JP2003520932A - 添加剤噴霧装置 - Google Patents

添加剤噴霧装置

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、添加剤噴霧装置に関し、更に液体添加剤、具体的には潤滑油を、圧力媒体供給ライン（１０）を通って流れる圧縮気体媒体、具体的には圧縮空気内に噴霧するための装置及び方法に関する。添加剤は、添加剤供給装置（２７、２８）から供給するために、添加剤供給ライン（２４）の入口（２６）から、圧力媒体供給ライン（１０）内に向かって開いている出口（２５）へと送り込まれる。モニタリング装置（１７、１８）が、圧力媒体供給ライン（１０）内の少なくとも1つの物理的パラメータを測定し、リレー装置（１９、２０）を用いてそれを制御装置に伝達する。制御装置（２１）は、前記モニタリング装置（１７、１８）により測定された前記少なくとも1つの物理的パラメータの関数として、制御接続部（２３）を用いて圧力生成装置（４３、４７）を制御する。圧力生成装置（４３、４７）は、少なくとも１つの添加剤供給ライン（２４）内において添加剤に圧力の影響を受けさせ、その結果、出口（２５）から添加剤の飛沫が放出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、液体添加剤、具体的には潤滑油を、気体圧力媒体、具体的には圧縮
空気内に噴霧するための添加剤噴霧装置であって、添加剤供給手段から添加剤を
供給するための入口を有し、圧力媒体が流れる圧力媒体フローダクト内に向かっ
て出口が開いている少なくとも1つの添加剤通過ダクトを有する、少なくとも１
つの射出ヘッドを備えた添加剤噴霧装置に関する。
【０００２】 本発明は、また、バルブあるいは駆動装置等の形を取った流体技術手段、給油
装置等の材料準備手段、添加剤噴霧装置用のカートリッジ状の添加剤供給手段、
更には気体圧力媒体中に液体添加剤、具体的には潤滑油を噴霧するための方法に
関する。
【０００３】 圧縮空気により作動される空気圧装置において、装置の空気圧要素は、1つ以
上のいわゆる空気圧給油装置によって潤滑油と共に供給される。こうした潤滑油
は、可動部品の摩耗率を低くし、前記要素内の摩擦力を低いレベルに保ち、装置
を腐食から守る役割を果たさなければならない。空気圧給油装置は、通常ベンチ
ュリの原理を利用している。この場合、圧縮空気は、圧縮空気ダクト内の狭窄部
を通過させられる。このような狭窄部には、オイルまたは他の添加剤用の容器に
漬かっている細いチューブからの出口がある。狭窄部の上流側における圧力と狭
窄部の最も断面積の小さい部分における圧力との圧力差により、オイルが容器か
ら汲み出されて空気と混合される。このような空気圧給油装置は、ヴェルナー・
デパート及びクルト・シュトールの著書『Pneumatische Steuerungen』 １９
９４年第１０版、ＩＳＤＮ ３−８０２３−１５４９−９、４３及び４４ページ
に記載されている。
【０００４】 こうした空気圧給油装置に関する問題点は、十分な量の流れが存在する場合に
、空気圧給油装置がやっと作動し始めることである。空気の移動が小さすぎる場
合、ノズル部の流速は、十分な真空状態を生み出してそれにより容器からオイル
を汲み出すのに、もう十分ではないのである。更に、設計者は、装置のオイル送
り込み特性すなわち変更不可能な空気流量に左右されるオイル送り込み率に拘束
される。従って、異なった空気圧要素に適合可能なオイル調整は、ほとんど不可
能である。このような空気圧給油装置の更なる欠点は、オイルの粘性が各温度に
応じたように変化するため、給油動作の温度依存性が非常に高いことである。
【０００５】 従って、本発明の一つの目的は、最適な調整可能性を有して、気体圧力媒体、
具体的には圧縮空気に、添加剤、具体的には潤滑油を散布することである。 この目的は本発明により達成されるが、それは、圧力媒体フローダクトが、検
知手段により送信手段を介して制御手段に伝えることができる少なくとも1つの
物理的特性を測定する検知手段を備え、また圧力生成装置が少なくとも１つの添
加剤通過ダクト内に備えられ、前記圧力生成装置により添加剤に圧力パルスを掛
けることができるため、添加剤の滴が前記出口において放出されることになり、
前記圧力生成装置が、前記検知手段により検知された前記少なくとも１つの物理
的特性に依存する方式で、前記制御手段により制御されるように配設されている
からである。
【０００６】 この目的は、更に、請求項１５の技術的教示による流体技術手段を使うことに
より、請求項１７の技術的教示による材料準備装置により、請求項１８の技術的
教示によるカートリッジ状の添加剤供給手段により、また請求項１９の技術的教
示による方法により達成される。
【０００７】 従って、本発明によれば、添加剤は圧縮空気の飛沫同伴効果ではなく、圧力生
成装置を用いた射出によって噴霧されるのである。この圧力生成装置は、制御手
段により制御することができ、前記制御手段は、例えば圧力媒体フローダクト内
の圧力媒体の瞬間流量等の物理的特性や圧力媒体内の添加剤の濃度に依存する方
式で、圧力生成装置を制御する。この場合、圧力媒体内で、要求されるようにか
つ再現可能なように一定の添加剤濃度を得るか、あるいは短時間だけ濃度が高く
あるいは低くなるようにするのに要する技術的複雑さは僅かである。更に、制御
手段のパラメータ合成あるいは制御手段の外部から供給されるその他のプリセッ
トにより、発射速度及び／あるいは添加剤の滴の大きさを非常に正確に設定する
ことが可能である。動作の合間で圧力媒体フローダクト内に圧力媒体の流れがな
い場合は、それに応じて添加剤も圧力媒体内に射出されない。
【０００８】 本発明によって構成され動作する装置は、故障しやすい機械要素の数が僅かし
かない。圧力噴霧装置を用いた添加剤の「能動的」射出によって、即座に正確に
計量された添加剤が圧力媒体に供給されるのであり、添加剤が従来技術における
ように単に「飛沫同伴」により供給されるのではない。従って、本発明による装
置は迅速に反応し、圧力媒体の流れ損失をなくすか、あるいはごく僅かにする結
果をもたらす。
【０００９】 本発明の更に便利な展開が、従属項において規定されている。 圧力生成装置として、例えば圧電性、磁歪、あるいは形状記憶合金素子を用い
ることが可能である。圧力生成装置は、例えばダイヤフラムあるいはブレードの
形を取り、添加剤通過ダクト内で添加剤に圧力パルスを掛けるようにしてもよい
。上記の材料を組み合わせることも可能である。
【００１０】 本発明の特に好適な態様において、圧力生成装置は、上記の材料から選択され
たブレードを備えている。そのようなブレードは、例えば、添加剤を出口に向け
て送り出す撓み振動子の形を取って構成される。撓み振動子は、中立位置におい
て出口を閉鎖するように構成されていてもよい。撓み振動子は、電気的中性電圧
、磁界あるいは一定温度により、それに応じたように偏向されるか、出口を閉鎖
する位置に移動される。
【００１１】 しかし、圧力生成装置は蒸発原理によって動作してもよく、その場合、パルス
を受けた発熱エレメントによって、添加剤あるいは水などの作動流体中に気泡が
形成される。すると気泡が添加剤を出口に向かって押しやる。作動流体が使用さ
れる限り、作動流体は、添加剤通過ダクト内でダイヤフラムによって添加剤から
分離される。従って、気泡の形成に関して添加剤の化学的及び物理的性質を考慮
に入れる必要がない。
【００１２】 他の好適な特徴は、添加剤が、添加剤通過ダクト内で、あるいは圧力媒体内へ
の射出の場合においても最適な濃度を有するように、加熱あるいは冷却により調
節されることである。添加剤が各添加剤通過ダクトにおいて加熱される結果とし
て、圧力生成装置が最適な作用をすることは、好都合である。更に、温度を検知
して制御するために、センサを各添加剤通過ダクト内に配設することも可能であ
る。しかし、添加剤噴霧装置全体を加熱あるいは冷却することもまた可能である
。その場合、添加剤噴霧装置全体を断熱ケーシングにより周囲から断熱すること
が望ましい。
【００１３】 添加剤は、カートリッジ状の取り替え可能な容器から供給されることが好まし
い。この場合、数個のそのような容器が共通供給ラインに接続されていてもよい
。しかし、そのような容器が射出ヘッドを有しており、容器と共に各添加剤噴霧
装置に取り付けられることも可能である。従って、添加剤によってある程度の腐
食または摩滅を受けるか、あるいは添加剤によって少なくとも部分的に目詰まり
し得る射出ヘッドも、非常に簡単なやり方で容器と一緒に取り替えることができ
る。
【００１４】 添加剤通過ダクト内で添加剤を移動させるために、本発明の好適な態様による
添加剤供給装置は、入口において、圧力媒体フローダクトから圧力媒体を供給さ
れる。しかし、単に添加剤供給手段に作用する周囲の圧力によって、添加剤を供
給手段から添加剤通過ダクト内に供給することもできる。更に、添加剤通過ダク
トは、少なくとも部分的に、毛管作用によって添加剤が添加剤供給手段から添加
剤通過ダクトへと汲み出されるように、毛細管として構成することもできる。
【００１５】 添加剤噴霧装置は非常に小型にすることができるので、それを、例えばバルブ
あるいは駆動装置という形を取った流体技術手段内に、直に組み込むことも可能
である。しかし、空気圧装置用の給油装置等の材料準備ユニット内に、添加剤噴
霧装置を組み込むこともできる。
【００１６】 更に具体的には、制御手段が、小型のマイクロコントローラあるいは数個のア
ナログ式電気レギュレータ要素といった数個の構成要素を備えている場合、制御
手段は添加剤噴霧装置あるいは添加剤噴霧装置を構成している要素群に、直接統
合されていてもよい。しかし、例えば数個の添加剤噴霧装置を制御するマイクロ
プロセッサ制御システムの形を取って、制御手段が中央に形成されることも可能
である。また添加剤噴霧装置制御用の小型のマイクロプロセッサが各添加剤噴霧
装置に備えられ、こうしたマイクロプロセッサが、フィールド・バス等を介して
より高次の制御装置による制御下にあることも可能である。この高次の制御装置
を用いれば、例えば圧力媒体内の添加剤濃度を正確に設定し、かつ既に存在する
添加剤濃度をディスプレイ等を用いてチェックすることができる。
【００１７】 次に、本発明の実施例を、添付の図面を参照して説明しよう。 図１は、壁１１により規定された圧力媒体フローダクト１０を有する、添加剤
噴霧装置を示している。圧力媒体フローダクト１０は、矢印の方向１３に流れる
気体圧力媒体、具体的には圧縮空気を運ぶ。圧力媒体フローダクトは、例えば給
油装置、あるいは例えばバルブや駆動装置の形を取った流体技術手段の一部のよ
うな、空気圧装置用の供給装置の構成要素である。そして圧力媒体は、1つ以上
のそうしたバルブや駆動装置に向かって矢印の方向１３に流れる。
【００１８】 圧力媒体フローダクト１０は、壁１１内に位置するバッフル状の区画１５によ
って形成された狭窄部１４を有する。狭窄部１４によりフローダクト１０内に圧
力勾配が存在し、その圧力勾配は圧力センサ１７及び１８の形を取った検知手段
により測定される。センサ１７及び１８は、それぞれ接続部１９及び２０によっ
て制御手段２１と接続されている。接続部１９及び２０は、それぞれ送信手段で
あり、例えば電線、無線リンクあるいは赤外線接続部の形を取ってもよい。制御
手段２１は、例えばマイクロプロセッサあるいはアナログ制御手段である。セン
サ１７と１８との間で測定された圧力差を基に、制御手段２１は、圧力媒体フロ
ーダクト１０を通る圧力媒体の瞬間的な流量がどれだけ大きいかを割り出すこと
ができる。圧力センサ１７及び１８の代わりに、圧力媒体により駆動される発電
機あるいは加熱フィラメント要素が、流量を測定するために圧力媒体フローダク
ト１０内に配設されてもよい。
【００１９】 制御手段２１は、接続部２３によって更に射出ヘッド２２と接続される。接続
部１９及び２０と同様に、接続部２３も電線、無線リンクあるいは赤外線接続部
であってもよい。本実施例の場合、射出ヘッド２２は、3つの平行な添加剤通過
ダクト２４を有している。しかし、射出ヘッド２２は、単一の添加剤通過ダクト
若しくは複数の添加剤通過ダクトを有することができる。添加剤通過ダクト２４
は、それぞれフローダクト１０に向いた出口２５を有する。添加剤通過ダクト２
４の入口端部は、添加剤供給容器２７、２８、２９及び３０に通じる供給ライン
２６に接続されている。供給容器は、取り替え可能なカートリッジの形を取って
構成されていることが好ましく、図1には示されていないフランジを用いて、供
給ライン２６に差し込まれるか、ネジ止めされていてもよい。オイル等の添加剤
は、供給容器２７乃至３０から供給ライン２６を経て添加剤通過ダクト２４内へ
と通過する。供給容器２７乃至３０の代わりに、図1に示された添加剤噴霧装置
に加えて、他の添加剤噴霧装置にも供給する中央添加剤供給手段を設けることも
できるであろう。
【００２０】 添加剤通過ダクト２４内には、図２Ａ、２Ｂ及び３を参照して詳細に説明され
るそれぞれの圧力生成装置がある。圧力生成装置により各添加剤通過ダクト２４
内の添加剤に各圧力パルスが掛けられ、その結果、各圧力パルスに対して１滴の
添加剤が、各出口２５において圧力媒体フローダクト１０内に放出される。添加
剤の滴は、図中で集合的な数字３１を用いて示されている。出口２５から出た後
、添加剤の滴３１は、図１におけるバッフル板３２であるバッフル手段により、
圧力媒体フローダクト１０内で矢印の方向１３に向けて方向付けられ、圧力媒体
内に散布される。
【００２１】 圧力媒体が開口部３４を経て入ってくる供給ライン３３により、添加剤供給容
器２７乃至３０が圧力媒体に晒され、その結果、添加剤が添加剤供給容器２７乃
至３０から供給ライン２６へ、更にまた添加剤通過ダクト２４へと送り出される
。このような添加剤供給のための配列は、フローダクト１０内の要因が添加剤供
給に直接影響を与えるため、擬等圧と言うことができる。供給ライン３３上には
圧力低下手段を設けることも可能である。更に、供給ライン３３がフローダクト
１０内へと開いているのではなく、周囲へと開いており、その結果、添加剤が周
囲の圧力によって供給容器２７乃至３０から供給ライン２６へと送り込まれるよ
うにすることも可能である。
【００２２】 添加剤通過ダクト２４内の圧力生成装置は、接続部２３及び図示されていない
が射出ヘッド２２内に位置する接続部を介して、制御手段２１により制御される
。圧力生成装置の制御のための入力信号として、制御手段２１はセンサ１７及び
１８からのデータを評価する。センサ１７及び１８が例えば圧力センサである場
合、圧力媒体がフローダクト１０を通って流れる間に、これらのセンサ間に圧力
勾配が生じ、制御手段２１は、そうした圧力勾配から圧力媒体フローダクト１０
内の瞬間流量を割り出すのである。流量が大である場合、フローダクト１０内に
射出すべき添加剤の必要量も多く、制御手段２１が添加剤通過ダクト２４内の圧
力生成装置を制御して、圧力生成装置がフローダクト１０内に添加剤の多数の滴
を射出するようにする。この場合、制御手段２１は、圧力生成装置に例えば高周
波電圧パルスを掛けるであろう。
【００２３】 制御手段２１はまた、フローダクト１０内に所定の濃度の添加剤を生成するた
めに、矢印３５によって表される高次制御装置による指示を受けることも可能で
ある。更に、局所的低次制御装置が射出ヘッド２２内に一体化され、制御手段２
１により供給される命令に応じたように、各圧力生成装置を局所的に制御するこ
とも可能である。
【００２４】 図１は更に、図式的に加熱コイルの形で表された加熱手段３６を示している。
図１の例では、加熱コイルが供給ライン２６に作用し、供給ライン２６内にある
添加剤を加熱するので、添加剤通過ダクト２４あるいはフローダクト１０内にお
いて添加剤の所定の粘性を設定することができる。また、供給ライン内の添加剤
の温度を低下させて添加剤の所定の粘性を生じさせるために、加熱手段３６の代
わりに、あるいはそれに加えて、供給ライン２６上に冷却手段を配設することも
できる。
【００２５】 更に、加熱手段あるいは冷却手段３６は、好ましくは出口２５の近辺で添加剤
の所望の粘性が確保できるように、添加剤通過ダクト２４の近くにおいて射出ヘ
ッド２１内に直接配設してもよい。その場合、添加剤通過ダクト近傍で出口２５
のできる限り近くに温度センサが備えられ、それらのセンサが所望の温度を得る
よう適切な調整を行うことが望ましい。加熱手段あるいは冷却手段３６は、それ
ぞれ制御手段２１により制御することができる。更に、温度センサが、射出ヘッ
ド２２の近傍で制御手段２１と接続されていてもよい。射出ヘッド２２あるいは
図1に示された添加剤噴霧装置全体が、外部から熱絶縁されたハウジング内に配
置されることが好ましい。
【００２６】 図２Ａ及び２Ｂを参照し、以下において、例えば図１のような射出ヘッド２２
の添加剤通過ダクト２４として、添加剤通過ダクトの構造の一例を説明する。図
２Ａ及び２Ｂにおいて、添加剤通過ダクト２４は、Ｌ字状の断面を有する壁部３
７、３８、３９及び４０により構成されたチャンバの形を取って表されている。
壁部３７と３８との間に注入口４１があり、そこを介して、図示されていない添
加剤供給ライン、例えば供給ライン２６から添加剤通過ダクト２４へと添加剤が
通過する。壁部３７及び４０によってオーバーフロー４２が規定されており、余
分な添加剤がそこを経て添加剤通過ダクト２４から流出し、図示されていないオ
ーバーフロー領域へと流れ込むことができる。
【００２７】 壁部３８及び３９は、圧電材料で２層に形成されたブレード４３を保持してい
る。ブレード４３は、電気接点要素４４及び４５を有し、例えば制御手段２１に
より電圧が掛けられていてもよい。このような電圧が掛けられると、ブレード４
３は変形するであろう。壁部３９と４０との間には、出口２５があり、図２Ａ及
び２Ｂの実施例においては、複数の非常に近接した放出口を備えた一群のノズル
の形を取っている。後ろ及び前面に向かって、すなわち本図面の平面の背後に有
る平面及び本図面の前面にある平面において、図２Ａ及び２Ｂに図示されていな
い壁により添加剤通過ダクト２４が規定されている。また、幾つかの添加剤通過
ダクト２４が次々に配置され、共通の注入口４１により添加剤が供給され、共通
のオーバーフロー４２を有し、１つのブレード４３が１つのノズル群を有する出
口２５に作用するように構成することも可能である。
【００２８】 電気接点要素４４及び４５に電圧が掛けられると、ブレード４３が一群のノズ
ルの形を取っている出口２５から遠ざかる。すると、ブレードの下部に生じた空
間が添加剤で満たされる。添加剤が注入口４１あるいはオーバーフロー４２を経
由して近道をして戻るのを防止するため、図示されていない閉止装置が備えられ
ている。従って、接点要素４４及び４５は、ブレード４３が初期位置に揺れ戻っ
て添加剤を出口から送り出すように、短絡させられる。このような状態が図２Ｂ
に示されている。次に、添加剤の微細な滴が出口２５の放出口で形成され、フロ
ーダクト１０内の圧力媒体に分散してゆくが、これは図２Ａ及び２Ｂには示され
ていない。電気接点要素４４及び４５に短時間電圧が掛けられること、及び続い
て電気接点要素を短絡させることにより、ブレード４３は、出口２５に対して攪
拌動作を行うようにされ、その結果、接点要素４４及び４５での電圧の周波数及
び大きさに応じたように、出口２５において添加剤の非常に微細な滴あるいは飛
沫が形成され、その滴が圧力媒体フローダクト１０内に射出されることになる。
【００２９】 上記のように、電気接点要素４４及び４５に電圧を掛けることにより、ブレー
ド４３を、出口２５から遠ざかるようにあるいは近づくように、図２Ａに示され
た位置から移動させることができる。この目的のためには、例えばスクウェア・
パルスが適切であり、それによって、パルスの立上りの上昇中はブレードが出口
２５から遠ざけられ、パルスの定レベル相の間はブレードが出口２５から離れた
位置に短時間保持され、パルスの立下りに対応してブレードが出口２５の方に振
れる。電圧パルスの基本スクウェアシグナルは、出口２５における添加剤を測定
するために、以下のように変更することができる。
【００３０】 パルス動作： 同じ周波数で生成された同一のスクウェア・パルスのパケット
が、ブレード４３に加えられる。パケットのスクウェア・パルスの数、あるいは
各パケット間の間隔を変化させることにより、出口２５を経て出て行く添加剤の
量を制御することができる。
【００３１】 パルス幅変調： 出口２５における添加剤測定率は、スクウェア・パルスの幅
を変化させることにより制御される。また、スクウェア・パルス間の時間間隔を
変化させることも可能である。スクウェア・パルスの幅及びスクウェア・パルス
間の間隔の両方を変化させる変調形式も可能である。
【００３２】 振幅変調： スクウェア・パルスは、それぞれ同じ幅を有し、同じ周波数で生
成されるが、スクウェア・パルスの高さ（電圧）は変化する。同様に、ブレード
４３の出口２５に対する振れ、及びそれにより出口２５から射出される添加剤の
量が変化する。
【００３３】 上記のタイプの変調及びパルス動作のハイブリッド形は、スクウェア・パルス
に影響を与える他の形と同様に可能である。 添加剤噴霧装置が止められた時に添加剤が出口２５から滴り落ちるのを防ぐた
め、装置が作動していない時に出口２５を密閉する必要があるであろう。これは
、ブレード４３の出口２５を向いている側を適切な密閉材料で被覆し、ブレード
を出口２５に寄り掛かるように適切に偏向させることにより達成される。しかし
、ブレードの破損の可能性があるため、ブレードは射出動作中、出口２５に衝突
しないようにする必要がある。
【００３４】 そのような衝突は、以下のようにして防ぐことができる。ブレード４３は、休
止位置にあるとき出口２５から距離を置いているので、ブレード４３が休止位置
を多少越えることができる。図２Ａは、休止位置すなわち中立位置にあるブレー
ド４３を示している。出口２５への密閉効果のため、ブレード４３を出口２５に
接触するまで出口２５の方に撓ませるよう、電気接点要素４４及び４５に負電圧
を掛けなければならない。この状態が図２Ｂに示されている。別の方法としては
、ブレード４３が機械的に偏向させられていて、図２Ｂに示すように、中立位置
において出口２５に接触することも可能である。従って、ブレード４３はオフセ
ット電圧により作動されなければならず、これにより作動中にブレード４３が出
口２５に衝突するのを防ぐことができる。振れ動作の中心位置において、ブレー
ドは次に出口２５から離れるように移動する。
【００３５】 図２Ａ及び２Ｂに示されているように、添加剤通過ダクト２４及びその添加剤
通過ダクトを備えた射出ヘッドは、非常に小型に、つまり数マイクロメーターの
大きさ程度で作製することができる。従って、空気圧シリンダ等の流体技術装置
内に、直に添加剤通過ダクト２４を組み込むことが可能である。こうして、空気
圧シリンダの動作ストロークの開始時に、添加剤が系統だった方法で常に空気圧
シリンダに供給され得る。超小型バルブ装置への組み込みであっても、容易にで
きるであろう。
【００３６】 図３は、添加剤通過ダクト２４及び圧力生成装置の更に別の可能な実施例を示
している。図３においては、添加剤通過ダクト２４は細長い、好ましくは毛細管
ダクトであり、例えば供給ライン２６から方向４６に向かって添加剤が供給され
る。添加剤通過ダクト２４内には、図２Ａ及び２Ｂのように、電気接点要素４４
及び４５を経て、制御手段２１によりスクウェア・パルスが掛けられる発熱レジ
スタ４７がある。
【００３７】 このスクウェア・パルスは発熱レジスタ４７を短時間熱し、その結果、添加剤
内に気泡４８が形成され、添加剤の滴５０が出口２５から方向４９に向かって射
出される。スクウェア・パルスの立下りの間、及び休止すなわち中立期の間に、
発熱レジスタ４７は再び冷たくなり、そのため、添加剤通過ダクト２４内に存在
する気泡は再び液化する。すると、添加剤通過ダクト２４の毛管効果により、添
加剤が方向４６から添加剤通過ダクト２４内に引き込まれる。
【００３８】 水のような作動流体が、発熱レジスタ４７を覆うダイヤフラムによって支持さ
れる発熱レジスタ４７を覆うように位置することも可能である。発熱レジスタ４
７により水が短時間加熱されると、気泡が形成され、これによりダイヤフラムが
引っ張られて、添加剤の滴５０の排出が起こる。この場合、気泡の生成は作動流
体の質に左右されるだけなので、添加剤の物理的特性は問題とされない。更に、
発熱レジスタが、添加剤の化学的あるいは物理的作用によって損われ得ることも
ない。
【００３９】 図４は、直接的に、すなわち中間的に設けられた供給ライン２６なしに、添加
剤で満たされたカートリッジ状の供給容器５１に接続された射出ヘッド２２を示
している。添加剤供給ダクト５３の注入口５２が、図４の例では射出ヘッド２２
内で平行に３つ配置されている添加剤通過ダクト２４に供給するために、供給容
器５１内へと開いている。添加剤通過ダクト２４の出口２５は、図には示されて
いない圧力媒体フローダクト内へと開いている。射出ヘッド２２は、例えば接着
により固定的に容器５１に接続されていてもよく、あるいは取り外し可能で、ネ
ジ継手若しくはバヨネット・ジョイント等があってもよい。
【００４０】 添加剤通過ダクト２４内には、それぞれ発熱レジスタ４７があり、図３に関し
て既に説明したように、それによって各添加剤通過ダクト２４内に気泡を生成す
ることができる。その代わりとして、図２Ａ及び２Ｂに関して説明されたように
、圧電性、磁歪あるいは形状記憶合金のブレード若しくはダイヤフラムが、圧力
生成装置として各添加剤通過ダクト２４内に配設されていてもよい。接続線５４
が発熱レジスタ４７から電気接点要素５５まで延び、それに、例えば制御手段２
１のための接続線２３を接続することができる。射出ヘッド２２は、圧力媒体フ
ローダクトの壁、例えば圧力媒体フローダクト１０の壁１１にねじ込むためのネ
ジ山５６を有する。しかし、その代わりとして、例えばプラグ、戻り止めあるい
はバヨネット継手も可能であろう。更に射出ヘッド２２は、接続線５８により電
気接点要素５９に接続されたセンサ５７を有する。センサ５７によって、例えば
各圧力媒体フローダクト内の圧力あるいは温度を検知することができる。電気接
点要素５９を経て、センサ５７を制御手段２１に接続することができる。
【００４１】 図５は、基本的に図１と同様な添加剤噴霧装置を示しているが、この場合、供
給容器２７乃至３０の代わりに、図４と同様な、それぞれ射出ヘッド２２ａある
いは２２ｂを有する２つのカートリッジ状容器５１ａ及び５１ｂが、フローダク
ト１０上に配設されている。射出ヘッド２２ａ及び２２ｂはどちらも非常に簡略
化された形で表され、それぞれ添加剤通過ダクト２４を１つだけ有している。ど
ちらの添加剤通過ダクト内にも、個別に示されてはいないが発熱レジスタあるい
は圧力パルスを生成するためのブレードがある。圧力生成装置は、各接続部６０
及び６１を介して、制御手段２１によりそれぞれ制御される。
【００４２】 図５に示されたように、射出ヘッド２２ａは作動中であり、添加剤をフローダ
クト１０内に射出している。射出ヘッド２２ｂは待機中であり、フローダクト１
０内での添加剤必要量が多い場合には、制御手段２１によってスイッチが入れら
れる。これは、非作動状態で、カートリッジ５１ａ及び５１ｂの内の１つを、単
独であるいはそれぞれの射出ヘッド２２ａ及び２２ｂと組み合わせて取り替える
こと、従って使用済みの添加剤を交換することが、非常に簡単であることを意味
する。
【００４３】 フローダクト２４ａ及び２４ｂを斜めに設けたことによって、図１における偏
向バッフル板３２は不要となろう。また、添加剤が圧力媒体の流れ方向１３に対
して垂直に射出され、圧力媒体の流れによって偏向させられるのみであり、同時
にフローダクト１０内に分散されることも可能である 更に、センサ６２がフローダクト１０内に配設され、接続部６３を介して制御
手段２１にデータを送る。例えば、添加剤がセンサ６２上に沈積すると、センサ
の表面における導電率が変化する。センサ６２は、この表面抵抗を測定して制御
手段２１に伝達することができる。すると、制御手段２１は、各抵抗値を基にし
て現在の添加剤濃度を算定する。従って、制御手段２１は圧力生成装置をそれに
応じて駆動するため、フローダクト１０内で均等な添加剤濃度が保たれる。
【００４４】 制御手段２１は、例えばフィールド・バス接続あるいは対応するパラメトリッ
ク合成を介して外部制御装置から来る、添加剤濃度の目標値に制約されるように
もできる。それに加え、あるいはその代わりに、制御手段２１が、射出ヘッド２
２ａ及び２２ｂ内の圧力生成装置を適切に制御するために、センサ１７及び１８
により検知されたフローダクト１０内の圧力媒体の流量を評価することも可能で
ある。センサ６２あるいは図４に示されたセンサ５７がフローダクト１０内の温
度を測定し、それに応じて制御手段２１が圧力生成装置を作動させるようにして
もよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による添加剤噴霧装置の第一実施例を図式的に示す図である
。
【図２Ａ】 アクチュエータとしてのブレードを備えたチャンバの形を取って
いる添加剤通過ダクトを示す図である。
【図２Ｂ】 ブレードが添加剤通過ダクトの放出口を塞いでいる場合の、図２
Ａの通過ダクトを示す図である。
【図３】 発熱エレメントを備えた毛細管の形を取っている添加剤通過ダクト
を示す図である。
【図４】 カートリッジが接続された射出ヘッドの実施例を図式的に示す図で
ある。
【図５】 本発明による添加剤噴霧装置であるが、それぞれ射出ヘッドを備え
た別体の添加剤供給手段を備えた添加剤噴霧装置を有している、図１の実施例と
同様な実施例を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年１月２５日（２００２．１．２５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ツィントル マンフレート ドイツ連邦共和国 72768 ロイトリンゲ ン ビルクヘルツレシュトラーセ 16 (72)発明者 ゾン ミヒャエル ドイツ連邦共和国 73230 キルヒハイム ／テク イン デン シュテレゲルテン 20 (72)発明者 ベルナー ミヒャエル ドイツ連邦共和国 73230 キルヒハイム ／テク ミュールシュタイゲ ４

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液体添加剤、具体的には潤滑油を、気体圧力媒体、具体的に
    は圧縮空気内に噴霧するための添加剤噴霧装置であって、 添加剤供給手段（２７及び２８）から添加剤を供給するための入口（２６）を
    有する、出口（２５）が圧力媒体の流れる圧力媒体フローダクト（１０）内へと
    開いている、少なくとも１つの添加剤通過ダクト（２４）を備えており、 圧力媒体フローダクト（１０）が、少なくとも１つの物理的特性を測定するた
    めの検知手段（１７及び１８）を備え、該物理的特性は前記検知手段（１７及び
    １８）により送信手段（１９及び２０）を介して制御手段（２１）に伝えること
    ができ、 圧力生成装置（４３及び４７）が少なくとも１つの添加剤通過ダクト（２４）
    内に備えられ、前記圧力生成装置により添加剤に圧力パルスを掛けることができ
    るため、添加剤の滴が前記出口（２５）において放出されるようになっており、
    前記圧力生成装置が、前記検知手段（１７及び１８）により検知された前記少な
    くとも１つの物理的特性に依存する方式で、前記制御手段（２１）により制御さ
    れるように配設されていることを特徴とする添加剤噴霧装置。
  2. 【請求項２】 前記圧力生成装置（４３及び４７）が、前記圧力パルスを生
    成するために、前記添加剤あるいは別個の作動流体を蒸発させる、少なくとも１
    つの圧電性及び／あるいは磁歪及び／あるいは形状記憶合金素子（４３）及び／
    あるいは発熱エレメント（４７）を備えていることを特徴とする、請求項１に記
    載の添加剤噴霧装置。
  3. 【請求項３】 前記検知手段（１７及び１８）が、少なくとも１つの物理的
    特性として、前記圧力媒体フローダクト（１０）を通る前記圧力媒体の瞬間流量
    を測定することを特徴とする、請求項１あるいは２に記載の添加剤噴霧装置。
  4. 【請求項４】 前記検知手段（１７及び１８）が、少なくとも１つの物理的
    特性として、前記圧力媒体内の前記添加剤の濃度を測定することを特徴とする、
    請求項１、請求項２あるいは請求項３に記載の添加剤噴霧装置。
  5. 【請求項５】 粘性調節のために、好ましくは前記添加剤通過ダクト（２４
    ）の少なくとも一部分において前記添加剤を調節する加熱装置及び／あるいは冷
    却装置（３６）により特徴付けられる、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
    添加剤噴霧装置。
  6. 【請求項６】 前記添加剤供給手段（２７及び２８）が前記添加剤噴霧装置
    の一要素として構成され、添加剤供給を受け入れるために備えられた少なくとも
    １つの取り外し可能なカートリッジ状の容器（２７及び２８）を有することを特
    徴とする、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の添加剤噴霧装置。
  7. 【請求項７】 前記添加剤通過ダクト（２４）が射出ヘッド（２２）内に形
    成されており、射出ヘッド（２２）が少なくとも１つの取り外し可能なカートリ
    ッジ状の容器（５１）に対する接続部を有し、該容器が前記添加剤通過ダクト（
    ２４）の少なくとも１つの入口（２６）と接続されていることを特徴とする、請
    求項１乃至６のいずれか１つに記載の添加剤噴霧装置。
  8. 【請求項８】 前記圧力媒体フローダクト（１０）に通じる接続ダクト（３
    ３）を備え、前記添加剤が前記添加剤供給手段（２７及び２８）から前記添加剤
    通過ダクト（２４）の方に向いた圧力を受けるように、前記接続ダクトを介して
    圧力媒体が前記添加剤供給手段（２７及び２８）に作用することができるように
    したことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１つに記載の添加剤噴霧装置
    。
  9. 【請求項９】 前記添加剤通過ダクト（２４）が少なくともその一部におい
    て毛細管の形を取っており、そのため、前記出口（２５）から添加剤の滴（５０
    ）が放出された後、毛管作用によって、添加剤が前記添加剤供給手段（２７及び
    ２８）から前記添加剤通過ダクト（２４）内に送り込まれることを特徴とする、
    請求項１乃至８のいずれか１つに記載の添加剤噴霧装置。
  10. 【請求項１０】 圧電性及び／あるいは磁歪及び／あるいは形状記憶合金の
    作用により作動され得る少なくとも１つのブレードが、前記圧力生成装置（４３
    及び４７）として、前記添加剤通過ダクト（２４）内に備えられていることを特
    徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の添加剤噴霧装置。
  11. 【請求項１１】 中性電圧及び／あるいは中性磁場及び／あるいは中性温度
    が適用されると前記ブレード（４３）が前記出口（２５）を塞ぐように、圧電性
    及び／あるいは磁歪及び／あるいは形状記憶合金の作用により作動され得る前記
    ブレード（４３）が配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の添加
    剤噴霧装置。
  12. 【請求項１２】 前記少なくとも１つのブレード（４３）が前記出口（２５
    ）を塞ぐ位置へと偏向させられたことを特徴とする、請求項１０に記載の添加剤
    噴霧装置。
  13. 【請求項１３】 前記圧力媒体フローダクト（１０）内に流れ誘導手段（３
    ２）が備えられ、それにより前記少なくとも１つの出口（２５）において放出さ
    れた添加剤の滴が、放出経路から外れるように誘導されることを特徴とする、請
    求項１乃至１２のいずれか１つに記載の添加剤噴霧装置。
  14. 【請求項１４】 前記添加剤噴霧装置が前記制御手段（２１）を備えたこと
    を特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の添加剤噴霧装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の少なくとも１つ
    の添加剤噴霧装置を備えている、例えばバルブや駆動装置の形を取った流体技術
    手段であって、前記圧力媒体フローダクト（１０）が前記流体技術手段内に直に
    形成されている流体技術手段。
  16. 【請求項１６】 前記少なくとも１つの添加剤噴霧装置が、前記流体技術手
    段の一構成要素の形を取っていることを特徴とする、請求項１５に記載の流体技
    術手段。
  17. 【請求項１７】 請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の少なくとも１つ
    の添加剤噴霧装置を備えていることを特徴とする、気体圧力媒体、具体的には圧
    縮空気用の例えば給油装置のような材料準備装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の少なくとも１つ
    の添加剤噴霧装置用、請求項１５または請求項１６に記載の流体技術手段用、あ
    るいは請求項１７に記載の材料準備装置用の添加剤供給手段（２７及び２８）で
    あって、 前記添加剤供給手段（２７及び２８）が少なくとも１つの射出ヘッド（２２）
    を備え、該射出ヘッド（２２）は、内部に添加剤通過ダクト（２４）が形成され
    、添加剤の供給を受け入れるようになっている少なくとも１つの取り外し可能な
    カートリッジ状の容器（５１）に対する接続部を有しており、該容器は前記添加
    剤通過ダクト（２４）の少なくとも１つの入口（２６）と接続されており、 前記少なくとも１つの射出ヘッド（２２）は、射出ヘッド接続手段（５６）を
    有し、それにより該射出ヘッド（２２）が前記圧力媒体通過ダクト（１０）と接
    続されるようになっていることを特徴とする添加剤供給手段。
  19. 【請求項１９】 液体添加剤、具体的には潤滑油を、圧力媒体フローダクト
    （１０）を通って流れる気体圧力媒体、具体的には圧縮空気内に噴霧する方法で
    あって、前記添加剤は、添加剤供給手段（２７及び２８）から添加剤を供給する
    ための少なくとも１つの添加剤通過ダクト（２４）の入口（２６）から、前記圧
    力媒体フローダクト（１０）内へと開いている出口（２５）まで運ばれるように
    なっており、 検知手段（１７及び１８）が、前記圧力媒体フローダクト（１０）内の少なく
    とも１つの物理的特性を検知し、 前記検知手段（１７及び１８）が前記少なくとも１つの物理的特性を、送信手
    段（１９及び２０）を介して制御手段（２１）に伝え、 少なくとも１つの添加剤通過ダクト（２４）内において、圧力生成装置（４３
    及び４７）が添加剤に圧力パルスを掛け、 前記制御手段（２１）が、前記検知手段（１７及び１８）により測定された前
    記少なくとも１つの物理的特性に依存する方式で、前記圧力生成装置（４３及び
    ４７）を制御することを特徴とする方法。
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