(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも１つの摺動体または転動体の潤滑状態を監視して、潤滑状態に応じて最適な潤滑剤の供給を可能にする潤滑装置及び潤滑方法の提供。【解決手段】少なくとも１つの摺動体および／または転動体２０の状態依存潤滑用装置１０であって、摺動体および／または転動体２０が、少なくとも、互いに摺接して配置される、少なくとも第１の要素２２と、少なくとも第２の要素２４、２５を含み、前記摺動体および／または転動体２０の状況に応じて、第１および第２の要素の間に少なくとも部分的に延びて、潤滑剤を供給可能にした状態依存潤滑用装置１０の提供。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの摺動対および／または転動対の状態依存潤滑用装置（１０、１１０）、（２０、１２０）であって、前記摺動対および／または転動対（２０、１２０）は、互いに摺接して配置されている、少なくとも第１の要素（２２、１２２）と、少なくとも第２の要素（２４、１２４）を含み、前記摺動対および／または転動対（２０、１２０）は、前記第１および第２の要素（２２、２４、１２２、１２４）との間に少なくとも部分的に位置する、少なくとも１つの潤滑剤（Ｓ）をさらに含み、前記装置（１０、１１０）は、
−少なくとも１つの検出手段（３０、１３０）であって、潤滑剤（Ｓ）の状態に間接的および／または直接的に関連する少なくとも１つの潤滑状態値を検出することのできる、前記検出手段；
−少なくとも１つの評価手段（４０、１４０）であって、潤滑剤状態値を少なくとも一つの評価結果の生成のもとに評価できる、前記評価手段；
−少なくとも１つの供給手段（５０、１５０）であって、摺動対および／または転動対（２０、１２０）の潤滑剤（Ｓ）および／または潤滑添加剤を供給することのできる、前記供給手段；および
−少なくとも１つの制御手段（６０、１６０）であって、
摺動対および／または転動対の状態、および／または潤滑剤状態値に応じて、摺動対および／または転動対（２０、１２０）の潤滑剤（Ｓ）および／または潤滑添加剤が供給されるように、前記評価手段（４０、１４０）の評価結果に応じて、供給手段（５０、１５０）が制御される、前記制御手段、を含む、前記装置。
【請求項２】
装置（１０、１１０）であって、特に検出手段（３０、１３０）が、前記装置（１０、１１０）を用いて、特に前記検出手段（３０、１３０）を用いて、潤滑剤膜厚および／または潤滑剤（Ｓ）の状態、および／または摺動対および／または転動対（２０、１２０）の温度が検出され、特に少なくとも１つの第１の要素（２２、１２２）と少なくとも１つの第２の要素（２４、１２４）が互いに摺動接触して配置されている、摺動対および／または転動対（２０、１２０）の位置における摺動対および／または転動対（２０、１２０）の温度が検出されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
検出手段（３０、１３０）が、少なくとも１つのセンサおよび／または少なくとも１つのセンサで構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置（１０、１１０）。
【請求項４】
装置（１０、１１０）であって、特に検出手段（３０、１３０）が、前記装置（１０、１１０）を用いて、特に前記検出手段（３０、１３０）を用いて、潤滑状態値に間接的および／または直接的に関連する潤滑剤（Ｓ）の状態の少なくとも１つが、少なくとも規則的な時間間隔で、および／または少なくとも摺動対および／または転動対の動作中に検出され、好ましくは連続的に検出されるように設計されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
装置（１０、１１０）であって、特に検出手段（３０、１３０）が、前記装置（１０、１１０）によって、特に前記検出手段（３０、１３０）によって、温度および／またはベアリング回転数のような、摺動対および／または転動対（２０、１２０）の少なくとも１つの環境条件に関連する少なくとも一つの環境条件値を検出できるように設計されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
装置（１０、１１０）であって、特に制御手段（６０、１６０）が、潤滑剤の環境条件値に基づいて、潤滑剤の必要量、特に積分によって影響されるように、構築されていることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
装置（１０、１１０）であって、特に供給手段（５０、１５０）が、特に供給手段（５０、１５０）を間接的および／または直接的に、単位時間当たりの潤滑剤（Ｓ）の供給量および／または供給可能な空気−潤滑剤の混合物組成および／または供給可能な空気−潤滑剤混合物の体積流量が調整されおよび／または影響を受けるように設計されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
装置（１０、１１０）であって、特に供給手段（５０、１５０）が、特に供給手段（５０、１５０）によって直接および／または間接的に潤滑剤（Ｓ）の粘度が調整されおよび／または影響を受けることができるるように設計されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置（１０、１１０）。
【請求項９】
装置（１０、１１０）であって、特に供給手段（５０、１５０）が、前記装置（１０、１１０）によって、特に前記供給手段（５０、１５０）によって、間接的におよび／または直接的に１つまたは２つ以上の添加剤を供給および／または計量されるように設計されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の、少なくとも１つの装置（１０、１１０）を備える、摺動対および／または転動対（２０、１２０）。
【請求項１１】
摺動対および／または転動対（２０、１２０）の状態に応じた潤滑を実行および／または保障する方法であって、
潤滑剤（Ｓ）の状態に間接的および／または直接的に関係した少なくとも１つ潤滑状態値が検出され、
少なくとも１つの評価結果の生成のもとに潤滑剤状態値が評価され、
評価結果に応じた摺動対および／または転動対（２０、１２０）の潤滑剤（Ｓ）および／または潤滑添加剤が、摺動対および／または転動対（２０、１２０）の状態および／または潤滑状態値に応じて供給される、
前記方法。
【請求項１２】
潤滑膜厚および／または潤滑剤（Ｓ）の状態および／または摺動対および／または転動対（２０、１２０）の温度が検出され、特に、潤滑剤および／または摺動対および／または転動対（２０、１２０）の温度が、少なくとも１つの第１の要素（２２、１２２）と少なくとも１つの第２の要素（２４、１２４）が互いに摺動接触して配設されている、前記摺動対および／または転動対の位置において、検出されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
潤滑剤（Ｓ）の潤滑剤状態に間接的および／または直接的に関係する少なくとも１つ潤滑剤状態値が、少なくとも一定の時間間隔でおよび／または少なくとも摺動対および／または転動対（２０、１２０）の動作中に検出され、好ましくは連続的に検出され、および／または、温度および／またはベアリング回転数などの摺動対および／または転動対（２０、１２０）の少なくとも１つの環境条件が、潤滑剤の環境条件値と関係して検出され、前記環境条件が、例えば、潤滑剤の環境条件値に基づいて、積分によって特に影響を受けることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
間接的または直接的に単位時間当たりの潤滑剤Ｓの供給可能量、及び／または供給可能な空気−潤滑剤の混合組成物および／または空気−潤滑剤の混合組成物の流量が、及び／または間接的または直接的に潤滑剤Ｓの粘度が調整されおよび／または影響され、および／または間接的または直接的に１または２以上の添加剤が供給されることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
方法を実行するために、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置（１０、１１０）および／または請求項１０に記載の摺動対および／または転動対（２０、１２０）が使用されることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの摺動対および／または転動対の状態依存潤滑用の装置、そのような装置を備える摺動対および／または転動対、ならびに摺動対および／または転動対の状態依存潤滑を実施および／または確保する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動作ポイントにおいて最適に機能するためには、ベアリングまたは摺動対および／または転動対は、軸受けやトライボロジ接触のように、理想的には、流体力学的摩擦であること、すなわち摩擦対が液体フィルムによって離隔されることが必要である。このために、潤滑剤の粘度は、理想的には、転動対の速度と負荷と関係していなくてはならない。粘度が低すぎる場合には、十分な離隔が行われない。粘度が高すぎる場合には、オイルシアによって摩擦熱が発生する。
【０００３】
独国特許ＤＥ  １９９  ４７  ４５８  Ａ１から、ローラベアリングの潤滑方法が公知であり、この方法においては、測定機器によるローラベアリングの軸受け状態が検出され、コントローラの測定信号が供給されて、コントローラは、分注タイミングと分注間隔の継続期間を自動的に変化させることによって潤滑剤送給を制御し、測定された信号が、初期ベアリング損傷を特徴づけるデフォールト値を超えると、初期ベアリング故障を表わす信号が発信される。
【０００４】
独国特許ＤＥ  １０  ２００６  ０２２２  ０４  Ａ１は、加圧エンジン潤滑システムおよび潤滑剤送給方法に関し、オイル状態を示す電気信号を発生するためにセンサデバイス、および、オイル状態指示信号がその他の機械動作データとリンクされて評価されるように設計された、電子コンピュータデバイスが設けられている。
【０００５】
独国特許ＤＥ  １０  ２００７  ０３３  ５３９  Ａ１より、複数の潤滑位置を潤滑する方法が公知である。潤滑装置による、動作中の潤滑剤送達は、装置を潤滑するための動作データに応じた、事前定義されたパラメータに基づいて、外部制御装置によって連続的に調節されている。
【０００６】
独国特許ＤＥ  １０  ２００９  ０３６  ２２８  Ａ１は、トライボロジシステムの最適化された潤滑をローディングするための方法および装置を開示している。トライボロジシステムの幾何学条件が識別され、速度、温度および伝達トルクが検出され、そこから負荷スペクトルが形成される。この負荷スペクトルの分布が、代表的な期間にわたって計算されて、そこから、トライボロジシステムの等価負荷が決定される。この等価負荷から潤滑剤の必要量のおよび／または潤滑補助剤及び／または潤滑剤成分の必要量が決定される。その後は消費された潤滑剤が予定された量に達するまで専ら新しい潤滑剤で潤滑が行われる。消費された潤滑剤の量は制御ユニットにおける潤滑の間隔毎の新しい潤滑剤の供給量に基づいて計算される。
【０００７】
ＥＰ  ０  ０３０  ６９４  Ａ１は、ベアリングおよびスライドガイド用の自動潤滑システムを開示している。電導性材料部品の相互に摺動可能な表面への潤滑剤の供給は、摺動可能表面によって誘導される流れに依存して制御される。潤滑剤ポンプのサンプリング回路の出力は、直接的、またはカウンタ回路を経由して供給することができる。この場合に、潤滑剤の供給の制御は、移動表面の相対速度の付加的な関数として行われる。
【０００８】
ＥＰ  ０  ０７８  ４２０  Ａ２は、工作機械用の潤滑システムを開示しており、これは、軸受け温度の温度センサ、および軸受けロードの測定のためのセンサ類を備えている。センサデータに基づいて、軸受けの潤滑剤が供給される。
【０００９】
ＥＰ  ０  ３７４  ９５８  Ａ２から、潤滑剤を供給するための方法および装置が公知である。ここでは、機械の代わりにスライドベアリングまたはローラーベアリングの近傍に潤滑剤供給手段が設けられて、これによって潤滑剤が間欠的に摺動ベアリングまたは転動ベアリングに供給される。
【００１０】
米国特許第２６３３２０９号から、ベアリングの自動潤滑用の装置が公知である。この装置は、温度に応じて、潤滑剤をベアリングに送達するための温度制御バルブを含む。
【００１１】
さらに米国特許第３２３１３１７号は、ベアリング用のNotschemierシステムに関する。この場合にも、ベアリング過熱を回避するために、潤滑剤の温度に応じて、ベアリングに供給が行われる。
【００１２】
ＷＯ  ０１／５５６３４  Ａ２から、ベアリング内のグリース状態を特定する方法が開示されており、この方法では、グリースの状態を特定するためのモデルに基づく、モデルベースパラメータが使用される。
【００１３】
ＷＯ  ２００４／０９０５０４  Ａ２では、ベアリング用のラインモニタリング装置が提供され、この装置は、温度センサおよび信号センサ、さらに潤滑剤の充填レベルを検出するセンサを備える。モニタリング装置によって、潤滑状態を特定することが可能であるとともに、ベアリングの保守の必要性を特定することもできる。
【００１４】
ＷＯ  ２００７／１４８４５４  Ａ１は、ベアンリング温度を測定する温度センサと潤滑剤供給器を備える、ベアリングを開示している。潤滑剤の供給は、ベアリング温度にお応じて調節される。
【００１５】
ＷＯ  ２００９／０３３５６９  Ａ１は、グリース潤滑装置、グリース潤滑装置を備えるベアリングアセンブリ、およびベアリングアセンブリの潤滑方法を開示している。このグリース潤滑装置は、所定の、潤滑剤の制御された送達を実行することができるとともに、潤滑剤送達がある間隔で行われ、動作データに応じて適当な潤滑剤投入量を要求に応じてトリガリングすることができる。
【００１６】
ＷＯ  ２０１１／０１８４９２  Ａ１は、ベアリングアセンブリを開示しており、このベアリングアセンブリは、潤滑剤の潤滑状態を特定するセンサに加えて、センサによって検出された潤滑剤の状態についての情報を、それによって中央受信局に送信することのできる、送信機を備える。これによって、機械の動作の停止することなく、または転動ベアリング部品および／または機械の構成要素を分解する必要なく、ベアリングアセンブリにおける潤滑剤を、その品質について任意の時点で検査することが可能になる。
【００１７】
ＷＯ  ２０１１／０２５４３０  Ａ１は、複数のベアリング用の自動潤滑を実施する方法および装置を開示しており、ここでは、ベアリング温度に基づいて、ベアリング速度データが収集されて、再潤滑間隔の値が計算される。
【００１８】
しかしながら、所望の、要求に応じた高精度な動作状態依存潤滑を実行できる潤滑がなお望まれている。
【発明の概要】
【００１９】
したがって、本発明の目的は、有利な方法において記述した種類の、装置、摺動対および／または転動対、および方法、特に、摺動対および／または転動対の状態依存潤滑が有利かつ容易にすることにある。
【００２０】
この目的は、請求項１の特徴である、少なくとも１つの摺動対および／または転動対の状態依存潤滑用装置によって達成される。少なくとも１つの摺動対および／または転動対の状態依存潤滑用装置、すなわち、摺動対および／または転動対は、互いに摺動接触して配設された、少なくとも１つの第１の要素と少なくとも１つの第２の要素を含むとともに、第１と第２の要素の間に少なくとも部分的に位置する少なくとも１つの潤滑剤をさらに含む装置であって、この装置は次のものを含む：
−少なくとも１つの検出手段であって、潤滑剤（Ｓ）の状態の少なくとも１つを間接的かつ／または直接的に、連続する潤滑状態値として検出することのできる、少なくとも１つの検出手段；
−少なくとも１つの評価手段であって、少なくとも１つの評価結果をそれによって生成することのできる、潤滑状態値の評価手段；
−少なくとも１つの供給手段であって、摺動対および／または転動対の潤滑剤（Ｓ）および／または潤滑添加剤を、それによって供給することのできる、少なくとも１つの供給手段；および
−少なくとも１つの制御手段であって、それによって、摺動対および／または転動対の状態、および／または潤滑剤状態値に応じて、摺動対および／または転動対の潤滑剤（Ｓ）および／または潤滑添加剤が供給されるように、前記評価手段の評価結果に応じて、供給手段が制御される、少なくとも１つの制御手段。
【００２１】
これは、摺動対／転動対の状態依存潤滑が有利で簡素であるという利点を有する。特に有利なのは、ベアリングまたはトライボロジ接触などの摺動対および／または転動対を、流体力学的摩擦で、またはほとんど流体力学的摩擦で動作させることができること、すなわち摩擦相手同士が潤滑剤の液体フィルムによって離隔されることである。これは、特に、潤滑剤の粘度が、装置のベアリング手段の転動相手の速度および荷重に対して理想的に調節できることによって達成される。
【００２２】
摺動対および／または転動対の状態、および／または潤滑状態または潤滑剤状態値は、適当な検出手段によって直接的および／または間接的に検出することが可能であり、この場合に、動作状況によっては、単一の検出手段でも十分である。しかし、もちろんのこと複数の検出手段を使用することも可能である。
【００２３】
例えば、検出手段が、機械的、電気的、化学的および／または電気化学的な測定法を使用するか、またはそれらの測定方法（複数を含む）に依存することが考えられる。この側定方法は、交互に休止させたり、組み合わせて使用してもよい。測定は、摺動対および／または転動対の内部または他の位置で直接的に実行することができる。摺動対および／または転動対の状態および／または潤滑剤状態の検出を、潤滑剤貯留器または潤滑剤タンクまたはその他の潤滑剤供給ラインなどの中、またはその近隣で行うこともできる。
【００２４】
そのような摺動対および／または転動対としては、例えば、ボールベアリング、深溝ボールベアリング、円筒ローラーベアリング、テーパ付きローラーベアリング、球形ベアリング、球形ローラーベアリング、アンギュラーコンタクトスラストボールベアリング、スラスト円筒形ローラーベアリング、球形ローラーベアリング、ラジアルインサートボールベアリング、その他とすることができる。しかし、基本的に、そのような摺動対および／または転動対は、例えば、リニアガイドまたは任意の自由度を有するその他のベアリング位置とすることも考えられる。また、摺動対および／または転動対は、ギア対、ラック、摺動対および／または転動対、またはその他のギア要素としてもよい。
【００２５】
潤滑剤は、例えば、潤滑油またはグリースとしてもよい。基本的に、この用語は、広義に潤滑剤と解釈される。
好適な潤滑剤としては、例えば、鉱油、合成油、生物源マルチグレード油、またはその他の好適な油とすることができる。
【００２６】
ローラーベアリンググリースなどの潤滑グリースとしては、基油アルキル化ナフタレン（AN）、クロロトリフルオロエチレン（CTFE）、エステル油、鉱油、マルチアルキル化シクロペンタン（MAC）、ポリアルファオレフィン（PAO）、ポリフェニルエーテル（PPE）、ポリグリコール（PG）、過フッ素ポリエーテル（PFPE）および／またはシリコーン油または他の適切な基油を個別に、または組み合わせて使用することができる。例えば、アルミニウム石けん、アルミニウム複合石けん、バリウム石けん、バリウム、脂肪酸または脂肪酸混合物のバリウム塩、カルシウム石けん、カルシウム錯体石けん、カルシウム塩、脂肪酸または脂肪酸混合物のカルシウム塩、リチウム石けん、リチウム錯体石けん、脂肪酸または脂肪酸混合物のリチウム塩、ナトリウム石けん、ナトリウム錯体石けん、脂肪酸または脂肪酸混合物のナトリウム塩のようなグリースのための適当な増粘剤個別に、または脂肪酸混合物のナトリウム塩、ＰＴＦＥ、（ベントナイトなどの）無機増粘剤、ポリ尿素またはシリカあるいはその他の適切な増粘剤、またはそれらの組み合わせが考えられる。
【００２７】
潤滑剤用の添加剤としては、例えば、耐摩耗、いわゆるＡＷ添加剤（耐摩耗添加剤）、摩擦（摩擦調整剤）、焼付き防止剤、いわゆるＥＰ添加剤（極圧添加剤）および／または粘度指数向上剤（VI向上剤）を使用することができる。添加剤は、基油に添加される（例えば、最大３０％）。
【００２８】
その他の可能な添加剤としては、例えば、腐食防止添加剤、いわゆる腐食抑制剤（Corrosion  inhibitors）、抗エイジング剤、いわゆる抗酸化剤（Antioxidants）、消泡剤（泡剤添加剤）を公知の酸化防止剤（酸化防止剤）、発泡抑止剤として知られる泡抑止添加剤（AntiFoam  Additives）、水混和性潤滑剤内ので殺生物剤（Biocides）、界面活性剤 および乳化剤（Surfactants／Emulsifiers）、分散剤および湿潤剤（Dispersants／Wetting  agents）、および/または、適切であれば、船舶用ディーゼルエンジンにおける酸中和用の（いわゆる塩基価によって示される）アルカリ添加剤などがある。
【００２９】
例えば、約−３０℃から＋１４０℃の範囲における温度での使用のためのローラーベアリンググリースは、リチウム石鹸増粘剤とともに使用してもよく、４０℃における基油粘度をＩＳＯ  ＶＧ  １００に相当させることが考えられる。また、約−３０℃から＋１４０℃の温度範囲では、稠度はＮＬＧＩクラス２および３相当とするのが有利である。
【００３０】
約−４０℃から＋１５０℃の使用温度におけるローラーベアリンググリースに対して、増粘剤としてリチウム石けんをＥＰ添加剤とともに使用して、稠度をＮＬＧＩクラス２相当とし、４０℃での基油粘度を８５ｍｍ２／ｓとして使用することも考えられる。
【００３１】
約−２０℃から１４０℃の温度範囲におけるローラーベアリングに対して、増粘剤としてリチウム石けんをＥＰ添加剤とともに使用して、４０℃における基油粘度をＩＳＯ  ＶＧ４６０準拠とし、この場合に、稠度をＮＬＧＩクラス２相当とするか、または増粘剤としてリチウム／カルシウム石けんをＥＰ添加剤とともに使用して、４０℃における基油粘度をＩＳＯ  ＶＧ  １０００準拠とし、稠度をＮＬＧＩクラス２相当として用いることも考えられる。
【００３２】
約−４０℃から＋１００℃の温度範囲において、例えば、ローラーベアリンググリース用に特殊な石けんを増粘剤とし使用して、４０℃における基油の粘度をＩＳＯ  ＶＧ  ２２に準拠させ、稠度をＮＬＧＩクラス２相当とすることができる。約−４０℃から＋１６０℃の温度範囲において、例えば，カルシウムポリウレアを増粘剤として使用して、４０℃における基油粘度を１３０ｍｍ２／ｓ、稠度をＮＬＧＩクラス２相当にする。約−４０℃から＋２６０℃の温度範囲において、例えば、ローラベアリンググリースに増粘剤としてＰＴＦＥを使用して、４０℃における基油の粘度を４００ｍｍ２／ｓ、稠度をＮＬＧＩクラス２相当とすることができる。約−３０℃から＋１５０℃の温度範囲において、ローラーベアリンググリース用に、増粘剤としてリチウム石けんをＥＰ添加剤とともに使用して、４０℃における基油の粘度を１７０ｍｍ２／ｓ、稠度をＮＬＧＩクラス３相当とすることができる。
約−３５°から＋１４０℃の温度範囲において、油脂としてポリウレアをＥＰ添加剤とともに使用して、４０℃における基油の粘度をＩＳＯ  ＶＧ  ４６０ｍｍ２／ｓ、稠度をＮＬＧＩクラス２相当とすることができる。約−２０℃から＋１４０℃の温度範囲において、ローラーベアリンググリース用に増粘剤としてリチウム／カルシウム石けんをＥＰ添加剤とともに使用して、４０℃における基油の粘度をＩＳＯ  ＶＧ  ２００、稠度をＮＬＧＩクラス２相当とすることができる。
【００３３】
評価手段および制御手段を一体化ユニットとして、例えば、コントローラとして設計することが考えられる。さらに、評価手段、制御手段および検出手段を、一体化ユニットとして形成することも考えられる。
【００３４】
さらに、状態依存潤滑用装置と、摺動対および/または転動対とを、一体的に形成することも可能である。例えば、ローラーベアリング用の装置に状態依存潤滑を備えさせることが考えられる。必要なエネルギー源は、外部エネルギー源とすることができる。また、状態依存潤滑用の装置が、バッテリーまたは蓄電池などの、それ自体のエネルギー源を備えることも考えられる。
【００３５】
さらにこの装置は、装置を用いて、潤滑膜厚さおよび／または潤滑剤の状態および／または摺動対および／または転動対の温度を検出可能であり、特に、少なくとも１つの第１の要素と少なくとも１つの第２の要素が互いに摺接して配置されている、摺動対および／または転動対の部位における潤滑剤および／または転動対の温度を検出可能であるように適合させることもできる。
【００３６】
有利には、これは、装置の少なくとも１つの検出手段を、検出手段によって、潤滑膜厚さおよび／または潤滑剤の状態および／または摺動対および／または転動対の温度を検出可能であり、特に、少なくとも１つの第１の要素と少なくとも１つの第２の要素が互いに摺接して配置されている、摺動対および／または転動対の部位における潤滑剤および／または転動対の温度を検出可能であるように構成することも考えられる。
【００３７】
特に、検出手段は、少なくとも１つのセンサおよび／または少なくとも１つのセンサを含むようにすることができる。
潤滑膜厚の測定は、例えば、超音波手段により可能である。この目的のために、例えば、小さな超音波センサを、潤滑膜と直接接触することなくベアリングシェル上に設置する。冗長性の理由、および／または超音波センサの精度を増加させるために、複数の超音波センサを使用することも考えられる。
【００３８】
センサは、調整された信号を発し、この信号は、ベアリングシェルを貫通し、潤滑膜で反射され、ミリ秒以内に再度同じセンサによって受信されて、測定周辺機器に転送される。ここで、信号を解釈し、油膜厚さの測定値を出力するソフトウェアによって、デジタル信号処理が行われる。このシステムは、正確で信頼性が高く、自己較正である。測定下限は、０．２ミクロンの膜厚である（より高い周波数センサではさらに低くなる）。上限は存在しない。したがって、実際に発生する膜厚のすべてを検出することができる。
【００３９】
ベアリングの温度を測定するために、熱検出子、温度検出子、または熱センサなどの、１つまたは２つ以上の温度センサを設けることができる。
【００４０】
それは、熱導体（Heisleiter）、冷導体（Kaltleiter）サーミスタ、、例えば、約−２００℃から約＋８５０℃の温度範囲でほぼ線形の温度−抵抗曲線を示す白金（PT１００）からなる抵抗温度計（RTD、Widerstandsthermometer）、約−５０℃から約＋１５０℃での温度範囲の応用範囲を有するシリコンセンサ、またはセラミック冷導体（セラミックＰＴＣサーミスタ）のような通常の温度センサであってもよい。セラミックＰＴＣサーミスタは、抵抗の大幅な増加に対して材料固有の温度を示す。これらは、自己調節発熱体として、または温度ヒューズとして用いることもできる。
【００４１】
なお、温度センサとして、処理可能な電気信号を直接的に与えることができる構成要素を使用することも考えられる。例えば、この文脈においては、集積半導体温度センサ（固体スイッチング回路）を使用することも考えられる。これらは、温度比例電流、かつ／または温度比例電圧、および／または温度依存デジタル信号を提供する。
【００４２】
センシング素子として、水晶共振子を有する熱センサを使用することも考えられる。振動する水晶の共振周波数は温度に依存して変化し、非常に高精度に測定することができる。さらに、電圧におけるゼーベック効果により温度差を変換するのに、熱電対を使用してもよい。また、自発分極における変化による温度変動時に表面領域の電荷キャリア密度を変化させる、焦電材料を使用することも考えられる。
【００４３】
また、温度センサとしてパイロメータおよび／または熱画像カメラを使用することも可能であり、これらはそれぞれ非接触で動作して、熱放射を測定することができる。これらの他に、例えば、バイメタルなどの機械式作動温度スイッチを使用することが考えられ、これは、バイメタルの曲率によってスイッチを作動させる。その測定原理が例えば、ラマン効果、またはファイバブラッググレーティングセンサ（FBGS）中の屈折率における温度依存変化に基づく、キュリー温度効果センサおよび／または光ファイバ温度センサの使用も可能である。
【００４４】
１つまたは２つ以上のトルクセンサを使用して、保管場所やトライボロジー接触などの、摺動対および／または転動対の既知の幾何形状を有するベアリング場所における、潤滑剤の粘度を測定することも可能である。この測定は、例えば、液体内の物体がモータによって回転される場合に、回転の測定に匹敵する。この回転中に、必要なトルクが測定される。これから、および使用される回転物体および外部容器の正確な幾何形状、および回転速度から、流体の動粘度を求めることができる。応用可能なトルクセンサとして、例えば、測定本体、いわゆるスプリングボディの形状変化、すなわちトルクを特定する、トルク変換器を考慮に入れてもよい。ほとんどのトルクセンサはひずみゲージを使用している。また、圧電原理、磁気弾性原理、または光学原理で動作するトルク変換器、およびＳＡＷ方式で作動するセンサもある。
【００４５】
さらに、装置は、この装置によって、潤滑剤の状態に間接的および／または直接的に関係する潤滑剤状態値の少なくとも１つを、少なくとも一定の時間間隔および／または少なくとも潤滑剤および／または転動対の動作中に検出可能であり、好ましくは連続的に記録されるように適合させてもよい。
【００４６】
連続的な収集が行われる場合は、特に有利であるが、そのような連続的な収集は広い意味があり、説明が必要である。連続収集には、必ずしもアナログデータ収集が必要ではなく、例えば、適切な測定周波数での個々の測定値の連続的記録によるデジタルデータ収集は、本出願および本発明の有利な態様の目的のための連続収集である。収集は、好ましくはオンラインであり、特定のバージョンにおいては、測定収集は直接的かつ即時的に、または本質的に直接的かつ即時的に行われる。
【００４７】
特に、検出手段は、少なくとも一定の時間間隔で、および／または少なくとも摺動対および／または転動対の作動中に、検出手段により潤滑剤の状態に間接的および／または直接的に関連する潤滑状態値の少なくとも１つが、好ましくは連続的に検出されるように適合させることが可能である。
【００４８】
さらに、装置は、少なくとも１つの装置によって、例えば、摺動対および／または転動対の少なくとも１つの環境条件、例えば、関係する環境条件値に関係する温度および／またはベアリング速度を、検出できるようにさらに適合させることができる。
【００４９】
このような環境値の検出により、少なくとも摺動対および／または転動対の状態に依存する潤滑剤の供給に際し、駆動状態に影響する、温度、位置回転数などの、潤滑剤の粘度などの潤滑剤の状態に影響する1または2以上の要素が好適に考慮される。
【００５０】
とくにこの種の検出手段が得られることはかのうであり、検出手段によって、摺動対および／または転動対の、温度及び／または位置回転数などの、少なくとも一つの環境条件に関連する環境条件値を検出できるようにすることも可能である。
【００５１】
この目的で、特に、上記の温度センサの内のいくつかを、この文脈において使用することが考えられる。ベアリング速度を収集するために、例えば、タコメータまたはセンサなどのその他の適当な検出手段を使用することができる。
【００５２】
また、装置が、環境条件値に基づいて、潤滑剤消費量が影響され、特に積分により特に影響されとるように適合させることが考えられる。特に、制御手段は、環境条件値に基づいて、潤滑油消費量が影響され、特に積分によって影響されるように適合させることが可能である。
【００５３】
例えば、装置は、装置によって、間接的および／または直接的に、単位時間当たりの潤滑剤のzugebbare量および／またはzugebbaren空気潤滑混合物の組成、および／またはzugebbaren空気潤滑剤混合物の体積流量が調整可能であるか、または影響を受けるように、適合させることが可能である。
【００５４】
特に、供給手段は、装置によって、間接的および／または直接的に、単位時間当たりの潤滑剤のzugebbare量および/またはzugebbaren空気潤滑混合物の組成、および/またはzugebbaren空気潤滑剤混合物の体積流量が調整可能であるか、または影響を受けるように、適合させることが可能である。
【００５５】
潤滑剤の量の設定について、zugebbaren空気潤滑剤の混合物の組成を調整すること、およびzugebbaren空気潤滑剤混合物の流れの設定によって、潤滑剤の量及び組成、従って潤滑剤の質が、動作および状態に依存して設定される。さらに、それに続いて、例えば、zugebbaren空気潤滑剤混合物の組成の設定およびzugebbaren空気潤滑剤混合物の流れの設定をする場合、空気の導入によって冷却効果がもたらされるという利点がある。可能な単位時間当たりのオイルの量、時間当たりの油脂の量は、油−空気混合物の「油脂度」および油／空気混合物の質量流量は、特に、特定のニーズに応じて調整され、それぞれの運転状況に適合させることが考えられる。
【００５６】
さらに有利には、潤滑剤の粘度が、間接的および／または直接的に、装置によって調節可能および／または影響され得るように、装置を適合させることができる。例えば、オイルの粘度を調整することが考えられる。これは、起動時か、または連続動作状態であるかに応じて、２種以上のオイルの間での切換えまたは、無限可変の相互の重ね合わせによって行うことができる。
【００５７】
特に、供給手段を、潤滑油の粘度が、供給手段によって間接的および／または直接的に調節可能であり、かつ／または影響されるように適合させることが考えられる。供給は、特に、例えば２種類のオイルの間の切換え、または無段階の変更を可能として、始動か、または連続運転状態かに応じて、実行できるように適合させてもよい。このように、供給手段によって、有利にオイル粘度を調整することができる。
【００５８】
さらに、装置を、間接的および直接的に装置によって１種または２種以上の添加剤を供給、および／または計量できるように適合させることができる。
【００５９】
特に、供給手段は，その供給手段によって間接的および／または直接的に１種または２種以上の添加剤を供給および／または計量できるように適合させることができる。
【００６０】
供給手段は、例えば、少なくとも１つの潤滑剤貯留器を備える投入装置として、そのような投入装置を含めることができる。そのような投入装置が、例えば、いくつかの異なる種類のオイルまたはグリースのための複数の潤滑剤貯留器を有することも考えられる。追加の添加剤による、潤滑剤への投入を行うことも可能である。
【００６１】
さらに、本発明は、請求項１０の特徴を備える、摺動対および／または転動対に関する。そして、請求項１〜９のいずれか一項に記載の少なくとも１つの装置を設けられた、摺動対および／または転動対が提供される。
【００６２】
このような摺動対および／または転動対には、例えば、ボールベアリング、深溝ボールベアリング、円筒ローラーベアリング、テーパー付きローラーベアリング、球形ベアリング、球形ローラーベアリング、アンギュラーコンタクトスラストボールベアリング、スラスト円筒ローラーベアリング、球形ローラーベアリング、ラジアルインサートボールベアリング、その他がある。しかしながら、基本的に、そのような摺動対および／または転動対は、例えば、リニアガイドや、任意の自由度を有するその他のベアリングとすることも考えられる。摺動対および／または転動対が、例えばギヤ対、ラック、スライドレイル、その他などの伝達要素と対となることも可能である。
【００６３】
さらに、本発明は、請求項１１の特徴を備える摺動対および／または転動対の状態依存潤滑を実行し、確保するための方法に関する。ここでは、摺動対および／または転動対の状態依存潤滑を実行し、確保するための方法において、潤滑剤の状態と間接的および／または直接的に関係する少なくとも一つの潤滑状態値が把握され、ここで潤滑状態値は少なくとも一つの評価結果の発生のもとに評価され、また評価結果に依存して、摺動対および／または転動対の潤滑剤および／または潤滑剤付加剤は、摺動対および／または転動対の状態に依存しておよび／または潤滑剤状態値に依存して供給される。
【００６４】
さらに、潤滑膜の厚さおよび／または摺動対および／または潤滑剤の状態および／または摺動対および／または転動対の温度を検出することが可能であり、特に、少なくとも１つの第１の要素と少なくとも１つの第２の要素が互いに摺接するように配置された、摺動対および／または転動対の部位における、摺動対および／または転動対の温度を検出することができる。
【００６５】
潤滑剤の状態と間接的および／または直接的に関係する少なくとも一つの潤滑状態値が、少なくとも規則的な時間間隔でおよび／または少なくとも摺動対および／または転動対の稼働が、好ましくは連続的に把握され、および／または少なくとも、摺動対および／または転動対の環境条件に関連する温度、負荷回転数のような環境条件値が把握され、その環境条件値によって、例えば潤滑剤の必要量が、とくに積分値で影響を受ける。
【００６６】
これらの他に、間接的および／または直接的に単位時間当たりの潤滑剤のzugebbaren量および／またはzegebbaren空気潤滑剤混合物の組成および／またはzugebbaren空気−潤滑剤混合物の体積流および／または考えられることを間接的におよび／または直接、時間および／またはzugebbaren空気潤滑剤の混合物および/またはzugebbaren空気潤滑剤混合物および／または体積流量の組成物の単位当たりの潤滑油のzugebbare量を間接的におよび/または直接潤滑油の粘度が集合および／または影響および／または間接的におよび／または直接的に供給および／または１つ以上の添加剤を添加含有される。
【００６７】
また、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法、および／または請求項１０に記載の摺動対および／または転動対を使用することができる。
【００６８】
本発明のさらなる詳細 および利点について、以下に記載および図面に示される例示的態様に基づいて、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、状態依存潤滑用の装置を備えたローラーベアリングの形態の、第１の例示的な摺動対および／または転動対の図である。
【図２】図２は、状態依存潤滑用の装置を備えたギア変速機の形態の、第２の例示的な摺動対および／または転動対の図である。
【００７０】
図１はロールベアリングの状況に依存する潤滑のための装置１０を備えたロールベアリング状２０の摺動対および／または転動対２０の第１の態様である。これに対し図２は、状況に依存する潤滑のための装置１１０を備えた歯車ギア１２０の形状の、本発明による潤滑摺動対および／または転動対１２０の第２の態様を示している。
【００７１】
２つの態様はともに、ロールベアリング２０または歯車ギア１２０の状況依存型潤滑のための装置１０、１１０は、本発明の状況依存型潤滑のための装置１０、１１０を備えている。装置１０、１１０は、検出手段３０、１３０としてセンサを具備しており、それによって潤滑膜厚、潤滑剤の状態（新鮮か、古くなったかなど）や装置内温度を測定することができる。
【００７２】
これらのパラメータが公知であるかまたは稼働中連続的に測定されるなら、稼働の状況に応じた潤滑を可能にする。
【００７３】
とくに時間当たりの油量、時間当たりの油脂量、油―空気混合物の油脂度合／油―空気混合物の容積流量（高い空気流により冷却が高められるという副次的効果を伴って）、油の粘度（例えば２つの油種の間での運転状況または経時状況に応じて混合したときの）および付加的な添加物の量、といったパラメータについて装置もしくは潤滑設備のバリエーションが可能である。
【００７４】
図１に示すように、例えばロールベアリングは、ここでは軸―溝切ボールベアリング２０は、状況に応じた潤滑のための装置１０を備えている。ボール２２は、内側リング２４および外側リング２５において回転し、潤滑剤Ｓは装置の中にある。ボール２２、内側リング２４および外側リング２５は、摺動時に互いに接触するように配置されており、潤滑剤Ｓは、少なくとも部分的にこれらの要素２２、２４、２５の間に存在する。
【００７５】
装置１０は、さらに検出手段１３をセンサの形で有し、それによって潤滑剤Ｓの状態に関係する潤滑剤状態値が検出される。とくに超音波センサによって潤滑膜厚および潤滑剤状態が、また温度センサによって温度が装置２０内で測定される。
【００７６】
さらに、評価手段４０を備え、それによって少なくとも一つの評価結果を生み出す潤滑剤状態値評価される。また、制御ユニット６０の形で制御手段が設けられ、これによって潤滑剤Ｓの供給ユニットである潤滑剤供給手段５０が制御される。供給手段５０は評価手段４０の評価結果に応じて制御される。潤滑剤とベアリング添加剤のような潤滑剤添加剤は、ベアリング２０または潤滑剤Ｓの状態に応じて供給される。センサ３０によって潤滑剤状態値が連続的に検出される。さらにセンサ３０はまたベアリング２０の環境条件を検出する。ベアリングの温度及びセンサ３０によって検出され、環境条件値を導き出す回転数はこの環境条件に属する。この環境条件値によって、ベアリング２０の潤滑剤の必要量が調べられ、相応して影響を受ける。そして制御ユニット６０によって一体化が達成される。
【００７７】
供給ユニット５０によって単位時間当たりの潤滑剤Ｓの量および空気-潤滑剤の混合物の組成、並びにベアリング２０に加えられる空気-潤滑剤の混合物の流量が調整され影響される。導入される空気の調整によって冷却または空気によるその冷却の調整が可能となるから、空気-潤滑剤の混合物の調整によってベアリングの温度もまた影響を受ける。
【００７８】
さらに供給ユニット５０により潤滑剤Ｓを粘度調整し影響させることが可能である。この目的のため、供給ユニットは、ベアリング２０の稼働の開始または継続状態の有無に応じて、少なくとも２種の油種の切り替えまたは無段階混合を可能にするようになっている。
供給ユニット５０によって油の粘度を好適に調整できる。
【００７９】
また、供給ユニット５０によってベアリング２０に１または２以上の添加剤が供給され、その結果使用済み潤滑剤添加剤が潤滑剤Ｓの必要に応じ得られる。
【００８０】
状態に応じた潤滑のための装置１１０を備えた歯車駆動１２０の形態の摺動対および／または転動対１２０の図２による第二の態様は、状態に応じた潤滑のための装置１０を備えたロールベアリングの形態の摺動対および／または転動対の図１に示される本発明の第一の態様に相当する。
【００８１】
図２に示される通り、例えば歯車駆動１２０は状況に応じた潤滑のための装置１１０を備えている。その場合、歯車Ａ１２２と歯車Ｂ１２４は相対して回転し、歯車Ａ１２２と歯車Ｂ１２４との間には潤滑剤Ｓが存在する。歯車Ａ１２２と歯車Ｂ１２４は摺動対および／または転動対に組み込まれ、潤滑剤Ｓは少なくとも部分的にこれらの要素１２２、１２４の間に存在する。歯車Ａ１２２は歯数ＺＡを、歯車Ｂ１２４は歯数ＺＢを有する。
【００８２】
この装置はさらにセンサの形で検出手段１３０を備え、それによって、潤滑剤Ｓの状態に関連する潤滑状態値が検出される。とくに超音波センサにより潤滑膜厚が、および回転モーメントセンサーにより潤滑剤状態が、さらにまた温度センサにより歯車駆動１２０の温度が測定される。
【００８３】
さらに評価手段１４０を備え、それにより潤滑剤状態値が少なくとも一つの評価結果を産み出すことにより評価される。さらに制御手段１６０は、制御ユニット１６０の形で備え、これにより、潤滑剤Ｓの供給ユニットである潤滑材供給手段１５０は、相応して制御される。この場合、供給ユニット１５０は評価手段１４０の評価結果によって制御されるので、潤滑剤Ｓと添加剤のような潤滑剤助剤が歯車駆動１２０に、歯車駆動１２０または潤滑剤Ｓの状態に応じて供給される。センサー１３０によって潤滑剤状態値が連続的に検出される。さらにセンサー１３０が歯車駆動１２０の環境条件を検出するために機能する。センサー１３０によって相応して検出され、環境条件値を測定できる歯車駆動の温度および駆動回転数が、この環境条件として挙げられる。この環境条件値によって歯車駆動１２０の潤滑剤の必要量が制御ユニット１６０による積分値により測定され、それに相応して影響されることになる。
【００８４】
計量部１５０により、単位時間Ｓと空気潤滑剤混合物の組成物あたり潤滑剤の量、並びに、歯車変速機１２０に加えられる空気潤滑剤混合物の体積流量を設定し、影響を与えることができる。空気潤滑剤混合物およびギアボックスの温度を調節することによって影響を受ける可能性があり、ならびにＣＯＬＤまたはＣＯＬＤ設定がzugefuhrten空気を調整することにより、この空気によって可能である。
【００８５】
なお、計量部１５０と影響によってＳ潤滑剤の粘度を調整することも可能である。この目的のために、投薬ユニットは、少なくとも２つのクロスフェーディングOlsorten間にスイッチまたは連続可変が可能であり、歯車伝動装置１２０の起動時や定常運転が存在するかどうかに応じて行うことができるようなものである。どのように有利に投薬ユニット５０、Olviskositatによって調整することができる。
【００８６】
潤滑剤Ｓにおいて必要とされる潤滑剤Ｓの「使用済み」の添加剤は、存在するように、さらに、計量ユニット１５０によっても、ピニオンギア１２０とすることができる、１または２種以上の添加剤を供給することができる
【図１】
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【図２】
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