FI114735B - Sovitelma keskusvoitelujärjestelmän yhteydessä - Google Patents

Description

114735

Sovitelma keskusvoitelujärjestelmän yhteydessä

Keksinnön tausta

Keksintö liittyy patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen so-vitelmaan keskusvoitelujärjestelmän yhteydessä, joka sovitelma käsittää voite-5 luaineastian, pumppuyksikön, ohjausyksikön, putkistot, paineenvalvontayksi-kön, ainakin yhden annostimen, jossa on ainakin yksi mäntä, joka liikkuu putkistossa / voitelukohteessa olevan voiteluaineenpaineen vaikutuksesta, ja liik-keenvalvontayksikön kutakin annostinta varten järjestelmän toiminnan valvomiseksi, jolloin voiteluaine on sovitettu pumpattavaksi voiteluaineastiasta put-10 kistoja pitkin annostimille ja edelleen voitelukohteille, ja liikkeen valvontayksikköön paineisen tilan ulkopuolelle sijoitetun liitososan.

Alalla perinteisesti tunnetut keskusvoitelujärjestelmät muodostuvat tyypillisesti voiteluaineastiasta, pumppuyksiköstä, sähköisestä ohjausyksiköstä, putkistoista, voiteluaineenannostimista ja liikkeenvalvontayksiköistä. Liik-15 keenvalvontayksiköillä valvotaan perinteisesti annostimen männän liikettä ja ohjataan järjestelmän toimintaa. Männän liikkeen tunnistamiseksi liikkeenval-vontayksikkö käsittää kytkimen. Kytkin on tunnetussa tekniikassa magneettinen kytkin, joka kytkee ja päästää ennalta määrätyllä magneettikentän voimakkuudella, jolloin kytkentäpisteen ja päästöpisteen kentänvoimakkuudet 20 ovat erisuuret, eli kytkimessä on hystereesiä. Annostimen runkoja valmistetaan sekä magnetisoituvasta (sinkitty) että ei-magnetisoituvasta (haponkestävä) v.: materiaalista, jolloin runko vaikuttaa männän aiheuttamaan magneettikentän muutokseen ja siten edellä mainittuihin toimintapisteisiin. Toimiakseen hyvin tällainen ratkaisu vaatisi kestomagneetin asentamisen mäntään, jolloin saatai- I · « 25 siin riittävä muutos magneettikenttään. Kytkentähystereesi kuitenkin rajoittaa :v. anturin käyttöä tällaisessa ratkaisussa pienellä annoskoolla, jolloin männän lii- ,’··1. ke on pieni.

% |

Ongelmana yllä kuvatussa järjestelyssä on, että mäntä liikkuu tilassa, jossa on suuret paineenvaihtelut (tyypillisesti 0 - 250 bar), ja lisäksi män-;;; 30 nän halkaisija on pieni (tyypillisesti 4 - 8 mm), jolloin pienetkin männän liikkeet ;·1 tulisi kyetä tunnistamaan. Tämä perinteinen rakenne ei kuitenkaan kykene V; tunnistamaan männän liikettä riittävällä tarkkuudella pienillä männän liikepi-

‘ I

: tuuksilla.

Keksinnön lyhyt selostus 35 Keksinnön tavoitteena on siten kehittää patenttivaatimuksen 1 tun- nusmerkkiosan mukainen menetelmä siten, että yllä mainitut ongelmat saa- 114735 2 daan ratkaistua. Keksinnön tavoite saavutetaan sovitelmalla, jolle on tunnusomaista se, että liitososa on valmistettu heikosti magnetisoituvasta materiaalista ja käsittää sensoriosan, joka puolestaan käsittää kestomagneetin magneettikentän luomiseksi ja anturin magnetisoituvan männän liikkeen tunnistamisek-5 si, sekä elektroniikkaosan, joka käsittelee anturilta saatavan signaalin, joka syntyy männän liikkeen suhteessa sensoriosaan aiheuttaman magneettikentän muutoksen seurauksena, ja lähettää tämän käsitellyn signaalin edelleen ohjausyksikölle.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaa-10 timusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen, että annostimen männän liike tunnistetaan asentamalla liikkeenvalvontayksikön heikosti magnetisoituvaan nippaan kestomagneetti sekä anturi, joka tunnistaa annostimen männän liikkeen kesto-magneetin synnyttämän magneettikentän muutoksen avulla. Magneettikentän 15 muutoksen seurauksena anturi lähettää signaalin liikkeenvalvontayksikön elektroniikkaosalle, joka käsittelee signaalin lähettäen sen edelleen ohjausyksikölle.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on se, että anturi voidaan asentaa paineisen tilan ulkopuolelle siten, että se kykenee edel-20 leen kuitenkin tunnistamaan pienetkin männän liikepituudet.

Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa anturi on Hall- *·'.· anturi.

S S [

Eräässä toisessa keksinnön edullisessa suoritusmuodossa liikkeen-:: valvontayksikön anto on lukkiutuva, jolloin männän tunnistustila jää muistiin.

25 Liikkeenvalvontayksikön lukkiutunut tunnistustila on vapautettavissa :' · ‘: katkaisemalla anturin käyttöjännite ennalta määrätyksi ajaksi.

Edelleen eräässä keksinnön mukaisen sovitelman suoritusmuodossa liikkeenvalvontayksikkö on kokonaisuudessaan annostimen painetilan ulko-puolella.

• 30 Edelleen eräässä toisessa suoritusmuodossa elektroniikkaosa käsit- : ’ tää jänniteregulaattorin, jännitteen napaisuuden tunnistimen, mikrokontrollerin, .:,: antopiirin, indikaattoriledit sekä vahvistinosan, joka käsittää differentiaalivahvis- ’ J tinpiiri ja alipäästösuodattimet.

,·. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa antopiiri on potentiaaliva- t · ‘ j 35 paa relekosketin ja keskusvoitelujärjestelmän useat liikkeenvalvontayksiköt on ’ * kytketty sarjaan.

114735 3

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:

Kuvio 1 esittää esillä olevan keksinnön mukaista sovitelmaa män-5 nän liikkeen tunnistamiseksi liikkeenvalvontayksiköllä.

Kuvio 2 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen sovitelman toimintakaaviota.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Esillä olevan keksinnön mukainen keskusvoitelujärjestelmä käsittää 10 voiteluaineastian, pumppuyksikön, ohjausyksikön, putkistot ja annostimen, jossa on ainakin yksi mäntä 5. Kuviossa 1 on esitetty esillä olevan keksinnön edullinen suoritusmuoto, jossa on esitetty annostimeen liitetty liikkeenvalvon-tayksikkö, joka käsittää liitososan 4 ja elektroniikkaosan 13. Liitososa, eli nippa 4, käsittää edelleen sensoriosan 3, joka puolestaan käsittää kestomagneetin 2 15 ja anturin 1, joka tässä suoritusmuodossa on Hall-anturi, edullisesti analoginen Hall-anturi, mutta se voi olla myös jonkin muun tyyppinen anturi, joka sopii esillä olevaan keksintöön. Liikkeenvalvontayksikkö on asetettu annostimen yhteyteen kuvion 1 osoittamalla tavalla ja nippa 4 on asennettu toiminta-alueelleen lähelle voiteluaineen annostimen annostinmännän 5 kulku-uraa, kuitenkin an-20 nostimen paineisen tilan ulkopuolelle. Täten männän 5 ja sensoriosan 3 välillä <v> on seinämä, joka on yleensä metallia. Mäntä 5 on valmistettu magnetisoituvas- « · · ta materiaalista, kun taas nippa 4 on valmistettu heikosti magnetisoituvasta tai magnetisoitumattomasta materiaalista. Kuviossa 1 anturi 1 on asennettu nip- « t '*··* paan 4 mahdollisimman lähelle mäntää 5 ja taakse sopivan etäisyyden päähän : : 25 on asennettu kestomagneetti 2. Keskusvoitelujärjestelmässä edellä kuvattuja : \: annostimia on usein useita ja niillä kullakin on oma liikkeenvalvontayksikkönsä.

• « I

Edellä mainittujen osien lisäksi järjestelmä voi käsittää paineenvalvontayksi-kön, jolla valvotaan järjestelmän painetta, ja joka voi olla painekytkin tai paine-··· lähetin.

”·; 30 Nippa 4 ja siten myös sensoriosa 3 on asennettu siten, että magne- ,·, tisoituvaa materiaalia olevan männän 5, joka liikkuu putkistossa ja voitelukoh- teessä olevan voiteluaineenpaineen vaikutuksesta, liike aiheuttaa muutoksen ··' kestomagneetin 2 synnyttämässä magneettikentässä lähestyessään senso- * riosaa 3. Anturin 1 tehtävänä on tunnistaa tämä mainittu magneettikentän »* > t j 35 muutos ja siirtää muutoksesta saatu signaali aineenvalvontayksikön elektroniikkaosaan 13. Anturin 1 elektroniikkaosalle välittämä signaali A on esitetty 114735 4 kuviossa 2. Mäntä tekee edullisesti kuvion 2 mukaisessa ratkaisussa edestakaista liikettä ja vaatii riittävän paine-eron liikkuakseen. Annostimen runko on voi olla magnetisoituvaa tai ei-magnetisoituvaa materiaalia.

Kuvion 2 mukaisesti elektroniikkaosa 13 käsittää jänniteregulaattorin 5 6, jännitteen napaisuuden tunnistimen 7, mikrokontrollerin 8, antopiirin 9, indi- kaattoriledit 10 sekä vahvistinosan, joka käsittää differentiaalivahvistinpiirin 11 ja alipäästösuodattimen 12. Anturilta 1 signaali kulkee elektroniikkaosan 13 dif-ferentiaalivahvistinpiiriin 11 ja sieltä edelleen alipäästösuodattimeen 12, jonka anto on anturilta saatavan signaalin keskiarvo. Differentiaalivahvistimelta 11 10 saatava anto täten vahvistettu signaalin ja sen keskiarvon erotus, joka on kuvattu kuviossa 2 ja sitä merkitään kirjaimella B.

Tämän jälkeen signaali kulkee mikrokontrollerille 8, joka muuntaa vahvistimelta 11 saatavan signaalin digitaalimuotoon. Lopullinen päätös elektroniikkaosan antopulssista tehdään signaalitason ja kestoajan perusteella. Anis topiiri 9 on potentiaalivapaa relekosketin, joka antaa elektroniikkaosasta 13 lähtevälle signaalille valitun toimintamuodon mukaisen annon. Tätä pulssimuotoista antosignaalia merkitään kuviossa 2 kirjaimella C. Toiminta muoto voi esillä olevan keksinnön mukaisesti olla pulssimuotoinen tai lukkiutuva.

Kuviossa 2 esitetty jänniteregulaattori 6 muuntaa syöttöjännitteen 20 (24 V) elektroniikalle sopivaksi. Jännitteen napaisuuden tunnistimen 7 avulla liikkeenvalvontayksikkö saadaan toimimaan kahdessa eri toimintamuodossa . . riippuen syöttöjännitteen napaisuudesta. Elektroniikkaosassa olevien indikaat- toriledien tehtävänä on osoittaa antopiirin releen 9 tila. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää myös muita indikaattorivälineitä. Myös koko elektroniikkaosa '·**' 25 13 voi olla koostumukseltaan erilainen, kunhan sillä kyetään käsittelemään an- : turin antamaa pulssia muodostaen siitä valitun toimintamuodon mukainen.

I» « : V Perinteisesti keskusvoitelujärjestelmässä on useita valvonta- antureilla valvottavia annostimia. Täten ongelmaksi on muodostunut anturi-kaapeleiden suuri lukumäärä annostimilta toimintaa valvovalle keskukselle. Li-• j · 30 säksi jokainen anturi vaatii oman I/O -tulon valvovalla keskuksella. Perinteisesti . kaikissa anturiratkaisuissa on lopullinen anto pulssimuotoinen, jolloin anto

» I I

vaihtaa tilaa tunnistettavan kohteen saapuessa tunnistusetäisyydelle ja vaihtaa edelleen takaisin toiseen tilaan kohteen poistuessa tunnistusalueelta. Kaikkien . . ’ järjestelmän annostimien toimintahetki ja toimintasuunta ei ole välttämättä sa- 35 ma, joten eri annostimien antureita ei voida kytkeä rinnakkain tai sarjaan kaa- . ·. : peloinnin vähentämiseksi.

I I

1 1 4735 5 Tässä sovelluksessa liikkeenvalvontayksikön anto on kuitenkin toisessa toimintamuodossa lukkiutuva, toisin sanoen männän 5 tunnistustila jää muistiin kunnes muisti vapautetaan. Tämä periaate yhdessä potentiaalivapaan annon kanssa mahdollistaa liikkeenvalvontayksikön antojen kytkemisen sar-5 jaan. Sarjaan kytkentä vähentää kaapelointia sekä tarvittavien I/O -tulojen määrää valvovalla keskuksella. Nyt keskus lukee sarjaan kytketyn lenkin tilan voitelujakson päättyessä, vapauttaa muistin ja suorittaa hälytyksen lenkin tilasta riippuen. Anturi myös virittyy automaattisesti oikeaan toimintapisteeseen an-nostinkoosta ja annostinmateriaalista riippumatta. Lisäksi lämpötilan ja muiden 10 tekijöiden aiheuttamat hitaat muutokset lähdössä eivät vaikuta liikkeenvalvontayksikön toimintaan.

Edellä selostettua edullista suoritusmuotoa voidaan muunnella patenttivaatimusten rajoissa. Liikkeenvalvontayksikkö voi olla asennettu annosti-men yhteyteen monella eri tavalla ja sensoriosa 3 voi myös olla sijoitettu vaih-15 televalla tavalla suhteessa annostimen liikkuvaan mäntään 5, kuitenkin edullisesti annostimen paineistetun tilan ulkopuolelle, jolloin voidaan käyttää perinteistä mäntää 5.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus-20 muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

* » · lii »

Claims (9)

114735 I.Sovitelma keskusvoitelujärjestelmän yhteydessä, joka sovitelma käsittää voiteluaineastian, pumppuyksikön, ohjausyksikön, putkistot, paineen-5 valvontayksikön, ainakin yhden annostimen, jossa on ainakin yksi mäntä (5), joka liikkuu putkistossa / voitelukohteessa olevan voiteluaineenpaineen vaikutuksesta, liikkeenvalvontayksikön kutakin annostinta varten järjestelmän toiminnan valvomiseksi, jolloin voiteluaine on sovitettu pumpattavaksi voitelu-aineastiasta putkistoja pitkin annostimille ja edelleen voitelukohteille, ja liikkeen 10 valvontayksikköön paineisen tilan ulkopuolelle sijoitetun liitososan (4) tunnettu siitä, että liitososa (4) on valmistettu heikosti magnetisoituvasta materiaalista ja käsittää sensoriosan (3), joka puolestaan käsittää kiinteän kesto-magneetin (2) magneettikentän luomiseksi ja anturin (1) magnetisoituvan männän (5) liikkeen tunnistamiseksi, sekä elektroniikkaosan (13), joka käsitte- 15 lee anturilta (1) saatavan signaalin, joka syntyy männän (5) liikkeen suhteessa sensoriosaan (3) aiheuttaman magneettikentän muutoksen seurauksena, ja lähettää tämän käsitellyn signaalin edelleen ohjausyksikölle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että anturi (1) on Hall-anturi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että anturi (1) on analoginen Hall-anturi.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen sovitelma, tunnettu sii- tä, että liikkeenvalvontayksikön anto (9) on lukkiutuva, jolloin männän tunnis-tustila jää muistiin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että liikkeenvalvontayksikön annon (9) lukkiutunut tunnistustila on vapautetta-vissa katkaisemalla anturin (1) käyttöjännite ennalta määrätyksi ajaksi.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen sovitelma, tunnet- t;t tu siitä, että liikkeenvalvontayksikkö on kokonaisuudessaan annostimen pai- 30 netilan ulkopuolella.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen sovitelma, tunnet- v.: tu siitä, että elektroniikkaosa (13) käsittää jänniteregulaattorin (6), jännitteen napaisuuden tunnistimen (7), mikrokontrollerin (8), antopiirin (9), indikaattorile-; dit (10) sekä vahvistinosan, joka käsittää differentiaalivahvistinpiiri (11) ja ali- » I ♦ 35 päästösuodattimet(12). 114735

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että antopiiri (9) on potentiaalivapaa relekosketin.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen sovitelma, tunnet-t u siitä, että keskusvoitelujärjestelmän useat liikkeenvalvontayksiköt on kyt- 5 ketty sarjaan I t » f > » ♦ 774735