CN115151458A - 用于捕获制动颗粒的系统中的过滤器检测 - Google Patents

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CN115151458A CN202180016300.7A CN202180016300A CN115151458A CN 115151458 A CN115151458 A CN 115151458A CN 202180016300 A CN202180016300 A CN 202180016300A CN 115151458 A CN115151458 A CN 115151458A
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洛伊克·阿达姆克扎克
克里斯托菲·罗卡-塞拉
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Abstract

本发明涉及用于从摩擦制动系统(10)捕获制动颗粒的系统(1)，其具有真空源(20)、将所述摩擦制动系统(10)连接到所述真空源(20)的气动回路(30)，以及位于所述气动回路(30)上且安装在支撑件(41)上的过滤器(40)。所述捕获系统(1)包括控制单元(60)和用于所述过滤器(40)的检测装置(50)，所述检测装置能够将至少一个信号发送到所述控制单元(60)，所述控制单元(60)能够基于此信号来识别所述过滤器(40)不存在且向用户通知所述过滤器(40)不存在。

Description

用于捕获制动颗粒的系统中的过滤器检测
本发明涉及一种用于从摩擦制动系统捕获制动颗粒的系统，其包括真空源、将摩擦制动系统连接到真空源的气动回路，及位于气动回路上且安装在支撑件上的过滤器。
此类摩擦制动系统可为道路或轨道运载工具配备。此类摩擦制动系统还可为例如风力涡轮机或工业机器等固定转子机器配备。
在此类系统中，提供通过气动回路连接到摩擦制动系统的真空源(例如，由马达驱动的抽吸涡轮机)，及用于收集由制动系统发射的颗粒的过滤器。此过滤器放置在真空源的上游，且防止颗粒通过真空源并释放到大气中。然而，在某些情形下，此过滤器可能会缺失，例如，因为其未在运载工具服务期间被替换。不存在过滤器是有害的，因为颗粒接着将穿过到真空源中且释放到大气中。接着不再确保过滤功能。
发明内容
本发明旨在弥补这些缺点。
本发明旨在提出一种用于捕获制动颗粒的系统，其使得有可能通知运载工具的用户不存在捕获系统过滤器，使得所述用户可相应地采取行动，且尤其可将过滤器放置在所述系统中。
此目标是由于以下事实而实现：捕获系统包括控制单元和过滤器检测装置，所述过滤器检测装置能够将至少一个信号发送到控制单元，所述控制单元能够基于此信号来识别气动回路上不存在过滤器且通知用户过滤器不存在。
由于这些布置，检测且判定气动回路上不存在过滤器，且经由控制单元立即通知用户。应注意，控制单元能够识别过滤器的支撑件上不存在过滤器及管上不存在支撑件(及其过滤器)。实际上，在一些状况下，改变由支撑件及过滤器构成的组合件更为实际。所述用户接着可相应地采取行动，且将过滤器放置在其支撑件上，或将支撑件(及其过滤器)放置在管上，以便防止有害颗粒释放到大气中。
有利的是，检测装置包括位于气动回路上的在过滤器上游的压力传感器，所述压力传感器能够在信号中将气动回路中的在过滤器上游的压力P1的测量值发送到控制单元，所述控制单元在接收到此信号后能够比较经测量压力P1与参考压力PR，所述参考压力是在压力传感器测量压力P1期间针对真空源的参考操作状态ER在不存在过滤器的情况下的气动回路中的压力，所述控制单元能够在经测量压力P1基本上等于参考压力PR或基本上等于大气压力时通知用户气动回路上不存在过滤器。
因此，在回路或过滤器支撑件已经包含压力传感器的状况下，不必安装额外检测装置。
有利地，所述检测装置包括：第一压力传感器，其位于气动回路上在过滤器上游，所述压力传感器能够在信号中将气动回路中的在过滤器上游的第一压力P1的测量值发送到控制单元；及第二压力传感器，其位于气动回路上在过滤器下游且能够在信号中将气动回路中的在过滤器下游的第二压力P2的测量值发送到控制单元，所述控制单元在接收到此至少一个信号后能够比较第一经测量压力P1与第二经测量压力P2，所述控制单元能够在第一经测量压力P1与第二经测量压力P2基本上相等时或在第一经测量压力P1基本上等于大气压力时通知用户气动回路上不存在过滤器。
因此，在回路或过滤器支撑件已经包含两个压力传感器的状况下，不必安装额外检测装置。
有利地，检测装置包括接触检测器，其能够检测过滤器与支撑件之间的接触，所述接触检测器能够在过滤器与支撑件之间不存在接触时将信号发送到控制单元，所述控制单元在接收到所述信号后能够通知用户不存在过滤器。
因此，改进了过滤器检测的可靠性。
有利地，检测装置包括接触检测器，其能够检测支撑件与回路之间的接触，所述接触检测器能够在支撑件与回路之间不存在接触时将信号发送到控制单元，所述控制单元在接收到信号后能够通知用户不存在过滤器。
因此，改进了过滤器检测的可靠性。
有利地，检测装置包括：标识符，其由过滤器或支撑件携载；及无接触检测器，其固定成接近支撑件且能够检测标识符的的存在，所述无接触检测器能够在所述标识符未由无接触检测器检测到时将信号发送到控制单元，所述控制单元在接收到信号后能够通知用户不存在过滤器。
因此，不必在过滤器的支撑件上建立过滤器的极其精确的定位：将过滤器安装在支撑件上就足够了。
举例来说，标识符由支撑件携载，且无接触检测器固定到管。
举例来说，标识符由过滤器携载，且无接触检测器固定到支撑件。
本发明还涉及在用于从摩擦制动系统捕获制动颗粒的系统中检测过滤器不存在的方法，此捕获系统包括真空源、将摩擦制动系统连接到真空源的气动回路，及位于气动回路上且安装在支撑件上的过滤器。
根据本发明，所述方法包括以下步骤：
(a)提供形成捕获系统的一部分的控制单元和过滤器检测装置；
(b)所述检测装置将至少一个信号发送到控制单元；
(c)基于此信号，所述控制单元识别气动回路上不存在过滤器，且通知用户过滤器不存在。
在阅读展示为非限制性实例的实施例的以下详细描述后，将更好理解本发明，并且本发明的优点将更显而易见。描述内容参考附图，在附图中：
[图1]图1是根据本发明的捕获系统的示意图，
[图2]图2是携载过滤器的外壳和用于检测图1的捕获系统中的过滤器的装置的透视图，
[图3]图3是携载过滤器的外壳和用于检测图2的捕获系统中的过滤器的装置的实施例的变型的透视图，
[图4]图4是携载过滤器的外壳和用于检测图1的捕获系统中的过滤器的装置的第二实施例的透视图，
[图5]图5是携载过滤器的外壳和用于检测图1的捕获系统中的过滤器的装置的第二实施例的变型的透视图，
[图6]图6是携载过滤器的外壳和用于检测图1的捕获系统中的过滤器的装置的第三实施例的透视图，
[图7]图7是携载过滤器的外壳和用于检测图1的捕获系统中的过滤器的装置的第三实施例的变型的透视图。
具体实施方式
图1示意性地表示根据本发明的颗粒捕获系统1，这些颗粒由摩擦制动系统10排放。
此摩擦制动系统10包括用于制动运载工具的制动衬垫11。此衬垫11包括背衬板12和由摩擦材料制成的固定到背衬板12的衬里13。在图1中，衬垫10从下方检视，板1处于前景中。
衬垫11(第一衬垫)面向盘片9，所述盘片由运载工具的轮子驱动。第二相同衬垫(不可见)位于盘片9的另一侧且与第一衬垫11相对，使得这两个衬垫包夹盘片9。当这两个衬垫接近盘片9时，通过两个衬里(13)抵着盘片9摩擦来实现盘片9的制动。
捕获系统1包括气动回路30和真空源20。衬垫11和第二衬垫经由此气动回路30连接到真空源20。举例来说，真空源20包括电动机21和由此电动机21驱动的抽吸涡轮机22。
在操作期间，真空源20能够在由衬里(13)发射颗粒后经由气动回路30吸入所述颗粒。在正常操作期间空气和颗粒的循环方向由图1中的箭头F指示。因此，箭头F指示从上游流向下游。捕获系统1进一步包括过滤器40，其位于回路30上，这意味所述过滤器由在回路30中循环的空气遍历。此过滤器40安装在固定到管道30的支撑件41上。举例来说，支撑件41为其中容纳过滤器40的外壳，如图中所展示，过滤器40因此将外壳41分为上游部分和下游部分。来自回路30的上游部分的空气在外壳41的上游端处进入外壳41，通过过滤器40，且在外壳41的下游端处离开外壳41，进入回路30的下游部分。
捕获系统1进一步包括控制单元60及用于检测过滤器40的检测装置50。此控制单元60和此检测装置50用于识别在过滤器40的支撑件41上不存在所述过滤器或在管30上不存在支撑件41(且因此不存在过滤器40)。控制单元60从检测装置50(其包括用于产生且发送这些信号的元件)接收信号，且也能够控制真空源20且从其接收信息。控制单元60、控制装置50、及真空源20之间的这些相互作用在图1中示意性地由实线表示。这些相互作用可通过电线实施。下文描述此控制单元60和此检测装置50的操作。
在捕获系统1的操作期间，检测装置50将至少一个信号发送到控制单元60。“至少一个信号”应理解成意味着在起初检测在过滤器40的支撑件41上不存在所述过滤器时来发送连续信号、或呈规则间隔的信号，或经隔离信号。控制单元60基于此信号来识别不存在过滤器40，接着通知用户不存在过滤器40。此信息可以任何方式提供，例如通过在运载工具的仪表板上显示例如“过滤器缺失”、或者标志或指示灯等文本，和/或例如通过经由位于座椅中且由控制单元60控制的振动系统通过振动来刺激用户。
另外，此信息可伴随着运载工具的速度的限制，所述运载工具使用由控制单元60(图1)控制的限制器70。因此，缩减在制动期间产生颗粒，且还缩减将这些有害颗粒释放到真空源20中。
下文参考图2描述用于检测过滤器40的检测装置50的第一实施例。图2是支撑件41、过滤器40和检测装置50的更详细视图。
检测装置50包括位于气动回路30上在过滤器40的上游的(第一)压力传感器51。理想地，压力传感器51足够接近过滤器40定位，使得由压力传感器51测量的压力等同于过滤器40所处的或如果其存在的话其原本应处的位置处的压力。因此，压力传感器51位于气动回路30上接近过滤器40的支撑件41(这使得有可能识别不存在支撑件41)，或位于过滤器40的支撑件41上，如在图2中所表示。“位于支撑件41中”应理解成意味着压力传感器位于支撑上，或如果此支撑件是外壳，那么所述压力传感器位于支撑件中，且在所有状况下，此感测器均测量此支撑件41的位置处的压力。
压力传感器51能够测量气动回路30中的在过滤器40的上游的(第一)压力P1，且检测装置50能够在信号中将此测量值发送到控制单元60。在此测量期间，真空源20根据称为参考操作状态ER的操作状态操作。此操作状态表征为某一参数，例如抽吸涡轮机22的转速V。因此，在参考操作状态ER中，抽吸涡轮机22以转速VR旋转。控制单元60在存储器中具有参考压力PR，其为针对真空源20的参考操作状态ER的在不存在过滤器40的情况下的产生于气动回路30中的压力。应了解，此参考压力PR依据此参考操作状态ER变化。因此，参考压力PR依据涡轮机22的转速VR变化。控制单元60在接收到包括气动回路30中测量的压力P1的信号后，将此经测量压力P1与参考压力PR进行比较。此参考压力PR对应于针对真空源20的参考操作状态ER的在不存在过滤器40的情况下的气动回路30中的压力，且在此参考操作状态ER期间执行通过压力传感器51测量第一压力P1。因此，如果第一压力P1基本上等于参考压力PR，那么这意味着过滤器40在其支撑件41上不存在(或过滤器40经撕裂)或支撑件41(且因此过滤器40)不存在，但回路30的上游部分及回路30的下游部分连接到支撑件41应位于的位置。实际上，应注意，如果存在过滤器40，那么过滤器40上游的压力高于参考压力PR，这是因为过滤器40即使在不堵塞时也有助于阻止空气通过。因此，在P1基本上等于PR的情形中，控制单元60通知用户不存在过滤器40。“基本上相等”应理解成意味着压力在参考压力附近的受限区间内。举例来说，此区间为参考压力值的+/-1％或+/-2％或+/-5％或+/-10％。
在对于参考操作状态ER，支撑件41不存在且回路30的上游部分与回路30的下游部分不连接的特定情形中，经测量压力P1基本上等于大气压力。并且，在此状况下，控制单元60通知所述用户不存在过滤器40。
下文描述第一实施例的变型，其中检测装置50除第一压力传感器51外还包括第二压力传感器52。图3中说明此变型。第一压力传感器51在回路30上位于过滤器40的上游。第二压力传感器52在回路30上位于过滤器40的下游。其中第一传感器51位于支撑件41的上游且第二传感器52位于支撑件41的下游的配置使得有可能识别不存在支撑件41。举例来说，第一传感器51和第二传感器52位于支撑件41中，如图3中所说明。第一压力传感器51能够测量气动回路30中的在过滤器40上游的第一压力P1，且检测装置50能够在信号中将此测量值发送到控制单元60。并行地，例如同时地，第二压力传感器52能够测量气动回路30中的在过滤器40下游的第二压力P2，且检测装置50能够在信号中将此测量值发送到控制单元60。举例来说，第一压力P1的测量值和第二压力P2的测量值在同一信号中发送。控制单元60在接收到此信号或这些信号后，能够比较第一压力P1与第二压力P2。如果第一压力P1基本上等于第二压力P2，那么这意味着过滤器40不存在于其支撑件41上(或过滤器40经撕裂)或支撑件41(且因此过滤器40)不存在，但回路30的上游部分和回路30的下游部分连接到支撑件41应位于的位置。实际上，应注意，如果存在过滤器40，那么过滤器40上游的压力大于过滤器40下游的压力。因此，在P1基本上等于P2的情形中，控制单元60通知用户不存在过滤器40。
在捕获系统的操作期间，支撑件41不存在且回路30的上游部分与回路30的下游部分不连接的特定情形中，经测量压力P1基本上等于大气压力。并且，在此状况下，控制单元60通知所述用户不存在过滤器40。
下文参考图4和5描述用于检测过滤器40的检测装置50的第二实施例。
检测装置50包括接触检测器53。在图4中所说明的第一变型中，此接触检测器53安装在支撑件41上，使得当过滤器40放置在支撑件41中(或上)时，过滤器40与接触检测器53物理接触。此物理接触是例如通过过滤器40接触作为接触检测器53的一部分的元件来实现。举例来说，此元件是带回位(弹簧加载)的可伸缩的接触器，其中缩回移动产生信号。替代地，此物理接触是例如通过安装在接触检测器53上(或在过滤器40上)的凸形元件与安装在过滤器40上(或在接触检测器53上)的凹形元件之间的协作来实现。接触检测器53因此能够检测过滤器40与支撑件41之间的接触，且因此，能够检测过滤器40存在于支撑件41中(或上)。当过滤器40与支撑件41之间不存在接触时，这意味过滤器40不存在于支撑件41上，检测装置50将信号发送到控制单元60。举例来说，只要过滤器40不存在于支撑件41上，那么此信号以规则间隔发送。控制单元60在接收到此信号后通知用户不存在过滤器40。
在图5中所说明的第二变型中，接触检测器53安装在回路30上在支撑件41的上游或下游，使得当支撑件41放置在回路30上时，支撑件41与接触检测器53物理接触。此物理接触是例如通过支撑件41接触作为接触检测器53的一部分的元件来实现。替代地，此物理接触是例如通过安装在接触检测器53上(或在支撑件41上)的凸形元件与安装在支撑件41上(或在接触检测器53上)的凹形元件之间的接合来实现。当支撑件41与管30之间不存在接触时，这意味支撑件41不安装在管30上(且因此过滤器40不存在)，检测装置50将信号发送到控制单元60。举例来说，只要支撑件41不存在于管30上，那么此信号以规则间隔发送。控制单元60在接收到此信号后通知用户不存在过滤器40。
下文参考图6和7描述用于检测过滤器40的检测装置50的第三实施例。
检测装置50包括无接触检测器54和由过滤器40或支撑件41携载的标识符(标签)42。无接触检测器54能够在围绕此检测器54的特定体积V0内检测标识符42的存在。此检测例如运用RFID技术来实行。RFID技术对标识符由检测器远程供电的那些技术进行分组。无接触检测器54固定成接近支撑件41，这意味标识符42(不论是由过滤器40还是由支撑件41所携载)位于围绕无接触检测器54的体积V0内。
在图6中所说明的第一变型中，无接触检测器54在支撑件41的上游或下游固定到管30，且标识符42由支撑件41携载。因此，当支撑件41安装在管30上时，无接触检测器54定位成与标识符42相距距离D1，且无接触检测器54经校准，使得如果自身与标识符42之间的距离大于距离D1，这意味如果支撑件41(且因此过滤器40)不存在于管30上，那么检测不到标识符42。在此状况下，检测装置50将信号发送到控制单元60。举例来说，只要支撑件41不存在于管30上，那么此信号以规则间隔发送。控制单元60在接收到此信号后通知用户不存在过滤器40。在此变型中，只要无接触检测器54定位成与标识符42相距距离D1，那么标识符42可由过滤器40携载。
在图7中所说明的第二变型中，无接触检测器54固定在支撑件41上(例如，其在支撑件41为外壳时放置在外壳内)，且标识符42由过滤器40携载，使得当过滤器40安装在支撑件41上时，无接触检测器54定位成与标识符42相距距离D2。无接触检测器54经校准，使得如果自身与标识符42之间的距离大于距离D2，这意味如果过滤器40不存在于支撑件41上，那么检测不到标识符42。在此状况下，检测装置50将信号发送到控制单元60。举例来说，只要过滤器40不存在于支撑件41上，那么此信号以规则间隔发送。控制单元60在接收到此信号后通知用户不存在过滤器40。
上文所描述的各种实施例可单独使用或以两个或多于两个的组合来使用。
在某些实施例中，尤其在上文所描述的具有安装在支撑件41上的过滤器40与接触检测器53之间的凸-凹接合的第三实施例中，支撑件41例如能够仅接收特定类型的过滤器40(其凸形(或凹形)元件能够与接触检测器53的凹形(或凸形)元件接合的过滤器40)。因此，可确保仅特定过滤器40(例如，具有给定质量或品牌)安装在支撑件41上。类似地，在安装在管30上的支撑件41与接触检测器53之间的凸-凹接合的状况下，管30例如仅能够接收特定类型的支撑件41。因此，可确保仅携载特定过滤器40(例如具有给定质量或品牌)的特定支撑件41安装在管30上。
在第四实施例中，对于任一过滤器40或支撑件41，标识符42可为相同的，在此状况下，此标识符42仅用以确定过滤器40是存在还是不存在于回路30上。替代地，对于每一过滤器40(或每一支撑件41)或对于每一类型的过滤器40(或每一类型的支撑件41)，标识符42可为不同的(经由其含有的代码)。在后一状况下，无接触检测器54可经配置以仅检测对应于特定类型的过滤器40(或携载此类型的过滤器40的支撑件41)的标识符42，这使得有可能确保仅此类型的过滤器40安装在管30上。
本发明还涉及在用于从摩擦制动系统10捕获制动颗粒的系统1中检测过滤器40不存在的方法。如上文所描述，此捕获系统1包括真空源20、将摩擦制动系统10连接到真空源20的气动回路30，及位于气动回路30上且安装在支撑件41上的过滤器40。所述方法包括以下步骤：
(a)提供是捕获系统1的一部分的控制单元60和用于检测所述过滤器40的检测装置50；
(b)检测装置50将至少一个信号发送到控制单元60；
(c)基于此信号，控制单元60识别气动回路30上不存在过滤器40，且通知用户过滤器40不存在。

Claims (9)

1.用于从摩擦制动系统(10)捕获制动颗粒的系统(1)，其包括真空源(20)、将所述摩擦制动系统(10)连接到所述真空源(20)的气动回路(30)，以及位于所述气动回路(30)上且安装在支撑件(41)上的过滤器(40)，所述系统的特征在于，所述捕获系统(1)包括控制单元(60)和用于所述过滤器(40)的检测装置(50)，所述检测装置能够将至少一个信号发送到所述控制单元(60)，所述控制单元(60)能够基于此信号来识别所述气动回路(30)上不存在所述过滤器(40)且向用户通知所述过滤器(40)不存在。
2.根据权利要求1所述的捕获系统(1)，其特征在于，所述检测装置(50)包括压力传感器(51)，其位于所述气动回路(30)上的在所述过滤器(40)上游，所述压力传感器(51)能够在信号中将所述气动回路(30)中的在所述过滤器(40)上游的压力P1的测量值发送到所述控制单元(60)，所述控制单元(60)在接收到所述信号后能够比较经测量压力P1与参考压力PR，所述参考压力是在所述压力传感器(51)测量压力P1期间针对所述真空源(20)的参考操作状态ER在不存在过滤器(40)的情况下的气动回路(30)中的压力，所述控制单元(60)能够在经测量压力P1基本上等于所述参考压力PR或基本上等于大气压力时向用户通知所述气动回路(30)上不存在所述过滤器(40)。
3.根据权利要求1所述的捕获系统(1)，其特征在于，所述检测装置(50)包括：第一压力传感器(51)，其位于所述气动回路(30)上在所述过滤器(40)上游，所述压力传感器(51)能够在信号中将所述气动回路(30)中的在所述过滤器(40)上游的第一压力P1的测量值发送到所述控制单元(60)；及第二压力传感器(52)，其位于所述气动回路(30)上在所述过滤器(40)下游，且能够在信号中将所述气动回路(30)中的在所述过滤器(40)下游的第二压力P2的测量值发送到所述控制单元(60)，所述控制单元(60)在接收到所述至少一个信号后能够比较所述第一经测量压力P1与所述第二经测量压力P2，所述控制单元(60)能够在所述第一经测量压力P1与所述第二经测量压力P2基本上相等时或在所述第一经测量压力P1基本上等于所述大气压力时向用户通知在所述气动回路(30)上不存在所述过滤器(40)。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的捕获系统(1)，其特征在于，所述检测装置(50)包括接触检测器(53)，所述接触检测器能够检测所述过滤器(40)与所述支撑件(41)之间的接触，所述接触检测器(53)能够在所述过滤器(40)与所述支撑件(41)之间不存在接触时将信号发送到所述控制单元(60)，所述控制单元(60)在接收到所述信号后能够向用户通知所述过滤器(40)不存在。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的捕获系统(1)，其特征在于，所述检测装置(50)包括接触检测器(53)，所述接触检测器能够检测所述支撑件(41)与所述回路(30)之间的接触，所述接触检测器(53)能够在所述支撑件(41)与所述回路(30)之间不存在接触时将信号发送到所述控制单元(60)，所述控制单元(60)在接收到所述信号后能够向用户通知所述过滤器(40)不存在。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的捕获系统(1)，其特征在于，所述检测装置(50)包括：标识符(42)，其由所述过滤器(40)或所述支撑件(41)携载；及无接触检测器(54)，其固定成接近所述支撑件(41)且能够检测所述标识符(42)的存在，所述无接触检测器(54)能够在所述标识符(42)未由所述无接触检测器(43)检测到时将信号发送到所述控制单元(60)，所述控制单元(60)在接收到所述信号后能够向用户通知所述过滤器(40)不存在。
7.根据权利要求6所述的捕获系统(1)，其特征在于，所述标识符(42)由所述支撑件(41)携载，且所述无接触检测器(54)固定到所述管(30)。
8.根据权利要求6所述的捕获系统(1)，其特征在于，所述标识符(42)由所述过滤器(40)携载，且所述无接触检测器(54)固定到所述支撑件(41)。
9.在用于从摩擦制动系统(10)捕获制动颗粒的系统(1)中检测过滤器(40)不存在的方法，此捕获系统(1)包括真空源(20)、将所述摩擦制动系统(10)连接到所述真空源(20)的气动回路(30)及位于所述气动回路(30)上且安装在支撑件(41)上的过滤器(40)，所述方法的特征在于，其包括以下步骤：
(a)提供形成所述捕获系统(1)的一部分的控制单元(60)和用于所述过滤器(40)的检测装置(50)；
(b)所述检测装置(50)将至少一个信号发送到所述控制单元(60)；
(c)基于所述信号，所述控制单元(60)识别所述气动回路(30)上不存在所述过滤器(40)，且向用户通知所述过滤器(40)不存在。
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