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Title:
WEAR SENSOR, MONITORING SYSTEM, BEARING ASSEMBLY, AND PLANETARY GEARBOX
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/239710
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wear sensor (10) for a wear-prone component (20), which wear sensor comprises a plurality of contact layers (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) which are arranged to be sequentially wearable in order to detect a present state of wear, at least two contact layers (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) being arranged so as to be worn in part simultaneously, the at least two contact layers (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) being arranged offset from one another transverse to a wear direction (25) and in the wear direction (25), but positioned only partially overlapping one another as considered transverse to the wear direction (25). The invention also relates to a method (100) by means of which a state of wear at the wear-prone component (20) can be determined using a wear sensor (10) of this kind. The invention also relates to a monitoring system 70 with a corresponding wear sensor (10) and a bearing assembly (50), in which a wear sensor (10) of this kind is used. The invention also relates to a computer program product (80) for simulating an operating behaviour of a wear sensor (10) of this kind.

Inventors:
DINTER RALF MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/063857
Publication Date:
December 02, 2021
Filing Date:
May 25, 2021
Export Citation:
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Assignee:
FLENDER GMBH (DE)
International Classes:
G01N27/20; F16C17/24
Foreign References:
US20160208849A12016-07-21
US20120043980A12012-02-23
EP3431706A12019-01-23
JP2014002028A2014-01-09
DE102018128935A12020-05-20
US20110037983A12011-02-17
US20120043980A12012-02-23
US9389195B22016-07-12
US20160208849A12016-07-21
EP3431706A12019-01-23
JP2014002028A2014-01-09
DE102018128936A12020-05-20
US20170286572A12017-10-05
Attorney, Agent or Firm:
MICHALSKI HÜTTERMANN & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verschleißsensor (10) für eine verschleißbehaftete Kompo nente (20) einer Windkraftanlage, umfassend eine Mehrzahl an Kontaktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3,

12.n), die zu einem Erfassen eines vorliegenden Verschleißzu stands sequentiell verschleißbar angeordnet sind, wobei zumindest zwei Kontaktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) zu einem teilweise gleichzeitigen Verschleißen angeord net sind, wobei die zumindest zwei Kontaktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) quer zu einer Verschleißrichtung (25) und in der

Verschleißrichtung (25) zueinander versetzt angeordnet sind, aber quer zur Verschleißrichtung (25) betrachtet nur zu einem Teil einander überlappend positioniert sind.

2. Verschleißsensor (10) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zumindest zwei Kon taktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) senkrecht zu der Verschleißrichtung (25) teilweise gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Verschleißsensor (10) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die ver schleißbehaftete Komponente (20) als Gleitlagerkomponente (51) ausgebildet ist.

4. Verschleißsensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die min destens zwei Kontaktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) über einen Zentralkontakt (14) elektrisch miteinander verbun den sind.

5. Verschleißsensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zu mindest zwei Kontaktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) schraubenlinienförmig angeordnet sind. 6. Verschleißsensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zu mindest zwei Kontaktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) jeweils in einem separaten Stapel (38) angeordnet sind.

7. Verschleißsensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumin dest eine der Kontaktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) und/oder zumindest eine der Isolationsschichten (11) mittels Additiver Fertigung hergestellt ist.

8. Verschleißsensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass dem Ver schleißsensor (10) zumindest ein Erfassungsmittel (35) zu ei nem Erfassen einer elektrischen Größe (33) in zumindest einem Stromkreis (32) ausgebildet ist, der durch das Verschleißen einer der Kontaktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) un terbrechbar ist.

9. Verschleißsensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumin dest eine der Kontaktschichten (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.n) eine Schichtdicke (19) von 100 nm bis 1000 nm, vorzugsweise eine Schichtdicke (19) von 400 nm bis 600 nm aufweist.

10. Verfahren (100) zum Erfassen eines Verschleißzustands ei ner verschleißbehafteten Komponente (20) mittels eines Ver schleißsensors (10), umfassend die Schritte: a) Herstellen eines Betriebs der verschleißbehafteten Kompo nente (20) mit einem Verschleißgegenstück (30); b) Verschleißen einer ersten Kontaktschicht (12.1) mittels des Verschleißgegenstücks (30); c) Verschleißen einer zweiten Kontaktschicht (12.2) mittels des Verschleißgegenstücks (30); d) Erfassen einer elektrischen Größe (33) in einem Strom kreis (32), der die erste und/oder zweite Kontaktschicht (12.1, 12.2) umfasst; e) Erkennen eines Fortschreitens einer Verschleißfront (27) anhand der elektrischen Größe (33), wenn die erste und/oder zweite Kontaktschicht (12.1, 12.2) vom Ver schleißgegenstück (30) durchtrennt wird; d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schritte b) und c) teilweise gleichzeitig durchgeführt wer den.

11. Verfahren (100) nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schritte a) bis e) zu mindest auch mit der zweiten Kontaktschicht (12.2) und einer dritten Kontaktschicht (12.3) durchgeführt werden.

12. Überwachungssystem (70) für eine verschleißbehaftete Kom ponente (20), umfassend einen Verschleißsensor (10), der mit einer Auswertungseinheit (40) verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Verschleißsensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist und/oder die Auswertungseinheit (40) zu einem Durchführen ei nes Verfahrens (100) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 aus gebildet ist.

13. Lageranordnung (50), umfassend eine Achse (52) als ver schleißbehafteter Komponente (20), auf der drehbar ein Zahn rad (56) als Verschleißgegenstück (30) angeordnet ist, und die Achse (52) mit einem Verschleißsensor (10) ausgestattet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Verschleißsensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.

14. Planetengetriebe (60), umfassend einen Planetenträger (62) mit mindestens einer Planetenradachse (53), an der ein Planetenrad (64) mittels einer Lageranordnung (70) drehbar angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Lageranordnung (70) nach Anspruch 13 ausgebildet ist. 15. Computerprogrammprodukt (80) zum Simulieren eines Be triebsverhaltens eines Verschleißsensors (10) in einer Lager anordnung (70), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Verschleißsensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.

Description:
Beschreibung

Verschleißsensor, Überwachungssystem, Lageranordnung und Planetengetriebe

Die Erfindung betrifft einen Verschleißsensor und ein Überwa- chungssystem, das einen solchen Verschleißsensor aufweist.

Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Erfassen ei nes Verschleißzustandes, das mit dem erfindungsgemäßen Ver schleißsensor durchführbar ist. Ebenso betrifft die Erfindung eine Lageranordnung, die mit einem erfindungsgemäßen Überwa chungssystem ausgestattet ist und ein Planetengetriebe mit einer derartigen Lageranordnung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, mit dem ein Betriebs verhalten des Verschleißsensors simulierbar ist.

Die Druckschrift US 2012/043980 Al offenbart einen Ver schleißsensor, der eine Mehrzahl an elektrischen Elementen umfasst, die als Widerstände, Kondensatoren, Halbleiter, Spu len oder Kombinationen hiervon ausgebildet sein können. Die elektrischen Komponenten sind in einer Parallelschaltung mit einander verbunden und zu einem aufeinanderfolgenden Ver schleißen im Verschleißsensor ausgebildet. Die sich so erge bende Änderung einer elektrischen Größe im Sensor erlaubt es, ein Fortschreiten einer Verschleißfront zu ermitteln.

Aus der Patentschrift US 9389 195 B2 ist ein Sensor zur Ver schleißmessung bekannt, der in einem Gleitlager radial ein baubar ist. Der Sensor umfasst eine Mehrzahl an elektrisch leitfähigen Elektroden, die im Betrieb verschlissen werden.

Weitere Verschleißmessungen mit Hilfe gemeinsam mit der ver schleißbaren Komponente sequentiell verschleißbaren zueinan der versetzten Messelementen sind aus US 2016/208849 Al, EP 3 431 706 Al, JP 2014002028 A und DE 102018 128936 Al be kannt. In unterschiedlichsten technischen Gebieten werden in Vor richtungen verschleißbehaftete Komponenten eingesetzt. Ein vorzeitiger Ausfall dieser verschleißbehafteten Komponenten kann zu Ausfallzeiten dieser Vorrichtungen führen. Ver schleißmechanismen sind schwierig aus Betriebsdaten dieser Komponenten vorherzusagen, so dass ein prinzipieller Bedarf an Verschleißsensoren besteht, die einen vorliegenden Ver schleißzustand einer möglichst direkt erfassen können. Um die technisch sinnvoll nutzbare Lebensdauer einer verschleißbe hafteten Komponente voll ausschöpfen zu können, besteht der Wunsch nach einem möglichst präzisen Verschleißsensor. Insbe sondere bei einer Windkraftanlage, die in einer Gondel weit oberhalb eines Untergrunds vorgesehen ist oder off-shore in einem Wassergebiet vorgesehen ist, ist es nur schwer möglich regelmäßige Wartungen und Verschleißmessungen durchzuführen. Ebenso werden hohe Anforderungen an dessen Zuverlässigkeit gestellt und eine einfache und kosteneffiziente Bauweise an gestrebt. Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, einen Verschleißsensor bereitzustellen, der in zumindest ei nem der skizzierten Punkte eine Verbesserung bietet.

Die Aufgabenstellung wird gelöst durch einen Verschleißsensor für eine verschleißbehaftete Komponente einer Windkraftanla ge, umfassend eine Mehrzahl an Kontaktschichten, die zu einem Erfassen eines vorliegenden Verschleißzustands sequentiell verschleißbar angeordnet sind, wobei zumindest zwei Kontakt schichten zu einem teilweise gleichzeitigen Verschleißen an geordnet sind, wobei die zumindest zwei Kontaktschichten quer zu einer Verschleißrichtung und in der Verschleißrichtung zu einander versetzt angeordnet sind, aber quer zur Verschleiß richtung betrachtet nur zu einem Teil einander überlappend positioniert sind.

Der Verschleißsensor umfasst eine Mehrzahl an Kontaktschich- ten, die elektrisch leitend ausgebildet sind und insbesondere im Wesentlichen flächig quer zu einer Verschleißrichtung, in die eine Verschleißfront fortschreitet, ausgebildet sind. Die Kontaktflächen sind, bezogen auf die Verschleißrichtung, se- quentiell verschleißbar angeordnet. Dazu sind die quer zur Verschleißrichtung mit einem Abstand oder ohne einen Abstand nebeneinander angeordneten Kontaktschichten, entlang der Ver schleißrichtung, hintereinander angeordnet. Durch ein Ver schleißen einer Kontaktschicht ist ein Stromkreis unterbrech bar, der mit einer passiven elektrischen Komponente versehen ist. Durch das Unterbrechen des Stromkreises entfällt ein Einfluss der passiven elektrischen Komponente auf eine er fassbare elektrische Größe, so dass ein Fortschreiten der Verschleißfront ermittelbar ist.

Da die zumindest zwei Kontaktschichten quer zur Verschleiß richtung betrachtet zu einem Teil einander überlappend posi tioniert sind, sind die zumindest zwei Kontaktschichten im Verschleißsensor derart angeordnet, dass sie zu einem teil weise gleichzeitigen Verschleißen angeordnet und/oder positi oniert sind. Eine entgegen der Verschleißrichtung weisende Oberseite der zweiten Kontaktschicht kann in Verschleißrich tung unterhalb einer entgegen der Verschleißrichtung weisen den Oberseite der zweiten Kontaktschicht, aber oberhalb einer in Verschleißrichtung weisenden Unterseite der ersten Kon taktschicht positioniert sein. Eine in Verschleißrichtung weisende Unterseite der zweiten Kontaktschicht kann hierbei in Verschleißrichtung unterhalb zu der in Verschleißrichtung weisenden Unterseite der ersten Kontaktschicht positioniert sein. Vorzugsweise weisen die erste Kontaktschicht und die zweite Kontaktschicht in Verschleißrichtung eine im Wesentli chen gleiche große Materialdicke auf. Bei einem Fortschreiten der Verschleißfront wird zunächst eine erste Kontaktschicht teilweise verschlissen. Dabei bleibt der Stromkreis, mit dem die erste Kontaktschicht verbunden ist, geschlossen. Durch ein weiteres Fortschreiten der Verschleißfront wird auch eine zweite Kontaktschicht teilweise verschlissen. In dieser Situ ation findet ein gleichzeitiges Verschleißen der bereits stark verschlissenen ersten Kontaktschicht und der noch ge ring verschlissenen zweiten Kontaktschicht statt. Bei einem weiteren Fortschreiten der Verschleißfront durch die erste Kontaktschicht durch ein Verschleißgegenstück wird die erste Kontaktschicht im Wesentlichen zerstört, so dass der entspre chende Stromkreis unterbrochen wird. Dadurch, dass dann die zweite Kontaktschicht schon teilweise verschlissen, also durch das Verschleißgegenstück beschädigt ist, wird die zwei te Kontaktschicht, bei gleichmäßigem Fortschreiten der Ver schleißfront, relativ kurz nach der die elektrische Unterbre chung bewirkenden Zerstörung der ersten Kontaktschicht ver schlissen und schließlich zerstört. Die zweite Kontaktschicht kann auch mit einem Stromkreis mit einer passiven elektri schen Komponente versehen sein, so dass durch das Verschlei ßen der zweiten Kontaktschicht auch deren entsprechender Stromkreis unterbrochen wird. Auch dadurch wird eine erfass bare Änderung einer elektrischen Größe hervorgerufen. Dement sprechend ist der erfindungsgemäße Verschleißsensor dazu aus gebildet, in einer feinen Abstufung das Fortschreiten der Verschleißfront in der verschleißbehafteten Komponente abzu bilden und so eine präzise Information darüber bereitzustel len. Kontaktschichten sind in einfacher Weise in erhöhter An zahl bereitstellbar, so dass im erfindungsgemäßen Ver schleißsensor eine erhöhte Messgenauigkeit erzielbar ist.

Da die mindestens zwei Kontaktschichten zu einem Teil in ei nem gemeinsamen Dickenbereich der verschleißbehafteten Kompo nente entlang der Verschleißrichtung positioniert sind, ist die Genauigkeit der Verschleißmessung und die Auflösung des gemessenen Verschleißes nicht durch die Schichtdicke der Kon taktschichten limitiert. Stattdessen kann bei einer entspre chend hohen Anzahl von nur geringfügig in Verschleißrichtung zueinander versetzten Kontaktschichten sogar bei einer hohen Schichtdicke eine hohe Messgenauigkeit des Verschleißes und eine hohe Messauflösung erreicht werden. Durch den seitlichen Versatz von bei einem Verschleiß in Verschleißrichtung se quentiell nacheinander verschleißbaren Kontaktschichten quer zur Verschleißrichtung kann durch das verschleißende Material der verschleißbehafteten Komponente zwischen diesen Kontakt schichten ein im Vergleich zu den elektrischen Eigenschaften der Kontaktschichten verschiedener elektrischer, insbesondere ohmscher, Widerstand ausgebildet werden, wodurch der in einer bestimmten Verschleißtiefe entlang der Verschleißrichtung stattfindende Ausfall einer zu dieser Verschleißtiefe korres pondierenden Kontaktschicht besonders leicht elektrisch de- tektiert werden kann. Wenn bei einer entsprechend großen An zahl an Kontaktschichten eine weitere Kontaktschicht in Ver schleißrichtung zu der ersten Kontaktschicht beabstandet po sitioniert werden soll, ist es möglich diese weitere Kontakt schicht zumindest teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, in Verschleißrichtung unterhalb der ersten Kon taktschicht vorzusehen, so dass in Verschleißrichtung be trachtet die erste Kontaktschicht die unterhalb der ersten Kontaktschicht positionierte weitere Kontaktschicht teilweise oder vollständig überdecken kann. Dies ermöglicht in einem engen Flächenbereich der verschleißbehafteten Komponente eine hohe Messgenauigkeit des in diesem engen Flächenbereich auf tretenden Verschleißen mit einer hohen Auflösung und über ei ne besonders große Verschleißtiefe entlang der Verschleiß richtung.

Bei zueinander verschleißbehaftet relativ drehbaren Komponen ten, deren Drehachsen zumindest anteilig quer zu einer Schwerkraftrichtung verlaufen, kann ein in der Verschleiß richtung stattfindender Verschleiß im Wesentlichen in radia ler Richtung bezogen auf die zugehörige Drehachse stattfin den, wobei insbesondere die Verschleißrichtung beispielsweise aufgrund von Fliehkrafteinflüssen nicht notwendigerweise exakt radial verlaufen muss. Die relativ zueinander ver schleißbehaftet drehbaren Flächen bewegen sich in diesem Fall entlang ihrer Umfangsrichtung bezogen auf ihre Drehachse. Ei ne Anordnung „quer zur Verschleißrichtung" ist hierbei bei einer im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden Ver schleißrichtung als eine Richtung in Umfangsrichtung zu ver stehen. Eine Anordnung „quer zur Verschleißrichtung" wird hierbei in einer abgewickelten Darstellung der betrachteten aneinander verschleißbehaftet relativ zueinander drehbaren Komponenten verstanden. Besonders bevorzugt sind die Kontakt schichten als im Wesentlichen entlang eines Radius verlaufen de gebogene, insbesondere kreiszylindrische, teilringförmige Rohrstücke ausgestaltet. Alternativ kann die jeweilige Kon taktschicht als, insbesondere quaderförmige, ebene Platte ausgeformt sein. Insbesondere wenn die in Verschleißrichtung weisenden Flächen so klein sind, dass eine Krümmung der Kon taktschicht entlang dieser Fläche zum Zwecke der Messung der Verschleißtiefe bei einem elektrischen Ausfall der Kontakt schicht durch eine verschleißbehaftete Zerstörung vernachläs sigbar ist, kann eine kostengünstige Ausgestaltung der Kon taktschicht als plattenförmiger Körper immer noch eine gute Messgenauigkeit und Auflösung sicherstellen.

In einer Ausführungsform des beanspruchten Verschleißsensors sind die zumindest zwei Kontaktschichten senkrecht zur Ver schleißrichtung teilweise gegenüberliegend angeordnet. Dabei liegen sich Seitenflächen der zumindest zwei Kontaktschich- ten, also die Flächen, die durch eine Kante und eine Schicht dicke der Kontaktschicht definiert sind, in einer Projektion senkrecht zur Verschleißrichtung, also im Wesentlichen paral lel zur Verschleißfront, teilweise überlappend gegenüber. Die aufeinander zu weisenden Seitenflächen der zumindest zwei Kontaktschichten können, zumindest in einer abgewickelten Darstellung, zueinander parallel verlaufen, wobei die aufei nander zu weisenden Seitenflächen nur einem Teilstück in Ver schleißrichtung einander überlappen, während insbesondere die Seitenfläche der ersten Kontaktschicht entgegen der Ver schleißrichtung und die Seitenfläche der zweiten Kontakt schicht entlang der Verschleißrichtung über den einander überlappenden Teilbereich übersteht. Dadurch sind die zumin dest zwei Kontaktschichten, im Hinblick auf das Fortschreiten der Verschleißfront, im Wesentlichen gestuft ausgebildet. Ei ne der zumindest zwei Kontaktschicht wird so in einfacher Weise vor der anderen Kontaktschicht durch das Fortschreiten der Verschleißfront beschädigt. Ebenso wird die zuerst be schädigte Kontaktschicht auch vor der anderen Kontaktschicht verschlissen und der entsprechende Stromkreis getrennt. Die teilweise gegenüberliegende Anordnung der zumindest zwei Kon taktschichten ist durch ein entsprechendes Einstellen von Schichtdicken dieser Kontaktschichten und deren Positionie- rung entlang der Verschleißrichtung herstellbar. Des Weiteren können auch mehr als zwei Kontaktschichten in einfacher Weise derart im beanspruchten Verschleißsensor positioniert werden. Dementsprechend kann die erzielbare Messgenauigkeit über eine wählbare Verschleißstrecke durchgängig gewährleistet werden. Ferner ist die erzielbare Messgenauigkeit durch Auswahl der entsprechenden Fertigungstechnik anpassbar und ohne Weiteres bei künftige, noch präziseren Fertigungstechniken, weiter steigerbar.

Darüber hinaus kann die verschleißbehaftete Komponente, für die der beanspruchte Verschleißsensor ausgelegt ist, eine Gleitlagerkomponente sein. Unter einer Gleitlagerkomponente ist hierbei jegliche Komponente zu verstehen, an deren Ober fläche im bestimmungsgemäßen Betrieb ein Schmierstofffilm ausgebildet ist, durch den die Bewegung des Gleitlagers un terstützt wird. Dies können beispielsweise eine Lagerbüchse oder darin aufgenommene Achse oder Welle sein. Der bean spruchte Verschleißsensor bietet ein hohe Messgenauigkeit, die es auch bei den verhältnismäßig geringen Verschleißstre cken von Gleitlagerkomponenten erlaubt, hinreichend präzise den vorliegenden Verschleißzustand zu erfassen. Mittels des beanspruchten Verschleißsensors ist der vorliegende Ver schleißzustand unmittelbar genau erfassbar, so dass die tech nisch sinnvolle Lebensdauer eines Gleitlagers weiter aus- schöpfbar ist. Dies ermöglicht einen zuverlässigen und gleichzeitig wirtschaftlichen Betrieb von Vorrichtungen, die über Gleitlager verfügen. Insbesondere kann der beanspruchte Verschleißsensor an einer Werkzeugmaschine eingesetzt werden und durch Vermessen deren verschleißbehafteter Komponenten eine Vorhersage zu treffen, mit welcher Fertigungspräzision die Werkzeugmaschine noch arbeiten kann. Dadurch können be stehende Werkzeugmaschinen über ihre gesamte Lebensdauer wei terhin rationell eingesetzt werden.

Ferner können im beanspruchten Verschleißsensor die zumindest zwei Kontaktschichten über einen Zentralkontakt elektrisch miteinander verbunden sein. Der Zentralkontakt gehört zu je- dem Stromkreis, der in einem zerstörungsfreien Zustand vor liegt, in dem der Verschleißsensor seinen Betrieb aufnimmt. Folglich wird der elektrische Aufbau des beanspruchten Ver schleißsensors vereinfacht und in materialsparender Weise be- reitgestellt. Der Zentralkontakt kann dabei als länglicher Kontakt entlang der Verschleißrichtung ausgebildet sein, bei spielsweise in Stabform. Der Zentralkontakt ist beispielswei se als Kreiszylinder ausgeformt.

In einer weiteren Ausführungsform des beanspruchten Ver schleißsensors können die zumindest zwei Kontaktschichten im Wesentlichen schraubenlinienförmig angeordnet sein. Bei spielsweise können die Kontaktschichten rechteckig, winkel förmig oder kreisstückförmig ausgebildet sein und um den Zentralkontakt in wendeltreppenförmig positioniert sein. Da bei sind die zumindest zwei Kontaktflächen, bezogen auf eine Hauptachse des Verschleißsensors entlang der Verschleißrich tung, in unterschiedliche Richtungen weisend angeordnet. Die schraubenlinienförmige Anordnung der zumindest zwei Kontakt schichten bietet eine einfache und gleichzeitig kompakte An ordnung dieser. Es wird im Wesentlichen eine Rotationssymmet rie hergestellt, durch die eine gleichmäßige Beanspruchung der einzelnen Kontaktschichten während des Fortschreitens der Verschleißfront gewährleistet ist. Dementsprechend wird die erhöhte Messgenauigkeit des Verschleißsensors so über im We sentlichen die gesamte Verschleißstrecke bereitgestellt. In der Regel ist ein, beispielsweise in Schwerkraftrichtung wei sender, Flächenbereich der verschleißbehafteten Komponente als besonders verschleißanfällig vorbekannt. Durch die spi ralförmige Anordnung der Kontaktschichten, vorzugsweise in ihrer sequentiell verschleißenden Reihenfolge vergleichbar zu einer Wendeltreppe und/oder in einer alternierend versetzten Reihenfolge, können die Kontaktschichten in diesem besonders verschleißanfälligen Flächenbereich der verschleißbehafteten Komponente entlang einer nahezu beliebigen Verschleißtiefe kompakt zusammengefast sein. Dadurch kann die Verschleißmes sung in einem eng gefassten Flächenbereich, der als besonders verschleißanfällig vorbekannt ist, positioniert werden. Be- sonders bevorzugt sind die Kontaktschichten in einem zur ver schleißbehafteten Komponente separaten Sensorkörper des Ver schleißsensors zusammengefasst, wobei der die Kontaktschich- ten aufweisende, insbesondere zylindrisch ausgeformte Sensor körper in eine zum Sensorkörper korrespondierende Öffnung, beispielsweise Bohrung, in der verschleißbehafteten Komponen te eingesetzt und vorzugsweise bewegungsfest fixiert sein kann.

Alternativ oder ergänzend können die zumindest zwei Kontakt schichten jeweils in einem separaten Stapel an Kontaktschich ten angeordnet sein. Unter einem Stapel ist hierbei entlang der Verschleißrichtung aus alternierenden Kontaktschichten und Isolationsschichten zu verstehen. Die Stapel sind dabei entlang der Verschleißrichtung versetzt positioniert, so dass sich darin jeweils Kontaktschichten teilweise gegenüberlie gen. Derartige Stapel können als vorgefertigte Komponenten ausgebildet sein, die bei der Herstellung des Verschleiß sensors mit einem einstellbaren Versatz montierbar sind. Dadurch wird die Anzahl an Fertigungsschritten, die erhöhte Präzision erfordern, reduziert, da lediglich eine Montagemög lichkeit mit entsprechendem Versatz bereitzustellen ist. Dem entsprechend können Kontaktschichten und/oder Isolations schichten mit einer erhöhten Schichtdicke gefertigt werden, da die gewünschte Messgenauigkeit vorrangig vom Einstellen des Versatzes abhängig ist. Der beanspruchte Verschleißsensor ist folglich schnell und kosteneffizient herstellbar.

Des Weiteren kann zumindest eine der Kontaktschichten und/ oder zumindest eine Isolationsschicht im beanspruchten Ver schleißsensor mittels Additiver Fertigung hergestellt sein. Unter Additiver Fertigung ist dabei beispielsweise 3D-Druck zu verstehen. Durch Additive Fertigung ist die Form der Kon taktschichten und/oder Isolationsschichten in einfacher Weise an die konstruktiven Gegebenheiten für den Verschleißsensor anpassbar. Der beanspruchte Verschleißsensor ist dadurch an eine Vielzahl an Anwendungen adaptierbar und weist ein brei tes Einsatzspektrum auf. Insbesondere sind durch Additive Fertigung auch filigrane Formen herstellbar. Da Additive Fer tigungsverfahren typischerweise schichtweise ein herzustel lendes Bauteil aufbauen, ist der geschichtete Aufbau des be anspruchten Verschleißsensors für derartige Fertigungsverfah ren besonders geeignet. Darüber hinaus bieten Additive Ferti gungsverfahren eine hinreichende Präzision, die für Sensoren notwendig ist und eine belastbare Kombination von unter schiedlichen Materialien, beispielsweise von Kunststoff und Metall. Derartige sensorspezifische Fertigungstechniken sind beispielsweise aus der Pressemitteilung „Mit Laserlicht zur gedruckten Elektronikvielfalt" vom 27.03.2019 von Fraunhofer- Institut für Lasertechnik, kurz ILT, bekannt. Darin wird die Herstellung von Dehnungsmessstreifen mittels Additiver Ferti gung skizziert.

In einer weiteren Ausführungsform des beanspruchten Ver schleißsensors ist diesem zumindest ein Erfassungsmittel zu geordnet, das zu einem Erfassen zumindest einer elektrischen Größe ausgebildet ist. Das Erfassungsmittel kann beispiels weise als Messvorrichtung für elektrische Größen Spannung, Stromstärke, Widerstand, Induktivität, Kapazität oder Impe danz ausgebildet sein. Das Erfassungsmittel ist dabei zumin dest einem Stromkreis zugeordnet, in dem eine passive elekt rische Komponente angeordnet ist, durch die die jeweils zu messende elektrische Größe beeinflussbar ist. Dies können beispielsweise Widerstände, Kondensatoren, Spulen oder auch Kombination hieraus sein. Der zumindest eine Stromkreis, dem das Erfassungsmittel zugeordnet ist, ist im Betrieb des Sen sors durch das Verschleißgegenstück verschleißbar, also un terbrechbar. Die damit einhergehende Änderung der entspre chenden elektrischen Größe wird mit dem Erfassungsmittel ge messen, also erfasst, und somit das Fortschreiten der Ver schleißfront. Das Erfassungsmittel kann im Verschleißsensor integriert sein oder als separate Komponente ausgebildet sein, die austauschbar ist, ohne dass dazu der Verschleiß sensor von der verschleißbehafteten Komponente zu lösen ist. Für eine Vielzahl an elektrischen Größen sind kompakte und kosteneffiziente Erfassungsmittel verfügbar. Ferner ist durch eine geeignete Dimensionierung der passiven elektrischen Kom ponenten eine betragsmäßig hohe Änderung der korrespondieren den elektrischen Größe hervorrufbar. Folglich sind das Unter brechen einer Kontaktschicht auch mit einem einfach Erfas sungsmittel mit reduzierter Messgenauigkeit zuverlässig er kennbar. Als Erfassungsmittel kann dadurch auch ein einfaches und kosteneffizientes Erfassungsmittel gewählt werden, ohne die Messgenauigkeit des Verschleißsensors zu beeinträchtigen. Der beanspruchte Verschleißsensor verwirklicht dadurch in be sonderem Maße das Konzept einer Diskretisierung der zu mes senden Größe. Des Weiteren können zumindest zwei passive elektrische Komponenten miteinander zu einer Reihenschaltung verbunden sein. Die Reihenschaltung ist derart ausgebildet, dass mit dem Zerstören jeder der Kontaktschichten diese für die elektrische Größe wirksam wird, die von der Messvorrich tung zu erfassen ist. Dadurch ist eine eindeutige und robuste Messung möglich.

Ferner kann im beanspruchten Verschleißsensor zumindest eine der Kontaktschichten eine Schichtdicke von lOOnm bis lOOOnm aufweisen, bevorzugt von 400nm bis 600nm. Kontaktschichten mit derartigen Schichtdicken sind weiterhin gezielt um einen Bruchteil ihrer Schichtdicke in Verschleißrichtung versetzt herstellbar. Dementsprechend wird eine erhöhte Messgenauig keit beim beanspruchten Verschleißsensor erzielt. Insbesonde re wird so ein Einsatz in Anwendungen wie Gleitlagern ermög licht, bei denen die verschleißbehaftete Komponente während deren technisch sinnvoll nutzbarer Lebensdauer nur ein rela tiv kurzer Verschleißweg durchlaufen wird.

Die skizzierte Aufgabenstellung wird ebenso durch das erfin dungsgemäße Verfahren zum Erfassen eines Verschleißzustands einer verschleißbehafteten Komponente gelöst. Darin wird ein Verschleißsensor eingesetzt, der der verschleißbehafteten Komponente zugeordnet ist. In einem ersten Schritt wird ein Betrieb, beispielsweise ein bestimmungsgemäßer Betrieb, der verschleißbehafteten Komponente im Zusammenspiel mit einem Verschleißgegenstück hergestellt. Durch das Verschleißgegen- stück wird an der verschleißbehafteten Komponente eine Ver schleißfront ausgebildet, die im Laufe des Betriebs in eine Verschleißrichtung fortschreitet. In einem zweiten Schritt erfolgt ein Verschleißen einer ersten Kontaktschicht, die zum Verschleißsensor gehört. Durch ein Zusammenwirken des Ver schleißgegenstücks mit der ersten Kontaktschicht wird diese im Wesentlichen sukzessive zerstört, also verschlissen. In einem dritten Schritt erfolgt ein Verschleißen einer zweiten Kontaktschicht, die entlang der Verschleißrichtung hinter der ersten Kontaktschicht angeordnet ist und auch zum Ver schleißsensor gehört. Das Verschleißgegenstück, also die Ver schleißfront, erreicht im vorliegenden Betrieb die zweiter Kontaktschicht und sukzessive zerstört auch diese. In einem vierten Schritt erfolgt ein Erfassen zumindest einer elektri schen Größe in zumindest einem Stromkreis, der die erste und/oder zweite Kontaktschicht umfasst. Solange die erste bzw. zweite Kontaktschicht vom Verschleißgegenstück noch nicht vollständig verschlissen ist, also noch nicht durch trennt, liegt ein intakter Stromkreis vor und die korrespon dierende elektrische Größe bleibt im Wesentlichen konstant.

In einem fünften Schritt erfolgt ein Erkennen eines Fort- schreitens der Verschleißfront anhand der zumindest einen elektrischen Größe, wenn die erste und/oder zweite Kontakt schicht vom Verschleißgegenstück durchtrennt ist. Das Durch trennen des entsprechenden Stromkreises ruft eine Änderung in der Auswirkung einer dem entsprechenden Stromkreis zugeordne ten passiven elektrischen Komponente hervor. Dies wiederum ist beispielsweise mit einem geeigneten Erfassungsmittel, das dem Verschleißsensor zugeordnet ist, erfassbar.

Erfindungsgemäß werden der zweite und dritte Schritt, in de nen die erste bzw. zweite Kontaktschicht durch das Ver schleißgegenstück verschlissen werden, also sukzessive zer stört werden, teilweise gleichzeitig durchgeführt. Insbeson dere setzt das Verschleißen der zweiten Kontaktschicht erst dann ein, wenn das Verschleißen der ersten Kontaktschicht be reits andauert. Korrespondierend erfolgt das Durchtrennen der zweiten Kontaktschicht nach dem Durchtrennen der ersten Kon- taktschicht. Dazwischen liegt eine Zeitdauer, in der die ers te und zweite Kontaktschicht gleichzeitig vom Verschleißge genstück verschlissen werden. Dementsprechend können das Durchtrennen der ersten und zweiten Kontaktschicht bei einer gleichbleibenden Fortschrittsgeschwindigkeit der Verschleiß front mit einem reduzierten zeitlichen Abstand erfolgen. Hie raus ergibt sich eine hohe Auflösung in der Erfassung des vorliegenden Verschleißzustands der verschleißbehafteten Kom ponente, also eine gesteigerte Messgenauigkeit. Das erfin dungsgemäße Verfahren zum Erfassen des Verschleißzustands ist beispielsweise mit einem Verschleißsensor nach einer der oben dargestellten Ausführungsformen durchführbar.

In einer Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens können die zugehörigen Schritte auch für eine zweite und dritte Kon taktschicht durchgeführt werden. Das beanspruchte Verfahren ist dadurch auf eine wählbare Anzahl an Kontaktschichten aus weitbar, die analog zur ersten und zweiten Kontaktschicht ausgebildet und angeordnet sind. Das beanspruchte Verfahren ist damit auf Verschleißsensoren beliebiger Größe, also mit beliebigen Verschleißstrecken, übertragbar. Folglich ist das Verfahren skalierbar und für eine breite Spanne an Einsatz zwecken geeignet. In einer weiteren Ausführungsform des bean spruchten Verfahrens kann die erste Kontaktschicht bereits gezielt teilweise vorabgetragen, also vorgeschädigt, sein. Dadurch wird ein definierter Ausgangszustand bereitgestellt, durch den eine anfängliche Messungenauigkeit vermieden werden kann.

Gleichermaßen wird die eingangs beschriebene Aufgabenstellung durch ein erfindungsgemäßes Überwachungssystem gelöst, das zur Verwendung an einer verschleißbehafteten Komponente aus gelegt ist. Das Überwachungssystem umfasst einen Sensor, der mit einer Auswertungseinheit verbunden ist. Der Sensor ist dabei erfindungsgemäß als Verschleißsensor nach einer der oben skizzierten Ausführungsformen ausgebildet. Alternativ oder ergänzend ist die Auswertungseinheit, die mit dem Sensor verbunden ist, dazu ausgebildet sein, ein Verfahren gemäß ei- ner der oben dargestellten Ausführungsformen durchzuführen. Dazu kann die Auswertungseinheit eine Recheneinheit und einen Speicher zur Ausführung von Computerprogrammprodukten ausge bildet sein. Die Auswertungseinheit ist hierzu mit einem Com puterprogrammprodukt ausgestattet, das zur Durchführung einer Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist, insbesondere zu einem Empfangen und Verarbeiten von Messsignalen vom Sensor. Die Auswertungseinheit kann unmit telbar mit dem Sensor verbunden sein, oder als übergeordnete Auswertungseinheit ausgebildet sein, beispielsweise als Leit rechner oder Computer-Cloud.

Darüber hinaus wird die dargelegte Aufgabenstellung durch ei ne erfindungsgemäße Lageranordnung gelöst. Die Lageranordnung umfasst eine Achse, die eine verschleißbehaftete Komponente darstellt. Die Lageranordnung umfasst auch ein Zahnrad, das drehbar auf der Achse angeordnet ist und ein Verschleißgegen stück darstellt. Durch einen Betrieb der Lageranordnung wird durch das Zahnrad ein Verschleiß an der Achse hervorgerufen. Die Achse ist mit einem Verschleißsensor ausgestattet, durch den ein Fortschreiten einer Verschleißfront, die durch das Verschleißgegenstück hervorgerufen wird, erfassbar ist. Er findungsgemäß ist der Verschleißsensor nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Alternativ oder ergänzend kann der Aufbau auf umgekehrt ausgebildet sein, al so dass das Zahnrad als verschleißbehaftete Komponente dient und die Achse als Verschleißgegenstück.

Die skizzierte Aufgabenstellung wird auch durch ein erfin dungsgemäßes Planetengetriebe gelöst, das einen Planetenträ ger umfasst. Der Planetenträger weist zumindest eine Plane tenradachse auf, an der ein Planetenrad mittels einer Lager anordnung drehbar aufgenommen ist. Die Lageranordnung ist da bei erfindungsgemäß als Lageranordnung im Sinne der oben skizzierten Ausführungsform ausgebildet.

Ebenso wird die eingangs beschriebene Aufgabe durch ein er- findungsgemäßen Computerprogrammprodukt ausgebildet, durch das ein Betriebsverhalten eines Verschleißsensors in einer Lageranordnung simulierbar ist. Dabei wird das Fortschreiten einer Verschleißfront simuliert, durch die im Verschleiß sensor Kontaktschichten sukzessive durch ein Verschleißgegen stück zerstört werden. Das Computerprogrammprodukt kann dazu lauffähige Simulationsroutinen für tribologische Mechanismen umfassen und Datenschnittstellen, über die Betriebsparameter, wie eine Drehzahl oder ein Ausgangszustand des Verschleiß sensors vorgebbar sind, oder ein Simulationsresultat ausgeb- bar ist. Das Computerprogrammprodukt umfasst einen Datensatz, durch den der Verschleißsensor in der Lageranordnung abgebil det ist. Erfindungsgemäß ist der Verschleißsensor gemäß einer der oben skizzierten Ausführungsformen ausgebildet. Mittels des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts ist vorhersag bar oder zumindest plausibilisierbar, ob der Verschleißsensor in einer Lageranordnung praktisch nutzbare Messergebisse lie fern kann. Ferner ist der erfindungsgemäße Verschleißsensor in puncto Auslegung mittels des erfindungsgemäßen Computer programmprodukts anpassbar und die Lageranordnung so ohne Weiteres optimierbar. Das Computerprogrammprodukt kann dazu beispielsweise als sogenannter Digitaler Zwilling ausgebildet sein. Derartige Digitale Zwillinge sind beispielsweise in der Offenlegungsschrift US 2017/286572 Al dargestellt. Der Offen barungsgehalt von US 2017/286572 Al wird durch Verweisung in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einzelner Ausführungs formen in Figuren näher erläutert. Die Figuren sind insoweit in gegenseitiger Ergänzung zu lesen, dass gleiche Bezugszei chen in unterschiedlichen Figuren die gleiche technische Be deutung haben. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen sind untereinander auch kombinierbar. Ferner sind die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen mit den oben skizzierten Merkmalen kombinierbar. Es zeigen im Einzelnen:

FIG 1 schematisch einen Gesamtaufbau einer Ausführungs form des beanspruchten Verschleißsensors; FIG 2 eine Detailansicht des Verschleißsensors während eines ersten Stadiums einer Ausführungsform des be anspruchten Verfahrens;

FIG 3 eine Detailansicht des Verschleißsensors während eines zweiten Stadiums einer Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens;

FIG 4 eine Detailansicht des Verschleißsensors während eines dritten Stadiums einer Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens;

FIG 5 schematisch einen Gesamtaufbau einer zweiten Aus führungsform des beanspruchten Verschleißsensors; FIG 6 schematische eine Draufsicht auf eine dritte Aus führungsform des beanspruchten Verschleißsensors; FIG 7 schematisch einen Aufbau einer Ausführungsform der beanspruchten Lageranordnung mit einer Ausführungs form des beanspruchten Überwachungssystems.

In FIG 1 ist schematisch den Gesamtaufbau einer ersten Aus führungsform des beanspruchten Verschleißsensors 10 in einer Schnittansicht dargestellt, mit dem das beanspruchten Verfah ren 100 durchführbar ist. Der Verschleißsensor 10 umfasst ei nen Zentralkontakt 14, der im Bereich einer Hauptachse 15 des Verschleißsensors 10 angeordnet ist und aus einem leitfähigen Material, beispielsweise einem metallischen Werkstoff, herge stellt ist. Der Zentralkontakt 14 ist elektrisch mit einer Mehrzahl an Kontaktschichten 12 verbunden. Die Kontaktschich- ten 12 sind auch aus einem leitfähigen Material hergestellt und sind durch Isolationsschichten 11 isoliert. Der Ver schleißsensor 10 ist in eine verschleißbehaftete Komponente 20 derart eingebaut, dass dieser im Wesentlichen bündig mit einer Oberfläche 26 der verschleißbehafteten Komponente 20 ist. Die verschleißbehaftete Oberfläche 26 steht im Betrieb mit einem Verschleißgegenstück 30 im Kontakt. Der Kontakt zwischen dem Verschleißgegenstück 30 und der verschleißbehaf teten Komponente 20 kann ein unmittelbarer Kontakt sein oder ein mittelbarer Kontakt, bei dem beispielsweise ein nicht nä her gezeigter Schmierstofffilm zwischen der verschleißbehaf teten Komponente 20 und dem Verschleißgegenstück 30 vorliegt. Durch den Kontakt zwischen der verschleißbehafteten Komponen te 20 und dem Verschleißgegenstück 30 wird eine Verschleiß front 27 an der Oberfläche 26 hervorgerufen, die im Betrieb entlang einer Verschleißrichtung 35 fortschreitet. Die Ver schleißrichtung 25 und der Verschleißfortschritt 22 sind in FIG 1 mittels eines Pfeils versinnbildlicht. Die Kontakt schichten 12 sind im Wesentlichen flächig ausgebildet und er strecken sich, entlang der Hauptachse 15 betrachtet, radial vom Zentralkontakt 14 weg. Die Kontaktschichten 12 weisen auch jeweils eine unterschiedliche Axialposition entlang der Hauptachse 15 auf, wobei der Versatz geringer ist als jeweils deren Schichtdicke 21. Infolgedessen liegen, senkrecht zur Hauptachse 15 betrachtet, jeweils zwei Kontaktschichten 12 einander teilweise gegenüber. Dementsprechend ist zwischen jeweils zwei Kontaktschichten 12 ein Überlappungsbereich 18 ausgebildet, in dem sich die Seitenflächen 19 teilweise ge genüberliegen. Insgesamt sind die Kontaktschichten 12 bezogen auf den Zentralkontakt 14 schraubenlinienförmig angeordnet und bilden so eine Wendeltreppenform aus. Die Kontaktschich- ten 12 und die dazwischenliegenden Isolationsschichten sind mittels Additiver Fertigung oder Aufdampfen herstellbar, wodurch die Form dieser in einfacher Weise anpassbar ist.

Die Kontaktschichten 12 sind jeweils mit einer Durchkontak tierung 13 verbunden, die sich im Wesentlichen parallel zur Hauptachse 15 erstrecken. Die Durchkontaktierungen 13 verbin den die Kontaktflächen 12 jeweils mit einer passiven elektri schen Komponente 16, die in einem dem Verschleißgegenstück 30 angewandten Bereich des Verschleißsensors 10 angeordnet sind. Die Kontaktierungen 13 passieren dabei andere Kontaktflächen 12 mit räumlichem Abstand. Die passiven elektrischen Kompo nenten 16 bilden mit den jeweiligen Kontaktflächen 12 zumin dest einen Stromkreis 32 aus, in dem zumindest eine elektri sche Größe 33 erfassbar ist. Die mindestens eine elektrische Größe 33 wird durch die passiven elektrischen Komponenten 16 beeinflusst. Beispielsweise können die passiven elektrischen Komponenten 16 Widerstände sein und die elektrische Größe 33 im Stromkreis 32 der Gesamtwiderstand. Der zumindest eine Stromkreis 32 verfügt über zumindest einen Messanschluss 17, über den dem Verschleißsensor 10 ein Erfassungsmittel 35 zum Erfassen der elektrischen Größe 33 zugeordnet ist. Mit dem Erfassungsmittel 35 ist in einer Ausführungsform des bean spruchten Verfahrens 100 ein vierter Schritt 140 durchführ bar. Der Verschleißsensor 10 ist in seinem Aufbau, zumindest einer Materialeigenschaft seiner Komponenten und deren Ver halten bei einem Verschleißkontakt 23 mit einem einstellbaren Verschleißgegenstück 30, in einem in FIG 1 nicht näher ge zeigten Computerprogrammprodukt 80 abgespeichert. Das Compu terprogrammprodukt 80 erlaubt es, das Betriebsverhalten des Verschleißsensors 10 bei einem Verfahren 100 zum Erfassen des Verschleißzustands der verschleißbehafteten Komponente 20 zu simulieren.

In FIG 2 ist in einer geschnittenen Detailansicht der Ver schleißsensor 10 nach FIG 1 während eines ersten Stadiums ei ner Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens 100 abgebil det. Dementsprechend sind FIG 1 und FIG 2 in gegenseitiger Ergänzung zu lesen. Das in FIG 1 dargestellte Stadium des Verfahrens 100 geht davon aus, dass mit der verschleißbehaf teten Komponente 20 und dem Verschleißgegenstück 30 ein Be triebszustand hergestellt ist, in dem zwischen diesen eine Relativbewegung 45 durchgeführt wird, durch die die ver schleißbehaftete Komponente 20 sukzessive verschlissen wird, also deren Oberfläche 26 abgerieben wird. Dementsprechend liegt ein Kontakt zwischen der verschleißbehafteten Komponen te 20 und dem Verschleißgegenstück 30 vor, der unmittelbar oder mittelbar ausgebildet sein kann, und durch den eine Ver schleißfront 27 definiert ist. Während des Betriebs erfolgt ein Verschleißfortschritt 22 entlang einer Verschleißrichtung 25, die im Wesentlichen parallel zu einer Hauptachse 15 des Verschleißsensors 10 ist. Während des zweiten Schritts 120 des Verfahrens 100, der in FIG 2 näher gezeigt ist, steht das Verschleißgegenstück 30 einem Verschleißkontakt mit einer ersten Kontaktschicht 12.1, die durch das Verschleißgegen stück 30 sukzessive zerstört, also verschlissen, wird. Wäh renddessen sind eine zweite, dritte Kontaktschicht 12.2, 12.3 weiterhin von mindestens einer Isolationsschicht 11 bedeckt. Während der in FIG 2 dargestellten ersten Stadiums des Ver fahrens 100 bleibt die elektrische Größe 33, die in einem Stromkreis 32 vorliegt, mit dem die ersten Kontaktschicht 12.1 verbunden ist, im Wesentlichen konstant. Das Erfassungs mittel 35 ist dabei mit einer Auswertungseinheit 40 verbun den.

FIG 3 zeigt in einer geschnittenen Detailansicht der Ver schleißsensor 10 nach FIG 1 und FIG 2 während eines zweiten Stadiums der Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens 100 abgebildet. Das zweite Stadium, wie in FIG 3 gezeigt, tritt ein, wenn die erste Kontaktschicht 12.1 durch das Verschleiß gegenstück 30 weiter verschlissen ist, bis das Verschleißge genstück 30 eine zweite Kontaktschicht 12.2 erreicht. Während eines dritten Schritts 130 des beanspruchten Verfahrens 100 liegt somit sowohl zwischen dem Verschleißgegenstück 30 und der zweiten Kontaktschicht 12.2 und der ersten Kontaktschicht

12.1 zugleich jeweils ein Verschließkontakt 23 vor. Die Sei tenflächen 19 der jeweiligen Kontaktschichten 12, 12.1, 12.2 liegen entlang der Hauptachse 15 teilweise gegenüber, so dass das Verschleißen der ersten und zweiten Kontaktschicht 12.1,

12.2 teilweise gleichzeitig erfolgt. Während des zweiten Schritts 120 und entsprechend teilweise gleichzeitig ablau fenden dritten Schritts 130 bleibt die elektrische Größe 33, die mittels des Erfassungsmittels 35 erfasst wird, im Wesent lichen konstant.

In FIG 4 ist in einer geschnittenen Detailansicht der Ver schleißsensor 10 nach FIG 1 bis FIG 3 während eines dritten Stadiums der Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens 100 dargestellt. Das in FIG 4 gezeigte dritte Stadium tritt ein, wenn die erste Kontaktschicht 12 durch den in FIG 3 abgebil deten Verschleißkontakt 23 mit dem Verschleißgegenstück 30 vollständig verschlissen, also zerstört ist. Es verleibt im dritten Stadium lediglich die zugehörige Durchkontaktierung 13 im Verschleißsensor 10. Dadurch wird ein Stromkreis 32, mit dem die erste Kontaktschicht 12.1. über die zugehörige Durchkontaktierung 13 verbunden ist, unterbrochen. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die erste Kontaktschichte 12.1 vollständig verschlissen ist, dauert der dritte Schritt 130 an. Dem Stromkreis 32 ist auch eine nicht näher gezeigte passive Kom ponente 16 zugeordnet. Dementsprechend wird im Stromkreis 32 die vom Erfassungsmittel 35 erfasste elektrische Größe 33 durch die passive elektrische Komponente 16 und deren neu eingetretene Anschlusssituation verändert. Das Erfassen der der elektrischen Größe 33 erfolgt während eines vierten Schritts 140, der auch kontinuierlich während des ersten, zweiten, dritten oder fünften Schritts 110, 120, 130, 150 durchführbar ist. Durch das Erfassen der Veränderung der elektrischen Größe 33 wird der vollständige Verschleiß der ersten Kontaktschicht 12.1 erkannt und dadurch ein Fort schreiten der Lage der Verschleißfront 27 entlang der Haupt achse 15 des Verschleißsensors 10 ermittelt. Das Ermitteln des Verschleißfortschritts 22, also des Fortschreitens der Verschleißfront 27, erfolgt in einem fünften Schritt 150, der mittels einer Auswertungseinheit 40 durchgeführt wird, die mit dem Erfassungsmittel 35 verbunden ist. Das Computerpro grammprodukt 80, in dem der Verschleißsensor 10 abgebildet ist, umfasst auch Informationen über den Aufbau der elektri schen Verschaltung der passiven elektrischen Komponenten 16, der einzelnen Kontaktschichten 12, deren Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß. Dabei ist das Verschleißgegenstück 30 im Computerprogrammprodukt 80 in tribologischen Parametern, wie Anpresskraft, Rauhigkeit, Bewegungsgeschwindigkeit und Schmierungszustand einstellbar, beispielsweise durch eine Be nutzervorgabe .

FIG 5 zeigt schematisch den Aufbau einer zweiten Ausführungs form des beanspruchten Verschleißsensors 10 in eigeschnitte nen Detailansicht. Der Verschleißsensor 10 umfasst eine Mehr zahl an Kontaktschichten 12, die in Stapeln 38 angeordnet sind. Die Stapel 38 umfassen jeweils eine Mehrzahl an Kon taktschichten 12, die durch Isolationsschichten 11 voneinan der getrennt sind. Mehrere Kontaktschichten 12 sind mit pas siven elektrischen Komponenten 16 über Durchkontaktierungen 13 elektrisch verbunden. Die Stapel 38 sind entlang einer Hauptachse 15 des Verschleißsensors 10 ausgerichtet, die im Wesentlichen parallel zu einer Verschleißrichtung 25 ist. Der Verschleißsensor 10 ist zu einem Einbau in einer verschleiß behafteten Komponente 20 geeignet. Dabei ist der Verschleiß sensor 10 bündig mit einer Oberfläche 26 der verschleißbehaf teten Komponente 20 einbaubar, durch zu Beginn eines Betriebs eine Verschleißfront 27 definiert ist. Durch einen Ver schleißfortschritt 22, also einem Fortschreiten der Ver schleißfront 27, werden Isolationsschichten 11 und sukzessive Kontaktschichten 12 verschlissen, also zerstört. Die Stapel 38 sind entlang der Verschleißrichtung 25, und damit auch entlang der Hauptachs 15, versetzt positioniert. Dadurch lie gen Seitenflächen 19 teilweise gegenüber, so dass jeweils zwischen zwei Kontaktfläche 12 ein Überlappungsbereich 18 ausgebildet ist. Infolgedessen wird durch die Kontaktflächen 12 nebeneinanderliegender Stapel 38 im Wesentlichen eine Treppenform ausgebildet. Die Stapel 38 sind baugleich ausge bildet, so dass die Überlappungsbereiche 18 im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen. Durch einen Verschleißfort schritt 22 erreicht die Verschleißfront 27 sukzessive eine erste Kontaktschicht 12.1, eine danebenliegende zweite Kon taktschicht 12.1, eine danebenliegende dritte Kontaktschicht 12.3 und eine danebenliegende weitere Kontaktschicht 12.n. Korrespondierend dazu werden die erste, zweite, dritte und weitere Kontaktschicht 12.1, 12.2, 12.3, 12.n nacheinander verschlissen. Dementsprechend werden nacheinander unter schiedliche passive elektrische Komponenten 16 von den ent sprechenden Kontaktschichten 12.1, 12.2, 12.3, 12.n getrennt, und so eine entsprechende Änderung der elektrischen Größe 33 im zugehörigen Stromkreis 32. Die Änderung der elektrischen Größe 33 ist mittels eines geeigneten Erfassungsmittels 35 erfassbar, das mit einer Auswertungseinheit 40 verbindbar ist. Die Änderung der elektrischen Größe 33, und damit der Verschleißfortschritt 22 der Verschleißfront 27 werden durch die Auswertungseinheit 40 erfasst. In FIG 6 ist schematisch eine dritte Ausführungsform des be anspruchten Verschleißsensors 10 in einer Draufsicht darge stellt. Der Verschleißsensor 10 wird in FIG 6 unter Auslas sung von sichtsperrenden Isolationsschichten 11 auf der Ebene betrachtet, in der die passiven elektrischen Komponenten 16 angeordnet sind. Die erste, zweite, dritte Kontaktschicht 12.1, 12.2, 12.3 usw. sind bereits verschlissen, so dass le diglich im Bereich der passiven elektrischen Komponenten 16 die weitere Kontaktschicht 12.n verbleibt. Die weitere Kon taktschicht 12.n ist mit einem Zentralkontakt 14 elektrisch verbunden und über eine Durchkontaktierung 13 mit der zugehö rigen passiven elektrischen Komponente 16. Die passiven elektrischen Komponenten 16 wiederum sind über Basiskontak tierungen 28 miteinander zu einer Reihenschaltung 31 verbun den. Durch das sukzessive Verschleißen der ersten, zweiten, dritten, usw. Kontaktschicht 12.1, 12.2, 12.3 werden die zu gehörigen passiven elektrischen Komponenten 16 wirksam für die elektrische Größe 33, die durch eine Messvorrichtung 35 zu erfassen ist. Die Messvorrichtung 35 ist über Messan schlüsse 17 an die Reihenschaltung 31 angeschlossen.

Eine Ausführungsform der beanspruchten Lageranordnung 50 ist in FIG 7 dargestellt. Die Lageranordnung 50 ist in einem nicht näher gezeigten Planetengetriebe 60 angeordnet und stellt ein Gleitlager dar. Die Lageranordnung 10 umfasst als Gleitlagerkomponenten 51 eine Achse 52, die als Planetenrad achse 53 an einem nicht näher gezeigten Planetenradträger 62 ausgebildet ist. Die Achse 52 ist mit einer Lagerbüchse 54 versehen, die in der Lageranordnung 50 eine verschleißbehaf tete Komponente 20 darstellt. An einer Oberfläche 26 der La gerbüchse 54 erfolgt während des Betriebs ein Verschleiß, dessen Fortschreiten mit einem Verschleißsensor 10 zu erfas sen ist. Der Verschleiß wird durch ein Zahnrad 56, das als Planetenrad 64 ausgebildet ist, hervorgerufen. Das Zahnrad 56 stellt ein Verschleißgegenstück 30 dar, durch das die ver schleißbehaftete Komponente 20, also die Lagerbüchse 54, ver schlissen wird. In einen Lagerspalt 58 zwischen der Lager büchse 54 und dem Zahnrad 56 ist ein Schmierstoff 57 ein- bringbar, durch den eine Relativbewegung 45 zwischen dem Zahnrad 56 und der Achse 52 bzw. der Lagerbüchse 54 unter stützt wird. Die Relativbewegung 45 wird durch eine Drehung um eine Drehachse 55 der Lageranordnung 50 hervorgerufen. Zum Erfassen des Verschleißzustandes ist der Verschleißsensor 10 im Wesentlichen radial, also senkrecht zur Drehachse 55, in der Achse 52 und der Lagerbüchse 54 aufgenommen. Im Betrieb der Lageranordnung 50 tritt das Zahnrad 56 als Verschleißge genstück 30 mit der Lagerbüchse 54 als verschleißbehafteter Komponente 20 in einen Verschleißkontakt 23 im Bereich des Verschleißsensors 10. Der Verschleißsensor 10 ist dabei gemäß einer der oben skizzierten Ausführungsformen ausgebildet. Der Verschleißsensor 10 gehört zu einem Überwachungssystem 70, das auch ein Erfassungsmittel 35 und eine Auswertungseinheit 40 umfasst. Das Erfassungsmittel 35 und die Auswertungsein heit 40 sind lösbar mit dem Verschleißsensor 10 verbunden, also austauschbar. Das Erfassungsmittel 35 ist zu einem Er fassen einer elektrischen Größe 33 ausgebildet, die durch ei nen nicht näher gezeigten Verschleißfortschritt 22 veränder lich ist. Die Auswertungseinheit 40 wiederum ist dazu ausge bildet, eine solche Änderung der elektrischen Größe 33 zu er fassen und darauf den Verschleißzustand, also den Verschleiß fortschritt 22, zu ermitteln. Das Erfassungsmittel 35 und/oder die Auswertungseinheit 40 sind dazu ausgebildet, zu mindest eine Ausführungsform des oben skizzierten Verfahrens 100 hierfür umzusetzen. Der Verschleißsensor 10 und sein Be triebsverhalten in der Lageranordnung 50 ist durch ein Compu terprogrammprodukt 80 simulierbar. Das Computerprogrammpro dukt 80 kann neben dem Verschleißsensor 10 selbst auch weite re Komponenten des Überwachungssystems 70 umfassen und dessen Betriebsverhalten mitsimulieren.