

Snímač merajúci sily a/alebo pohyby závitovky oproti ich telesu má byť umiestnený na telese závitovky, a síce tak, aby jeho citlivá oblasť bolo otočená k závitovkovému hriadeľu, aby ho snímala prípadne rozpoznala jeho polohu a/alebo pohyb.

Ak snímač pracuje bezkontaktné, predovšetkým magnetickým alebo optickým snímaním prinajmenšom jedného referenčného prvku definovaného na závitovke, potom tento samotný nemá žiaden vplyv na prevádzkovú životnosť otočného pohonu, ale zostáva v úlohe čistého pozorovateľa nezúčastneného na skutočných udalostiach. Samotné meranie teda nemá na otočný pohon žiaden účinok, ktorý by priamo ani nepriamo menil alebo skresľoval prevádzkovú životnosť.

Aj indukčné snímanie slúži na bezkontaktné stanovenie parametrov alebo nameraných veličín.

V rámci uskutočnenia vynálezu je možné použiť (uhlový) snímač na snímanie otočného pohybu závitovky, z čoho je možné vyvodiť závery o dráhe absolvovanej valivými prvkami.

Snímač môže byť realizovaný napríklad ako magnetický snímač, predovšetkým ako Hallov snímač, ktorý výhodnejšie pôsobí spoločne s referenčným prvkom, aby identifikoval jeho relatívny pohyb. Magnetický snímač môže napríklad reagovať na jeden magnet usporiadaný v alebo na závitovkovom hriadeli. Na zamedzenie nevyváženia je na závitovkovom hriadeli možné diametrálne usporiadať aj dva magnety oproti sebe.

Na výstupky alebo priehlbiny závitovkového hriadeľa napríklad reagujú indukčné spínače (približovania), ktoré merajú zmenu indukčnosti cievky prostredníctvom pohyblivého (kovového) telesa v bezprostrednej blízkosti.

Na identifikáciu smeru otáčania a/alebo stanovenie absolútneho uhla je možné použiť

-Ί dva alebo tri takéto snímače, ktoré môžu byť vzájomne odsadené v obvodovom smere a/alebo v axiálnom smere, aby mohli reagovať na tie isté alebo rozdielne, vzájomne odsadené magnetické telesá, výstupky alebo priehlbiny. Pri troch snímačoch, zakaždým odsadených v obvodovom smere vzájomne o 120°, je možné z poradia ich aktivácie zistiť aj smer otáčania.

Ak sa referenčné teleso alebo referenčný magnet rozprestiera na približne polovici obvodu závitovkového hriadeľa, potom jedna perióda jeho nameraného signálu - pri približne konštantnom počte otáčok závitovkového hriadeľa - zahŕňa zakaždým jeden impulz ako aj približne rovnako širokú medzeru. Ak sa umiestnia dve takéto zostavy snímačov s rovnakou geometriou referenčného telesa alebo referenčných magnetov so vzájomným odsadením o približne štvrtinu obvodu, potom sa v každej perióde získajú štyri vzájomne odlišné fázy v závislosti od toho, či jeden alebo druhý signál merania vykazuje impulz alebo impulz vykazujú obidva alebo žiaden z nich - a zo sledu týchto fáz je možné jednoznačne zistiť aktuálny smer otáčania.

Pre takéto usporiadanie nie je potrebné použiť dve rôzne referenčné telesá alebo referenčné magnety, ale postačuje, ak sú dva rovnaké snímače vzájomne odsadené o stredový uhol 90°, takže signály snímačov sú fázovo posunuté. Už jedno jediné takéto referenčné teleso s rozmerom približne polovice obvodu môže pre mnohé aplikačné prípady poskytovať presnosť, ktorá je pre vynález vo všeobecnosti postačujúca, pretože prostredníctvom neho je možné identifikovať každý plné otočenie závitovkového hriadeľa. Jednochodová závitovka sa otočí raz úplne okolo svojej osi, zatiaľ čo ozubený pripojovací prstenec sa pohybuje ďalej presne o jeden zub.

Pri takejto jednochodovej závitovke je teda redukčný pomer u = nA/ns = 1/z, pričom πα je počet otáčok ozubeného prípojného prvku, ns znamená počet otáčok závitovky, a z je počet zubov ozubeného prípojného prvku. Počet otáčok ns závitovky je teda rovný počtu otáčok ozubeného prípojného prvku, vynásobený počtom jeho zubov:

ns = nA * z

Preto vo všeobecnosti postačuje počítanie otáčok závitovkového hriadeľa v závislosti od smeru otáčania, pre chod vpred kladne, pri spätnom chode záporne, na to, aby sa zistilo, ktorý zub sa práve nachádza v zábere so závitovkou, teda ktorý zub práve zaisťuje prenos krútiaceho momentu zo závitovkového hriadeľa. Pri tomto príslušný zúčastnený bok zubu teda predný alebo zadný v smere otáčania - vyplynie menej z ešte presnejšieho snímania uhla pootočenia, ale predovšetkým vyplynie zo smeru prenášaného krútiaceho momentu, pretože každý bok zubu je schopný prenášať len tlakové sily.

-8Napriek tomu, že magnety pôsobia silami, účinky vyplývajúce z tohto pôsobenia sa v priebehu kontinuálneho otáčania vykompenzujú - magnet pôsobí pri približovaní feromagnetického materiálu príťažlivo v smere zrýchlenia, pri jeho následnom prechode a vzďaľovaní pôsobí príťažlivo v spomaľovacom smere. Okrem toho sú tieto sily v pomere k ostatným prítomným silám v otočnom pohone zanedbateľné malé.

Menej z dôvodov presnosti, ale skôr na zamedzenie nevyváženia je možné namiesto jedného jediného magnetického alebo kovového referenčného telesa použiť aj dve alebo tri alebo štyri alebo ešte viacero takýchto referenčných telies - vo všeobecnosti „k“ referenčných telies, pričom každé referenčné teleso by sa malo rozprestierať približne pozdĺž uhla približne 180°/k, pri k = 2 teda napríklad cez 90°, a pričom susediace referenčné teleso by malo byť vzájomne odsadené o práve takýto uhol približne 180°/k. Pre všetky k > 2 je takéto usporiadanie približne vyvážené; súčasne sa násobí presnosť odčítania na k-násobnú hodnotu, čo je dôležité predovšetkým pri častých reverzných otočných pohyboch, aby bolo pokiaľ možno možné presne stanoviť stupeň odvaľovania. Ak totižto pri usporiadaní s k = 1 sa závitovkový hriadeľ vychýli o uhol menší ako 90° a neprekročí teda žiadnu fázovú hranicu kontrolovanú snímačom, potom tento vôbec nezaznamená takéto malé pohyby, teda nezapočíta. Pri k = 2 sú monitorované fázové hranice usporiadania snímačov v odstupoch 45°, pri k = 3 v odstupoch 30°, všeobecne 90°/k.

Ďalej sa pri viacchodových závitovkách s počtom chodov g > 2 ozubený prípojný prvok počas jednej otočky závitovky pohybuje ďalej vždy o počet zubov „g“, takže v takomto prípade je presnejšie snímanie uhla pootočenia taktiež výhodné na stanovenie, ktorý z „g“ zubov ozubenia prstenca závitovky bol akou mierou zaťažený. Z tohto dôvodu vynález odporúča zvoliť počet „k“ referenčných telies prinajmenšom rovnaký ako je počet stupňov „g“ závitovky, alebo vyšší:

k> g

Referenčná značka na závitovkovom hriadeli sa pri nízkych hodnotách „k“ nejaví byť potrebná, pretože táto potom neposkytuje takmer žiadne dodatočné informácie. Možné aleje skombinovať vyššie opísaný magnetický snímač s iným typom snímača, aby sa zlepšila dlhodobá presnosť. Tu môže ísť napríklad o rovnaký typ snímača na hlavnom telese závitovkového pohonu, ktorý sníma referenčnú značku na ozubenom prípojnom prvku a tým poskytuje nulový signál vztiahnutý na uhol pootočenia ozubeného prípojného prvku, alebo môže ísť aj o nižšie opísaný snímač s vyšším počtom „k“ referenčných značiek na obvode závitovkového hriadeľa.

-9Iná možnosť pozostáva v tom, že snímač je stvárnený ako optický snímač, predovšetkým prostredníctvom prvku citlivého na svetlo alebo infračervené žiarenie ako je fotodióda. Fotóny obsiahnuté v svetelnom lúči nemajú žiadnu pokojovú hmotnosť a preto nie sú schopné vytvárať žiadne makroskopický vnímateľné sily. Intenzita svetelného lúča je tu výhodnejšie dodatočne vysoká na to, aby napriek mazivu alebo mazaciemu tuku prítomnému v závitovkovej prevodovke bolo možné jednoznačné zisťovanie identifikovateľných meraných veličín.

Optický snímač môže pôsobiť spoločne s referenčným prvkom, aby sa zistil jeho relatívny pohyb, pričom referenčným prvkom je výhodnejšie prvok umiestnený na závitovke alebo závitovkovom hriadeli s prinajmenšom jedným zvýrazňujúcim sa reflexným stupňom. Výhodnejšie je tu v snímači alebo v blízkosti snímača generovaný svetelný alebo laserový lúč a tento je nasmerovaný na oblasť závitovkového hriadeľa, kde sa v závislosti od jeho uhla pootočenia nachádza alebo nenachádza referenčný prvok s prinajmenšom jedným zvýrazňujúcim sa reflexným stupňom. Tam sa eventuálne reflektované svetlo dostáva na prvok citlivý na svetlo, napríklad na fotodiódu, a vyvolá tam merateľný fotoprúd, zatiaľ čo pri ďalej pootočenom referenčnom prvku nie je svetlo reflektované smerom na prvok citlivý na svetlo.

V prípade, že pri takomto usporiadaní referenčný prvok zahŕňa viaceré prírastkové značky so zvýrazňujúcim sa reflexným stupňom, ktoré sú usporiadané v obvodovom smere za sebou s vzájomným odsadením, nie je pri otočení závitovkového hriadeľa generovaný len jediný spínací signál, ale je generovaný určitý počet signálov, ktorý zodpovedá počtu prírastkových značiek, napríklad 500 alebo 1000. Týmto je spoľahlivo a presne možné zachytiť už minimálne otáčky. Ak šírka značky zodpovedá približne šírke vzdialenosti medzi dvomi susediacimi značkami, potom jedna perióda meracieho signálu zahŕňa vždy jeden impulz ako aj približne rovnako širokú medzeru. Ak sa použije usporiadanie dvoch rovnakých snímačov s rovnakým prírastkovým rozdelením s vzájomným odsadením približne o polovicu šírky značky, potom sa na každú periódu získajú štyri vzájomne odlíšiteľné fázy - v závislosti od toho, či jeden alebo druhý merací signál vykazuje impulz alebo obidva vykazujú impulz alebo žiaden nevykazuje impulz - a zo sledu týchto fáz je možné jednoznačne identifikovať aktuálny smer otáčania.

Ak je toto možné, môže vyhodnocovacie zariadenie identifikovať smer otáčania závitovky alebo závitovkového hriadeľa. Pri magnetických snímačoch alebo pri optických snímačoch s len niekoľkými prírastkovými značkami môže takáto identifikácia smeru otáčania

-10výrazne zvýšiť presnosť následných výpočtov.

Vyhodnocovacie zariadenie by malo zodpovedajúc smeru otáčania závitovky alebo závitovkového hriadeľa zistiť a integrovať absolútne absolvovaný uhol (pootočenia). Len tento poskytuje presný údaj o prejdenej dráhe valivých prvkov a umožňuje teda presnú predpoveď o očakávanom opotrebení valivých prvkov a klzných dráh.

Ako už bolo vyššie uvedené, môžu byť závitovka alebo závitovkový hriadeľ uložené s možnosťou axiálneho posuvu, aby boli závitovkový závit a/alebo rady zubov na závitovkovom kolese alebo závitovom prstenci chránené pred rázmi krútiaceho momentu.

Axiálne pohyblivá závitovka alebo závitovkový hriadeľ môžu byť okrem toho odpružené v axiálnom smere, napríklad prostredníctvom prinajmenšom jednej tlačnej pružiny, výhodnejšie prostredníctvom prinajmenšom jednej tanierovej pružiny, predovšetkým prostredníctvom prinajmenšom jedného balíka tanierových pružín. Takéto pruženie premieňa krútiaci moment na príslušne proporcionálne, merateľné vychýlenie závitovkového hriadeľa v jeho pozdĺžnom smere.

Týmto sa umožní snímanie tohto vychýlenia prostredníctvom snímača (dráhy) a také spracovanie, že vyhodnocovacie zariadenie je schopné stanoviť mieru axiálneho posuvu závitovky alebo závitovkového hriadeľa. Z tohto je možné zistiť krútiaci moment, ktorý aktuálne pôsobí zo závitovky na ozubený prípojný prvok, aby sa stanovilo zaťaženie vzájomne zaberajúcich prvkov.

Pri závitovkovom hriadeli uloženom pružne do obidvoch pozdĺžnych smerov ďalej existuje možnosť, aby vyhodnocovacie zariadenie zodpovedajúc axiálnemu smeru posuvu závitovky alebo závitovkového hriadeľa stanovilo a integrovalo absolútne absolvovanú dráhu (posuvu) ako mieru pre zaťaženie vzájomne zaberajúcich prvkov a v dôsledku tohto očakávané opotrebovanie.

Integrovanú hodnotu je možné vážiť, takže preťaženie počtu otáčok alebo preťaženie krútiaceho momentu sa váži intenzívnejšie použitím zvýšeného (proporčného) faktoru. Taktiež je možné integrovanú hodnotu rozdeliť v závislosti od znamienka zodpovedajúceho vychýleniu závitovkového hriadeľa z približne stredovej nulovej polohy do obidvoch axiálnych smerov, aby bolo možné vzájomne nezávislé hodnotenie síl pôsobiacich na rôzne boky zubov.

Ak sa informácia o krútiacom momente kombinuje s informáciou o uhle pootočenia, je možné z tohto zistiť a vyhodnotiť zaťaženie jednotlivých zubov ozubenia závitovkového kolesa, aby sa takto identifikovalo a hlásilo preťaženie jednotlivých zubov. Toto je napríklad

- 11 dôležité pri ložiskách listov pre krokovo riadené listy rotora veterných elektrární, pri ktorých prípojné prvky listov nikdy nevykonajú úplnú otočku o 360°, ale neustále sú prestavované len v uhlovom rozsahu maximálne približne 90°. Ak je tu uhlová hodnota nastavená prinajmenšom pri jednom určitom uhle napríklad 45°, tak dochádza k výraznejšiemu opotrebovaniu zubov zaberajúcich pri tomto uhle so závitovkovým hriadeľom ako zvyšných zubov, a napriek nízkemu absolvovanému uhlu môžu byť jednotlivé zuby rýchlejšie opotrebované, pretože tlak vetra pôsobiaci na list rotora môže na príslušnom uložení listu vyvolať vysoké krútiace momenty. Identifikácia tohto je nezanedbateľnou výhodou usporiadania podľa vynálezu. Aby toto bolo možné, mal by byť sčítaný počet prírastkových značiek „k“ všetkých prítomných (uhlových) snímačov väčší alebo rovný ako je počet zubov „z“ po obvode ozubeného prípojného prvku krát redukčný pomer u = nA/ns krát počet stupňov „g“ závitovky. Potom je možné každému zubu priradiť jednu alebo viaceré prírastkové značky. Pretože platí ii = nA/ns = 1/z, vyplýva z tohto opätovne rovnica:

k>g

Ďalej môže byť prítomný snímač spolupracujúci s jednou jedinou referenčnou značkou na obvode závitovkového hriadeľa, aby bolo možné usporiadania v určitých intervaloch ciachovať prípadne korigovať dôsledky „prehliadnutých“ značiek a minimalizovať z tohto vyplývajúce chyby merania. Napríklad sa môže otočný pohon použitý ako uloženie listov veternej elektrárne v časoch bez vetra krátkodobo na základe referenčnej značky nastaviť do nulovej polohy a potom začať počítanie prírastkových značiek odznova.

Pamäť pre integrované hodnoty (integrovanú hodnotu) vyhodnocovacieho zariadenia v prípade potreby poskytuje informácie pre príslušný otočný pohon. Aby sa zamedzilo preplneniu pamäte, je možné v určitých časových intervaloch uskutočniť dočasné vyhodnotenia tak, že sa nahromadené hodnoty dráhy a/alebo uhla vydelia príslušným časovým intervalom, aby sa získali časovo vážené stredné hodnoty. Ak sa dodatočne k týmto stredným hodnotám uložia príslušné časové hodnoty - v prípade, ak tieto beztak nie sú konštantné potom je možné relatívne váženie viacerých takto uložených stredných hodnôt zohľadniť pre neskoršie celkové vyhodnotenie.

Existuje možnosť ukladať typ, trvanie, rozsah a/alebo počet preťažení počtu otáčok alebo preťažení krútiaceho momentu, predovšetkým ich príslušnej maximálnej hodnoty. Týmto sú možné odhady o možnom poškodení otočného pohonu, aby - oddelene od očakávaného opotrebovania - bolo možné rozpoznať podstatné obmedzenia funkčnosti.

Rozhranie umožňuje načítanie uložených informácií. Tu môže ísť napríklad o drôtovo

- 12pripojené rozhranie, o rádiové rozhranie alebo o prenos dát infračerveným signálom.

Na nepretržitú prevádzku snímača a vyhodnocovacieho zariadenia by zostava podľa vynálezu mala vykazovať prinajmenšom jeden opätovne nabíjateľný akumulátor, ktorý neustále zásobuje komponenty podľa vynálezu pomocnou energiou.

Takýto akumulátor môže byť nabíjaný prostredníctvom pripojenia prúdu alebo cez fotodiódu alebo cez cievku, predovšetkým v rámci transpondéra.

Teleso, ktoré okrem prípojných plôch úplne obopína závitovku a prípojný prvok ozubeného závitovkového kolesa a tieto tak chráni pred vonkajšími vplyvmi, je výhodnejšie spojené alebo integrované s neozubeným prípojným prvkom.

Ďalší konštrukčný predpis hovorí o tom, že teleso, eventuálne s výnimkou nadstavca pre závitovku, vykazuje rotačno-symetrický tvar, ktorý je koncentrický k osi otáčania ozubeného prípojného prvku závitovkové kolesa. Týmto môžu byť vzájomne zaberajúce prvky úplne obopnuté, pri súčasne minimálnej priestorovej potrebe.

Ako výhodné sa ukázalo, ak je do základového telesa jedného alebo obidvoch prípojných prvkov bezprostredne vytvarovaná alebo zapracovaná prinajmenšom vždy jedna klzná dráha, po ktorej sa priamo odvaľujú valivé prvky.

Priame vytvarovanie alebo zapracovanie klzných dráh do príslušného základového telesa má na jednej strane výhodu, že valivé prvky v priebehu svojho valivého pohybu nikdy nenarazia na spoj alebo ho dokonca ani nemusia prekonávať, čo výrazne zvyšuje prevádzkovú životnosť. Na druhej strane klzné dráhy priamo nadväzujú na tuhosť prípojných prvkov a tieto eventuálne na tuhosť pripojeného strojného dielu alebo časti zariadenia.

Týmto sú pre valivé prvky a klzné dráhy vytvorené najlepšie predpoklady na dosiahnutie vysokej životnosti. Napokon sa týmto eliminuje rad rušivých parametrov, takže je možné dosť presne predpovedať vzťah medzi nameraným zaťažením na strane jednej a očakávaným opotrebovaním na strane druhej, čím je teda možné s vysokou presnosťou stanoviť alebo generovať intervaly údržby alebo požiadavky na údržbu.

Do rámca vynálezu spadá, že prinajmenšom jedna klzná dráha a/alebo ozubenie ozubeného prípojného prvku a/alebo závit závitovky sú zakalené, výhodnejšie povrchovo kalené, predovšetkým indukčné kalené. Aj toto opatrenie na jednej strane zlepšuje očakávanú prevádzkovú životnosť a na druhej strane súčasne chráni citlivé prvky otočného pohonu pred nepredvídaným poškodením, takže vypočítaný stupeň opotrebovania týchto dielov nie je ovplyvnený nepredvídanými udalosťami.

Valivé ložisko by malo obsahovať 20 valivých prvkov alebo viac, výhodnejšie 35

- 13 valivých prvkov alebo viac, predovšetkým 50 valivých prvkov alebo viac. Prostredníctvom veľkého počtu valivých prvkov sa rozdeľujú napríklad výkyvné momenty, ale aj axiálne sily, neustále na viaceré valivé prvky - jednotlivý valivý prvok je odbremenený a šetrený a preto podlieha len všeobecnému opotrebovaniu, ktoré je možné stanoviť na základe počtu odvalení.

Z podobného dôvodu by ozubenie ozubeného prípojného prvku závitovkového kolesa malo vykazovať 20 zubov alebo viac, výhodnejšie 35 zubov alebo viac, predovšetkým 50 zubov alebo viac.

Týmto je možné oblasť záberu rozdeliť na viaceré dvojice bokov zubov a závitov, predovšetkým ak závitovka na jednej alebo obidvoch stranách záberového bodu vykazuje takzvané globoidné ozubenie, po anglicky označované aj ako „hourglass“. Základové teleso závitovky potom optimálne dosadne na prstenec závitovky.

Ďalej vynález odporúča, aby na jeden prípojný prvok bolo prítomných 8 upevňovacích otvorov alebo viac, výhodnejšie 12 upevňovacích otvorov alebo viac, predovšetkým 20 upevňovacích otvorov alebo viac. Prostredníctvom zodpovedajúco veľkého počtu zoskrutkovaní bude príslušný prípojný prvok takmer združený s pripájanou konštrukciou, t.j. obidva diely sa vzájomne podopierajú.

Týmto je maximálne možne redukované nebezpečenstvo skrútenia prstencového prípojného prvku a valivé prvky majú optimálne prevádzkové podmienky, takže nebezpečenstvo nepredvídateľných obmedzení alebo dokonca poškodení je minimalizované.

Pri usporiadaní upevňovacích otvorov ozubeného prípojného prvku - v radiálnom pohľade - medzi dookola bežiacim ozubením na strane jednej a klznou dráhou prinajmenšom jedného radu valivých prvkov na strane druhej je možné všetky sily a krútiace momenty zavedené cez tieto konštrukčné prostriedky vymeniť v rámci jednej spoločnej roviny. Týmto je možné jednotlivé sily a krútiace momenty vo veľkej miere oddeliť a potom lepšie vypočítať na základe parametrov alebo nameraných veličín nasnímaných cez závitovku.

Ďalšie výhody je možné docieliť tým, že prinajmenšom jedna klzná dráha na uloženie závitovkového hriadeľa je priamo vytvarovaná alebo zapracovaná do základového telesa hriadeľa.

Z tohto vyplýva usporiadanie, ktoré je zredukované na podstatné prvky: prípojné teleso je neotočne spojené alebo dokonca združené s telesom otočného pohonu, t.j. integrované; iné prípojné teleso je otočné uložené cez prinajmenšom jeden rad valivých prvkov na prvom prípojnom telese a vybavené výhodnejšie dookola sa rozprestierajúcim zuboradím; teleso hriadeľa je na telese uložené cez prinajmenšom jeden rad valivých prvkov

-14- výhodnejšie dva také - a svojim závitom zaberá so zuboradím druhého prípojného telesa. Tým, že sa nepoužijú osobité diely ložiska, ako napríklad ložiskové krúžky, segmenty obežných krúžkov alebo podobné, je minimalizovaná pravdepodobnosť deformácií vo vnútri ložiska, pomery sú prehľadné a vypočítateľné. K tomuto prispieva predovšetkým aj nasledujúce ďalšie stvárnenie vynálezu, podľa ktorého prinajmenšom jedna klzná dráha na uloženie závitovkového hriadeľa ako aj závitovkový závit sú vytvorené spracovaním jediného, spoločného základového telesa hriadeľa, predovšetkým tvárnením a/alebo výhodnejšie jeho obrábaním s úberom materiálu.

Na rozdelenie záberu ozubenia medzi závitovkovým závitom a s ním zaberajúcim zuboradím na pokiaľ možno mnohé dvojice bokov zubov prípadne závitov, by mal závitovkový závit vykazovať štyri obrátky alebo viac, výhodnejšie šesť obrátok alebo viac, predovšetkým osem obrátok alebo viac.

Ďalšie opatrenie na zlepšenie záberových podmienok spočíva vo vzájomnom prispôsobení priebehu ozubenia závitu na závitovkovom hriadeli a/alebo prierezu zubov, predovšetkým v oblasti ich voľných čelných strán. Toto sa môže uskutočniť prostredníctvom takzvaného globoidného ozubenia alebo globoidného závitu. Tu získa obalová krivka obvodu závitovkového hriadeľa tvar konkávne vyklenutý v pozdĺžnom smere hriadeľa, pričom (negatívny) polomer zakrivenia obvodu závitovkového hriadeľa hodnotovo zodpovedá približne (pozitívnemu) polomeru plochy plášťa, ktorý výhodnejšie nesie obvodové zuboradie na ozubenom prípojnom prvku. Na druhej strane môže (negatívny) polomer zakrivenia, ktoré je konkávny v pozdĺžnom smere osi otáčania, na vonkajšom obvode ozubeného prípojného prvku zodpovedať približne (pozitívnemu minimálnemu) polomeru obalovej krivky závitovkového závitu v bode záberu. Týmto opatrením sa odbremenia a šetria boky závitu a zubov, oder je nižší a predvídateľnejší.

Spôsob podľa vynálezu na prevádzku závitovkovej prevodovky, zahŕňajúcej závitovkový hriadeľ so závitovkovým závitom bezprostredne vytvarovaným alebo zapracovaným, predovšetkým vrezaným, do základového telesa hriadeľa a so závitovkovým kolesom zaberajúcim s týmto závitom, ktoré je stvárnené prstencovo a ktoré je integrované s prstencovým prípojným prvkom valivého ložiska voľného v strede alebo veľkého valivého ložiska voľného v strede, ktorého dva prstencové, vzájomne koncentrické prípojné prvky sú vzájomne na sebe podopreté cez jednu alebo viaceré rady valivých prvkov s možnosťou otáčania a slúžia na pripojenie dvoch vzájomne protichodne otočných strojných dielov alebo častí zariadenia, pričom priemer najmenšieho, svetlého otvoru vo vnútri obidvoch prípojných

- 15prvkov je rovný alebo väčší ako polovica priemeru stredovej kružnice radiálne vonkajšieho radu valivých prvkov protichodne otočných prípojných prvkov, sa vyznačuje nasledujúcimi krokmi spôsobu:

a) kontinuálne sa meria otáčanie a/alebo axiálny posuv závitovky alebo závitovkového hriadeľa;

b) fakultatívne je možné usmerniť nameranú hodnotu otáčania a/alebo axiálneho posuvu závitovky alebo závitovkový hriadeľ, ak sa toto neuskutočnilo už spôsobom činnosti snímača, a/alebo nasledujúce vyhodnotenie môže byť v závislosti od uhla pootočenia a/alebo v závislosti od smeru posuvu a/alebo smeru otáčania priradené k rôznym vyhodnocovacím cestám, aby bolo možné viesť viaceré hodnoty parametrov;

c) eventuálne usmernená nameraná hodnota (usmernené namerané hodnoty) otáčania a/alebo axiálneho posuvu sa integruje/integrujú, a/alebo sa stanovia maximálne hodnoty nameranej hodnoty (nameraných hodnôt);

d) integrálna hodnota (integrálne hodnoty) eventuálne usmernenej nameranej hodnoty (usmernených nameraných hodnôt) otáčania a/alebo axiálneho posuvu sa uložia, a/alebo sa uložia maximálne hodnoty nameranej hodnoty (nameraných hodnôt).

Osobitosť tohto spôsobu je okrem iného v tom, že samotný otočný pohon - teda výhodnejšie bez zabudovania osobitného dielu - získa vlastnú inteligenciu a tým je uvedený do stavu vlastného monitorovania, predovšetkým na zber dát o spôsobe prevádzky za účelom hodnotenia medzičasom spôsobeného opotrebovania. Tieto dáta sa za účelom redukcie nárokov na pamäť výhodnejšie predbežne vyhodnocujú, aby bolo možné špecifikovať určité prevádzkovo-typické parametre, a okrem toho sa takéto získané informácie ukladajú za účelom neskoršieho načítania personálom obsluhy a údržby.

Ukázalo sa, že parametre dôležité pre prevádzku je možné mimoriadne dobre snímať na závitovkovom hriadeli. Pretože závitovkový hriadeľ je na jednej strane odbremenený od zaťažení hlavného ložiska, napríklad od jeho výkyvných momentov a axiálnych síl, na druhej strane je s ohľadom na hlavný pohyb otočného pohonu, teda jeho pohyb otáčania okolo jeho hlavnej osi, neotočne pevne pripojený na ozubený prípojný prvok, je možné jeho rotačný pohyb takmer nezmenený sprostredkovávať na snímač alebo podobné.

Okrem toho sa na závitovkovom hriadeli nachádza hnací motor, do ktorého sa privádza výkon, buď cez elektrický kábel alebo cez hydraulické vedenie, a preto nie je ťažké paralelne

- 16k týmto vedeniam položiť jeden alebo viaceré vedenia snímačov.

Napokon je diel telesa s vloženou závitovkou silno exponovaný voči zvyšnej časti telesa a preto dobre prístupný pre účely údržby a/alebo opráv, takže defektný snímač je v nevyhnutnom prípade možné vymeniť bez toho, aby bolo potrebné demontovať teleso otočného pohonu, čo by bez predchádzajúcej demontáže prinajmenšom jedného zabudovaného strojného dielu alebo časti zariadenia nebolo možné. Skôr je takto možné snímač buď priamo vyskrutkovať z telesa alebo v najhoršom prípade je tento prístupný dokonca zvnútra po demontáži čelného veka telesa závitovky otočného pohonu, napríklad na prekontrolovanie a nastavenie správnej interakcie s referenčným telesom alebo referenčným objektom na závitovkovom hriadeli. Na tento účel sa osvedčilo, ak snímač (snímače) a/alebo referenčné teleso (telesá) alebo referenčný objekt (referenčné objekty) sú umiestnené v oblasti čelnej strany telesa závitovky orientovanej k hnaciemu motoru. Usporiadanie v oblasti závitovkového hriadeľa má ďalšiu výhodu, že tento sa z dôvodu redukcie závitovkového pohonu otáča rýchlejšie ako ozubený prípojný prvok. Pri jednochodovej závitovke, čo v konštrukcii strojov predstavuje pravidlo, sa závitovka otočí raz úplne okolo svojej osi, zatiaľ čo ozubený prstenec závitovky sa tu pohne ďalej práve len o jeden zub. Pri takejto jednochodovej závitovke je teda redukčný pomer u = nA/ns = 1/z, pričom πα je počet otáčok ozubeného prípojného prvku, ns znamená počet otáčok závitovky a zje počet zubov ozubeného prípojného prvku. Počet otáčok ns závitovky je teda rovnaký ako počet otáčok ozubeného prípojného prvku vydelený počtom jeho zubov:

ns = πα * z

Na zistenie, ktorý jednotlivý zub ozubeného prípojného prvku je v zábere, je teda potrebné pozorovať len celé otočky závitovkového hriadeľa.

Tu zapojený bod zuba - teda predný alebo zadný v smere otáčania - menej vyplýva z presného pozorovania uhla otáčania, ale predovšetkým vyplýva zo smeru prenášaného krútiaceho momentu, pretože každý bok zuba je schopný prenášať len tlakové sily. Preto je výhodné poznať smer krútiaceho momentu. Túto informáciu je predovšetkým pri závitovke uloženej s možnosťou obmedzeného pohybu a s vycentrovaním silami pružiny možné získať len pozorovaním jej axiálneho posuvu.

Počas prenosu krútiaceho momentu totižto na závitovku pôsobí axiálna sila v jednom alebo druhom pozdĺžnom smere a preto sa táto z dôvodu jej pružného podopretia vychýli z jej nulového bodu práve v tomto smere. Zo smeru tohto vychýlenia je teda možné zistiť zúčastnený bok príslušného zuba a súčasne z amplitúdy axiálneho vychýlenia závitovky silu

- 17pôsobiacu na príslušný bok zubu, takže je možné presne dokumentovať zaťaženie jednotlivých bokov zubov s ohľadom na výšku a trvanie, aby na základe preťažení bolo možné odhadnúť poškodenie ozubenia; ďalej je možné zaťaženia aj časovo integrovať, aby bolo možné odhadnúť pravdepodobne sa vyskytujúce opotrebovania ozubenia. Okrem toho je z celkového, absolvovaného, od smeru otáčania závislého uhla pootočenia závitovky možné zistiť aj celkový absolvovaný, od smeru otáčania závislý uhol pootočenia hlavného ložiska, z čoho je možné zistiť mieru pre opotrebovanie valivého ložiska (valivých ložísk), teda valivých prvkov a klzných dráh. Zo všetkých týchto informácií môže technik zistiť bez demontáže hlavného ložiska otočného pohonu, či otočný pohon vykazuje alebo nevykazuje potrebu opravy, predovšetkým eventuálne predčasnú potrebu údržby.

Vynález je možné ďalej zdokonaliť tým smerom, že na základe nameranej hodnoty pre otáčanie závitovky alebo závitovkového hriadeľa je možné získať informácie o ich celkovom uhle pootočenia a/alebo (strednom) počte otáčok. Tieto informácie umožňujú závery o dynamickom namáhaní otočného pohonu, prevažne s ohľadom na jeho (hlavné) ložisko, predovšetkým s ohľadom na aktuálne opotrebovanie valivých prvkov a klzných dráh.

Ďalej zodpovedá náuke vynálezu, že na základe nameranej hodnoty pre axiálny posuv závitovky alebo závitovkového hriadeľa je možné získať informácie o ich celkovom alebo strednom zaťažení krútiacim momentom. Aj tieto informácie umožňujú závery o dynamickom namáhaní otočného pohonu, prevažne s ohľadom na ozubenie jeho ozubeného prípojného prvku a/alebo s ohľadom na aktuálne očakávané vlastnosti závitovkového závitu.

Zvlášť zaujímavé je napokon kombinované vyhodnotenie, pričom pôsobiaci krútiaci moment sa integruje v závislosti od uhla otáčania tak, aby bolo možné - tak povediac - pre každý zub ozubeného prípojného prvku „viesť knihu“ a aby sa rozpoznali lokálne preťaženia. Takéto vyhodnotenie je výhodné predovšetkým pri špeciálnych aplikačných prípadoch, ak závitovkový pohon vykonáva len málo pohybov, ale súčasne je vystavený vysokému statickému namáhaniu krútiacimi momentmi, ako sú napríklad ložiská listov veterných elektrárni alebo pohony solárnych zariadení, atď.

V ďalšom uskutočnení vynálezu je možné použitie závitovkovej prevodovky podľa vynálezu v zmysle výmenného alebo retrofit zariadenia. Ak sa vynález použije v takomto zmysle, otvorí sa predovšetkým dodatočne trh s náhradným dielmi pre odbyt zariadení podľa vynálezu.

To znamená: závitovková prevodovka podľa vynálezu môže byť použitá ako náhradný otočný pohon za bežne používané otočné pohony, teda bežné otočné pohony bez doplňujúcej

-18senzoriky v zmysle predloženého vynálezu.

V tomto prípade sa predovšetkým núka, že predložený vynález síce môže byť senzorikou podľa vynálezu vybavený, ale nevyhnutne nemusí. Už samotným zaistením možnosti upevnenia pre vyššie uvedenú senzoriku v alebo na telese závitovkovej prevodovky podľa vynálezu sú tak pre kupujúceho alebo zákazníka zachované možnosti neskôr podľa potreby jednoducho zmysluplnú senzoriku doplniť.

V tomto prípade je síce predložený vynález vybavený napríklad zodpovedajúcimi otvormi na namontovanie vyššie uvedenej senzoriky - pred opustením montážnej linky alebo pred opustením závodu sa ale tieto otvory uzatvoria opätovne odstrániteľnými slepými hrdlami alebo prekrytím. Takéto slepé hrdlá alebo prekrytia môžu byť výhodnejšie zhotovené z plastu alebo kovu, eventuálne aj z viacerých jednotlivých dielov. Eventuálne sú tieto slepé hrdlá alebo prekrytia voči telesu závitovkovej prevodovky podľa vynálezu utesnené aj osobitne prostredníctvom tesniaceho materiálu proti eventuálne vnikajúcej vlhkosti.

V rámci veľmi špeciálneho a mimoriadne nákladovo priaznivého ďalšieho zdokonalenia vynálezu je možné na uloženia závitovkového hriadeľa namiesto vyššie uvedeného valivého ložiska použiť aj prvky klzného ložiska. Toto má síce nevýhody s ohľadom na trenie, pretože klzné trenie je spojené s vyšším oderom ako valivé trenie, ale vďaka moderným kombináciám materiálom medzi uloženým prvkom a prvkom ložiska vznikajú zaujímavé a nákladovo nenáročné uskutočnenia, predovšetkým pretože nie sú potrebné prvky valivých ložísk.

Takéto ďalšie zdokonalenie vynálezu je výhodné predovšetkým pri takých závitovkových prevodovkách, ktoré sa neotáčajú permanentne. Materiál klzného ložiska tu môže byť z kovového ale aj z nekovového základového materiálu, pritom v zmysle vynálezu je možné použiť aj (kompozitné) dvojice materiálov, pokiaľ sú takto zaistené pozitívne vlastnosti klzného trenia.

Pri ďalšom, rovnako špeciálnom uskutočnení vynálezu je možné a technicky realizovateľné upevniť viaceré snímače na alebo v telese závitovkovej prevodovky podľa vynálezu, eventuálne s možnosťou opätovnej demontáže, takže takýto snímač je možné vymeniť.

Ako zvlášť výhodná sa tu ukázala ďalšia technická náuka vynálezu, podľa ktorej takýto (vymeniteľný) snímač, ktorého zaznamenávanie parametrov prípadne meraných veličín sa neuskutočňuje axiálne k závitovkovému hriadeľu, ale uskutočňuje sa radiálne k závitovkovému hriadeľu, a tým v pravom uhle k stúpaniu závitovky, je namontovaný tak alebo je

-19možné namontovať tak, že môže otáčanie závitovkového hriadeľa zaznamenávať na základe polohy snímanej závitovej oblasti v mieste snímača, ktorá sa pri tomto neustále virtuálne mení, a zobrazovať ako periodický, predovšetkým približne sínusový signál. Ak sa tu použije bezkontaktné pracujúci snímač alebo merací prístroj, potom tento - napríklad pevne v telese zabudovaný, výhodnejšie naskrutkovaný - snímač „vidí, že sa vzdialenosť medzi bodom na závitovkovom hriadeli, ktorý je fixovaný snímačom, a snímačom správa približne sínusovo. Pretože tento sínusový tvar sa neustále opakuje, je teda možné prostredníctvom elektroniky prípadne vyhodnocovacieho zariadenia pripojených alebo pripojiteľných k snímaču neustále vypočítavať nominálnu vzdialenosť medzi fixovaným bodom na závitovkovom hriadeli a snímačom.

Ak sa aktuálne vzdialenosť medzi snímačom a bodom na závitovkovom hriadeli fixovaným snímačom odlišuje od nominálnej vzdialenosti, je tak prinajmenšom prítomná indikácia možnej chybnej funkcie alebo opotrebovania mechanickej súčiastky. Túto eventuálnu chybnú funkciu alebo eventuálne opotrebovanie je možné elektronicky klasifikovať a vyhodnotiť.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Ďalšie znaky, podrobnosti, výhody a účinky na báze vynálezu vyplývajú z nasledujúceho opisu výhodného uskutočnenia vynálezu ako aj na základe obrázkov. Tu zobrazuje:

obrázok 1 rez cez závitovkovú prevodovku podľa vynálezu paralelne k hlavnej rovine závitovkového kolesa, čiastočne prerušený;

obrázok 2 detail z obrázku 1 vo zväčšenom zobrazení;

obrázok 3 modifikované uskutočnenie vynálezu v zobrazení zodpovedajúcom obrázku 2; obrázok 4 opätovne modifikované uskutočnenie vynálezu v zobrazení zodpovedajúcom obrázku 2;

obrázok 5 opätovne modifikované uskutočnenie vynálezu v reze zodpovedajúcom približne obrázku 1, pričom sú označené možné miesta „A“ a „B“ na vmontovanie alebo upevnenie senzoriky podľa vynálezu; v rámci vyššie uvedeného použitia „retrofit“ prípadne „dodatočnej výbavy“ je možné tieto miesta vmontovania alebo upevnenia prekryť slepými hrdlami alebo krytkami; ako aj

-20obrázok 6 príkladný oscilogram výstupného signálu snímača zabudovaného na mieste „B“ na obrázku 5.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Usporiadanie zobrazené na obrázku 1 a 2 zobrazuje prerušený rez pozdĺž hlavnej roviny otočného pohonu i podľa vynálezu. Otočný pohon 1 slúži na vzájomné spojenie dvoch rôznych strojných dielov alebo konštrukčných zoskupení zariadenia otočné okolo presne jednej osi, ale inak pevne.

Každý z týchto dvoch rôznych strojných dielov alebo konštrukčných zoskupení zariadenia je spojený so vždy jedným prstencovým prípojným prvkom otočného pohonu 1, predovšetkým zoskrutkovaním, z čoho je na obrázku 1 viditeľný len prípojný prvok 2, ktorý na svojom vonkajšom obvode vykazuje ozubenie 3. Prostredníctvom ozubenia 3 zaberá závit 4 závitovky 5 s pozdĺžnou osou 6 rozprestierajúcou sa v bode záberu zubov približne tangenciálne vzhľadom na ozubenie 3, ktorá sa inak rozprestiera v hlavnej rovine paralelne k hlavnej rovine otočného pohonu I. Táto závitovka 5 je samotne poháňaná hnacím motorom 7, ktorého výstupný hriadeľ 8 je neotočne pevne spojený so závitovkou 5, predovšetkým zasunutím do čelného vybrania 9 závitovky 5.

Ako oporné ložisko pre hnací motor 7 slúži diel 10 otočného pohonu 1 určený na uloženie závitovky 5, na ktorom je upevnené teleso 11 motora 7, predovšetkým prírubou. Výhodnejšie diel 10 obopína závitovku 5 ako teleso 12 po celej jej dĺžke, aby bol jej závit 4 chránený pred znečistením nečistotami a inými časticami.

Otočný pohon i vykazuje druhý, prstencový prípojný prvok, ktorý je možné pootočiť vzhľadom na prvý, prstencový prípojný prvok 2. Pretože usporiadanie je stredovo voľné, sú obidva prípojné prvky 2 na sebe vzájomne uložené prostredníctvom prinajmenšom jedného radu obiehajúcich valivých prvkov. Toto uloženie je stvárnené tak, aby bolo schopné absorbovať výkyvné momenty a axiálne sily medzi obidvomi prípojnými prvkami 2, takže na závitovku 5 zaberajúcu s ozubeným prípojným prvkom 2_pôsobí už len krútiaci moment tohto prípojného prvku 2, zatiaľ čo je možné od závitovky 5 eliminovať výkyvné momenty a/alebo axiálne sily vyskytujúce sa medzi prípojnými prvkami 2.

Pre usporiadanie druhého, neozubeného prípojného prvku existujú prinajmenšom dva konštrukčné spôsoby:

Pri prvom uskutočnení leží druhý, neozubený prípojný prvok radiálne mimo prvého,

-21 ozubeného prípojného prvku 2. V takomto prípade musí (musia) byť uloženie (uloženia), teda klzné dráhy, odsadené v smere osi otáčania hlavného ložiska otočného pohonu 1 vzhľadom na ozubenie 3 v axiálnom smere, teda nahor a/alebo nadol. V takomto prípade môže byť druhý, neozubený prípojný prvok stvárnený ako diel 13 telesa 14 otočného pohonu, síce ako prstencová časť skrine 13, ktorá obopína ozubený prípojný prvok 2 na jeho vonkajšej strane. Časti 10, 12, 13 skrine sú spojené do jediného, tuhého telesa 14 alebo sú výhodnejšie integrované v jednom kuse.

Pri druhom, nezobrazenom uskutočnení leží druhý, neozubený prípojný prvok radiálne vnútri prvého, ozubeného prípojného prvku 2. V takomto prípade môže (môžu) byť uloženie (uloženia), teda klzné dráhy, usporiadané na výške ozubenia 3, teda nahor a/alebo nadol. V tomto prípade ale druhý, neozubený prípojný prvok netvorí žiadnu bezprostrednú súčasť telesa 14 otočného pohonu, ale je s jeho prstencovou časťou 13 skrine, ktorá obopína ozubený prípojný prvok 2 na jeho vonkajšej strane, spojený prostredníctvom prstencovej dosky rozprestierajúcej sa v odsadení pozdĺž čelnej strany ozubeného prípojného prvku 2. Aj v tomto prípade sú časti 10, 12, 13 skrine spojené do jediného, tuhého telesa JA alebo sú výhodnejšie vyrobené ako jednodielny diel.

Časť 10,12 skrine obopínajúca závitovku 5 vykazuje cylindrický tvar, ktorý je rotačné symetrický vzhľadom na pozdĺžnu os 6 závitovky 5, odhliadnuc od kontaktnej oblasti s časťou 13 skrine obopínajúcou ozubený prípojný prvok 2, kde časť 12 skrine stráca svoj cylindrický tvar v prospech časti 12 skrine.

Takáto čiastočne cylindrická časť 12 skrine závitovky 5 vykazuje dva čelné konce 16, 17, pričom na koniec 16 je prírubou pripojený motor 7. Protiľahlý koniec 17 môže byť pripravený na pripojenie brzdy alebo tachogenerátora alebo podobných. Na tento účel môže byť napríklad použitý adaptér 18 s dištančným telesom pevne naskrutkovaným na závitovke 5 a definovaným otvorom v strede na uloženie otočného pripojenia brzdy alebo tachogenerátora. Príslušný adaptér 18 môže na svojom periférnom konci vykazovať prstencovú upevňovaciu prírubu 19 uzatvorenú tenkou, demontovateľnou krycou doskou.

Závit 4 obopína závitovku 5 len v jej strednej oblasti, kde je v zábere s ozubením 3; obidve koncové oblasti 20, 21 závitovkového hriadeľa 5 sú hladké prípadne rotačné symetrické a slúžia okrem iného na uloženie závitovkového hriadeľa 5 prostredníctvom valivých ložísk 22. Ďalej môže závitovkový hriadeľ medzi závitovou oblasťou 4 a koncovou oblasťou 22 na uloženie vykazovať prinajmenšom vždy jedno odstupňovanie 23 takým spôsobom, aby periférne na nej nadväzujúce oblasti 20,21 hriadeľa vykazovali menší priemer

-22ako oblasti 24, 25 hriadeľa ležiace proximálne vzhľadom na odstupňovanie 23. Tieto odstupňovania 23 sa opierajú v smere pozdĺžnej osi 6 cez tanierové pružiny 26 alebo balíky tanierových pružín 26 na vždy jednej koncovej prírube 27, 28 časti 12 skrine, takže závitovkový hriadeľ 5 je možné prestaviť vzhľadom na okolitú časť 12 skrine v smere jeho pozdĺžnej osi 6, ale v stave bez pôsobenia vonkajších síl je centrovaný v jeho centrickej nulovej polohe prostredníctvom obidvoch tanierových pružín 26 alebo balíkov tanierových pružín 26.

Pri uskutočnení podľa obrázku 1 a 2 sa na závitovkovom hriadeli 5 v oblasti 24, 25 hriadeľa medzi závitovým úsekom 4 a susediacim odstupňovaním 23, výhodnejšie v oblasti konca 20 hriadeľa odvráteného od motora 7, nachádza nehomogenita odchyľujúca sa od rotačnej symetrie. Táto môže byť do telesa 5 hriadeľa napríklad usporiadaná prostredníctvom obvodového vpichu alebo prostredníctvom približne radiálnej slepej diery. Tu môže ísť predovšetkým o referenčné teleso 29 vo forme malého magnetu. Tento môže vykazovať buď len krátky rozmer, predovšetkým ak je umiestnený v diere, alebo môže po obvode obopínať väčší uhol, výhodnejšie okolo 180°, ak je umiestnený v obvodovom vpichu.

S týmto referenčným telesom 29 kooperuje prinajmenšom jeden snímač 15, výhodnejšie magnetický snímač ako je Hallov snímač alebo podobné, a potom vysiela na svoje výstupné svorky 30 zakaždým jeden signál, ak sa referenčné teleso 29 nachádza v jeho blízkosti. Výhodnejšie sú prítomné dva snímače 15 vzájomne odsadené o 90°, ktoré môžu byť nasmerované vždy na rovnaký vpich. Prostredníctvom ich fázového posunu je prostredníctvom tohto usporiadania možné nie len zistiť polohu závitovkového hriadeľa 5 s presnosťou na 180°, ale aj príslušný smer otáčania. Pozdĺžny rozmer referenčného telesa 29 by mal zodpovedať prinajmenšom približne dĺžke celého rozsahu nastavovania hriadeľa 5 v axiálnom smere, aby výsledok merania nebol ovplyvnený axiálnym posuvom hriadeľa 5. S týmto usporiadaním je teda možné nezávisle od prenášaného krútiaceho momentu zistiť polohu a smer otáčania závitovkového hriadeľa 5.

Ďalej môže byť v závitovkovom hriadeli 5 za účelom snímania iných snímačov prítomný prinajmenšom jeden ďalší vpich, teda radiálna drážka, napríklad s pravouhlým prierezom alebo lichobežníkovým prierezom zužujúcim sa smerom ku dnu drážky. Táto drážka nemusí nevyhnutne vykazovať magnetické teleso, ale samotná môže slúžiť ako referenčné teleso. Samozrejme môžu byť v nej umiestnené obvodové magnety. Toto druhé referenčné teleso ale obopína závitovkový hriadeľ 5 úplne a pokiaľ možno homogénnym spôsobom. S takýmto referenčným telesom výhodnejšie kooperujú dva ďalšie snímače, ktoré

-23sú ale usporiadané takým spôsobom, že každý sa nachádza cez vždy jednu bočnú hranu drážky. Ak sa závitovkový hriadeľ 5 pod vplyvom krútiaceho momentu prenášaného na ozubený prípojný prvok 2 presunie, potom sa týmto drážka, ktorá pri stredovej nulovej polohe závitovkového hriadeľa 5 leží ešte symetricky medzi obidvomi snímačmi, priblíži k jednému z obidvoch snímačov a súčasne sa vzdiali od druhého. Z tohto následne jeden zo snímačov sníma a ďalej hlási priblíženie a druhý snímač sníma a ďalej hlási oddialenie. Z rozsahu tohto presunu je možné zistiť axiálny posuv závitovkového hriadeľa 5 a tým axiálnu silu zavádzanú týmto, teda krútiaci moment privádzaný na ozubený prípojný prvok 2.

Aby nedochádzalo k vzájomnému ovplyvňovaniu, môžu byť snímače 15 a referenčné teleso 29 pre polohu pootočenia a smer otáčania umiestnené napríklad v oblasti 24 závitovkového hriadeľa 5, snímače a referenčné teleso pre krútiaci moment v oblasti 25 na strane závitu 4.

Samozrejme je možné pre snímače 15 a referenčné teleso 29 pre uhol pootočenia a smer otáčania na jednej strane ako aj pre krútiaci moment na strane druhej použiť aj iné polohy. Tak napríklad obrázok 3 a 4 zobrazuje, že referenčné teleso 29 môže byť umiestnené aj v oblasti čelnej strany 31 závitovkového hriadeľa 5, predovšetkým na čelnej strane 31 odvrátenej od motora 7. Referenčné teleso môže byť zapustené v čelnej strane 31, ako je zobrazené na obrázku 3, alebo môže byť na nej upevnené povrchovo, ako je zobrazené na obrázku 4. Príslušný snímač 15', 15 môže byť potom umiestnený buď na vonkajšom plášti tamojšieho adaptéra 18', prechádzať cez neho až po dutý priestor k hriadeľu 5], ako je zobrazené na obrázku 3, alebo snímač 15 môže byť upevnený v upevňovacej prírube 19, ktorá ho čelne ukončuje, ako je zobrazené na obrázku 4. V týchto prípadoch tu môžu byť aj radiálne v sebe navzájom umiestnené viaceré referenčné telesá a/alebo referenčné drážky, s príslušne orientovanými snímačmi.

Možné sú aj ďalšie miesta pre umiestnenie referenčných telies 29 a snímačov 15 na snímanie uhla pootočenia, smeru otáčania a/alebo krútiaceho momentu, napríklad medzi miestami 22 uloženia a tesneniami 32 uzatvárajúcimi dutý priestor medzi závitovkovým hriadeľom 5 na strane jednej a telesom K), 12 na strane druhej.

Na základe výstupných signálov snímačov je možné zhromažďovať informácie o stave závitovkového pohonu 1 a v prípade potreby ich načítať. Ukladanie a eventuálne predbežné spracovanie výstupných signálov snímačov 15, 15', 15 sa uskutočňuje elektronickým modulom alebo elektronickým obvodom, ktorý môže byť výhodnejšie integrovaný so závitovkovým pohonom 1 alebo môže byť na ňom upevnený, napríklad v skrinke

-24priskrutkovanej na telese 14.

Mechanické komponenty závitovkovej prevodovky 1⁽³⁾ podľa obrázku 5 sa podstatnejšie neodlišujú od komponentov závitovkovej prevodovky 1 z obrázku 1. Rovnako je prítomné, aj keď nie explicitne zobrazené, ozubenie 3⁽³⁾ prstencového prípojného prvku 2⁽³⁾. Rovnako nie sú zobrazené upevňovacie otvory v ozubenom prípojnom prvku 2⁽³⁾, ktoré cez neho prinajmenšom čiastočne prechádzajú, sú usporiadané vencovito rozdelené a ústia v rovinnej prípojnej ploche. Výhodnejšie vznikli tieto upevňovacie otvory usporiadané vencovitým rozdelením ako aj ozubenie 3⁽³⁾ spracovaním prípadne vytvarovaním jedného jediného, spoločného, prstencového základového telesa pre prípojný prvok 2⁽³⁾.

Aj táto závitovková prevodovka 1⁽³⁾ disponuje druhým, taktiež prstencovým prípojným prvkom, ktorý je cez uloženie, výhodnejšie cez valivé ložisko, spriahnutý s prípojným prvkom 2⁽³⁾ ľahkobežne otočné okolo stredovej osi 33 v stredovom bode prstencových prípojných prvkov 2⁽³⁾.

Rovnako je prítomná prstencová časť 13⁽³⁾ skrine obopínajúca zvonka ozubený prípojný prvok 2⁽³⁾ a s ňou spojená cylindrická časť 12⁽³⁾ skrine rozprestierajúca sa približne tangenciálne.

Posledná uvedená obsahuje závitovku 5⁽³⁾. ktorej závit 4⁽³⁾ zaberá s ozubením 3⁽³⁾ prípojného prvku 2⁽³⁾.

Závitová oblasť 4⁽³⁾ ako aj radiálne rozšírené oblasti 24⁽³⁾ nadväzujúce v axiálnom smere na obidva bočné konce závitovej oblasti sa opierajú cez balíky tanierových pružín 26⁽³⁾ a objímkové prvky v obidvoch axiálnych smeroch proti vratným silám pružiny posuvne na koncových prírubách 27⁽³\ 28⁽³⁾ spojených, predovšetkým zoskrutkovaných s cylindrickou časťou 12⁽³⁾ skrine. Koncová príruba 27⁽³⁾ je stvárnená prstencovo, takže cez ňu môže prechádzať výstupný hriadeľ motora.

V objímkových prvkoch okrem toho získava závitovka 5⁽³⁾ radiálne uloženie prostredníctvom uložení 22⁽³⁾ závitovky, predovšetkým vo forme ihlových alebo valčekových ložísk.

Na rozdiel od závitovkovej prevodovky podľa obrázku 1 disponuje závitovková prevodovka 1⁽³⁾ podľa obrázku 5 súčasne dvomi snímačmi 34, 35.

Ich miesta zabudovania sú na obrázku 5 označené ako „A“ pre snímač 34 a ako „B“ pre snímač 35. Miesto zabudovania „A“ sa nachádza v koncovej prírube 28⁽³⁾ protiľahlej k hnaciemu motoru, miesto zabudovania „B“ sa nachádza v cylindrickej oblasti 12⁽³⁾ telesa vo výške závitovej oblasti 4⁽³⁾ závitovky 5⁽³⁾.

-25V zobrazenom uskutočnení ide pri obidvoch snímačoch 34, 35 o snímače priblíženia, predovšetkým o indukčné snímače priblíženia. Indukčný snímač priblíženia zahŕňa napríklad elektrickú cievku, výhodnejšie s feritovým jadrom; oscilátor budí cievku striedavým napätím, z tohto vznikajúce magnetické poleje fokusované feritovým jadrom a orientované do citlivej oblasti priestoru pred hlavicou snímača 34, 35. Elektrická cievka je tu súčasne zdrojom magnetického poľa ako aj vlastným citlivým prvkom. V približujúcom sa kovovom prvku je totižto možné na jednej strane vytvárať vírivé prúdy, ktoré magnetickému poľu a tým oscilačnému obvodu odoberajú energiu, takže dochádza k tlmeniu oscilačného obvodu a napätie oscilátora klesá, okrem toho je cez kovové teleso vnikajúce do magnetického poľa možné ovplyvňovať indukčnosť L oscilátora a tým meniť oscilačnú frekvenciu. Obidva efekty je možné podľa výberu detegovať a vyhodnocovať jednotlivo alebo spoločne, aby sa získala miera pre vzdialenosť a/alebo veľkosť približujúceho sa objektu. Ak sú - ako v tomto prípade - veľkosť a vlastnosti objektu známe, potom je možné stanoviť príslušnú vzdialenosť, t.j. je možné nielen hrubé vyhodnotenie prostredníctvom jediného spínacieho prahu ako pri indukčnom približovacom spínači, ktoré sa len zapína alebo vypína, ale výstupný signál snímača je možné podrobne vyhodnotiť s ohľadom na jeho amplitúdu, aby sa vygeneroval signál charakteristický k vzdialenosti známeho telesa alebo dokonca proporcionálny k tejto vzdialenosti. Pretože mazivo, predovšetkým mazací tuk, prítomné vo vnútri telesa 12⁽³⁾ závitovky nie je kovové a preto ani netlmí oscilačný obvod ani neovplyvňuje jeho oscilačnú frekvenciu, nedochádza k ovplyvňovaniu merania v dôsledku prítomnosti alebo neprítomnosti mazacieho tuku.

Snímač 34 v koncovej prírube 27⁽³⁾ je svojou citlivou oblasťou orientovaný na tamojšiu čelnú stranu 36 závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ (alebo na kovový diel neotočne spojený s ňou); pretože závitovkový hriadeľ 5⁽³⁾ je kovový, je snímaný snímačom 34, t.j. axiálne presunutie závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ ovplyvňuje výstupný signál snímača 34.

Závitovkový hriadeľ 5⁽³⁾ sa v stave nezaťaženom vonkajšími silami nachádza v stredovej polohe, odkiaľ môže byť vychýlený do obidvoch axiálnych smerov. Zodpovedajúc tomu by mal byť snímač 34 zabudovaný tak, aby mohol snímať tak priblíženie závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ ako aj jeho vzdialenie. Z výstupného signálu snímača 34 je potom - pri približne lineárnom pomere medzi výstupným signálom snímača a vzdialenosťou závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ vynásobeným prepočítavacím faktorom, pri nelineárnom pomere napríklad použitím tabuľky - možné zistiť aktuálnu axiálnu polohu závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ a/alebo silu pružiny proporcionálnu k tejto polohe podľa pružinovej konštanty balíkov tanierových

-26pružín 26⁽³\ a/alebo krútiaci moment proporcionálny k sile pružiny, ktorým pôsobí závitovka 5⁽³^ cez záber medzi závitom 4⁽³⁾ a ozubením 3⁽³⁾ na prípojný prvok 2⁽³\ Tento krútiaci moment je ale prvou dôležitou veličinou na stanovenie opotrebovania vo vnútri závitovkovej prevodovky 1⁽³⁾.

Nemenej dôležitý vplyv na opotrebovanie vo vnútri závitovkovej prevodovky 1⁽³⁾ má rýchlosť otáčania prípojného prvku 2⁽³⁾ oproti prstencovej časti 13⁽³⁾ skrine prípadne k tejto proporcionálna rýchlosť otáčania závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ oproti telesu 12⁽³⁾ závitovky. Táto rýchlosť je preto taktiež relevantnou veličinou a je snímaná prostredníctvom druhého snímača 35.

Snímač 35 je svojou citlivou oblasťou orientovaný na závitovú oblasť 4⁽³⁾ závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ a deteguje tamojšie vyvýšenie závitu. Ak sa pozoruje závit 4⁽³⁾, potom migruje otočka závitu ležiaca najbližšie k snímaču 35, teda jednotlivé vyvýšenie 37 závitu ako sečná plocha jednotlivej otočky závitu 4⁽³⁾ s rovinou nákresu, pri otáčaní závitovkového hriadeľa 5*³⁾ kontinuálne v axiálnom smere pozdĺž osi 6⁽³⁾ závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾. Pri pravotočivom závitovkovom závite 4⁽³⁾ zobrazenom na obrázku 5 migruje závitový úsek 37 ležiaci najbližšie k snímaču 35 s otáčaním závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ v smere pohybu hodinových ručičiek, vnímané vzhľadom na motor prípadne od prstencovej koncovej príruby 27⁽³⁾, v axiálnom smere práve smerom k tejto koncovej prírube 27⁽³⁾, pri opačnom smere otáčania sa od nej vzďaľuje.

Pri kontinuálnom otáčaní závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ v jednom smere sa tento závitový úsek 37 síce stále ďalej vzďaľuje od snímača 35 a niekedy sa dostane mimo jeho dosahu; súčasne ale migruje susediace „virtuálne“ vyvýšenie 37a závitu ako sečná plocha jednotlivej otočky závitu 4⁽³⁾ s rovinou nákresu z opačného axiálneho smeru smerom k snímaču 35 a je možné ho týmto snímať, a po každej úplnej otočke závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ je okolo migrujúce vyvýšenie 37a závitu nasledované ďalším, susediacim, virtuálnym vyvýšením 37b, 37c, atď. závitu. Pri kontinuálnom otáčaní závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ sa teda približuje stále znova jedno vyvýšenie závitu k snímaču 35 a potom sa opätovne vzďaľuje; snímač teda ako výstupný signál poskytuje približne obraz prierezu závitu; oscilogram takéto signálu 38 je zobrazený na obrázku 6. Tam je zrejmé, že tento je periodický, síce s periódou T, ktorá je obrátene proporcionálna k počtu otáčok n závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾:

T = 1/n, pričom n je merané v ot/min (otáčok / minútu).

Pri 15 ot/min je T = 60 s /15 ot = 4 sekundy.

-27To znamená, že konštantný počet otáčok ns závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ je možné zistiť napríklad stanovením periódy T výstupného signálu 38 snímača 35.

Ak je známy tvar zakrivenia signálu 38 prípadne funkcia amplitúdy výstupného signálu pri pokračujúcom otáčaní závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ - ktorý je periodický a preto je potrebné ho nasnímať len počas jednej jedinej otočky závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ - je dokonca možné ešte presnejšie vyhodnotenie, síce na základe inverznej funkcie práve tohto krivkového tvaru.

Toto má byť vysvetlené na základe predpokladu, že signál 38 pri pokračujúcom otáčaní závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ je sínusový:

U = Uo * sin (27it/T).

Potom pre uhol pootočenia φ platí:

φ (t) = 2πί /T = arcsin (U/Uo)

Teda prostredníctvom reverznej funkcie arcsin je možné stanoviť aktuálny uhol pootočenia φ závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ prípadne na základe jeho časovej derivácie dcp/dt počet otáčok ns závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾, a tým prirodzene cez prevodový pomer u = nA/ns = 1/z aj počet otáčok nA prípojného prvku 2⁽³⁾.

Ešte navyše, neustálym pozorovaním uhla φ ako aj na základe známeho prevodového pomeru u by bolo možné zistiť aj aktuálny uhol pootočenia Φ prípojného prvku 2⁽³⁾, aby bolo napríklad možné zistiť, ktoré zuby ozubenia 3⁽³⁾ sú práve v zábere so závitom 4⁽³⁾. Potom by mohlo byť na základe preťaženia závislého od krútiaceho momentu, ktoré je indikované snímačom 34, možné zistiť, ktorý zub ozubenia 3⁽³⁾ by mohol byť eventuálne poškodený.

Na tento účel by bolo ale predovšetkým pri reverzných pohonoch potrebné, aby bol počet otáčok ns = πα/u neustále počítaný so správnym znamienkom. Na druhej strane nie je smer otáčania závitovkového hriadeľa 5⁽³⁾ rozoznateľný zo signálu 38, predovšetkým vtedy, ak nastane zmena smeru otáčania pri uhle pootočenia φ, kde sa signál 38 práve nachádza na extrémnej hodnote alebo v oblasti extrémnej hodnoty periodickej funkcie, teda pri U = ±Uo.

Aby bolo aj pri týchto obidvoch polohách možné spoľahlivo rozpoznať smer otáčania, je potrebné použiť ďalší snímač, ktorý je ako snímač 35 zabudovaný do telesa 12⁽³⁾ závitovky a sníma závit 4⁽³⁾, ale vzhľadom na snímač 35 je namontovaný s takým odsadením, aby vzhľadom na signál 38 poskytoval periodický signál posunutý o 90°, teda napríklad kosínusový signál, ak snímač 35 poskytuje sínusový signál. Takéto posunuté zabudovanie je možné realizovať viacerými spôsobmi:

Na jednej strane je možné ďalší snímač usporiadať v rovnakej rovine ako snímač 35,

-28cez ktorú kolmo prechádza os 6⁽³\ ale s odsadením približne o uhol pootočenia Δφ= 90° vzhľadom na snímač 35. Toto je možné realizovať napríklad tak, že sa snímač 35 na obrázku 5 usporiada s odsadením vzhľadom na hlavnú rovinu závitovkovej prevodovky, teda rovinu nákresu, o uhol φ = +45° smerom nahor, zatiaľ čo iný snímač je vzhľadom na túto hlavnú rovinu odsadený o uhol φ ~ -45° smerom nadol.

Na druhej strane je možné ďalší snímač usporiadať aj v rovnakej pozdĺžnej rovine pozdĺž osi 6⁽³⁾ ako snímač 35, ale s odsadením v smere pozdĺžnej osi 6⁽³⁾ závitovkového hriadeľa 5⁽³\ predovšetkým s odsadením o dráhu ΔΙ, pričom približne platí:

AI = [l/4±k*l/2]*P, pričom P je stúpanie závitovkového závitu 4⁽³⁾ a k je prirodzené číslo.

Možné sú tiež kombinácie ,,Δφ * a“ a „ΔΙ mod P * b + P * m“, teda odsadenie v smere otáčania o ,,Δφ * a“ a súčasne odsadenie v pozdĺžnom smere o „ΔΙ mod P * b + P * m“. Funkcia „ΔΙ mod P“ tu poskytuje vždy jednu z vyššie uvedených hodnôt pre k = 0 alebo k = 1, teda 1/4 * P alebo 3/4 * P. V závislosti od (pravotočivého alebo ľavotočivého) chodu závitovkového závitu 4⁽³⁾ je tu potrebné zvoliť jednu hodnotu z týchto dvoch, a okrem toho by malo platiť a + b = 1. Ak teda napríklad a = 1, potom z tohto vyplýva odsadenie v smere otáčania o 90° a u dôvodu b = 0 odsadenie v pozdĺžnom smere o P * m, pričom m je prirodzené číslo.

Uvedené hodnoty pre Δφ a ΔΙ nie je tu potrebné presne dodržať; obidva snímače 35 by ale mali byť usporiadané tak, aby periodické výstupné signály 38 snímača mali vzájomný posun fáz o približne +90°. Potom je možné vždy, keď sa signál blíži extrémnej hodnote U = ±Uo, prepnúť na zakaždým iný snímač, ktorého výstupný signál sa potom nachádza práve v oblasti prechodu nulou a tam má maximálne stúpanie, takže je možné okamžite rozpoznať zmenu smeru otáčania.

Toto platí v každom prípade vtedy, pokiaľ závitovkový hriadeľ 5⁽³⁾ nie je vystavený žiadnemu alebo len malému axiálnemu posuvu, pretože potom periodicita v signáli 38 snímača (snímačov) 35 je spôsobená „len“ uhlom pootočenia φ.

Ako bolo už vyššie uvedené, je závitovkový hriadeľ 5⁽³⁾ pri väčších krútiacich momentoch vďaka svojmu axiálnemu pružnému podopretiu schopný aj axiálneho vychýlenia ±x v obidvoch smeroch. Týmto by mohli byť vyvolané chyby merania v počte otáčok alebo v uhle pootočenia, predovšetkým ak je axiálne vychýlenie |xj číselne na úrovni hodnôt stúpania P závitu alebo vyššie. Toto závisí od maximálne prípustnej dráhy prepruženia x_max tanierových

-29pružín 26⁽³⁾ v pomere k stúpaniu P závitu.

Na pomoc je preto potrebné rozlišovať prípady x_max « P a P > x_max.'

Ak je možné konštrukčne realizovať x_max « P, potom by eventuálny axiálny posun |x| < Xmax « P nevyvolal žiadne trvalé skreslenie nameraných hodnôt, takže nie je potrebné žiadne protiopatrenie.

V prípade, že toto nie je možné konštrukčne zaistiť, je možné zaviesť matematickú kompenzáciu tak, že sa aktuálne nameraný axiálny posuv x prepočíta na základe stúpania P závitu na rovnocenný kompenzačný uhol pootočenia (pkomp, napríklad na základe vzorca:

yj? = (pkomp/360°, prípadne:

(pkomp ⁼ 360°*x/P.

Tento kompenzačný uhol pootočenia (pkomp je potrebné následne v závislosti od (pravotočivého alebo ľavotočivého) chodu závitovkového závitu 4⁽³⁾ aditívne alebo substraktívne spočítať s nameraným uhlom pootočenia <p_mer. za zisku pravej a skutočnej celkovej hodnoty (p_Ceik·' (pcelk ~ (pmer. i (pkomp

Na základe tohto je potom možné napríklad časovou deriváciou neustále vypočítať pravý počet otáčok, a aj neustále skutočný zub prípojného prvku 2⁽³⁾ nachádzajúci sa v zábere, atď.

Preto je teda možné v pamäťovom čipe pre každý zo „z“ zubov ozubenia 3⁽³⁾ „viesť evidenciu“, akým (priemerným) zaťažením tohto sa podieľal na celkovej „práci“ závitovkovej prevodovky 1⁽³⁾ prípadne ako sa (doterajšie) celkové zaťaženie závitovkovej prevodovky 1⁽³⁾ rozdelilo na jednotlivé zuby.

Zoznam vzťahových značiek otočný pohon prípojný prvok ozubenie závit závitovka pozdĺžna os

-30hnací motor výstupný hriadeľ vybranie diel skriňa motora časť skrine časť skrine teleso snímač koniec koniec adaptér upevňovacia príruba koncová oblasť koncová oblasť valivé ložisko alebo klzné ložisko odstupňovanie oblasť hriadeľa oblasť hriadeľa tanierová pružina koncová príruba koncová príruba referenčné teleso výstupná svorka čelná strana tesnenie hlavná os snímač snímač čelná strana vyvýšenie závitu signál

Claims (26)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Závitovková prevodovka (1), ktorá zahŕňa závitovkový hriadeľ (5) so závitovkovým závitom (4) bezprostredne vytvarovaným alebo zapracovaným, predovšetkým vrezaným, do základového telesa hriadeľa, a závitovkové koleso s ním zaberajúce, ktoré je vytvorené prstencovo a ktoré je integrované s jedným z dvoch prstencových, vzájomne koncentrických prípojných prvkov (
2. 2) do jedného dielu, pričom obidva prípojné prvky (2) sú uložené vzájomne otočné a slúžia na pripojenie na dva vzájomne protichodne otočné strojné diely alebo súčasti zariadenia, a teleso (14) obopínajúce ozubenie (3) závitovkového kolesa a závitovkový závit (4), pričom prípojný prvok (2) ozubeného závitovkového kolesa je vytvorený z prstencového základového telesa s ozubením (3) bezprostredne vytvarovaným alebo zapracovaným na jeho vonkajšom obvode, vyznačujúca sa tým, že

   a) prstencové základové teleso prípojného prvku (2) ozubeného závitovkového kolesa vykazuje prinajmenšom jednu rovinnú prípojnú plochu bezprostredne vytvarovanú alebo zapracovanú do základového telesa určenú na dosadanie na rovinnej kontaktnej ploche príslušného strojného dielu alebo časti zariadenia ako aj s viacerými upevňovacími otvormi rozdelenými vencovito okolo svetlého otvoru a bezprostredne vytvarovanými alebo zapracovanými do základového telesa, ktorých pozdĺžne osi kolmo prechádzajú cez príslušnú prípojnú plochu;

   b) pričom neozubený prípojný prvok je vytvorený z prstencového základového telesa s prinajmenšom jednou rovinnou prípojnou plochou bezprostredne vytvarovanou alebo zapracovanou do základového telesa neozubeného prípojného prvku určenou na dosadanie na rovinnej kontaktnej ploche príslušného strojného dielu alebo časti zariadenia ako aj s viacerými upevňovacími otvormi rozdelenými vencovito okolo svetlého otvoru a bezprostredne vytvarovanými alebo zapracovanými do základového telesa neozubeného prípojného prvku, ktorých pozdĺžne osi kolmo prechádzajú cez príslušnú prípojnú plochu;

   c) pričom v telese (14), predovšetkým v alebo na telese (12) závitovky (5), je umiestnený prinajmenšom jeden snímač (15) určený na permanentné snímanie polohy pootočenia a/alebo polohy posunutia závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5).

   p/\íj r

   -322. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že snímač (15) je upravený na bezkontaktnú prácu, predovšetkým magnetickým alebo optickým snímaním prinajmenšom jednej povrchovej štruktúry alebo jednej povrchovej oblasti závitovky alebo prinajmenšom jedného referenčného prvku upevneného na závitovke.
3. 3. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že snímač (15) je upravený na snímanie vzdialenosti vždy najbližšej povrchovej oblasti závitovky (5).
4. 4. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 3, vyznačujúca sa tým, že snímač (15) je stvárnený ako indukčný snímač.
5. 5. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúca sa tým, že snímač (15) je orientovaný približne radiálne k pozdĺžnej osi (6) závitovkového hriadeľa (5) a je nasmerovaný na závitovú oblasť (4) závitovkového hriadeľa (5).
6. 6. Závitovková prevodovka (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 3 až 5, vyznačujúca sa tým, že snímač (15) je orientovaný približne axiálne prípadne paralelne k pozdĺžnej osi (6) závitovkového hriadeľa (5) a je nasmerovaný na čelnú oblasť (4) závitovkového hriadeľa (5).
7. 7. Závitovková prevodovka (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že snímač (15) je stvárnený ako magnetický snímač, predovšetkým ako Hallov prvok.
8. 8. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že referenčný prvok (29) zahŕňa prinajmenšom jeden magnet upevnený na závitovke alebo závitovkovom hriadeli (5).
9. 9. Závitovková prevodovka (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že snímač (15) je stvárnený ako optický snímač, predovšetkým prostredníctvom prvku citlivého na svetlo alebo infračervené žiarenie ako je fotodióda.

   -3310. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 9, vyznačujúca sa tým, že referenčný prvok (29) zahŕňa prinajmenšom jeden prvok upevnený na závitovke alebo závitovkovom hriadeli (5) s prinajmenšom jedným zvýrazňujúcim sa reflexným stupňom.
10. 11. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 10, vyznačujúca sa tým, že referenčný prvok (29) zahŕňa viaceré, vzájomne odsadené prírastkové značky so zvýrazňujúcim sa reflexným stupňom.
11. 12. Závitovková prevodovka (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že zahŕňa vyhodnocovacie zariadenie na získavanie dát relevantných pre opotrebovanie z nasnímaných dát týkajúcich sa polohy pootočenia a/alebo polohy posuvu závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5) a na ich ukladanie, pričom výhodnejšie sa vytvorí absolútna hodnota nasnímanej dráhy pootočenia alebo dráhy posuvu a integruje sa.
12. 13. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 12, vyznačuj úca sa tým, že vyhodnocovacie zariadenie zisťuje smer otáčania závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5).
13. 14. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 13, vyznačujúca sa tým, že vyhodnocovacie zariadenie zodpovedajúc smeru otáčania závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5) zisťuje a integruje absolútne prejdený uhol (pootočenia).
14. 15. Závitovková prevodovka (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že závitovka alebo závitovkový hriadeľ (5) sú uložené s možnosťou axiálneho posuvu.
15. 16. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 15, vyznačujúca sa tým, že závitovka alebo závitovkový hriadeľ (5) sú uložené pružne v axiálnom smere, napríklad prostredníctvom prinajmenšom jednej tlačnej pružiny, výhodnejšie prostredníctvom prinajmenšom jednej tanierovej pružiny (26), predovšetkým prostredníctvom prinajmenšom jedného balíka tanierových pružín (26).

    ρρΓΗτ'ί-· η

    -3417. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 12 v spojení s niektorým z nárokov 15 alebo 16, vyznačujúca sa tým, že vyhodnocovacie zariadenie zisťuje axiálny posun závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5).
16. 18. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že vyhodnocovacie zariadenie stanovuje smer axiálneho posuvu závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5)·
17. 19. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 17 alebo 18, vyznačujúca sa tým, že vyhodnocovacie zariadenie zodpovedajúc smeru axiálneho posuvu závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5) zisťuje a integruje absolútne prejdenú dráhu (posuvu).
18. 20. Závitovková prevodovka (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 12 až 19, vyznačujúca sa tým, že integrovaná hodnota je vážená, takže preťaženie počtu otáčok alebo preťaženie krútiaceho momentu sa váži intenzívnejšie použitím zvýšeného (proporčného) faktoru.
19. 21. Závitovková prevodovka (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že zahŕňa pamäť pre namerané hodnoty stanovené a/alebo vyhodnocovacím zariadením vypočítané a/alebo integrované parametre vyhodnocovacieho zariadenia.
20. 22. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 21, vyznačujúca sa tým, že v pamäti je miesto na uloženie typu, trvania a/alebo počtu preťažení počtu otáčok alebo preťažení krútiaceho momentu, predovšetkým ich príslušnej maximálnej hodnoty.
21. 23. Závitovková prevodovka (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 12 až 22, vyznačujúca sa tým, že zahŕňa rozhranie na načítanie zistených, vypočítaných a/alebo uložených informácií.
22. 24. Závitovková prevodovka (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 12 až 23, vyznačujúca sa tým, že vyhodnocovacie zariadenie vykazuje prinajmenšom jeden opätovne nabíjateľný akumulátor.

    y./í

    -35-/6'
23. 25. Závitovková prevodovka (1) podľa nároku 24, vyznačujúca sa tým, že akumulátor je nabíjateľný pripojením prúdu alebo cez fotodiódu alebo cez cievku, predovšetkým v rámci transpondéra.
24. 26. Spôsob prevádzky závitovkovej prevodovky (1), zahŕňajúcej závitovkový hriadeľ (5) so závitovkovým závitom (4) bezprostredne vytvarovaným alebo zapracovaným, predovšetkým vrezaným, do základového telesa hriadeľa a závitovkové koleso s ním zaberajúce, ktoré je stvárnené prstencovo a ktoré je integrované s jedným z dvoch prstencových, vzájomne koncentrických prípojných prvkov (2) do jedného dielu, pričom tieto prípojné prvky (2) sú uložené vzájomne otočné a slúžia na pripojenie na dva vzájomne protichodne otočné strojné diely alebo súčasti zariadenia, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa kroky:

    a) otáčanie a/alebo axiálny posuv závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5) sa kontinuálne meria;

    b) fakultatívne je možné usmerniť nameranú hodnotu otáčania a/alebo axiálneho posuvu závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5), ak sa toto neuskutočnilo už spôsobom činnosti snímača (15), a/alebo nasledujúce vyhodnotenie môže byť v závislosti od uhla pootočenia a/alebo v závislosti od smeru posuvu a/alebo smeru otáčania priradené k rôznym vyhodnocovacím cestám, aby bolo možné viesť viaceré hodnoty parametrov;

    c) prípadne usmernená nameraná hodnota (usmernené namerané hodnoty) otáčania a/alebo axiálneho posuvu sa integruje/integrujú, a/alebo sa stanovia stredné hodnoty a/alebo maximálne hodnoty nameranej hodnoty (nameraných hodnôt);

    d) namerané, stredné, maximálne alebo integrálne hodnoty eventuálne usmernenej nameranej hodnoty (usmernených nameraných hodnôt) otáčania a/alebo axiálneho posuvu sa uložia.
25. 27. Spôsob podľa nároku 26, vyznačujúci sa tým, že na základe nameranej hodnoty otáčania závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5) sa získajú informácie o celkovom uhle pootočenia a/alebo (strednom) počte otáčok.
26. 28. Spôsob podľa nároku 26 alebo 27, vyznačujúci sa tým, že na základe nameranej hodnoty axiálneho posuvu závitovky alebo závitovkového hriadeľa (5) sa získajú informácie o ich celkovom alebo strednom zaťažení krútiacim momentom.