DE102009016963A1 - Lubricant i.e. cylinder oil, flow rate measuring system for two-stroke large engine, has logic unit calculating flow rate of lubricant volume delivered during reaching preset filling level of storage tanks in required time - Google Patents

Lubricant i.e. cylinder oil, flow rate measuring system for two-stroke large engine, has logic unit calculating flow rate of lubricant volume delivered during reaching preset filling level of storage tanks in required time Download PDF

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Abstract

The system (10) has storage tanks (30, 40) connected with a lubricant supplying line (20) and a lubricant discharging line (50). Actuating devices (60, 70) e.g. 3/2 path distributing valves, are arranged in the lines for supplying lubricant into one of the tanks and/or for discharging the lubricant from the tanks. A controller acts on the actuating devices, and selectively fills and empties the tanks. A logic unit calculates a flow rate of lubricant volume delivered during reaching a preset filling level of the storage tanks in required time.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchflussmessung von Schmierstoffen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung mit der der Durchfluss des für den Betrieb von 2-Takt-Großmotoren benötigten Zylinderöls gemessen werden kann.The The invention relates to a device for flow measurement of lubricants. The invention particularly relates to a device with the Flow of for the operation of 2-stroke large engines required cylinder oil can be measured.

Herkömmlich wird der Durchfluss von Schmierstoffen entweder direkt durch in den Volumenstrom des dem Motor zugeführten Schmierstoffs eingebrachte Sensoren oder berührungslos, z. B. durch Ultraschallsensoren, gemessen. Beide Verfahren weisen aber insbesondere bei mit niedrigen Durchflussgeschwindigkeiten zugeführten Schmierstoffen Nachteile auf: die direkte Messung erhöht den Leitungswiderstand aufgrund des in den Volumenstrom einge brachten Sensors, der zu einer weiteren Verringerung der Durchflussmenge des Schmierstoffs führt, wohingegen berührungslose Verfahren, z. B. mit Ultraschall, aufgrund Ihres Messprinzips regelmäßig nur bei hohen, nicht aber bei niedrigen Durchflussgeschwindigkeiten angewendet werden können.Conventionally the flow of lubricants either directly through in the flow of the motor supplied Lubricant introduced sensors or non-contact, z. B. by ultrasonic sensors, measured. Both methods have but especially at low flow rates supplied Lubricants disadvantages: the direct measurement increases the line resistance due to the volume flow into the introduced sensor, which leads to a further reduction in the flow rate of the lubricant, whereas contactless Method, for. B. with ultrasound, due to your measuring principle regularly only at high, but not at low flow rates can be applied.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Durchflussmessung von Schmierstoffen, insbesondere zur Messung des Durchflusses von für den Betrieb von 2-Takt-Großmotoren benötigtem Zylinderöl, bereitzustellen, dass auch bei niedrigen Durchflussgeschwindigkeiten angewendet werden kann, ohne dass die Durchflussgeschwindigkeit beeinträchtigt ist.task The invention is therefore a method for flow measurement of lubricants, in particular for measuring the flow of for the Operation of 2-stroke large engines benötigtem Cylinder oil, provide that even at low flow rates can be applied without affecting the flow rate impaired is.

Die Aufgabe wird durch die Anlage mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.The The object is achieved by the system with the features of claim 1. The under claims give advantageous embodiments of the invention again.

Grundgedanke der Erfindung ist es, in einer beispielsweise einem 2-Takt-Motor Schmierstoff zuführenden Leitung wenigstens zwei Speichertanks zur Zwischenspeicherung für den Schmierstoff vorzusehen, wobei eine kontinuierliche Schmierstoffweiterleitung durch eine Steuerung dadurch gewährleistet ist, dass die Speichertanks wechselseitig befüllt und entleert werden. Ist ein Speichertank leer wird also auf den anderen Speichertank umgeschaltet, aus dem dann Schmierstoff bereitgestellt wird, ohne dass der Schmiermittelfluss unterbrochen ist.basic idea The invention is, for example, in a 2-stroke engine Lubricant feeding Line at least two storage tanks for intermediate storage for the lubricant provide, with a continuous lubricant transfer guaranteed by a control is that the storage tanks are alternately filled and emptied. is a storage tank is empty so switched to the other storage tank, off then lubricant is provided without the lubricant flow is interrupted.

Die Durchflussmessung erfolgt durch eine Logik, die die Volumendurchflussrate aus dem bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstands aus einem Speichertank abgegebenen Schmierstoffvolumens in der dafür benötigten Zeit berechnet. Die Frequenz der Bestimmung der Durchflussrate wird also durch das Volumen der Speichertanks bzw. des vorbestimmten Füllstands vorgegeben: eine höhere Messfrequenz wird bei kleineren Speichertankvolumen erhalten.The Flow measurement is done by a logic that measures the volume flow rate from when reaching a predetermined level from a storage tank calculated lubricant volume in the time required for it. The Frequency of determining the flow rate is thus determined by the volume the storage tank or the predetermined level specified: a higher measurement frequency is obtained at smaller storage tank volumes.

Der Vorteil dieses Aufbaus ist, dass insbesondere bei niedrigen Durchflussraten keine Beeinträchtigung des Durchflusses durch die Durchflussmessung erfolgt, wobei auch bei Störungen des Systems maximale Betriebssicherheit gewährleistet bleibt.Of the Advantage of this construction is that, especially at low flow rates no impairment the flow through the flow measurement takes place, as well in case of disturbances the system ensures maximum operational safety.

Die Erfindung wird anhand eines in der einzigen 1 schematisch dargestellten Beispiels näher erläutert:The invention is based on one in the single 1 schematically illustrated example:

1 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäß ausgestalteten Anlage zur Bestimmung der Durchflussmenge von Schmierstoffen. Die Anlage 10 besteht eingangsseitig aus einer der Anlage 10 (beispielsweise aus einem nicht dargestellten Tank) Schmierstoff zuführenden Leitung 20. 1 shows the schematic structure of an inventively designed system for determining the flow rate of lubricants. The attachment 10 exists on the input side of one of the system 10 (For example, from a tank, not shown) lubricant supply line 20 ,

Die Schmierstoff zuführende Leitung 20 ist mit wenigstens zwei (Zwischen-)Speichertanks 30, 40 verbunden, wobei die Schmierstoff zuführende Leitung 20 zur Verteilung des Schmierstoffs auf die Speichertanks 30, 40 eine Stelleinrichtung 60, im gezeigten Beispiel ein 3/2-Wege-Ventil, aufweist. Es ist also immer gewährleistet, dass einer der Speichertanks 30, 40 mit Schmierstoff befüllt werden kann.The lubricant feeding pipe 20 is with at least two (intermediate) storage tanks 30 . 40 connected, wherein the lubricant supplying line 20 for the distribution of the lubricant on the storage tanks 30 . 40 an adjusting device 60 , In the example shown, a 3/2-way valve has. So it is always guaranteed that one of the storage tanks 30 . 40 can be filled with lubricant.

Die Speichertanks 30, 40 sind wiederum mit einer aus der Anlage 10 Schmierstoff abführenden Leitung 50 verbunden, wobei die Schmierstoff abführende Leitung 50 eine Stelleinrichtung 70, im gezeigten Beispiel ein 3/2-Wege-Ventil, aufweist, die gewährleistet, dass der Schmierstoff immer aus einem der Speichertanks 30, 40 aus der Anlage 10 abgeführt und damit beispielsweise einem Motor zugeführt werden kann.The storage tanks 30 . 40 are in turn with one from the plant 10 Lubricant laxative pipe 50 connected, wherein the lubricant laxative line 50 an adjusting device 70 In the example shown, a 3/2-way valve, which ensures that the lubricant always from one of the storage tanks 30 . 40 from the plant 10 removed and thus for example can be supplied to a motor.

Erfindungsgemäß ist auch eine (nicht dargestellte) Steuerung vorgesehen, die derart auf die Stelleinrichtungen wirken, dass die Speichertanks 30, 40 wechselseitig befüllt und entleert werden. Wurde beispielsweise der in 1 auf der linken Seite dargestellte Speichertank 30 bis zu einem vorbestimmten Füllstand entleert, wird die in der Schmierstoff abführenden Leitung 50 angeordnete Stelleinrichtung 70 so eingestellt, dass möglichst ohne messbare Unterbrechung auf den rechts angeordneten Speichertank 40 umgeschaltet und aus diesem Schmierstoff über die Schmierstoff abführende Leitung 50 abgeführt wird.According to the invention, a control (not shown) is also provided which acts on the adjusting devices such that the storage tanks 30 . 40 alternately filled and emptied. For example, was the in 1 on the left side shown storage tank 30 is emptied to a predetermined level, the laxative in the lubricant line 50 arranged adjusting device 70 adjusted so that as possible without measurable interruption on the right bank storage tank 40 switched and from this lubricant via the lubricant laxative line 50 is dissipated.

Gleichzeitig oder währenddessen wird die in der Schmierstoff zuführenden Leitung 20 angeordnete Stelleinrichtung 60 so eingestellt, dass nicht mehr der in 1 rechts dargestellte Speichertank 40 befüllt wird, sondern der bis zum vorbestimmten Füllstand entleerte links dargestellte Speichertank 30. Der links dargestellte Speichertank 30 wird dann nach Befüllung so lange vorgehalten, bis der rechts dargestellte Speichertank 40 bis zu einem vorbestimmten Füllstand entleert ist, wobei Befüllung und Entleerung entsprechend im Wechsel erfolgen.At the same time or during this time, the lubricant-supplying line becomes 20 arranged adjusting device 60 adjusted so that no longer the in 1 right illustrated storage tank 40 is filled, but the emptied to the predetermined level left tank shown 30 , The storage tank shown on the left 30 is then held after filling until the storage tank shown on the right 40 is emptied to a predetermined level, with filling and emptying take place accordingly in alternation.

Der vorbestimmte Füllstand in den Speichertanks 30, 40 wird mit den dem Fachmann bekannten Mitteln, beispielsweise Schwimmerschaltern oder elektronischen Sensoren, gemessen. Die Speichertanks 30, 40 weisen bevorzugt weitere Ventile zur Entlüftung auf, damit der Schmierstoff aus den Speichertanks 30, 40 ungehindert abfließen kann. Diese Entlüftungsventile werden so geschaltet, dass bei einem Befüllen der Speichertanks 30, 40 ein Überlauf verhindert wird.The predetermined level in the storage tanks 30 . 40 is measured by means known to those skilled in the art, for example float switches or electronic sensors. The storage tanks 30 . 40 preferably have further valves for venting, so that the lubricant from the storage tanks 30 . 40 can flow away unhindered. These vent valves are switched so that when filling the storage tanks 30 . 40 an overflow is prevented.

Die Anlage 10 kann bevorzugt in den Leitungen und/oder den Speichertanks 30, 40 angeordnete Sensoren zur Messung der Beschaffenheit des Schmiermittels aufweisen, z. B. der Temperatur, der Viskosität oder der Dichte des Schmiermittels. Bevorzugt weist die Anlage 10 daher einen Sensor zur Messung der Dichte des Schmierstoffs auf, wobei die Logik zum Berechnen der Massendurchflussrate aus der Dichte des Schmierstoffs und dem aus einem Speichertank 30, 40 abgegebenen Schmierstoffvolumen in der dafür benötigten Zeit eingerichtet ist.The attachment 10 may preferably be in the conduits and / or the storage tanks 30 . 40 arranged sensors for measuring the nature of the lubricant, for. As the temperature, viscosity or density of the lubricant. Preferably, the plant 10 Therefore, a sensor for measuring the density of the lubricant, wherein the logic for calculating the mass flow rate of the density of the lubricant and from a storage tank 30 . 40 delivered lubricant volume is set up in the time required for this.

Selbstverständlich können auch mehr als zwei Speichertanks 30, 40 vorgesehen sein, wobei immer wenigstens ein Speichertank zur Abgabe von Schmierstoff an die Schmierstoff abführende Leitung 50 eingerichtet ist. Die Befüllung der anderen Speichertanks erfolgt nach Bedarf, wobei gewährleistet sein muss, dass immer wenigstens ein voller Speichertank bereitgehalten wird, um einen kontinuierlichen Schmierstofffluss aufrechtzuerhalten.Of course, more than two storage tanks 30 . 40 be provided, with always at least one storage tank for dispensing lubricant to the lubricant laxative line 50 is set up. The filling of the other storage tanks takes place as needed, whereby it must be ensured that always at least one full storage tank is kept ready in order to maintain a continuous flow of lubricant.

Zur Verbesserung und Kontrolle der Messung können die Speichertanks 30, 40 unterschiedliche Volumina und/oder unterschiedliche vorbestimmte Füllstände aufweisen, bei denen umgeschaltet wird. Mit einer derart eingerichteten Kontrolle können die aus den einzelnen Speichertanks 30, 40 erhaltenen Durchflussmesswerte miteinander verglichen werden, wobei starke Abweichungen auf eine Störung der Anlage 10 hinweisen können.To improve and control the measurement, the storage tanks 30 . 40 have different volumes and / or different predetermined levels where is switched. With such a set up control can from the individual storage tanks 30 . 40 obtained flow measurements are compared with each other, with large deviations to a failure of the plant 10 can point out.

Bei Ausfall der Anlage 10 wegen einer Störung, z. B. einem Stromausfall, sind alle Komponenten so eingerichtet, dass diese in eine vorbestimmte Stellung schalten, die einen ungehinderten Schmiermittelfluss durch die Anlage oder über den Bypass ermöglichen.In case of failure of the system 10 because of a fault, z. As a power failure, all components are set so that they switch to a predetermined position that allow unimpeded flow of lubricant through the system or the bypass.

Die Speichertanks 30, 40 sind in Bezug auf die Schmierstoff zuführende Leitung 20 und die Schmierstoff abführende Leitung 50 derart angeordnet, dass der Durchfluss des Schmierstoffs durch die Anlage 10 schwerkraftgetrieben erfolgen kann. Derart eingerichtet können sehr langsame Durchflussraten erzielt und gemessen werden.The storage tanks 30 . 40 are in relation to the lubricant feeding pipe 20 and the lubricant laxative line 50 arranged so that the flow of lubricant through the plant 10 Gravity-driven can be done. Set up so very slow flow rates can be achieved and measured.

Aus Sicherheitsgründen ist schließlich bevorzugt eine ein Sperrventil 80 aufweisende Bypassleitung 90 vorgesehen, die die Schmierstoff zuführende Leitung 20 mit der Schmierstoff abführenden Leitung 50 verbindet und mit der die Durchleitung des Schmierstoffs durch die Speichertanks 30, 40 umgangen werden kann.For safety reasons, a stop valve is preferred 80 having bypass line 90 provided, the lubricant supplying line 20 with the lubricant laxative line 50 connects and with the passage of the lubricant through the storage tanks 30 . 40 can be bypassed.

Claims (8)

Anlage (10) zur Durchflussmessung von Schmierstoffen mit – einer der Anlage (10) Schmierstoff zuführenden Leitung (20), – zwei mit der Schmierstoff zuführenden Leitung (20) verbundenen Speichertanks (30, 40), – einer mit den Speichertanks (30, 40) verbundenen Schmierstoff abführenden Leitung (50), – je einer in der Schmierstoff zuführenden Leitung (20) und in der Schmierstoff abführenden Leitung (50) angeordneten Stelleinrichtung (60, 70) zum Zuführen von Schmierstoff in einen der Speichertanks (30, 40) bzw. Abführen von Schmierstoff aus einem der Speichertanks (30, 40), – einer auf die Stelleinrichtungen (60, 70) wirkende Steuerung zum wechselseitigen Befüllen und Entleeren der Speichertanks (30, 40), und – einer Logik zum Berechnen der Volumendurchflussrate aus dem bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstands aus einem Speichertank (30, 40) abgegebenen Schmierstoffvolumens in der dafür benötigten Zeit.Investment ( 10 ) for flow measurement of lubricants with - one of the system ( 10 ) Lubricant feeding line ( 20 ), - two with the lubricant supplying line ( 20 ) associated storage tanks ( 30 . 40 ), - one with the storage tanks ( 30 . 40 ) associated lubricant laxative line ( 50 ), - one each in the lubricant supplying line ( 20 ) and in the lubricant-removing line ( 50 ) adjusting device ( 60 . 70 ) for supplying lubricant into one of the storage tanks ( 30 . 40 ) or removal of lubricant from one of the storage tanks ( 30 . 40 ), - one on the adjusting devices ( 60 . 70 ) acting control for reciprocal filling and emptying the storage tank ( 30 . 40 ), and - a logic for calculating the volume flow rate from the when reaching a predetermined level from a storage tank ( 30 . 40 ) dispensed lubricant volume in the time required. Anlage (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sensor zur Messung der Dichte des Schmierstoffs, wobei die Logik zum Berechnen der Massendurchflussrate aus der Dichte des Schmierstoffs und dem aus einem Speichertank (30, 40) abgegebenen Schmierstoffvolumen in der dafür benötigten Zeit eingerichtet ist.Investment ( 10 ) according to claim 1, characterized by a sensor for measuring the density of the lubricant, wherein the logic for calculating the mass flow rate from the density of the lubricant and from a storage tank ( 30 . 40 ) delivered volume of lubricant is set up in the time required for this purpose. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichertanks (30, 40) unterschiedliche vorbestimmte Füllstände aufweisen.Investment ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the storage tanks ( 30 . 40 ) have different predetermined levels. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichertanks (30, 40) unterschiedliche Volumina aufweisen.Investment ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the storage tanks ( 30 . 40 ) have different volumes. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (60, 70) ein 3/2-Wegeventil ist.Investment ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting device ( 60 . 70 ) is a 3/2-way valve. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch weitere mit der Schmierstoff zuführenden Leitung (20) und der Schmierstoff abführenden Leitung (50) verbundene Speichertanks, wobei immer wenigstens ein Speichertank zur Abgabe von Schmierstoff an die Schmierstoff abführende Leitung (50) eingerichtet ist.Investment ( 10 ) after one of the preceding ones Claims, characterized by further with the lubricant supplying line ( 20 ) and the lubricant-removing line ( 50 ) connected storage tanks, wherein always at least one storage tank for delivering lubricant to the lubricant laxative line ( 50 ) is set up. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine die Schmierstoff zuführende Leitung (20) mit der Schmierstoff abführenden Leitung (50) verbindende, ein Sperrventil (80) aufweisende Bypassleitung (90).Investment ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by a lubricant-supplying line ( 20 ) with the lubricant-removing line ( 50 ), a check valve ( 80 ) having bypass line ( 90 ). Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. dass die Anordnung von Speichertanks (30, 40) und Schmierstoff abführender Leitung (50) das schwerkraftgetriebene Entleeren der Speichertanks (30, 40) ermöglicht.Investment ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized. that the arrangement of storage tanks ( 30 . 40 ) and lubricant laxative line ( 50 ) the gravity-driven emptying of the storage tanks ( 30 . 40 ).
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