CH666337A5

CH666337A5 - Vorrichtung zur feststellung von luft in einem fluidsystem.

Info

Publication number: CH666337A5
Application number: CH5775/84A
Authority: CH
Inventors: Arthur Hufton; David Gardner
Original assignee: Teledyne Ind
Priority date: 1983-12-07
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1988-07-15
Also published as: GB2151029A; JPS60190848A; FR2556471A1; DE3443742A1; GB8430527D0; BR8406326A; SE8406094D0; AU572594B2; SE8406094L; IT8483635A0; GB2151029B; IT1183731B; US4599888A; AU3629784A; NZ210451A

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung von Luft, die sich in einem Fluidsystem befindet, das ein dielektrisches Fluid enthält, insbesondere zur Feststellung von Luftblasen in einem solchen Fluid, beispielsweise Öl.

In Maschinenschmiersystemen vorhandene Luft, die in dem Schmiermittel eingeschlossen ist, kann zu einer unzureichenden oder falschen Schmierung der Maschinenteile führen. Die falsche oder unzureichende Schmierung der Maschinenteile kann wiederum zu einer Beschädigung dieser Teile sowie zu Kavitation der Schmiermittelpumpe führen.

Viele Maschinenschmiersysteme weisen einen Öldruckübermittler auf, der den Öldruck der Ölpumpe überwacht und die Bedienungsperson der Maschine alarmiert, sobald der Öldruck unter einen vorbestimmten Wert fällt. Diese bisher bekannten Öldruckübermittler sind jedoch nicht in der Lage, das Vorhandensein von in dem Ölschmiersystem eingeschlossener Luft festzustellen. Demzufolge kann trotz der Tatsache, dass der Öldruck in Ordnung ist, das Vorhandensein von eingeschlossener Luft in dem Öl zu Beschädigungen oder ungewöhnlich starkem Verschleiss der Maschinenteile führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die sowohl das Vorhandensein als auch die Menge von in einem dielektrischen Fluid, beispielsweise Öl, eingeschlossener Luft feststellt.

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

In einer besonderen Ausführungsart ist das erste elektrisch leitende Kondensatorelement rohrförmig und zylindrisch geformt und ist in das Ölschmiersystem der Maschine eingebaut. Das zweite elektrisch leitende Kondensatorelement ist langgestreckt und im allgemeinen zylindrisch geformt und wird durch Abstandskörper koaxial zu dem ersten innerhalb desselben gehaltert. Die Abstandskörper sind im allgemeinen scheibenförmig ausgebildet und aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt, so dass sie die ersten und zweiten elektrisch leitenden Kondensatorelemente voneinander isolieren. Dazu kommt, dass mehrere Öffnungen in den Abstandskörpern ausgebildet sind, die es dem Schmiermittel oder Öl ermöglichen, im wesentlichen ungehindert durch den Kondensator hindurchzuströmen.

Die elektrisch leitenden Kondensatorelemente sind wiederum an einem elektronischen Oszillator befestigt, von dem sie ein Teil bilden und der mit einer Frequenz schwingt, die von der Kapazität des Kondensators abhängt. Demzufolge führt eine Veränderung der Kapazität des Kondensators, die stattfindet, wenn im Schmiermittel Luft auftritt, zu einer Veränderung der Frequenz des Oszillators. Die Ausgangsfrequenz des Oszillators erzeugt ein Eingangssignal an einem Schaltkreis, das die Frequenz des Oszillators anzeigt und damit die Luftmenge in dem Öl.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen :

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, und

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Vorrichtung, im wesentlichen längs der Linie 2-2 in Fig. 1.

Die in Fig. 1 gezeigte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung weist einen Kondensator 10 auf, der ein erstes elektrisch leitendes Kondensatorelement 12 und ein zweites elektrisch leitendes Kondensatorelement 14 besitzt. Die Kondensatorelemente 12 und 14 bestehen aus einem geeigneten metallischen Material, beispielsweise Kupfer.

Das erste Kondensatorelement 12 ist ein zylindrisches Rohr 15 mit einer zylindrischen inneren Oberfläche 16 und einem inneren Umfang 13. Ein in radialer Richtung reduzierter Durchmesserteil 18 an dem einen Ende des Rohres 15 bildet eine Ringschulter 20 im Innenraum des Rohres 15, deren Zweck im folgenden erläutert wird.

Eine erste und eine zweite Endkappe 22 bzw. 24 sind auf den entgegengesetzten Enden des Rohres 15 aufgeschraubt und befestigen das Rohr 15 strömungsmitteldicht in einem dielektrischen Fluidsystem 26, beispielsweise einem Maschi-nenschmiersystem. Die Endkappen 22 und 24 bilden herkömmliche Strömungsmittelverbindungspassstücke.

Das zweite Kondensatorelement 14 bildet einen Stab 25, der einen zylindrischen Mittelteil 30 und an jedem Ende reduzierte Durchmesserabschnitte 32 und 34 aufweist. Der Stab 25 ist im Innenraum des Rohres 15 durch zwei scheibenförmige Abstandskörper 36 und 38 koaxial gelagert, so dass diese Abstandskörper zwischen sich eine Kammer 39 bilden, die zum Fluidsystem 26 hin offen ist.

Die Abstandskörper 36 und 38 sind im wesentlichen iden5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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tisch aufgebaut und besitzen einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Rohres 15 ist. Jeder Abstandskörper 36 und 38 weist eine zentrale Durchgangsbohrung 40 auf, in die die reduzierten Durchmesserenden 32 und 34 des Stabes 25 eingesteckt sind, so dass der zylindrische Mittelteil 30 des Stabes 25 zwischen den Abstandskörpern 36 und 37 eingeschlossen ist.

Der erste Abstandskörper 36 wird soweit in das Innere des Rohres 15 eingesteckt, bis er an der Schulter 20 anstösst. Der Stab 25 und der zweite Abstandskörper 38 werden dann in das Rohr 15 eingesetzt. Schliesslich wird eine zylindrische Hülse 44 zwischen die Endkappe 24 und den zweiten ■ Abstandskörper 38 so eingebaut, dass der Stab 25 zwischen den Abstandskörpern 36 und 38 koaxial zu dem Rohr 15 blockiert ist. Die beiden Abstandskörper 36 und 38 weisen ausserdem mehrere Öffnungen 46 auf, die es dem Strömungsmittel ermöglichen, von dem einen Ende des Rohres 15 zum anderen zu strömen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein erster elektrischer Draht 50 an dem ersten elektrisch leitenden Kondensatorelement 12 in an sich beliebiger Weise elektrisch befestigt. Wie jedoch gezeigt, ist der Draht 50 zwischen der Hülse 44 und der Aussenseite des Rohres 15 eingeschlossen. Dieser elektrische Draht 50 ist elektrisch an einen Oszillatorschaltkreis 52 angeschlossen, von dem er ein Teil bildet.

Ein zweiter elektrischer Draht 54 ist an dem einen Ende in herkömmlicher beliebiger Weise an dem zweiten Kondensatorelement 14 oder an dem Stab 25 befestigt und steht an seinem anderen Ende mit dem Oszillatorschaltkreis 52 in Verbindung. Der Draht 54 ist von dem Rohr 15 in irgendeiner bekannten Weise elektrisch isoliert, beispielsweise mittels eines elektrischen Isolatorstopfens 56.

Da die Kondensatorelemente 12 und 14 mit dem Oszillator 52 elektrisch verbunden sind, ist der Kondensator, der von den Elementen 12 und 14 gebildet wird, ein Teil des Oszillatorschaltkreises 52. Der Oszillatorschaltkreis 52 erzeugt eine Ausgangsfrequenz in der Ausgangsleitung 58, die proportional der Kapazität des Kondensators 10 ist. Die Ausgangs-5 leitung 58 des Oszillatorschaltkreises 52 gibt wiederum ein Eingangssignal an einen Anzeigeschaltkreis 60 ab, der eine Anzeige der Oszillatorfrequenz und damit der Kapazität des Kondensators 10 erzeugt.

Im Betriebszustand weist unter der Annahme, dass das Rohr 15 vollständig mit einem dielektrischen Fluid, beispielsweise Öl gefüllt ist, der Kondensator 10 eine vorbestimmte Kapazität auf, so dass der Oszillatorschaltkreis 52 mit einer bestimmten Frequenz schwingt. Wenn demgegenüber in dem Fluid innerhalb des Rohres 15 Luft eingeschlossen ist, ändert sich die Kapazität des Kondensators 10 um einen Beitrag, der proportional der eingeschlossenen Luftmenge ist. Demzufolge verändert die in dem Fluid eingeschlossene Luft die Kapazität des Kondensators 10 und dementsprechend die Frequenz des Oszillators 52. Eine Änderung der Frequenz des Oszillatorschaltkreises 52 wird dem Benutzer durch den Anzeigerschaltkreis 60 angezeigt, so dass die Betriebsperson sowohl über das Vorhandensein der Luft im Fluid als solcher als auch über die Luftmenge informiert wird.

Aus dem obigen ergibt sich, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung ein einfaches, preiswertes und dennoch sehr effektives Mittel zur Feststellung des Vorhandenseins und der Menge von in einem dielektrischen Fluid, beispielsweise Öl, eingeschlossener Luft schafft. Darüberhinaus wird die eingeschlossene Luft unabhängig vom Öldruck oder der Durchflussgeschwindigkeit des Öls festgestellt.

Die elektrisch leitenden Kondensatorelemente 12 und 14 können, wie aus der Zeichnung ersichtlich, rohrförmig oder stangenförmig ausgebildet sein.

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I

1 Blatt Zeichnungen

Claims

666 337

2

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Feststellung von in einem Fluidsystem, das ein dielektrisches Fluid enthält, vorhandener Luft, gekennzeichnet durch einen Kondensator (10), der ein erstes elektrisch leitendes Kondensatorelement (12) und ein zweites elektrisch leitendes Kondensatorelement (14) aufweist, die voneinander mit Abstand getrennt sind und zwischen sich eine Kammer (39) bilden, durch eine Einrichtung (22, 24) zur Befestigung des Kondensators (10) in dem Fluidsystem (26), so dass die Kammer (39) zu dem dielektrischen Fluid in dem System geöffnet ist, und durch eine Einrichtung (52,60) zur Ermittlung der Kapazität des Kondensators (10).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ermittlung der Kapazität des Kondensators einen Oszillator (52) aufweist und dass der Kondensator (10) eine Komponente dieses Oszillators (52) ist, so dass eine Veränderung der Kapazität des Kondensators die Frequenz des Oszillators ändert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektrisch leitende Kondensatorelement (12) ein Rohr bildet, dass das zweite elektrisch leitende Kondensatorelement (14) einen Stab (25) bildet, und dass Mittel (36,38) vorgesehen sind, mit denen der Stab (25) koaxial in dem Rohr (15) gelagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungsmittel ein Paar Scheiben (36,38) bilden, von denen jede aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und eine axiale Bohrung (40) aufweist, dass die Scheiben (36,38) in dem Rohr (15) so angeordnet sind, dass ein Aussenumfang jeder Scheibe mit einem Innenumfang (13) des Rohres (15) an axial getrennten Stellen in Berührung steht, und dass der Stab (25) in den genannten axialen Scheibenbohrungen (40) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (25) an jedem Ende einen reduzierten Durchmesserabschnitt (32,34) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mehrere Durchgangsöffnungen (46), die sich in jeder Scheibe (36,38) befinden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidsystem (26) eine Leitung aufweist, durch die das dielektrische Fluid strömt, und dass die Befestigungsmittel (22,24) mit Einrichtungen zur Befestigung des Rohres ( 15) in Reihe in der Leitung versehen sind.