[发明专利]磨损检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磨损检测系统，并且涉及一种用于检测磨损的方法，特别是用于摩擦元件，诸如电刷、摩擦衬片、制动衬片、润滑件或类似物，包括至少一个可消耗的摩擦元件以及应答器单元，其中，应答器单元可以与发射-接收单元进行无线通信。

背景技术

摩擦元件，诸如用于电马达的碳刷、用于力传递装置的摩擦衬片、制动衬片和固体润滑件以及用于轨道车辆的接触滑条常常受到由于摩擦元件的材料的磨耗造成的磨损。通常，期望的是，将摩擦元件在其达到不利于功能的磨损极限之前替换。因此，磨损检测系统通常用于监控摩擦元件的磨损状况。在本文中，摩擦元件上的电接触器和能够为达到磨损极限而发信号的交换机是已知的。然而，这种类型的磨损检测系统需要接触器和交换机至控制单元的布线。这种布线仅能够以相对昂贵的方式建立，特别是在同时监控多个摩擦元件的情况下。因此，例如用于发电机的电刷的布线也能够以串联连接的方式构造以便减少布线耗费。那么，然而，磨损检测系统不再能够识别哪个电刷触发了相应的信号。

此外，已知的是，摩擦元件设置有能够与发射-接收单元进行无线通信的应答器单元，从而省略了摩擦元件的复杂的布线。DE 10 2007 009423 A1公开了这种磨损检测系统，在该磨损检测系统中，碳刷设置有应答器单元。当达到碳刷的磨损极限时，应答器单元通过接触抵靠有碳刷的摩擦表面而损坏。碳刷则不再能够由发射-接收单元检测到，这使得发射-接收单元识别出碳刷已磨损。也可以设置为：应答器单元包括用于确定碳刷的温度的测量传感器，该测量传感器的数据被从应答器单元传送至发射-接收单元。

已知的磨损检测系统具有下述缺点：在达到磨损极限时，应答器单元的损毁是绝对必然的。因此，应答器单元必须以下述方式形成或附接至碳刷：以此方式使得应答器单元在达到磨损极限或摩擦表面时一定损坏。因此，低成本的应答器单元、例如那些以标签的形式可用的应答器单元不能在此处使用，这是因为标签可能由于直接接近摩擦表面的热影响而脱落，或者标签可能由于不充分地粘附至碳刷而不以机械的方式损坏。

并且，如果应答器单元附加地装备有测量传感器，则可以在到达磨损极限之前仅仅获得摩擦元件的磨损状况的详细信息。例如，应答器单元可以在任意给定的非常适合于安装的位置处附接至摩擦元件，应答器单元例如经由电缆连接至安装在摩擦元件的磨损极限的区域中的简单的接触器或测量传感器。因此，需要损毁的应答器单元仅能够以复杂的方式附接，并且这些配备有测量传感器和连接电缆的应答器单元相当地昂贵。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种磨损检测系统以及一种用于检测磨损的方法，该方法使得能够以成本有效并且简单的方式监控摩擦元件的磨损。

该目的通过包括权利要求1的特征的磨损检测系统以及包括权利要求14的特征的用于检测磨损的方法来实现。

根据本发明的特别用于诸如电刷、摩擦衬片、制动衬片、润滑件之类的摩擦元件的磨损检测系统包括至少一个可消耗的摩擦元件以及应答器单元，其中，应答器单元可以与发射-接收单元进行无线通信，磨损检测系统包括屏蔽装置，屏蔽装置构造成使得应答器单元可以借助于屏蔽装置根据摩擦元件的磨损状况被至少部分地屏蔽，使得应答器单元与发射-接收单元之间的通信能够受到影响。

通过借助于独立于应答器单元形成的屏蔽装置来影响应答器单元，能够改变或阻断应答器单元与发射-接收单元之间的通信连接，或者首先实现所述连接。由于应答器单元的由发射-接收单元接收的信号实质上仅由屏蔽装置影响，几乎可以使用任何类型的应答器单元，特别是成本有效的应答器单元。此外，由于传送的数据的内容通常是不重要的，应答器单元与发射-接收单元之间的通信基本上被简化。唯一重要的是，应答器单元实际上由发射-接收单元检测和识别。并且，对于实施屏蔽装置，新部件或新结构单元的集成不是必须需要的。反而，总归存在于摩擦元件附近的部件可以用于形成屏蔽装置使得没有出现附加的成本。那么，不再需要以确保应答器单元损毁的方式来将应答器单元直接地附接至摩擦元件或将应答器单元附接至摩擦元件。由于应答器单元的响应信号的变化或者替代性地由于应答器信号之前被接收到并且之后不存在或者由于应答器信号之前不存在并且之后被接受到，可以通过发射-接收单元检测到到达摩擦元件的磨损极限。