DE10045370A1 - Hubkolbenmaschine - Google Patents
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Abstract
Eine Hubkolbenmaschine mit gleitgelagertem Kurbeltrieb weist ein Betriebsparameter der Gleitlager (3, 8) des Kurbeltriebs über zumindest einen mit einer Auswerteeinrichtung (19) in Verbindung stehenden Sensor (10-18) überwachende Überwachungseinrichtung auf. Zumindest ein Sensor (10-18) ist in der Nähe eines sich im Betrieb gegenüber dem Maschinengehäuse (4) bewegenden Teils des Kurbeltriebs angeordnet. Die Verbindung des Sensors (10-18) mit der Auswerteeinrichtung (19) ist zumindest zum Teil über die Kurbelwelle (1) geführt. Es ergibt sich damit eine sehr einfache und wirkungsvolle Überwachungsmöglichkeit für die Gleitlager (3, 8) des Kurbeltriebs und für weitere maschinenspezifische Kenngrößen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine mit gleitgelagertem Kurbeltrieb und
mit einer Betriebsparameter der Gleitlager des Kurbeltriebs über zumindest einen mit einer
Auswerteeinrichtung in Verbindung stehenden Sensor überwachenden Überwachungsein
richtung.
Der Kurbeltrieb und insbesonders die Kurbelwelle mit Pleueln und zugehörigen La
gern ist das mechanische Zentrum einer Hubkolbenmaschine, wie z. B. einer Verbrennungs
kraftmaschine oder eines Kompressors. An ihr und ihren Haupt- und Pleuellagern werden die
erzeugten Kräfte aller Zylinder wirksam und addieren sich zur gesamten abgegebenen Lei
stung. Deshalb hat eine diagnostische Überwachung in diesem Bereich eine besonders hohe
Bedeutung. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich anbahnendes
Fehlverhalten einzelner, voneinander getrennt angeordneter Lager und Zylinder hier relativ
konzentriert in einem Bereich erkannt werden kann.
Es ist bekannt, daß Lagerschäden unterschiedlicher Ursache an der einsetzenden
und an Intensität zunehmenden akustischen Emission, insbesondere im hochfrequenten
Schall- bzw. Ultraschallbereich, erkannt werden können. Vgl. z. B.:
- - Acoustic Emission Testing (Nondestructive Testing Handbook; Vol. 5) Editors: Ronnie K. Miller, Paul McIntire. American Society for Nondestructive Testing, 1987.
- - A. Sturm, S. Kuhlemann: Diagnostik an Gleitpaarungen durch Schallemissionsanalyse, Maschinenbautechnik Berling 34 (1985) 3, Seiten 129-132.
- - A. Sturm et al.: Verfahren und Anordnung zur Ursachenerkennung von Anstreiferschei nungen in Gleitlagern. DE 41 23 576 A1 & DE 40 28 559 A1, Prior.: 2.4.1990.
Für die Schallemissionsanalyse an Festkörperstrukturen werden üblicherweise Kör
perschallsensoren mit einem piezoelektrischen Meßelement eingesetzt. Aber auch z. B. resi
stive, kapazitive, induktive, piezomagnetische oder optische Körperschallsensoren können
verwendet werden. Dabei ist zwischen "aktiven" Sensoren, die keine Hilfsenergie benötigen,
und "passiven" Sensoren, die mit z. B. elektrischem Strom oder mit Anregungslicht versorgt
werden müssen, zu unterscheiden. Die Sensoren sind im Allgemeinen für die Montage an
Strukturoberflächen und für den Empfang der von der Struktur übertragenen und an die
Oberfläche gelangenden Körperschallsignale konstruiert. Dabei gibt es Unterschiede in der
Richtcharakteristik und in der modalen Empfindlichkeit. Beispielsweise kann ein Sensor aus
gelegt sein, bevorzugt die radial oder axial ankommenden Schallwellen mit einer longitudina
len oder in einer oder der anderen Richtung transversalen Polarisation zu detektieren.
Fehler im Einzelzylinderverhalten einer Brennkraftmaschine, wie z. B. Zündaussetzer,
Klopfen oder Unterschiede zu den übrigen Zylindern können mit Hilfe der üblichen Indizier
technik aus den gemessenen Gasdrücken im Brennraum erkannt und für eine auch zylinder
individuelle Regelung und Überwachung herangezogen werden.
Nachteilig an bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist jedoch, daß die eingesetz
ten Überwachungssensoren im Allgemeinen außen an den in Ruhe befindlichen Strukturen
angebracht werden müssen und daher vom mechanischen Zentrum des Geschehens, näm
lich der Kurbelwelle mit ihren Lagern, weit entfernt sind. Daraus resultiert eine im allgemei
nen schlechte Aussagekraft für sich anbahnende Lagerschäden und für Fehler im Einzelzy
linderverhalten.
Die übliche Anbringung der Schallemissions-Sensoren außen an Teilen mit Körper
schallkontakt zu den in Ruhe befindlichen äußeren Lagerstrukturen, bewirkt durch lange
Schallwege - relativ zur Wellenlänge der hochfrequenten Schallereignisse - eine starke Si
gnalabschwächung und eine geringe örtliche Differenzierung der Schallquelle. Beides resul
tiert in einem ungünstigen Verhältnis der Stärke von Nutzsignal zu Untergrund- und Störsi
gnal und damit in einer geringen Aussagekraft der Überwachung.
Weiters können mit solchen Anordnungen nur die Hauptlager, nicht aber die Pleuel
lager überwacht werden. Die in den Pleuellagern generierten Schallsignale werden nämlich
auf ihrem Weg zu den Sensoren durch die komplexen Strukturen, Fügestellen und Schmier
ölfilme des Kurbeltriebs und des Gehäuses so geschwächt, daß sie praktisch nicht mehr
genutzt werden können.
Die Anwendung von Brennraumdruckaufnehmern für die Indizierung des Einzelzylin
derverhaltens leidet unter den extremen Beanspruchungen, denen diese Sensoren ausge
setzt sind. Zumindest die kostengünstigeren Varianten haben weiters eine für Überwa
chungsaufgaben im Allgemeinen nicht ausreichende Betriebssicherheit und Lebensdauer,
sodaß nach alternativen Lösungen gesucht werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, die angeführten Nachteile der bekannten Anordnungen
der eingangs genannten Art zu vermeiden und insbesondere eine hohe Aussagekraft der
Überwachung für sich anbahnende Schäden nicht nur der Haupt- sondern auch der Pleuel
lager sowie auch für das Leistungsverhalten der einzelnen Zylinder der Hubkolbenmaschine
zu ermöglichen.
Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Anordnung der eingangs ge
nannten Art dadurch erreicht, daß zumindest ein Sensor in der Nähe der (des) zu überwa
chenden Gleitlager(s) an einem sich im Betrieb gegenüber dem Maschinengehäuse bewe
genden Teil des Kurbeltriebes angeordnet und die Verbindung des Sensors mit der Auswer
teeinrichtung zumindest zum Teil über die Kurbelwelle geführt ist. Durch die beschriebene
Anordnung kann der Sensor in entsprechende Nähe zum zu überwachenden Ereignis ge
bracht werden, sodaß dieses zuverlässig lokalisiert bzw. detektiert und ausgewertet werden
kann. Die Herausführung der Sensorsignale über die Kurbelwelle ermöglicht die vorteilhafte
Nutzung dieses mechanisch sehr stabilen Konstruktionselementes wobei beispielsweise
auch vorgesehen sein kann, daß einzelne Signalleitungen in den üblicherweise in der Kur
belwelle vorhandenen Schmiermittelbohrungen angeordnet sind. Insgesamt ergibt sich eine
sehr einfache Möglichkeit zur zuverlässigen Überwachung der Gleitlager bzw. auch ver
schiedener am Kurbeltrieb sich auswirkender Meßgrößen.
In weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Ein-
und/oder Ausspeisung der Sensorsignale in die und/oder aus der in bzw. an der Kurbelwelle
verlaufenden Verbindungsstrecke eine berührungslos und vorzugsweise ohne Hilfsenergie,
vorzugsweise kapazitiv, arbeitende Übertragungseinrichtung vorgesehen ist. Damit können
beispielsweise im Bereich des Pleuellagers am Pleuel bzw. dessen Lager selbst Sensoren
vorgesehen sein, die über eine beispielsweise kapazitive Übertragungseinrichtung entspre
chende Meßsignale in die Kurbelwelle übertragen, von wo sie beispielsweise über in den
Schmierölbohrungen verlaufende Signalleitungen nach außen, beispielsweise im Bereich
des Zahnkranzes am Schwungrad, geführt werden. Dort kann wiederum über eine berüh
rungslose Übertragungseinrichtung die Auskoppelung an die Überwachungseinrichtung er
folgen. Es kann damit eine laufende Überwachung, beispielsweise des Pleuellagers erfolgen,
wobei die entsprechenden Meßsignale quasi kontinuierlich nach außen übertragen werden
können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest ein Sensor
als Körperschallsensor für hochfrequente Schallwellen ausgebildet ist, was Vorteile im Zu
sammenhang mit der Überwachung sich anbahnender Lagerschäden bietet.
Zumindest ein Sensor kann nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Er
findung zur Aufnahme von niederfrequenten mechanischen Spannungen und Deformationen
ausgebildet und vorzugsweise am Pleuellager angeordnet sein, was über die damit mögli
chen Messungen der Pleuelbelastung die Bereitstellung eines Maßes für den Brennraum
druck im zugehörigen Zylinder und damit die Einzelzylinderbeurteilung einer Brennkraftma
schine ermöglicht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest ein Sensor
zur Aufnahme des niederfrequenten hydraulischen Schmieröldruckes an zumindest einem
der Gleitlager des Kurbeltriebes ausgebildet ist. Dies ermöglicht einerseits die Überwachung
des Schmieröldruckes und andererseits auch des Lagerspiels und damit der Abnützung.
Zumindest ein Sensor ist nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfin
dung als Kombinationssensor zur Aufnahme unterschiedlicher, einerseits niederfrequenter
und andererseits hochfrequenter Meßgrößen und zur gemeinsamen Übertragung der über
lagerten Signalteile an die Auswerteeinrichtung ausgebildet.
Besonders vorteilhaft kann der Überwachungssensor als Kombinationssensor für die
Ultraschallemission und für den am Lager vorhandenen Schmieröldruck ausgeführt werden.
Neben der Empfindlichkeit für den niederfrequenten Schmieröldruck und hochfrequente
Schallemission der benachbarten Lager kann dadurch besonders vorteilhaft eine zusätzliche
hohe Empfindlichkeit für eine z. B. kavitationsbedingte Schallemissionen des Schmieröls er
reicht werden.
Der hochfrequente Signalanteil repräsentiert den empfangenen Körperschall und der
niederfrequente Anteil eine weitere physikalische Meßgröße wobei die beiden Signalteile
einander überlagert sind und gemeinsam übertragen werden. Erst bei der Auswertung wer
den die beiden Signalteile frequenzmäßig separiert und weiter verarbeitet. Die niederfre
quente Meßgröße kann dabei beispielsweise die von der Pleuelstange über das Pleuellager
an die Kurbelwelle übertragenen Kräfte charakterisieren, sodaß aus dem Meßsignal unter
anderem Zündaussetzer, Klopfen und Abweichungen vom Verhalten der übrigen Zylinder
einer Brennkraftmaschine zylinderspezifisch erkannt werden können. Die niederfrequente
Meßgröße kann aber auch den am Lager vorhandenen Schmieröldruck charakterisieren,
sodaß aus dem Meßsignal Anzeichen für eine mangelhafte Schmierölversorgung und/oder
Schmierung erkannt werden können.
Nach einer anderen bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorge
sehen sein, daß zumindest ein Sensor in die Festkörperstruktur des Kurbeltriebs, vorzugs
weise im Bereich eines zu überwachenden Gleitlagers, einer Kurbelwange oder der Pleuel
stange, eingebettet ist. Infolge der relativ guten Schallübertragung in der kompakten Struktur
der Kurbelwelle wird ein in die Kurbelwelle eingebetteter Köperschallsensor dominante Si
gnale liefern, die von den nächstgelegenen Schallquellen stammen. Daher genügt unter Um
ständen ein Sensor für die Überwachung der angrenzenden Hauptlager und Pleuellager.
Durch eine korrelative Auswertung der Signale eines Sensors mit den Signalen zumindest
eines zweiten - etwa des nächstgelegenen, z. B. in der benachbarten Kurbelwange ange
brachten - Sensors, kann die Schallquelle dann lokalisiert werden. Auf diese Art kann somit
unterschieden werden, von welchem Lager die erkannten Signale herrühren, womit bei einer
ausreichenden Qualität der Schallübertragung in der Kurbelwelle in vorteilhafter Weise einige
Sensoren und damit Kosten eingespart werden können.
Damit gibt es praktisch keine herausragenden zusätzlichen Teile am Kurbeltrieb. Der
Sensor ist allseits vom Meßobjekt und seiner Temperatur umgeben und daher in hohem Ma
ße geschützt. Außerdem kann er optimal an seine Meßaufgabe angepaßt werden. Im Falle
eines Körperschallsensors kann beispielsweise eine hohe Sensitivität und Selektivität auf die
im Inneren der Struktur vorhandenen longitudinal und transversal gerichteten Schallwellen
erreicht werden. Außerdem kann die Bauart des Sensors und die Art seiner Anbringung vor
teilhaft für eine bestimmte Richtcharakteristik und Modenempfindlichkeit ausgelegt werden,
sodaß für einen gewählten Anbringungsort und für die interessierenden Orte der Ultraschall
emission eine optimale Nutzungsempfindlichkeit und Störsignalunterdrückung erreicht wer
den können.
Im letztgenannten Zusammenhang besonders vorteilhaft ist eine weitere Ausgestal
tung, gemäß welcher der Sensor als Verschlußstopfen für eine an der Kurbelwange nach
außen geführte Bohrung zur Schmierölversorgung der Gleitlager ausgebildet ist. Dies ermög
licht eine einfache Ausgestaltung und Anbringung des Überwachungssensors.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest ein
Sensor als Temperatursensor ausgebildet ist, womit sowohl niedrig als auch bedarfsweise
zeitlich höher aufgelöste Temperaturüberwachungen der Lager möglich sind.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
am Sensor oder zumindest in der Nähe der Anbringung des Sensors am Kurbeltrieb elektri
sche bzw. elektronische Komponenten zur zumindest teilweisen Signalbe- bzw. verarbeitung
vorgesehen und einerseits mit dem Sensor und andererseits mit der Auswerte- bzw. Über
wachungseinrichtung verbunden sind. Damit kann zumindest ein Teil der Signalverarbeitung
mit den bekannten diesbezüglichen Vorteilen in unmittelbarer Sensornähe erfolgen, womit
die weitere Signalherausleitung wesentlich einfacher bzw. unkritischer wird. So kann bei
spielsweise auch eine in den Sensor selbst integrierte elektrische Filterschaltung zur Unter
drückung störender Frequenzkomponenten des Sensorsignals vorgesehen sein oder unmit
telbar bei einem Körperschallsensor eine Hochpaßfilterung zur Unterdrückung von niederfre
quenten Signalkomponenten erfolgen. Andererseits kann bei einem Sensor für eine nieder
frequente Meßgröße vorweg eine Tiefpaßfilterung zur Unterdrückung von hochfrequenten
Signalkomponenten vorgenommen werden. Im Falle eines Kombinationssensors können
z. B. die hochfrequenten und die niederfrequenten Signale von getrennten Meßelementen vor
ihrer Zusammenführung in einem Fall hochpaß- und im anderen Fall tiefpaßgefiltert werden.
Vorzugweise können derartige elektrische Filterschaltungen nur passive Komponenten (Wi
derstände, Kondensatoren, Induktivitäten) enthalten, was keine zusätzliche Spannungsver
sorgung für diese Komponenten erfordert.
Für die Übertragung der überlagerten Signale mehrerer Sensoren kann in weiters
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine gemeinsame Verbindungsstrecke zur Auswer
teeinrichtung vorgesehen sein, falls nur eine allgemeine Überwachung und keine diagnosti
sche Zuordnung der Signale zum signalabgebenden Sensor erforderlich ist.
Die Sensoren selbst können in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung elektrisch
aktive, vorzugsweise piezoelektrische, Meßelemente enthalten, womit die verschiedensten
Meßaufgaben zuverlässig und präzise erfüllt werden können, da derartige Sensoren auch
relativ unempfindlich gegenüber hohen Temperaturen, Vibrationen und ähnlichen Betriebs
bedingungen sind.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausschnittes aus einer erfindungsgemäß ausgebildeten Hubkolbenmaschine
mit gleitgelagertem Kurbeltrieb näher erläutert.
Dargestellt ist nur der linke Bereich einer mehrzylindrigen Hubkolbenmaschine, deren
Kurbelwelle 1 in als Gleitlager 2 ausgebildeten Hauptlagern 3 (von denen nur die linken bei
den dargestellt sind) gelagert ist. Der in der Darstellung obere Teil der Gleitlager 2 ist an La
gerwänden 4 des nicht weiter dargestellten Maschinen- oder Kurbelgehäuses bzw. Zylinder
blocks angeordnet - die unteren Teile sind mit üblicherweise abnehmbar aufgeschraubten
Lagerbügeln 5 verbunden. Zwischen den Kurbelwangen 6 mit Gegengewichten 7 sind Pleu
ellager 8 für nur angedeutete Pleuelstangen 9 vorgesehen, wobei die Pleuellager 8 selbst
wiederum ähnlich wie bei den Hauptlagern 3 beschrieben geteilt ausgeführt sind.
Nur schematisch dargestellt sind eine Reihe von Sensoren (10 bis 18) jeweils in der
Nähe der zu überwachenden Gleitlager 2, 3, 8 an sich gegenüber dem hier durch die Lager
wände 4 repräsentierten Maschinengehäuse bewegenden Teilen des Kurbeltriebs, deren
Verbindung mit einer nur angedeuteten, außen liegenden Auswerteeinrichtung 19 zumindest
zum Teil über die Kurbelwelle 1 geführt ist.
Der Sensor 10 im Bereich des linken Pleuellagers 8 ist über eine Übertragungsein
richtung 20 beispielsweise kapazitiv mittels zweier konzentrischer Zylinderflächen oder eines
entsprechenden Voll-Zylinders und eines zugeordneten Teil-Zylinders mit der weiter in der
Kurbelwelle 1 (beispielsweise in der Ölbohrung 29) verlaufenden Verbindungsleitung 21 ver
bunden, welche dann links mit einer Signalaufbereitungs- und Verstärkungseinheit 22, 23
verbunden ist. Diese Einheit 22, 23 kann dann über eine wiederum nur angedeutete drahtlo
se Übertragungseinrichtung 24 (z. B. passiv, kapazitiv oder aktiv durch Funk) mit der Auswer
teeinrichtung 19 in Verbindung stehen.
Der Sensor 11 kann beispielsweise nach einer Änderung der Pleuelform um den
Platz für die Signalübertragung mittels der Übertragungseinrichtung 25 zu bekommen an
anderer Stelle als der Sensor 10 am Pleuellager angeordnet werden. Die weitere Signallei
tung bzw. Herausleitung erfolgt wiederum ähnlich wie zum Sensor 10 beschrieben.
Der Sensor 12 auf der Kurbelwellenseite des Pleuellagers benötigt keine berührungs
lose Übertragung und kann unmittelbar beispielsweise über die Schmierölbohrung 29 bzw.
eine darin verlaufende Verbindungsleitung 21 nach außen kontaktiert sein.
Ähnliches gilt auch für den Sensor 13, der hier im Bereich einer Verschlußschraube
der Ölbohrung 29 oder in dieser selbst eingesetzt ist. Die Sensoren 14 und 15 sind wiederum
ähnlich wie die oben beschriebenen Sensoren 10 und 11 auf der Pleuelseite des Pleuella
gers angeordnet und müssen somit wiederum berührungslos ihre Signale in die Kurbelwelle
und von dort beispielsweise wiederum über die Verbindungsleitung 21 übertragen.
Der Sensor 16 auf der Kurbelwellenseite des rechten Hauptlagers 3 kann ähnlich wie
zu den Sensoren 12 und 13 beschrieben, direkt über die Verbindungsleitung 21 kontaktiert
werden.
Der Sensor 17 in der Pleuelstange (bzw. auch weitere über die Leitung 26 im Bereich
des nicht dargestellten Pleuelauges bedarfsweise vorgesehene Sensoren) ist über eine Ver
bindungsleitung 27 mit einer berührungslosen Übertragungseinrichtung 28 verbunden, wel
che beispielsweise mittels ebener Ringflächen, Kammstrukturen oder dergleichen eine pas
sive oder aktive Signalübertragung in die Kurbelwelle und von dort über die Verbindungslei
tung 21 nach außen ermöglicht.
Der Sensor 18 ist wiederum ähnlich wie der Sensor 13 im Bereich einer Verschluß
schraube der Schmierölleitung 29 in der Kurbelwelle oder in dieser Verschlußschraube
selbst eingesetzt und kann über in oder parallel zu den Ölbohrungen verlaufende Verbin
dungsleitungen 21 nach außen verbunden werden.
Abgesehen von der dargestellten und besprochenen beispielhaften Ausführung könn
ten natürlich auch nur einzelne der Sensoren oder aber noch wesentlich mehr davon vorge
sehen und entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten kontaktiert bzw. mit der Signalaufbe
reitungs- und Verstärkungseinheit 22, 23 bzw. der Auswerteeinrichtung 19 verbunden sein.
Auch könnten abweichend von der dargestellten Ausführung zumindest einzelne der Senso
ren unmittelbar zugeordnete bzw. benachbarte Signalaufbereitungseinrichtungen oder der
gleichen besitzen. Weiters ist darauf hinzuweisen, daß es sowohl möglich ist, einzelne oder
alle der Sensoren über eine gemeinsame Verbindungsleitung zu kontaktieren, als auch ein
zelne oder alle Sensoren mit separaten, derartigen Verbindungsleitungen mit der Auswerte
einrichtung zu verbinden. Die Bauweise bzw. das Arbeitsprinzip der einzelnen Sensoren ist
in weiten Grenzen frei wählbar bzw. an die jeweiligen Anforderungen anpaßbar. Insgesamt
ergibt sich eine sehr einfach und zuverlässige Überwachungsmöglichkeit für die Funktion der
Gleitlager des Kurbeltriebes bzw. auch weiterer maschinenspezifischer Größen.
Claims (13)
1. Hubkolbenmaschine mit gleitgelagertem Kurbeltrieb und mit einer Betriebsparameter
der Gleitlager (3, 8) des Kurbeltriebs über zumindest einen mit einer Auswerteeinrich
tung (19) in Verbindung stehenden Sensor (10-18) überwachenden Überwa
chungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sensor (10
-18) in der Nähe der (des) zu überwachenden Gleitlager(s) (3, 8) an einem sich im
Betrieb gegenüber dem Maschinengehäuse (4) bewegenden Teil des Kurbeltriebes
angeordnet und die Verbindung des Sensors (10-18) mit der Auswerteeinrichtung
(19) zumindest zum Teil über die Kurbelwelle (1) geführt ist.
2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ein-
und/oder Ausspeisung der Sensorsignale in die und/oder aus der in bzw. an der Kur
belwelle (1) verlaufenden Verbindungsstrecke (21) eine berührungslos und vorzugs
weise ohne Hilfsenergie, vorzugsweise kapazitiv, arbeitende Übertragungseinrichtung
(20, 25, 28) vorgesehen ist.
3. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumin
dest ein Sensor (10-18) als Körperschallsensor für hochfrequente Schallwellen
ausgebildet ist.
4. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Sensor (10-18) zur Aufnahme von niederfrequenten mechani
schen Spannungen und Deformationen ausgebildet und vorzugsweise am Pleuella
ger (8) angeordnet ist.
5. Hubkolbenmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest ein Sensor (10-18) zur Aufnahme des niederfrequen
ten hydraulischen Schmieröldruckes an zumindest einem der Gleitlager (3, 8) des
Kurbeltriebes ausgebildet ist.
6. Hubkolbenmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest ein Sensor (10-18) als Kombinationssensor zur Auf
nahme unterschiedlicher, einerseits niederfrequenter und andererseits hochfrequen
ter, Meßgrößen und zur gemeinsamen Übertragung der überlagerten Signalteile an
die Auswerteeinrichtung (19) ausgebildet ist.
7. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kombinati
onssensor (10-18) einerseits zur Aufnahme von hochfrequenten Ultraschall-
Emissionen der Gleitlager (3, 8) und andererseits von niederfrequenten, vom jeweili
gen Gleitlager (3, 8) übertragenen Kräften bzw. herrschenden Schmieröldrücken,
ausgebildet ist.
8. Hubkolbenmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest ein Sensor (10-18) in die Festkörperstruktur des Kur
beltriebes, vorzugsweise im Bereich eines zu überwachenden Gleitlagers (3, 8), einer
Kurbelwange (6) oder der Pleuelstange (9), eingebettet ist.
9. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (13,
18) als Verschlußstopfen für eine an der Kurbelwange (6) nach außen geführte Boh
rung (29) zur Schmierölversorgung der Gleitlager (3, 8) ausgebildet ist.
10. Hubkolbenmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest ein Sensor (10-18) als Temperatursensor ausgebildet
ist.
11. Hubkolbenmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß am Sensor (10-18) oder zumindest in der Nähe der Anbrin
gung des Sensors (10-18) am Kurbeltrieb elektrische bzw. elektronische Kompo
nenten zur zumindest teilweisen Signalbe- bzw. verarbeitung vorgesehen und einer
seits mit dem Sensor (10-18) und andererseits mit der Auswerte- bzw. Überwa
chungseinrichtung (19) verbunden sind.
12. Hubkolbenmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Übertragung der überlagerten Signale mehrerer Senso
ren (10-18) eine gemeinsame Verbindungsstrecke (21) zur Auswerteeinrichtung
(19) vorgesehen ist.
13. Hubkolbenmaschine nach einem oder mehreren der Anpsrüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoren (10-18) elektrisch aktive, vorzugsweise piezo
elektrische, Meßelemente enthalten.
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE10045370B4 DE10045370B4 (de) | 2009-07-02 |
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