DE3316935A1

DE3316935A1 - Vorrichtung zum erstauffuellen einer einen schmier- und/oder kuehlmediumkreislauf aufweisenden maschine

Info

Publication number: DE3316935A1
Application number: DE19833316935
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 8010 Graz Kunzfeld
Original assignee: AVL List GmbH; AVL Gesellschaft fuer Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 1982-05-12
Filing date: 1983-05-09
Publication date: 1983-11-17
Also published as: ATA187582A; FR2526859A1; AT375446B; DE3316935C2; IT8321054A0; FR2526859B3; IT1194235B; JPS58217713A; JPH0150676B2

Description

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Erstauffüllen einer auf einer Montagepalette angeordneten, einen eigenen Schmier- und/oder Kühlmediumkreislauf aufweisenden Maschine mit einer vorbestimmten Menge an Schmier- und/oder Kühlmedium, wobei die Maschine an den Hauptleitungen für das jeweilige Medium Anschlüsse aufweist, die über Verbindungsleitungen mit Kupplungsteilen an der Montagepalette verbunden sind und wobei an einer Füllstation entsprechende Gegenteile vorgesehen sind, welche automatisch mit den Kuppluhgsteilen der Montagepalette kuppeln und über Zu- bzw. Ableitungen mit Dosiereinrichtungen und Speicherbehältern verbunden sind.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt und werden beispielsweise im Brennkraftmaschinen- oder Kompressorenbau dazu eingesetzt, um die auf einer Fertigungsstraße montierten Maschinen vor der Erstinbetriebnahme bzw. vor dem ersten Testlauf zur Vermeidung von Beschädigungen der Maschine mit der erforderlichen Menge an Schmier- und/oder Kühlmedium zu versorgen. Die bekannten derartigen Einrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß es aufgrund der automatischen und lediglich hinsichtlich der jeder einzelnen Maschine zugeführten Gesamtmenge an Schmier- und/oder Kühlmedium überwachten Auffüllung trotzdem zu Beschädigungen · der Maschine bei der anschließenden ErstInbetriebnahme kommen kann, da nicht mit Sicherheit festzustellen ist, ob die jeweiligen Kreisläufe in der Maschine das zwar nachweislich in der richtigen Menge aufgenommene Medium auch tatsächlich ihrer Funktion entsprechend halten bzw. transportieren können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß damit auf einfache Weise auch Aussagen hinsichtlich des Zustandes und der Funktion der genannten Medienkreisläufe in der Maschine gemacht werden können. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in der Füllstation einerseits in der Zuleitung des Schmiermediums eine Durchflußdrossel eingeschaltet ist, an der während des Auffüllens der Maschine mit unter Druck stehen-

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dem Schmiermedium über je einen der Drossel vor- bzw. nachgeschalteten Druckaufnehmer der auftretende Druckabfall meßbar ist, und andererseits in der Ableitung des Kühlmediums ein Absperrventil sowie ein vor diesem liegender Druckaufnehmer eingeschaltet sind, und daß die Druckaufnehmer mit einer Auswerteeinheit in Verbindung stehen, in der Sollwerte für die Druckaufnehmersignale vorgebbar sind und welche durch Vergleich der Druckaufnehmersignale mit den Sollwerten Gut-Schlecht-Aussagen über den Zustand der Medienkreisläufe erlaubt. Durch die Messung des Druckabfalles an der Durchflußdrossel in der Zuleitung des Schmiermediums kann auf einfache Weise während des Auffüllens der Maschine deren Schluckvermögen beurteilt werden. Damit ist beispielsweise das Fehlen einer druckölgeschmierten Lagerschale oder eines ähnlichen Bauteiles ohne weitere komplizierte Untersuchungen der fertigen Maschine leicht zu bemerken, da infolge des dadurch herabgesetzten Strömungswiderstandes für das zugeführte Schmiermedium ein erhöhter Druckabfall an der Drossel feststellbar ist.

Durch Betätigung des Absperrventiles in der Ableitung des Kühlmediums ist der über die Zuleitung mit Medium unter einem bestimmten, insbesondere konstanten Druck versorgte Kühlkreislauf einseitig abgeschlossen, was bei Vergleich · des bekannten zuleitungsseitigen Drucks mit dem vom Druckaufnehmer vor dem Absperrventil registrierten Druck eine einfache Dichtheitsprobe des Kühlmediumkreislaufs in der Maschine erlaubt.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist also ohne besonderen zusätzlichen Aufwand an Bauteilen und Zeit eine Beurteilung des Zustandes bzw«, der Punktion der genannten Medienkreisläufe in der Maschine möglich, was die Feststellung von die Punktion der Maschine beeinträchtigenden Fehlern bereits vor der Inbetriebnahme der Maschine, die unter Umständen aufgrund des Vorhandenseins dieser Fehler zu Be-Schädigungen an der Maschine führen könnte, ermöglicht. Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert«

Eine auf einer Montagepalette 1 angeordnete Maschine hier beispielsweise eine Kolbenbrennkraftmaschine 2 - weist je einen eigenen Schmier- und Kühlmediumkreislauf auf, wobei diese in der Zeichnung nicht näher dargestellt sind. An den Hauptleitungen für das jeweilige Medium sind Anschlüsse 3,4 (für das Schmieröl) und 5,6 (für das Kühlwasser) vorgesehen, welche über Verbindungsleitungen 7 bis 10 mit Kupplungsteilen 11 an der Unterseite der Montagepalette 1 verbunden sind.

Zum automatischen Erstauffüllen der fertigmontierten Brennkraftmaschine 2 mit einer vorbestimmten Menge an Schmier- und Kühlmedium wird die Montagepalette 1 samt Brennkraftmaschine 2 und Verbindungsleitungen 7 bis 10 auf eine Aufnahmeplatte 12 einer Füllstation aufgesetzt, welche den Kupplungsteilen 11 entsprechende Gegenteile 13 aufweist, die automatisch mit den Kupplungsteilen 11 kuppeln und über Zu- bzw. Ableitungen 14 bis 17 von der Füllstation aus mit dem jeweiligen Medium versorgt sind bzw. zur Rücklieferung an die Füllstation dienen.

Der über die Zuleitungen 14, 15 mit den Verbindungsleitungen 71 8 des Schmierölkreislaufes der Brennkraftmaschine 2 verbundene Schmierölteil der Füllstation weist im wesentlichen einen Schmieröltank 18, einen Heizbehälter 19» eine Fördereinrichtung 20, eine Dosiereinrichtung 21, sowie eine Meßeinheit 22 auf, die über entsprechende Leitungen untereinander und schließlich mit der Aufnahmeplatte 12 verbunden sind und deren Funktion im folgenden kurz erklärt wird.

Das aus dem Schmieröltank 18 über eine Leitung 23 und ein in diese eingeschaltetes Schwimmerventil 24 in den Heizbehälter 19 gelangende Schmieröl wird über eine Temperaturmeß- bzw. Regeleinrichtung 25 auf einer konstanten Temperatur von beispielsweise 65⁰C gehalten. Über eine Leitung 26 gelangt erwärmtes Schmieröl aus dem Heizbehälter 19 zur eine Pumpe 27 aufweisenden Fördereinrichtung 20, in der auch ein Regelventil 28, welches die Einhaltung eines konstanten Druckes in der Leitung 29 erlaubt, enthalten ist. Das über das Regelventil 28 abgesteuerte Überschußöl gelangt

über eine Leitung 30 zur Temperaturmeß- bzw. Regeleinrichtung 25 im Heizbehälter 19 zurück.

Über ein Absperrventil 31 ist die Leitung 29 mit einem Dosierzylinder 32 der Dosiereinrichtung 21 verbunden, in welchem ein Dosierkolben 33 axial geführt ist. Die Bewegung des Dosierkolbens 33 wird von einem Arbeitskolben 34 in einem Zylinder 35 bewirkt, wobei als Arbeitsmedium Druckluft aus einem über eine Leitung 36, in der ein Absperrventil 37 eingeschaltet ist, angeschlossenen Druckluftspeicher 38 wirkt. Am vorderen und hinteren Ende der durchgehenden Kolbenstange 39 sind Anschläge 40, 41 vorgesehen, wobei für das hintere Ende 42 zusätzlich noch ein Begrenzungsschalter 43 angebracht ist.

Über Entlüftungsleitungen 44, 45 und 46, wobei in der Leitung 46 ein Absperrventil 47 eingeschaltet ist, sind die Zylinderräume vor bzw. hinter den Kolben 43» 44 entlüftbar.

Der über das Absperrventil 31 mit der Leitung 29 in Verbindung stehende Raum im Dosierzylinder 32 ist über eine ein Absperrventil 48 aufweisende Leitung 49 mit einem Drehschieber 50 verbindbar, der in der eingezeichneten Steuerstellung die Leitung 49 mit der Zuleitung 14 und in seiner anderen Steuerstellung mit der Zuleitung 15 zur Aufnahmeplatte 12 verbindet. In den Zuleitungen 14 und 15 ist jeweils nach dem Drehschieber 50 eine Drossel 51» 52 eingeschaltet, welche den Durchflußquerschnitt begrenzt»

Im Strömungsweg des über die Zuleitung 14 zugeführten Schmieröles ist jeweils vor und hinter der Durchflußdrossel 51 ein eigener Druckaufnehmer 53» 54 der Meßeinheit 22 eingeschaltet, welche über Leitungen 55 mit einer Auswerteeinheit 56 in Verbindung stehen. In der Meßeinheit 22 ist weiters auch ein Temperaturfühler 57 vorgesehen, der die Temperatur des zugeführten Schmieröles über eine Leitung 58 an die Auswerteeinheit 56 meldet.

Zum Auffüllen der Brennkraftmaschine 2 mit Schmieröl wird der am Beginn des Auffüllens in seiner rechten Endlage - bestimmt durch den Sehalter 43 bzw. den Anschlag 40 - befindliche Dosierkolben 33_s unter der Wirkung der über die Leitung 36 und das offene Ventil 37 zugeführten Druckluft

im Arbeitszylinder 35, nach links bewegt, wodurch - bei geschlossenem Ventil 31 und geöffnetem Ventil 48 - Schmieröl über die Leitung 49 dem Drehschieber 50 zugeführt wird. Dieser ist zu Beginn des Auffüllens in seiner dargestellten Position, womit das Schmieröl über die Durchflußdrossel 51, die Zuleitung 14 und die Verbindungsleitung 7 dem Hauptschmierölkreislauf der Brennkraftmaschine 2, der im wesentlichen zur Schmierung des Kurbeltriebs dient, zugeführt wird. Während dieses zeitlichen Bereiches der Auffüllung mit Schmieröl wird über die Druckaufnehmer 53» 54 der an der Durchflußdrossel 51 auftretende Druckabfall mittels der Aüswerteeinheit 56 festgestellt, in welcher Sollwerte für die Druckaufnehmersignale bzw, für den Druckabfall vorgebbar sind. Durch einen Sollwertvergleich kann unmittelbar eine Gut-Schlecht-Aussage über den Zustand des dem Anschluß 3 folgenden Schmierölkreislaufs der Brennkraftmaschine 2 gemacht werden, da infolge der bis auf ebenfalls vorgegebene Toleranzen vorgegebenen freien Durchströmquerschnitte im Schmierölkreislauf bei Auftreten von vom Sollwert abweichenden Druckabfällen auf erhöhte bzw. erniedrigte Strömungswiderstände im Schmierölkreislauf und damit beispielsweise auf das Fehlen einer Lagerschale od. dgl. geschlossen werden kann.

Die Temperaturmessung über den Temperaturfühler 57 dient dabei zur Berücksichtigung der stark temperaturabhängigen Viskosität des zugeführten Schmieröls.

Nachdem eine gewisse Zeit über die Zuleitung 14 der Hauptschmierkreislauf der Brennkraftmaschine mit Schmieröl gefüllt wurde, wird durch Umschalten des Drehschiebers 50 in seine andere Sehaltstellung das restliche Schmieröl aus dem Dosierzylinder 32 über die Drossel 52, die Zuleitung 15 und die Verbindungsleitung 8 dem Nockenwellenraum der Brennkraftmaschine 2 zugeführt, um auch dort eine ausreichende Versorgung der vor der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine zu schmierenden Stellen mit Schmieröl zu sichern.

In die Zuleitung 17 sowie auch in die Ableitung 16 des Kühlwassers zu den Gegenteilen 13 in der Aufnahmeplatte 12 sind Absperrventile 59, 60 eingeschaltet, welche die Abtren-

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nung der VerTDindungsleitungen 9 s 10 vom Kühlwasserteil der Füllstation" erlauben. Dieser Külilwasserteil besteht im wesentlichen aus einem Vorratsbehälter 61, einem Heizbehälter 62 sowie einer Fördereinheit 63, welche mit der Zuleitung 17 verbunden ist. Der Vorratsbehälter 61 steht dabei über eine Leitung 64, welche ein vom Wasserstand im Heizbehälter 62 betätigtes Schwimmerventil 65 aufweist, mit dem Heizbehälter 62 in Verbindung, in dem eine Heiz- bzw. Temperaturregeleinrichtung 66 angebracht ist, welche ein bestimmtes Temperaturniveau im zugeführten Kühlwasser sichert. Über eine Leitung 67 ist der Heizbehälter 62 mit einer Pumpe 68 in der Fördereinheit 63 verbunden, deren druckseitige Ableitung über ein Regelventil 69 auf einen konstanten Druck geregelt ist. Das am Regelventil 69 abgesteuerte Druckwasser gelangt über eine Leitung 70 zu der Heiz- bzw. Temperaturregeleinrichtung 66 im Heizbehälter 62 zurück. Gleiches gilt auch für das über die Ableitung 16 rückgelieferte Kühlwasser, welches ebenfalls zum Heizbehälter 62 zurückfließt.

Im Strömungsweg des Kühlwassers gesehen vor dem Absperrventil 60 in der Ableitung 16 ist ein Druckaufnehmer 71 eingeschaltet, der über eine Leitung 72 seine Meßsignale an die Auswerteeinheit 56 lieferte,

Zu Beginn der Auffüllung der Brennkraftmaschine 2 mit Kühlmedium wird bei geöffneten Absperrventilen 59» 60 eine gewisse Zeit lang eine Spülung der Kühlwasserräume durchgeführt, um eventuell darin von der Bearbeitung oder vom Guß noch vorhandene Verunreinigungen auszuwaschen. Each Ablauf der Spülzeit wird das Absperrventil 60 in der Ableitung 16 geschlossen, womit ein Staudruck im Wasserkreislauf entsteht, der - soferne keine Undichtheiten vorliegen - im wesentlichen durch die Einstellung des Regelventiles 69 gegeben ist. Über den Druckaufnehmer 71 kann der tatsächlich vorhandene Staudruck mit dem Sollwert in der Auswerteeinheit 56 verglichen werden, was eine unmittelbare Aussage über eventuell vorhandene Undichtheiten im Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine 2 erlaubt.

In der Zeichnung ist auch noch angedeutet die Möglich-

keit der Entleerung des Wasserkreislaufes nach dieser Dichtheitsprüfung; zu diesem Zwecke wird an einem Anschluß 73 "bei geschlossenen Absperrventilen 59 und 60 Druckluft in die Ableitung 16 eingeblasen, wobei über einen Ableitstutzen 74 das Kühlwasser aus dem Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine 2 abgeführt wird. Der Ableitstutzen 74 kann auf hier nicht dargestellte Weise auch mit einer Zuführung 75 zur Ableitung 16 nach dem Absperrventil 60 verbunden sein, womit die Rückführung des abgeleiteten Kühlwassers in den Heizbehälter 62 möglich ist.

Um die für verschiedene aufzufüllende Brennkraftmaschinen verschieden große erforderliche Schmierlömenge exakt dosieren zu können, kann der Anschlag 41 am vorderen Ende der Kolbenstange 39 auch auf hier nicht dargestellte Weise verschieblich sein.

Mit der dargestellten Vorrichtung ist also während des Erstauffüllens der auf einer Montagepalette angeordneten Maschine auf einfache Weise eine rasche überprüfung des Schmieröl- und des Kühlwasserkreislaufes der Brennkraftmaschine möglich, was zum Erkennen von diesbezüglichen Fehlern bereits vor der ersten Inbetriebnahme der Maschine und damit Verhinderung einer eventuellen dadurch bedingten Beschädigung der Maschine dienen kann.

Claims

AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH., Prof.Dr.Dr.h.e. Hans List

Ä-8020 Graz

"Vorrichtung zum Erstauffüllen einer einen Schmier- und/oder Kühlmediumkreislauf aufweisenden Maschine"

Patentanspruch;

Vorrichtung zum automatischen Erstauffüllen einer auf einer Montagepalette angeordneten, einen eigenen Schmier- und/oder Kuhlmediumkreislauf aufweisenden Maschine mit einer vorbestimmten Menge an Schmier- und/oder Kühlmedium, wobei die Maschine an den Hauptleitungen für das jeweilige Medium Anschlüsse aufweist, die über Verbindungsleitungen mit Kupplungsteilen an der Montagepalette verbunden sind, und wobei an einer Füllstation entsprechende Gegenteile vorgesehen sind, welche automatisch mit den Kupplungsteilen der Montagepalette kuppeln und über Zu- bzw. Ableitungen mit Dosiereinrichtungen und Speicherbehältern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet* daß in der Füllstation einerseits in der Zuleitung (14) des Schmiermediums eine Durchfiußdrossel (51) eingeschaltet ist, an der während des Auffüllens der Maschine (2) mit unter Druck stehendem Schmiermedium über je einen der Drossel (51) vor- bzw„ nachgeschalteten Druckaufnehmer (53? 54) der auftre- tende Druckabfall meßbar ist, und andererseits in der Ableitung (16) des Kühlmediüms ein Absperrventil (60) sowie ein vor diesem liegender Druckaufnehmer (71) eingeschaltet sind und daß die. Druckaufnehmer (53, 54, 71) mit einer Auswerte einheit (56) in Verbindung stehen, in der Sollwerte für die Druckaufnehmersignale vorgebbar sind und welche durch Vergleich der Druckaufnehmersignale mit den Sollwerten Gut-Schlecht-Aussagen über den Zustand der Medienkreisläufe erlaubt.