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Technisches Gebiet
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Bei
der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein System für die Zuführung von
Schmierfett und Schmierung, das für die routinemäßige Wartung von
industriellen Maschinen verwendet werden kann. Das fergesteuerte,
kabellose und automatische Überwachungs-
und Warnsystem der Schmierfett Zuführung besitzt ein einzigartiges
Design, mit dem die Zuführung
des Schmierfettes für
jede einzelne zu schmierende Stelle gesteuert und der Betriebszustand überwacht
wird. Mit der kabellosen und ferngesteuerten Übertragungsfunktion werden
die Daten von allen Schmierfett-Zuführungen, die in den Maschinen
innerhalb einer Anlage installiert sind, an ein zentrales Überwachungswarnsystem
geleitet. Bei einem Ausfall der Verbinduing zwischen der Schmierfett-Zuführung und
der Anlage, bei einer abnormalen Zuführung von Schmierfett, einem
Ausfall oder Ausschalten zeigt das zentrale Überwachungswarnsystem gleichzeitig
eine Warnmeldung sowie den Standort des und die Informationen an,
wo der abnormale Umstand des Schmierfett-Zuführers festgestellt wurde. Dies
erleichtert die sofortige Wartung und das Servicing zum sofortigen
Lokalisieren und Beheben der Störung,
um den Normalbetrieb baldmöglichst wieder
herzustellen. Mit der vorliegenden Erfindung sollen daher ein verbesserter
Schutz mit einem automatischen Störverhinderungssystem und ein
System zum Überwachen
der Zuführung
von Schmierfett geschaffen werden.
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Stand der Technik
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Traditionsgemäss wird
eine einzelne zu schmierende Stelle oder eine routinemässige Wartung
an Maschinen für
industrielle Zwecke von Hand und mit Hilfe einer Schmierpistole
oder einer elektrischen oder pneumatischen Pistole ausgeführt. Auch wenn
die Kapazität
der Schmierung an einer einzelnen Stelle berechnet werden kann,
weist die herkömmliche
Anwendung zum Schmieren einige Nachteile auf. Bei der Wartung müssen in
der Praxis zahlreiche Stellen geschmiert werden. Die einzelnen Maschinen
weisen ebenfalls verschiedene Betriebsbedingungen für die Wartung
auf. Daher kann die Zeit zum Auftragen des Schmierfettes nur schwierig
kontrolliert werden, wobei die Menge des Schmierfettes für das Lager
nur schwierig abgeschätzt
werden kann. Schwieriger ist es noch, warm Schmeristoff erneut aufgetragen
werden muss (d. h. regelmässiger Wartungsintervall). Üblicherweise
ist der Zeitplan für die
Wartung lediglich auf der Erfahrung basiert, so dass es normal ist,
dass Überreste
des Schmierfettes eine Panne der Welle verursachen, das Schmierfett ausläuft (klar
sichtbar beim Gebrauch des offenen Lagers). Der Durchschnitt, ob
auf einem geschlossenen Lager (wie beispielsweise einem Lager eines Elektromotors)
genügend
Schmierfett vorhanden ist.
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Zuviel
Schmierfett kann zu einer Beschädigung
des Wellendichtringes führen,
so dass die Hitze nur schlecht vom Lager abgeleitet werden kann. Wenn
jedoch das Schmierfett ungenügend
ist oder bei der Wartung nicht rechtzeitig aufgetragen wird, reicht
der Film des Schmierfettes für
eine normale Schmierung nicht aus. Solche Situationen sind die Hauptursachen
für Beschädigungen
des Lagers oder einer verkürzten
Nutzungsdauer der Lager. Somit werden nicht nur Ressourcen vergeudet,
sondern auch die Maschine wird ausgeschaltet, was die Herstellung
beeinträchtigt.
Die üblichen
Schmierfett-Zuführungen,
die auf dem Markt erhältlich
sind, wie beispielsweise Feder-Fettbüchsen, automatische Fettbüchsen oder
pneumatische Schmierfett-Zuführungen
usw., weisen noch immer gewisse Nachteile auf: ungenügende Zufuhr
von Schmierfett, ungenügende Kontrollierbarkeit,
keine Anzeige, ob die Schmierfett-Zuführung normal funktioniert,
so dass die Maschine ohne vorherige Warnung ausgeschaltet wird. Mit
den herkömmlichen
Schmierfett-Zugührern
könnten
die Maschinen beschädigt
werden, so dass diese gerkömmliche
Ausführungsform
einer Verbesserung bedarf.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Schmierfett-Zuführung
mit dem automatischen Überwachungs-Alarmsystem
kann periodisch eine Steuerungsvorrichtung antreiben, welche mit
einer unterschiedlichen periodischen Zeitplanung eingestellt werden
kann, damit die Schubvorrichtung und der Kolben in der Schale sowie
der Schmierfettbehälter
zum Zuführen
des Schmierfettes nach unten bewegt werden und dabei ein ausgeglichener
Druck zum Zuführen
des Schmierfettes beibehalten wird. Mit diesem Design wird das Schmierfett
unter dem Kolben des Schmierfettbehälters aufbewahrt, und zwar
im selben Raum wie das Lager, so dass der Druck im gleichen Raum
derselbe ist. Der Kolben wird abwärtsbewegt, um das Schmierfett
automatisch auf das Lager aufzutragen. Mit einem Sensor kann die
Rotiergeschwindigkeit zum Antreiben der Steuerungsvorrichtung gleichzeitig
sowohl festgestellt als diese auch der MIC mitgeteilt werden, um festzustellen,
ob der Betrieb normal oder abnormal abläuft. Das Signal wird dann kabellos
zum zentralen Überwachungs-Warnsystem
gesendet. Wenn dieses zentrale Überwachungs-Warnsystem
das Signal von der Steuerungsvorrichtung empfängt, wird das Signal vom System
aufgenommen, um die Systemverbindung zu bestätigen. Bei einem Ausfall der
Systemverbindung, einer abnormalen Schmierfett-Zuführung, einer
Fehlfunktion oder einem Ausschalten der Maschine sendet das zentrale Überwachungs-Warnsystem
sofort und gleichzeitig eine Warnmeldung aus und zeigt den Standort
des sowie die Informationen über
den abnormalen Betrieb an. Damit kann das Wartungspersonal sofortige
Maßnahmen
treffen, um den Normalbetrieb wiederherzustellen. Mit der Erfindung
soll daher ein verbesserter Schutz mit einer automatischen Warnung
für eine
Verhinderung einer Fehlfunktion des zentralen Überwachungs-Warnsystems geschaffen
werden.
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Mit
der vorherigen Technologie besaß die
typische Schmierfett-Zuführung
lediglich die Grundfunktion zum Zuführen des Schmierfettes, wobei
die Ausgabe des Schmierfettes nach der Volumenkapazität einer
einzelnen Schmierungsvorrichtung und der Anzahl der Bewegungen berechnet
wurde. Es kann jedoch leicht übersehen
werden, dass das Schmierfett aus Ölen und Seifenverdickungsmittel hergestellt
ist, die unterschiedliche Dichten und Eigenschaften aufweisen. Wenn
diese während
des Betriebs unter Druck gesetzt oder höheren Temperaturen ausgesetzt
werden, werden die physikalischen Eigenschaften der Öle verändert, was
zu einem Flüssigkeitsverlust
(wegen der Verdickung) sowie zur Veränderung der Menge der Zuführung des
Schmierfettes führt.
Daher ist es unmöglich,
festzustellen, ob die Menge durch die Veränderung der Eigenschaft des
Schmierfettes während
dem Betriebsverfahren verändert
wurde. Es ist außerdem
auch unmöglich, festzustellen,
ob die Schmierfett-Zuführung
ungenügend
ist, das Schmierfett sich verdickt hat oder verstopft ist. Ein gemeinsam
benutzter Schmierfett-Zuführung
zeigt den Status des Normalbetriebs nicht an und gibt auch keine
Warnmeldung bei einem abnormalen Betrieb an. Beim Betrieb, der praktischen
Anwendbarkeit, dem Design des Aufbaus und dem Warnsystem zum Schutz
usw. kommen weitere Nachteile zum Vorschein.
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Nachstehend
sollen Beispiele der Funktionen und der Merkmale der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
- 1. Die Schmierfett-Zuführung mit
dem automatischen Überwachungs-Steuerungssystem
besitzt eine präzise
Steuerungsvorrichtung, welche nach variablen und periodischen Zeitplänen eingestellt werden
kann, um den Antriebsmotor intermittent für die Zuführung von neuem Schmierfett
in einer kontinuierlichen Menge zu steuern. Die Schmierfett-Zuführung funktioniert
ebenfalls mit einem mechanisch angetriebenen motorisierten Räderwerk
und einem Sensor, um gleichzeitig die Rotationsgeschwindigkeit zum
Antreiben der Steuerungsvorrichtung festzustellen, wonach ein Signal an
einen Steuerchip (MIC) gesendet wird, um die Justierung und den
Ausgleich festzustellen. Mit der vorliegenden Erfindung soll die
Stabilität
der Ausgabe von der Schmierfett-Zuführung im Vergleich zu der herkömmlichen
Ausführungsform verbessert
werden, die auch eine präventive Warnmeldung
bei einem abnormalen Betrieb anzeigt.
- 2. Neben der präzisen
Steuerung der Zeit für
die Ausgabe des Schmierfettes kann der Antriebsmotor ebenfalls den
Druck bei der Ausgabe des Schmierfettes überwachen. Der Mechanismus funktioniert
mit einem Sensor zum Feststellen der Rotationsgeschwindigkeit zum
Antreiben der Steuerungsvorrichtung und der Rückgabe an den Steuerchip (MIC)
des Schaltbrettes, um den Wert der Justierung und des Ausgleiches
festzustellen, mit dem die Gewindestange der Übertragungsachse mit dem Motor-Räderwerk
angetrieben wird und die Menge der Ausgabe des Schmierfettes kontrolliert
wird, wenn das Preßbrett
auf den Kolben gedrückt
wird. Mit dem Mechanismus wird die veränderte Menge der Ausgabe von
Schmierfett wegen einer verschiedenen Eigenschaft des Schmierfettes
ausgeglichen.
- 3. Wenn der Antriebsmotor ein Pressbrett zum Schieben eines
Kolbens und des Schmierfettes nach unten drückt wird der ausgeübte Druck gleichzeitig
mit der Rotationsgeschwindigkeit und dem Strom für den Motor angezeigt. Falls
das Schmierfett einem hohen Druck oder einer hohen Temperatur ausgesetzt
ist, dann werden dessen Öle
abgeschieden und das Schmierfett wird abgebaut, verdickt sich und
verliert seine Flüssigkeit. Damit
wird die Rotierung verlangsamt und der Strom wird verstärkt. Der
ausgeübte
Druck kann gemessen werden, um die Menge des Schmierfettes zu bestimmen,
die zum Justieren und Ausgleichen sowie zum Regulieren der Zuführung von
Schnmierfett benötigt
wird.
- 4. Bei einer abnormalen Ausgabe von Schmierfett, einer Fehlfunktion,
einem Ausschalten oder einem Ausfall des Systems während der
Ausgabe des Schmierfettes senden der Sensor und der Transmitter
innerhalb der Schmierfett-Zuführung ein
Signal aus, wonach der Datenblocksammler über den kabellosen Überträger ein
Signal an das zentrale Überwachungs-Warnsystem
aussendet. Wenn das zentrale Überwachungs-Steuerungssystem
das Signal empfängt,
wird das Signal im System aufgenommen und bestätigt die Verbindung des Systems.
Bei einem Ausfall der Systemverbindung, einer abnormalen Schmierfett-Zuführung, einer
Fehlfunktion oder einem Ausschalten des Betriebes sendet das zentrale Überwachungs-Warnsystem
sofort und gleichzeitig eine Warnmeldung und zeigt den Standort
der Störung des
sowie die Informationen über
die Schmierfett-Zuführung
an. Damit kann das Wartungspersonal sofortige Maßnahmen treffen, um den Normalbetrieb
wiederherzustellen. Mit der Erfindung soll daher ein verbesserter
Schutz mit einer automatischen Warnung für eine Verhinderung einer Fehlfunktion
des zentralen Überwachungs-Warnsystems
geschaffen werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein dreidimensionales Außendiagramm
der Erfindung.
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2 zeigt
ein dreidimensionales Diagramm beim Auseinandernehmen des Aufbaus
nach der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
ein dreidimensionales Diagramm des Status, wenn der Sensor der Steuerungsvorrichtung
sich auf dem Verzögerungs-Räderwerk
und auf der schwarzweissreflektierenden Signalplatte befindet.
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4 zeigt
eine Abbildung der Erfindung mit einem Gehäuse für die Antriebswelle.
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5 zeigt
eine Abbildung der Erfindung mit einem Lager.
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6 zeigt
eine Abbildung der Erfindung mit einer kabellosen Steuerungsvorrichtung.
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7 stellt
ein Blockdiagramm für
die Schaltungen zwischen dem Steuerungssystem und dem zentralen Überwachung-Warnsystem
nach der vorliegenden Erfindung dar.
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8 zeigt
ein Blockdiagramm des Computer-Steuerungsstatus nach der vorliegenden
Erfindung.
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9 zeigt
ein Diagramm des kabellosen Sensor-Netzwerksystems der vorliegenden
Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Um
den technischen Inhalt und die Prinzipien vereinfacht darzulegen sollen
diese nachstehend mit praktischen Beispielen erklärt werden.
Diese sollen jedoch den Umfang der vorliegenden Erfindung keineswegs
einschränken.
Den Fachpersonen auf diesem Gebiet werden die Vorteile der Erfindung
nach dem technischen Inhalt offensichtlich werden. Die Erfindung
kann ebenfalls für
weitere Anwendungen benutzt werden. Mit Basis auf den gleichen Konzepten und
Prinzipien wie hier beschrieben sind Modifizierungen mit verschiedenen
Perspektiven und Anwendungsweisen möglich.
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Wie
dies in der 1, 2 und in
der 3 gezeigt ist, ist die automatische Schmierfett-Zuführung nach
der Erfindung in erster Linie aus einer Schale 1, einem
Trägerbrett 2,
einem Antriebsmotor 3, einer Steuerungsvorrichtung 4,
einer Schubvorrichtung 5 und aus einem Schmierfettbehälter 6 aufgebaut.
Unten am Hauptkörper 11 der
Schale 1 befindet sich eine Öffnung. Oben auf dem Hauptkörper 11 ist
eine Vertiefung vorgesehen, in die die Batterie 43 für die Steuerungsvorrichtung 4 zur
Stromversorgung vorgesehen ist. Eine obere Abdeckung 12 und
die Oberseite des Hauptkörpers 11 sind
befestigt, um die Batterie 43 festzuhalten.
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Ein
Fixierbrett 21 ist oben auf dem Trägerbrett 2 befestigt.
Zwischen dem Trägerbrett 2 und dem
Fixierbrett 21 sind mehrere Trägerstangen 22 angeordnet,
um einen Zwischenraum zum Aufnehmen eines Verzögerungs-Räderwerks 32 zu bilden. Das
Trägerbrett 2 kann
das Innere des Hauptkörpers 11 der
Schale 1 verriegelt und ebenfalls das Schmierfett von den
Hauptkomponenten in der Oberseite getrennt werden.
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Der
Antriebsmotor 3 ist aus einem Motor 31, einem
Verzögerungs-Räderwerk 32 und
aus einer Schubvorrichtung 5 aufgebaut. Der Motor 31 ist
oberhalb des Fixierbrettes 21 montiert. Das Verzögerungs-Räderwerk 32 befindet
sich im Zwischenraum zwischen dem Trägerbrett 2 und dem
Fixierbrett 21. Das Gewinderohr 51 für die Schubvorrichtung 5 ist mit
dem Verzögerungs-Räderwerk 32 verbunden.
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Wie
dies in der 2 und in der 3 gezeigt
ist, ist die Steuerungsvorrichtung 4 aus einem Schaltungsbrett 41,
einer Schaltung 45 und aus einem Sensor 42 aufgebaut.
Eine reflektierende schwarzweiss-Signalplatte 44 ist je
nach dem oben angeordneten Sensor 42 ausgerichtet und befindet sich
oberhalb des Verzögerungs-Räderwerkes 32. Beim
Drehen des Verzögerungs-Räderwerkes 32 stellt
der Sensor 42 die Rotiergeschwindigkeit der reflektierenden
Schwarzweiss-Signalplatte 44 fest (schwarz AUS/weiss EIN)
und die Rückgaben
fest und gibt diese an das Schaltungsbrett 41 zurück und berechnet
und steuert ebenfalls die Menge der Schmierfett-Zuführung. Auf
dem Schaltungsbrett 41 ist eine lichtemittierende Diode 411 über der
Schale 1 zum Aufleuchten bei der Anzeige montiert, damit das
Warnsignal (Aufleuchten) von der Stelle der Schmierung sehr leicht
ersichtlich ist.
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Die
oben genannte Schubvorrichtung 5 besteht aus einem Gewinderohr 51 und
aus einem Preßbrett 52.
Das Gewinderohr 51 ragt durch das Trägerbrett 2. Das Gewinderohr 33 ist
ebenfalls mit dem Verzögerungs-Räderwerks 32 verbunden,
so dass beim Drehen des Antriebsmotors 3 das Gewinderohr 51 und
das Pressbrett 52 ebenfalls aufwärts- und abwärtsbewegt
werden.
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Wie
dies in der 4 und in der 5 gezeigt
ist, kann der Schmierfettauslass 611 auf der Unterseite
des Hauptkörpers 61 der
Fettbüchse
des Schmierfettbehälters 6 mit
dem Lagergehäuse 8 und mit
dem Gehäuse 9 der
Antriebswelle zum Schmieren mit dem Schmierfett 7 verbunden
werden. Der Kolben 62 befindet sich innerhalb des Schmierfettbehälters 6,
so dass die Menge des Schmierfettes im Schmierfettbehälter dieselbe
ist wie die im Lager. Beim Bewegen des Antriebsmotors 3 der
Steuerungsvorrichtung 4 werden die Schubvorrichtung 5 und
der Kolben 6 abwärtsbewegt.
Gleichzeitig wird das Schmierfett versetzt. Der Druck innerhalb
des Schmierfettbehälters 6 kann
gemessen werden und das Rücksignal
wird der Steuerungsvorrichtung 4 zurückgesendet. Mit dem Druck auf
das Schmierfett wird der Ausgleich der Menge des zuzuführenden Schmierfettes
bestimmt, um die Schmierfett-Zuführung
zu regulieren.
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Die
Schmierfett-Zuführung
mit dem automatischen Überwachungs-Warnsystem
ist in der 6 und in der 7 dargestellt.
Das System nutzt hier als Stromversorgungsquelle für den Antriebsmotor und
der Schaltungskreises auf dieser automatischen Schmierfett-Zuführung eine
Batterie. Im Normalbetrieb (JA) wird die Geschwindigkeit des Antriebsmotors
mit einem Sensor 42 gemessen, wonach das Meßresultat
zum Beurteilen zu einem Steuerungs-Chip (MIC) gesendet wird. Der
richtige Wert wird kabellos zum zentralen Überwachungs-Warnsystem 10,
in dem die Firmware vorhanden ist, gesendet. Wenn der Steuerungs-Chip
(MIC) auf einen abnormalen Betrieb hinweist (NEIN), sendet die Warnleuchte
der Schmierfett-Zuführung
kabellos ein Warnsignal an das zentrale Überwachungs-Warnsystem 10 aus,
wonach sofort eine Warnmeldung über
diesen abnormalen Betrieb angezeigt wird.
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Nachdem
das zentrale Überwachungs-Warnsystem 10 das
Signal von der Steuerungsvorrichtung 4 empfangen hat, gelangt
das Signal in das System und bestätigt die Verbindung des Systems.
Bei einem Ausfall oder einem abnormalen Wert oder einem Ausschalten
des Betriebes der Verbindung des Systems sendet das zentrale Überwachungs-Warnsystem
sofort das entsprechende Signal aus und zeigt an, dass die Funktion
der Schmierfett-Zuführung
abnormal ist, um so eine präventive Warnmeldung
auszusenden und eine Überwachungssteuerung über die
Schmierfettversorgung anzuzeigen.
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Die
im zentralen Überwachungs-Warnsystem
installierte Firmware ermöglicht
die Berechnung der Menge des Schmierfettes im Lager und in der Dateneinrichtung,
einschließlich
der Berechnung der Zeitdauer zum Schmieren für die Schmierfett-Zuführung, der
Abspeicherung und Aufbewahrung der Daten des Arbeitsverlaufes für die Schmierstoff-Zuführung. Weiter
werden die Aktualisierungen, Erneuerungen und die Überprüfungen und
Wartungen im Falle einer abnormalen Zuführungs des Schmierfettes überprüft. Falls
die Warnmeldung über
die abnormale Funktion nicht beachtet oder behoben wird, bleibt
der Warnstatus, bis der Normalbetrieb wiederhergestellt ist.
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Die 9 zeigt,
dass das kabellose Sensornetzwerk der Erfindung aus einem der mehreren
kabellosen Datenblocksammlern 30 aufgebaut ist, und dass
das lokale Netzwerk mit mehreren automatischen Schmierfett-Zuführern mit
Sensoren/Transmittern aufgebaut ist. Ungeachtet, wo sich der Sensor/Transmitter
in der Schmierfett-Zuführung 20 befindet,
kann damit der Status der Schmierfett-Zuführung mit Hilfe der kabellosen
Kommunikation mit dem kabellosen Datenblock 30 gesammelt
werden, wonach diese gesammelten Daten an das zentrale Überwachungs-Warnsystem 10 gesendet
werden. Dies ermöglicht
dem System eine sofortige Überwachung
und Steuerung, eine automatische präventive Warnmeldung sowie eine
automatische Steuerung und Kontrolle der Schmierung und Verwaltung
des Systems, usw.
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Zusammenfassend
soll mit der Erfindung mit der automatischen Warnfunktionm der Überwachung und
Kontrolle der Zuführung
des Schmierfettes und der allgemeinen Verarbeitung ein Schutz in
jeder Hinsicht sichergestellt werden.
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- 1
- Schale
- 11
- Hauptkörper
- 12
- Obere
Abdeckung
- 2
- Trägerbrett
- 21
- Fixierbrett
- 22
- Trägerstange
- 3
- Antriebsmotor
- 31
- Motor
- 32
- Verzögerungs-Räderwerk
- 33
- Gewinderohr
- 4
- Steuerungsvorrichtung
- 41
- Schaltungsbrett
- 411
- lichtemittierende
Diode
- 42
- Sensor
- 43
- Batterie
- 44
- Reflektierende
Schwarzweiss-Signalplatte
- 45
- Schaltung
- 5
- Schubvorrichtung
- 51
- Gewinderohr
- 52
- Pressbrett
- 6
- Schmierfettbehälter
- 61
- Hauptkörper der
Fettbüchse
- 611
- Schmierfettauslass
- 62
- Kolben
- 7
- Schmierfett
- 8
- Lagergehäuse
- 9
- Gehäuse der
Antriebswelle
- 10
- Zentrales Überwachungs-Warnsystem
(mit Firmware)
- 20
- Schmierfett-Zuführung (mit
Sensorauslöser)
- 30
- Kabellose
Datenblock-Anschlußstelle