JP2003043061A - 液圧式の打撃ユニットの打撃動作によってピエゾセンサに発生させられた測定信号をデジタル信号に変換するための装置 - Google Patents
液圧式の打撃ユニットの打撃動作によってピエゾセンサに発生させられた測定信号をデジタル信号に変換するための装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変換装置が十分確実に所要の情報を供給しか
つ低いエネルギ要求を有しているようにする。 【解決手段】 ピエゾセンサ６の出力部６ａに接続され
た整流器８が設けられており、該整流器の作用下で測定
信号の負部分が抑圧されるようになっており、整流器に
接続されたピーク値検出器９が設けられており、該ピー
ク値検出器が、測定信号の残りの正部分を包絡線に変換
するようになっており、高域通過フィルタ１０が設けら
れており、該高域通過フィルタの作用下で、時間的に連
続して続く測定信号の包絡線が、それぞれ零通過を有す
る振幅を備えた中間信号に変換されるようになってお
り、高域通過フィルタに後置された、マイクロプロセッ
サ１２のデジタル入力部１２ａに出力側で接続されたコ
ンパレータ１１が設けられており、該コンパレータの作
用下で中間信号が、方形の振幅経過を備えたデジタル信
号に変換されるようになっているようにした。
つ低いエネルギ要求を有しているようにする。 【解決手段】 ピエゾセンサ６の出力部６ａに接続され
た整流器８が設けられており、該整流器の作用下で測定
信号の負部分が抑圧されるようになっており、整流器に
接続されたピーク値検出器９が設けられており、該ピー
ク値検出器が、測定信号の残りの正部分を包絡線に変換
するようになっており、高域通過フィルタ１０が設けら
れており、該高域通過フィルタの作用下で、時間的に連
続して続く測定信号の包絡線が、それぞれ零通過を有す
る振幅を備えた中間信号に変換されるようになってお
り、高域通過フィルタに後置された、マイクロプロセッ
サ１２のデジタル入力部１２ａに出力側で接続されたコ
ンパレータ１１が設けられており、該コンパレータの作
用下で中間信号が、方形の振幅経過を備えたデジタル信
号に変換されるようになっているようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液圧式の打撃ユニ
ット、特に液圧ハンマの打撃動作の間にピエゾセンサに
作用する加速度によって該ピエゾセンサに発生させられ
た、打撃ユニットの打撃方向で実施された作業行程の回
数を検知することができる測定信号を、マイクロプロセ
ッサ内での処理に適切なデジタル信号に変換するための
装置に関する。
ット、特に液圧ハンマの打撃動作の間にピエゾセンサに
作用する加速度によって該ピエゾセンサに発生させられ
た、打撃ユニットの打撃方向で実施された作業行程の回
数を検知することができる測定信号を、マイクロプロセ
ッサ内での処理に適切なデジタル信号に変換するための
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明は、ドイツ連邦共和国特許出願公
開第１９９２３６８０号明細書に基づき公知の解決手段
のように、打撃ユニットによって実施された打撃の目下
の総数が、作動運転期間を検知するための重要な量を表
しているという認識から出発している。これに基づき、
適宜な基準量との比較によって、該当する打撃ユニット
の使用状態に関する情報も導出することができる。打撃
ユニットの使用状態に関する情報は、最も単純な事例で
は、打撃ユニットによって実施された打撃の目下の総数
が、保守なしの運転期間を規定する総打撃数に相当する
オーダに達したかどうかが検査されることによって獲得
することができる。
開第１９９２３６８０号明細書に基づき公知の解決手段
のように、打撃ユニットによって実施された打撃の目下
の総数が、作動運転期間を検知するための重要な量を表
しているという認識から出発している。これに基づき、
適宜な基準量との比較によって、該当する打撃ユニット
の使用状態に関する情報も導出することができる。打撃
ユニットの使用状態に関する情報は、最も単純な事例で
は、打撃ユニットによって実施された打撃の目下の総数
が、保守なしの運転期間を規定する総打撃数に相当する
オーダに達したかどうかが検査されることによって獲得
することができる。
【０００３】上述したドイツ連邦共和国特許出願公開第
１９９２３６８０号明細書によって、液圧式の打撃ユニ
ットの運転期間と使用状態とを、打撃ユニットの、時間
的に連続して続く個々の運転区分の間に検知するため
に、打撃ユニットの打撃ピストンによって運動方向で実
施された行程を検知することができる測定信号を発生さ
せることがすでに提案されている。これによって、信号
の回数が連続的に合計されて総数としてメモリされ、そ
の都度目下の信号の総数が、使用状態を示す示度の形で
少なくとも一時的に認知され得る。この場合、打撃数を
示す測定信号を発生させるためには、打撃ピストンに基
づき発生させられた振動動作を検出するピエゾセンサの
形の測定値発生器が使用され得る。
１９９２３６８０号明細書によって、液圧式の打撃ユニ
ットの運転期間と使用状態とを、打撃ユニットの、時間
的に連続して続く個々の運転区分の間に検知するため
に、打撃ユニットの打撃ピストンによって運動方向で実
施された行程を検知することができる測定信号を発生さ
せることがすでに提案されている。これによって、信号
の回数が連続的に合計されて総数としてメモリされ、そ
の都度目下の信号の総数が、使用状態を示す示度の形で
少なくとも一時的に認知され得る。この場合、打撃数を
示す測定信号を発生させるためには、打撃ピストンに基
づき発生させられた振動動作を検出するピエゾセンサの
形の測定値発生器が使用され得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ピエ
ゾセンサによって発生させられた該当する測定信号をデ
ジタル信号に変換するための装置を改良して、液圧式の
打撃ユニットの使用時に見込まれ得る粗野な作業条件に
もかかわらず、変換装置が十分確実に所要の情報を供給
しかつ低いエネルギ要求を有しているようにすることで
ある。さらに、新たな変換装置が、コンパクトな構造を
可能にしていて、したがって、問題なしにかつ特に手間
をかけることなしに、打撃ユニットの、測定信号の発生
に適した箇所に対応配置され得るように形成されている
ことが望ましい。さらに、変換装置が、監視したい打撃
ユニットの構造形式、構造サイズおよびその他の特性数
と十分に無関係となる点でも優れていることが望まし
い。
ゾセンサによって発生させられた該当する測定信号をデ
ジタル信号に変換するための装置を改良して、液圧式の
打撃ユニットの使用時に見込まれ得る粗野な作業条件に
もかかわらず、変換装置が十分確実に所要の情報を供給
しかつ低いエネルギ要求を有しているようにすることで
ある。さらに、新たな変換装置が、コンパクトな構造を
可能にしていて、したがって、問題なしにかつ特に手間
をかけることなしに、打撃ユニットの、測定信号の発生
に適した箇所に対応配置され得るように形成されている
ことが望ましい。さらに、変換装置が、監視したい打撃
ユニットの構造形式、構造サイズおよびその他の特性数
と十分に無関係となる点でも優れていることが望まし
い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、ピエゾセンサの出力部に接続され
た整流器が設けられており、該整流器の作用下で測定信
号の負部分が抑圧されるようになっており、さらに、整
流器に接続されたピーク値検出器が設けられており、該
ピーク値検出器が、測定信号の残りの正部分を包絡線に
変換するようになっており、さらに、高域通過フィルタ
が設けられており、該高域通過フィルタの作用下で、時
間的に連続して続く測定信号の包絡線が、それぞれ零通
過を有する振幅を備えた中間信号に変換されるようにな
っており、さらに、高域通過フィルタに後置された、マ
イクロプロセッサのデジタル入力部に出力側で接続され
たコンパレータが設けられており、該コンパレータの作
用下で中間信号が、方形の振幅経過を備えたデジタル信
号に変換されるようになっているようにした。
に本発明の構成では、ピエゾセンサの出力部に接続され
た整流器が設けられており、該整流器の作用下で測定信
号の負部分が抑圧されるようになっており、さらに、整
流器に接続されたピーク値検出器が設けられており、該
ピーク値検出器が、測定信号の残りの正部分を包絡線に
変換するようになっており、さらに、高域通過フィルタ
が設けられており、該高域通過フィルタの作用下で、時
間的に連続して続く測定信号の包絡線が、それぞれ零通
過を有する振幅を備えた中間信号に変換されるようにな
っており、さらに、高域通過フィルタに後置された、マ
イクロプロセッサのデジタル入力部に出力側で接続され
たコンパレータが設けられており、該コンパレータの作
用下で中間信号が、方形の振幅経過を備えたデジタル信
号に変換されるようになっているようにした。
【０００６】
【発明の効果】本発明の基本思想は、ピエゾセンサによ
って発生させられた測定信号を、連続して続く複数の段
階でデジタル信号に変換することにある。このデジタル
信号は、打撃ユニットによって実施された打撃動作に関
する十分確実な情報を認めていて、マイクロプロセッサ
内での処理に適切な形をとっている。高域通過フィルタ
によって、導入された信号の状態は、この信号の振幅が
それぞれ申し分のない零通過を有するように変化させら
れる。したがって、変換装置は所属の打撃ユニットに自
動的に適合され、この結果、変換装置は組換えなしに、
種々様々に形成された打撃ユニットに相俟って使用する
ことができる。本発明の枠内では、ピエゾセンサとして
圧電式の衝撃センサを使用することができる。この衝撃
センサは、たとえばハードディスクを保護するためにラ
ップトップに使用される。
って発生させられた測定信号を、連続して続く複数の段
階でデジタル信号に変換することにある。このデジタル
信号は、打撃ユニットによって実施された打撃動作に関
する十分確実な情報を認めていて、マイクロプロセッサ
内での処理に適切な形をとっている。高域通過フィルタ
によって、導入された信号の状態は、この信号の振幅が
それぞれ申し分のない零通過を有するように変化させら
れる。したがって、変換装置は所属の打撃ユニットに自
動的に適合され、この結果、変換装置は組換えなしに、
種々様々に形成された打撃ユニットに相俟って使用する
ことができる。本発明の枠内では、ピエゾセンサとして
圧電式の衝撃センサを使用することができる。この衝撃
センサは、たとえばハードディスクを保護するためにラ
ップトップに使用される。
【０００７】本発明の思想は、コンパレータが、付加的
にコンデンサを装備しており、該コンデンサが、先行し
た打撃動作のデジタル信号に対する設定された時間的な
最小間隔を備えたデジタル信号しかコンパレータ出力部
に加えないように設計されている（請求項２参照）こと
によって十分に形成することができる。すなわち、付加
的なコンデンサは、たとえばピエゾセンサによって付加
的に発生させられた「エラー信号」が抑圧されることを
保証している。このエラー信号は、たとえば打撃ユニッ
トの、通常見込みたくない加速度によって発生させられ
る。
にコンデンサを装備しており、該コンデンサが、先行し
た打撃動作のデジタル信号に対する設定された時間的な
最小間隔を備えたデジタル信号しかコンパレータ出力部
に加えないように設計されている（請求項２参照）こと
によって十分に形成することができる。すなわち、付加
的なコンデンサは、たとえばピエゾセンサによって付加
的に発生させられた「エラー信号」が抑圧されることを
保証している。このエラー信号は、たとえば打撃ユニッ
トの、通常見込みたくない加速度によって発生させられ
る。
【０００８】有利には、本発明の思想は、ピエゾセンサ
が、コンパレータに前置された構成部分、すなわち、整
流器、ピーク値検出器、高域通過フィルタのためのエネ
ルギ源を同時に形成しており、コンパレータが、ピエゾ
センサとは無関係のエネルギ供給部に接続されている
（請求項３参照）ように形成されている。したがって、
この構成の利点は、変換装置がコンパレータを除いて外
部のエネルギ供給部を必要としておらず、低いエネルギ
消費しか有していないことにある。これに相応して、変
換装置と、後置されたマイクロプロセッサとが、組み込
まれたバッテリユニットを装備していることが可能とな
る。このバッテリユニットによって、場合によっては、
５年よりも多くの運転期間が可能となる。この場合、バ
ッテリユニットは、特に１つまたはそれ以上のリチウム
・塩化チオニルバッテリから成っている。
が、コンパレータに前置された構成部分、すなわち、整
流器、ピーク値検出器、高域通過フィルタのためのエネ
ルギ源を同時に形成しており、コンパレータが、ピエゾ
センサとは無関係のエネルギ供給部に接続されている
（請求項３参照）ように形成されている。したがって、
この構成の利点は、変換装置がコンパレータを除いて外
部のエネルギ供給部を必要としておらず、低いエネルギ
消費しか有していないことにある。これに相応して、変
換装置と、後置されたマイクロプロセッサとが、組み込
まれたバッテリユニットを装備していることが可能とな
る。このバッテリユニットによって、場合によっては、
５年よりも多くの運転期間が可能となる。この場合、バ
ッテリユニットは、特に１つまたはそれ以上のリチウム
・塩化チオニルバッテリから成っている。
【０００９】変換装置の操作および経済性は、ピエゾセ
ンサと、整流器と、ピーク値検出器と、高域通過フィル
タと、コンパレータと、マイクロプロセッサとが、機械
的なユニットを形成する構成エレメントにまとめられて
おり、該構成エレメントが、打撃ユニットのハウジング
に取り付けられている（請求項４参照）ことによって改
善することができる。有利には、前記構成部分ならびに
上述したバッテリユニットおよび場合によっては、コン
パレータに付加的に対応配置されたコンデンサは弾性的
な充填コンパウンドを介して金属製のスリーブの内部に
取り付けられている。このスリーブ自体は弾性的な減衰
層を介して打撃ユニットのハウジングに支持されてい
る。この場合、充填コンパウンドと減衰層とは互いの振
動特性に関連して、打撃ユニットから出発した加速度が
ピエゾセンサに十分確実に所要の信号を発生させるよう
に設計されていなければならない。
ンサと、整流器と、ピーク値検出器と、高域通過フィル
タと、コンパレータと、マイクロプロセッサとが、機械
的なユニットを形成する構成エレメントにまとめられて
おり、該構成エレメントが、打撃ユニットのハウジング
に取り付けられている（請求項４参照）ことによって改
善することができる。有利には、前記構成部分ならびに
上述したバッテリユニットおよび場合によっては、コン
パレータに付加的に対応配置されたコンデンサは弾性的
な充填コンパウンドを介して金属製のスリーブの内部に
取り付けられている。このスリーブ自体は弾性的な減衰
層を介して打撃ユニットのハウジングに支持されてい
る。この場合、充填コンパウンドと減衰層とは互いの振
動特性に関連して、打撃ユニットから出発した加速度が
ピエゾセンサに十分確実に所要の信号を発生させるよう
に設計されていなければならない。
【００１０】通常の事例では、ピエゾセンサと、整流器
と、ピーク値検出器と、高域通過フィルタと、コンパレ
ータとが、３〜７０Ｈｚの間の打撃ユニットの打撃周波
数で機能することができるように設計されていて、互い
に調和されていれば十分である（請求項５参照）。この
構成の結果、変換装置は後続の適合手段なしに、打撃ユ
ニットの構造形式、構造サイズおよびその他の特性値と
十分に無関係となる。
と、ピーク値検出器と、高域通過フィルタと、コンパレ
ータとが、３〜７０Ｈｚの間の打撃ユニットの打撃周波
数で機能することができるように設計されていて、互い
に調和されていれば十分である（請求項５参照）。この
構成の結果、変換装置は後続の適合手段なしに、打撃ユ
ニットの構造形式、構造サイズおよびその他の特性値と
十分に無関係となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
面につき詳しく説明する。
【００１２】まず図１には、液圧ハンマ１の形の自体公
知の液圧式の打撃ユニットが示してある。液圧ハンマ１
のハウジング１ａ内には、打撃ピストン１ｂが長手方向
で往復運動可能に案内されていて、制御装置（図示せ
ず）の作用下で、たがね２として形成された工具に作用
する。この場合、打撃ピストン１ｂから出発する運動エ
ネルギは打撃エネルギに変換される。作業行程の方向
（打撃方向）での打撃ピストン１ｂの運動は矢印３によ
って示してある。ハウジング１ａは、支持ハウジングま
たは支持フレームとして形成された支持エレメント４に
固定されている。この場合、この支持エレメント４は接
続ブラケット５を有している。この接続ブラケット５を
介して、支持エレメント４は支持装置、特に液圧掘削機
のブームに結合することができる。この支持装置は、ド
イツ連邦共和国特許出願公開第１９９２３６８０号明細
書に記載されているように、液圧ハンマ１の運転のため
に必要となる液圧エネルギを供給する。
知の液圧式の打撃ユニットが示してある。液圧ハンマ１
のハウジング１ａ内には、打撃ピストン１ｂが長手方向
で往復運動可能に案内されていて、制御装置（図示せ
ず）の作用下で、たがね２として形成された工具に作用
する。この場合、打撃ピストン１ｂから出発する運動エ
ネルギは打撃エネルギに変換される。作業行程の方向
（打撃方向）での打撃ピストン１ｂの運動は矢印３によ
って示してある。ハウジング１ａは、支持ハウジングま
たは支持フレームとして形成された支持エレメント４に
固定されている。この場合、この支持エレメント４は接
続ブラケット５を有している。この接続ブラケット５を
介して、支持エレメント４は支持装置、特に液圧掘削機
のブームに結合することができる。この支持装置は、ド
イツ連邦共和国特許出願公開第１９９２３６８０号明細
書に記載されているように、液圧ハンマ１の運転のため
に必要となる液圧エネルギを供給する。
【００１３】液圧ハンマ１の運転状態、すなわち、打撃
ピストン１ｂの打撃動作の間に生ぜしめられる加速度は
ピエゾセンサ６にも作用し、液圧ハンマ１の打撃方向
（矢印３）で実施される作業行程の回数を検知すること
ができる測定信号をピエゾセンサ６に発生させる。この
ピエゾセンサ６の出力部６ａは回路技術的に変換装置７
に接続されている。この変換装置７は、主要構成部分と
して、整流器８と、ピーク値検出器９と、高域通過フィ
ルタ１０と、コンパレータ１１とを有している。このコ
ンパレータ１１は出力側でマイクロプロセッサ１２のデ
ジタル入力部１２ａに接続されている。マイクロプロセ
ッサ１２には、コンパレータ１１の作用下で発生させら
れたデジタル信号がメモリされ、引き続き処理される。
ピストン１ｂの打撃動作の間に生ぜしめられる加速度は
ピエゾセンサ６にも作用し、液圧ハンマ１の打撃方向
（矢印３）で実施される作業行程の回数を検知すること
ができる測定信号をピエゾセンサ６に発生させる。この
ピエゾセンサ６の出力部６ａは回路技術的に変換装置７
に接続されている。この変換装置７は、主要構成部分と
して、整流器８と、ピーク値検出器９と、高域通過フィ
ルタ１０と、コンパレータ１１とを有している。このコ
ンパレータ１１は出力側でマイクロプロセッサ１２のデ
ジタル入力部１２ａに接続されている。マイクロプロセ
ッサ１２には、コンパレータ１１の作用下で発生させら
れたデジタル信号がメモリされ、引き続き処理される。
【００１４】マイクロプロセッサ１２は特に、収容され
たデジタル信号をメモリしかつ合計し、これに基づき、
液圧ハンマ１の作動運転期間に関するデータを導出し、
設定された保守間隔に関連して、液圧ハンマ１の使用状
態に関する情報を提供するために役立つ。マイクロプロ
セッサ１２によって全体的に提供された情報は赤外線イ
ンタフェース１２ｂを介してワイヤレスに、たとえばラ
ップトップまたは携帯電話を介して読み出すことができ
る。さらに、赤外線インタフェース１２ｂは、データ
と、プログラムと、命令とをマイクロプロセッサ１２に
伝えるために働く。マイクロプロセッサ１２およびコン
パレータ１１へのエネルギ供給のためには、バッテリユ
ニット１３が設けられている。このバッテリユニット１
３は少なくとも１つのリチウム・チオニル・クロライド
・バッテリ（リチウム・塩化チオニルバッテリ）を有し
ている。バッテリ１３の運転期間を増加させるために
は、ピエゾセンサ６が同時に整流器８、ピーク値検出器
９および高域通過フィルタ１０のためのエネルギ源を形
成するように変換装置７が形成されている。すなわち、
変換装置７の前記構成部分８，９，１０は外部のエネル
ギ供給部に依存する必要はない。
たデジタル信号をメモリしかつ合計し、これに基づき、
液圧ハンマ１の作動運転期間に関するデータを導出し、
設定された保守間隔に関連して、液圧ハンマ１の使用状
態に関する情報を提供するために役立つ。マイクロプロ
セッサ１２によって全体的に提供された情報は赤外線イ
ンタフェース１２ｂを介してワイヤレスに、たとえばラ
ップトップまたは携帯電話を介して読み出すことができ
る。さらに、赤外線インタフェース１２ｂは、データ
と、プログラムと、命令とをマイクロプロセッサ１２に
伝えるために働く。マイクロプロセッサ１２およびコン
パレータ１１へのエネルギ供給のためには、バッテリユ
ニット１３が設けられている。このバッテリユニット１
３は少なくとも１つのリチウム・チオニル・クロライド
・バッテリ（リチウム・塩化チオニルバッテリ）を有し
ている。バッテリ１３の運転期間を増加させるために
は、ピエゾセンサ６が同時に整流器８、ピーク値検出器
９および高域通過フィルタ１０のためのエネルギ源を形
成するように変換装置７が形成されている。すなわち、
変換装置７の前記構成部分８，９，１０は外部のエネル
ギ供給部に依存する必要はない。
【００１５】図１に一点鎖線で示した方形面１４のよう
に、構成部分６〜１３は、機械的なユニットを形成する
構成エレメントにまとめられている。この構成エレメン
トは液圧ハンマ１のハウジング１ａに取り付けられてい
る。方形周縁１４によって規定された構成エレメントは
ハウジング１ａに符号１４′で示してある。これとは異
なり、上述した構成エレメントは、本発明の枠内では、
支持エレメント４、接続ブラケット５または支持装置、
たとえば液圧掘削機のブームに組み付けられていてもよ
い。
に、構成部分６〜１３は、機械的なユニットを形成する
構成エレメントにまとめられている。この構成エレメン
トは液圧ハンマ１のハウジング１ａに取り付けられてい
る。方形周縁１４によって規定された構成エレメントは
ハウジング１ａに符号１４′で示してある。これとは異
なり、上述した構成エレメントは、本発明の枠内では、
支持エレメント４、接続ブラケット５または支持装置、
たとえば液圧掘削機のブームに組み付けられていてもよ
い。
【００１６】図２に示した概略図から、構成部分６，
８，９，１０，１１の回路技術的な接続と、構成部分８
〜１１の基本的な構造とを知ることができる。したがっ
て、ピエゾセンサ６は、２つのダイオード８ａ，８ｂを
備えた整流器８に接続されている。この場合、ダイオー
ド８ｂはピーク値検出器９の構成部分も成している。ピ
エゾセンサ６自体はピーク値検出器９に接続されてい
る。このピーク値検出器９は、高オーム抵抗９ａと、こ
の高オーム抵抗９ａに並列接続されたコンデンサ９ｂと
を有している。構成部分９には、コンデンサ１０ａと高
オーム抵抗１０ｂとを備えた高域通過フィルタ１０が接
続されている。この高域通過フィルタ１０には、２つの
高オーム抵抗１１ａ，１１ｂを備えたコンパレータ１１
が後置されている。このコンパレータ１１にはバッテリ
ユニット１３（図１参照）によってエネルギが供給され
る。抵抗１１ａ，１１ｂは基準電圧を発生させるので、
変換装置７は外部の妨害電圧に対して不感となる。付加
的にコンパレータ１１はコンデンサ１１ｃを装備してい
る。このコンデンサ１１ｃは、先行した打撃動作の信号
に対する設定された時間的な最小間隔を下回る信号を抑
圧するために働く。すでに上述したように、コンパレー
タ１１の出力部１１ｄはマイクロプロセッサ１２（図１
参照）のデジタル入力部１２ａに接続されている。その
他の点では、ピエゾセンサ６と、整流器８と、ピーク値
検出器９と、高域通過フィルタ１０と、コンパレータ１
１とは、構成部分８〜１１から形成された変換装置７を
３〜７０Ｈｚの間の液圧ハンマ１の打撃周波数に対して
使用することができるように設計されていて、互いに調
和されている。
８，９，１０，１１の回路技術的な接続と、構成部分８
〜１１の基本的な構造とを知ることができる。したがっ
て、ピエゾセンサ６は、２つのダイオード８ａ，８ｂを
備えた整流器８に接続されている。この場合、ダイオー
ド８ｂはピーク値検出器９の構成部分も成している。ピ
エゾセンサ６自体はピーク値検出器９に接続されてい
る。このピーク値検出器９は、高オーム抵抗９ａと、こ
の高オーム抵抗９ａに並列接続されたコンデンサ９ｂと
を有している。構成部分９には、コンデンサ１０ａと高
オーム抵抗１０ｂとを備えた高域通過フィルタ１０が接
続されている。この高域通過フィルタ１０には、２つの
高オーム抵抗１１ａ，１１ｂを備えたコンパレータ１１
が後置されている。このコンパレータ１１にはバッテリ
ユニット１３（図１参照）によってエネルギが供給され
る。抵抗１１ａ，１１ｂは基準電圧を発生させるので、
変換装置７は外部の妨害電圧に対して不感となる。付加
的にコンパレータ１１はコンデンサ１１ｃを装備してい
る。このコンデンサ１１ｃは、先行した打撃動作の信号
に対する設定された時間的な最小間隔を下回る信号を抑
圧するために働く。すでに上述したように、コンパレー
タ１１の出力部１１ｄはマイクロプロセッサ１２（図１
参照）のデジタル入力部１２ａに接続されている。その
他の点では、ピエゾセンサ６と、整流器８と、ピーク値
検出器９と、高域通過フィルタ１０と、コンパレータ１
１とは、構成部分８〜１１から形成された変換装置７を
３〜７０Ｈｚの間の液圧ハンマ１の打撃周波数に対して
使用することができるように設計されていて、互いに調
和されている。
【００１７】以下に、ピエゾセンサ６と、変換装置７の
構成部分８〜１１との作用形式を図３ａ〜図３ｅにつき
詳しく説明する。この場合、それぞれ該当する信号の振
幅経過が時間（ミリ秒）に関連して示してある。
構成部分８〜１１との作用形式を図３ａ〜図３ｅにつき
詳しく説明する。この場合、それぞれ該当する信号の振
幅経過が時間（ミリ秒）に関連して示してある。
【００１８】液圧ハンマ１の打撃動作に基づき生ぜしめ
られる、ピエゾセンサ６にも作用する加速度は、ピエゾ
センサ６に図３ａに示した測定信号を発生させる。この
測定信号には、図３ｂによれば、整流器８の作用下で影
響が与えられる。これによって、整流器８に供給された
測定信号の負部分が抑圧される（すなわち遮断され
る）。ピーク値検出器９によって、測定信号の残りの正
部分が包絡線に変換される（図３ｃ参照）。この包絡線
は、図３ｄに認知することができるように、時間的に相
前後して続く中間信号の振幅経過がそれぞれ「きれい
な」零通過を有するように、高域通過フィルタ１０の作
用下で移動させられる。このように処理された中間信号
はコンパレータ１１によって、方形の振幅経過を備えた
デジタル信号に変換され、これによって、このデジタル
信号は、後置されたマイクロプロセッサ１２によって収
容することができ、処理することができる。
られる、ピエゾセンサ６にも作用する加速度は、ピエゾ
センサ６に図３ａに示した測定信号を発生させる。この
測定信号には、図３ｂによれば、整流器８の作用下で影
響が与えられる。これによって、整流器８に供給された
測定信号の負部分が抑圧される（すなわち遮断され
る）。ピーク値検出器９によって、測定信号の残りの正
部分が包絡線に変換される（図３ｃ参照）。この包絡線
は、図３ｄに認知することができるように、時間的に相
前後して続く中間信号の振幅経過がそれぞれ「きれい
な」零通過を有するように、高域通過フィルタ１０の作
用下で移動させられる。このように処理された中間信号
はコンパレータ１１によって、方形の振幅経過を備えた
デジタル信号に変換され、これによって、このデジタル
信号は、後置されたマイクロプロセッサ１２によって収
容することができ、処理することができる。
【００１９】構成部分６，８，９，１０，１１の、前述
した構成および回路技術的な接続によって、一方では、
変換装置７を組換え手段なしに、種々様々に形成された
液圧式の打撃装置に相俟って使用することが可能とな
る。他方では、構成部分６，８，９，１０を適切に設計
することによって、コンパレータ１１を除いて、変換装
置７に付加的なエネルギ源が不要となることを達成する
ことができる。すなわち、本発明は、すでにドイツ連邦
共和国特許出願公開第１９９２３６８０号明細書に記載
された情報の内容を容易にするかもしくは経済的な観点
で改善することに寄与している。この観点から、液圧式
の打撃ユニットの作動運転期間に関する情報と、たとえ
ば設定された保守間隔に関する打撃ユニットの使用状態
とを導出することができる。
した構成および回路技術的な接続によって、一方では、
変換装置７を組換え手段なしに、種々様々に形成された
液圧式の打撃装置に相俟って使用することが可能とな
る。他方では、構成部分６，８，９，１０を適切に設計
することによって、コンパレータ１１を除いて、変換装
置７に付加的なエネルギ源が不要となることを達成する
ことができる。すなわち、本発明は、すでにドイツ連邦
共和国特許出願公開第１９９２３６８０号明細書に記載
された情報の内容を容易にするかもしくは経済的な観点
で改善することに寄与している。この観点から、液圧式
の打撃ユニットの作動運転期間に関する情報と、たとえ
ば設定された保守間隔に関する打撃ユニットの使用状態
とを導出することができる。
【図１】液圧ハンマと協働する新たな変換装置の基本的
な構造ならびにマイクロプロセッサおよびバッテリユニ
ットの概略図である。
な構造ならびにマイクロプロセッサおよびバッテリユニ
ットの概略図である。
【図２】図１に示した変換装置の概略的な回路図であ
る。
る。
【図３ａ】測定信号を、方形の振幅経過を備えたデジタ
ル信号に変換する第１段階の経過を示す線図である。
ル信号に変換する第１段階の経過を示す線図である。
【図３ｂ】測定信号を、方形の振幅経過を備えたデジタ
ル信号に変換する第２段階の経過を示す線図である。
ル信号に変換する第２段階の経過を示す線図である。
【図３ｃ】測定信号を、方形の振幅経過を備えたデジタ
ル信号に変換する第３段階の経過を示す線図である。
ル信号に変換する第３段階の経過を示す線図である。
【図３ｄ】測定信号を、方形の振幅経過を備えたデジタ
ル信号に変換する第４段階の経過を示す線図である。
ル信号に変換する第４段階の経過を示す線図である。
【図３ｅ】測定信号を、方形の振幅経過を備えたデジタ
ル信号に変換する第５段階の経過を示す線図である。
ル信号に変換する第５段階の経過を示す線図である。
１ 液圧ハンマ、 １ａ ハウジング、 １ｂ 打撃ピ
ストン、 ２ たがね、 ３ 矢印、 ４ 支持エレメ
ント、 ５ 接続ブラケット、 ６ ピエゾセンサ、
６ａ 出力部、 ７ 変換装置、 ８ 整流器、 ８ａ
ダイオード、８ｂ ダイオード、 ９ ピーク値検出
器、 ９ａ 高オーム抵抗、 ９ｂコンデンサ、 １０
高域通過フィルタ、 １０ａ コンデンサ、 １０ｂ
高オーム抵抗、 １１ コンパレータ、 １１ａ 高
オーム抵抗、 １１ｂ 高オーム抵抗、 １１ｃ コン
デンサ、 １１ｄ 出力部、 １２ マイクロプロセッ
サ、 １２ａ デジタル入力部、 １２ｂ 赤外線イン
タフェース、 １３バッテリユニット、 １４ 方形周
縁、 １４′ 構成エレメント
ストン、 ２ たがね、 ３ 矢印、 ４ 支持エレメ
ント、 ５ 接続ブラケット、 ６ ピエゾセンサ、
６ａ 出力部、 ７ 変換装置、 ８ 整流器、 ８ａ
ダイオード、８ｂ ダイオード、 ９ ピーク値検出
器、 ９ａ 高オーム抵抗、 ９ｂコンデンサ、 １０
高域通過フィルタ、 １０ａ コンデンサ、 １０ｂ
高オーム抵抗、 １１ コンパレータ、 １１ａ 高
オーム抵抗、 １１ｂ 高オーム抵抗、 １１ｃ コン
デンサ、 １１ｄ 出力部、 １２ マイクロプロセッ
サ、 １２ａ デジタル入力部、 １２ｂ 赤外線イン
タフェース、 １３バッテリユニット、 １４ 方形周
縁、 １４′ 構成エレメント
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ヴィルヘルム ハーゲマイスター
ドイツ連邦共和国 イスム ヴェーゼラー
シュトラーセ 39
(72)発明者 トーマス ダイメル
ドイツ連邦共和国 ミュールハイム フェ
ラッカーシュトラーセ 15
(72)発明者 ハインツ−ユルゲン プロコップ
ドイツ連邦共和国 ラーティンゲン ミラ
ンシュトラーセ 33
Claims (5)
- 【請求項１】 液圧式の打撃ユニット（１）、特に液圧
ハンマの打撃動作の間にピエゾセンサ（６）に作用する
加速度によって該ピエゾセンサ（６）に発生させられ
た、打撃ユニット（１）の打撃方向（３）で実施された
作業行程の回数を検知することができる測定信号を、マ
イクロプロセッサ（１２）内での処理に適切なデジタル
信号に変換するための装置において、 ピエゾセンサ（６）の出力部（６ａ）に接続された整流
器（８）が設けられており、該整流器（８）の作用下で
測定信号の負部分が抑圧されるようになっており、さら
に、整流器（８）に接続されたピーク値検出器（９）が
設けられており、該ピーク値検出器（９）が、測定信号
の残りの正部分を包絡線に変換するようになっており、
さらに、高域通過フィルタ（１０）が設けられており、
該高域通過フィルタ（１０）の作用下で、時間的に連続
して続く測定信号の包絡線が、それぞれ零通過を有する
振幅を備えた中間信号に変換されるようになっており、
さらに、高域通過フィルタ（１０）に後置された、マイ
クロプロセッサ（１２）のデジタル入力部（１２ａ）に
出力側で接続されたコンパレータ（１１）が設けられて
おり、該コンパレータ（１１）の作用下で中間信号が、
方形の振幅経過を備えたデジタル信号に変換されるよう
になっていることを特徴とする、液圧式の打撃ユニット
の打撃動作によってピエゾセンサに発生させられた測定
信号をデジタル信号に変換するための装置。 - 【請求項２】 コンパレータ（１１）が、付加的にコン
デンサ（１１ｃ）を装備しており、該コンデンサ（１１
ｃ）が、先行した打撃動作のデジタル信号に対する設定
された時間的な最小間隔を備えたデジタル信号しかコン
パレータ出力部（１１ｄ）に加えないように設計されて
いる、請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 ピエゾセンサ（６）が、コンパレータ
（１１）に前置された構成部分、すなわち、整流器
（８）、ピーク値検出器（９）、高域通過フィルタ（１
０）のためのエネルギ源を同時に形成しており、コンパ
レータ（１１）が、ピエゾセンサ（６）とは無関係のエ
ネルギ供給部（１３）に接続されている、請求項１また
は２記載の装置。 - 【請求項４】 ピエゾセンサ（６）と、整流器（８）
と、ピーク値検出器（９）と、高域通過フィルタ（１
０）と、コンパレータ（１１）と、マイクロプロセッサ
（１２）とが、機械的なユニットを形成する構成エレメ
ント（１４′）にまとめられており、該構成エレメント
（１４′）が、打撃ユニット（１）のハウジング（１
ａ）に取り付けられている、請求項１から３までのいず
れか１項記載の装置。 - 【請求項５】 ピエゾセンサ（６）と、整流器（８）
と、ピーク値検出器（９）と、高域通過フィルタ（１
０）と、コンパレータ（１１）とが、３〜７０Ｈｚの間
の打撃ユニット（１）の打撃周波数で機能することがで
きるように設計されていて、互いに調和されている、請
求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10131284.9 | 2001-06-28 | ||
| DE10131284A DE10131284A1 (de) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | Vorrichtung zur Umwandlung von Meßsignalen, die durch Schlagvorgänge eines hydraulischen Schlagaggregats in einem Piezo-Sensor ausgelöst werden, in Digital-Signale |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003043061A true JP2003043061A (ja) | 2003-02-13 |
| JP4259814B2 JP4259814B2 (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=7689836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002155831A Expired - Fee Related JP4259814B2 (ja) | 2001-06-28 | 2002-05-29 | 液圧式の打撃ユニットの打撃動作によってピエゾセンサに発生させられた測定信号をデジタル信号に変換するための装置 |
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|---|---|
| US (1) | US6737981B2 (ja) |
| EP (1) | EP1271105B1 (ja) |
| JP (1) | JP4259814B2 (ja) |
| DE (2) | DE10131284A1 (ja) |
| ES (1) | ES2315326T3 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7695633B2 (en) | 2005-10-18 | 2010-04-13 | Applied Materials, Inc. | Independent control of ion density, ion energy distribution and ion dissociation in a plasma reactor |
| JP2013514893A (ja) * | 2009-12-21 | 2013-05-02 | サンドビク マイニング アンド コンストラクション オサケ ユキチュア | 破砕ハンマの使用率測定方法、破砕ハンマおよび測定装置 |
| JP6085710B1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-02-22 | 東空販売株式会社 | アタッチメント監視システム |
| US10620036B2 (en) | 2016-04-28 | 2020-04-14 | Toku Pneumatic Co., Ltd. | Attachment monitoring system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7304416B2 (en) * | 2003-02-21 | 2007-12-04 | Jeffrey D Mullen | Maximizing power generation in and distributing force amongst piezoelectric generators |
| US6982376B2 (en) | 2003-07-28 | 2006-01-03 | Wise Johnathan R | Real drum trigger monitor and amplified tone module |
| US20060104061A1 (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-18 | Scott Lerner | Display with planar light source |
| CN100419655C (zh) * | 2005-04-08 | 2008-09-17 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 触摸式感应装置 |
| CN100370402C (zh) * | 2005-08-05 | 2008-02-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 触摸式感应装置 |
| US7303041B2 (en) * | 2005-08-22 | 2007-12-04 | Key Safety Systems, Inc. | Vehicle soft impact detection |
| DE102006016709A1 (de) | 2006-04-08 | 2007-10-11 | Festo Ag & Co. | Vorrichtung zur Überwachung und/oder Regelung der Bewegung einer fluidischen Komponente in einem fluidischen System |
| DE102008033090A1 (de) * | 2008-06-27 | 2010-03-25 | Rechner Industrie-Elektronik Gmbh | Induktiver Sensor |
| CN103558406B (zh) * | 2013-09-30 | 2015-09-30 | 江苏大学 | 一种基于软仪表的液压锻锤系统锤头速度测量方法 |
| US10096309B2 (en) | 2015-01-05 | 2018-10-09 | Rare Earth Dynamics, Inc. | Magnetically secured instrument trigger |
| US9875732B2 (en) | 2015-01-05 | 2018-01-23 | Stephen Suitor | Handheld electronic musical percussion instrument |
| US9761212B2 (en) | 2015-01-05 | 2017-09-12 | Rare Earth Dynamics, Inc. | Magnetically secured instrument trigger |
| US11335310B2 (en) | 2018-06-18 | 2022-05-17 | Rare Earth Dynamics, Inc. | Instrument trigger and instrument trigger mounting systems and methods |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4507653A (en) * | 1983-06-29 | 1985-03-26 | Bayer Edward B | Electronic sound detecting unit for locating missing articles |
| US5372046A (en) * | 1992-09-30 | 1994-12-13 | Rosemount Inc. | Vortex flowmeter electronics |
| DE19816802C2 (de) * | 1998-04-16 | 2000-08-31 | Daimler Chrysler Ag | Piezoelektrischer Beschleunigungssensor |
| DE19923680B4 (de) * | 1999-05-22 | 2004-02-26 | Atlas Copco Construction Tools Gmbh | Verfahren zur Ermittlung der Betriebsdauer und des Einsatz-Zustands eines hydraulischen Schlagaggregats, insbesondere Hydraulikhammer, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US6871551B2 (en) * | 2000-06-28 | 2005-03-29 | Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg | Apparatus for generating and conducting a fluid flow, and method of monitoring said apparatus |
-
2001
- 2001-06-28 DE DE10131284A patent/DE10131284A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-05-14 ES ES02010691T patent/ES2315326T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-14 EP EP02010691A patent/EP1271105B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-14 DE DE50212851T patent/DE50212851D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-22 US US10/151,864 patent/US6737981B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-29 JP JP2002155831A patent/JP4259814B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR101425292B1 (ko) | 2009-12-21 | 2014-08-01 | 산드빅 마이닝 앤드 컨스트럭션 오와이 | 파쇄 해머의 사용률을 결정하는 방법, 파쇄 해머, 및 측정 디바이스 |
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| JP2017201119A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-09 | 東空販売株式会社 | アタッチメント監視システム |
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|---|---|
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| JP4259814B2 (ja) | 2009-04-30 |
| EP1271105B1 (de) | 2008-10-08 |
| EP1271105A3 (de) | 2006-03-08 |
| ES2315326T3 (es) | 2009-04-01 |
| DE10131284A1 (de) | 2003-01-09 |
| US20030004603A1 (en) | 2003-01-02 |
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