JP2012518803A - 自己洗浄瓶インライン流体試料採取装置 - Google Patents

Abstract

油圧流体試料を得るための油圧流体試料採取装置（２０、２０’、２０’’、２０’’’、２０’’’）および方法は、反転位置および非反転位置に、そこに搭載された試料容器（２８）を支持するように構成される、試料容器ホルダ（２６）を含む。反転位置では、試料容器ホルダ（２６）は、存在し得るいかなる汚染物質も洗浄するように、油圧流体によって、試料容器（２８）を洗浄するように構成される。非反転位置では、試料容器ホルダ（２６）は、油圧流体によって、試料容器（２８）を充填するように構成される。

Description

以下の議論は、単に、一般的背景情報を提供するものであって、請求される主題の範囲を決定する補助として使用されることを意図するものではない。

油圧作動アクチュエータベースの材料および構成要素試験システム等であるが、それらに限定されない、油圧作動または駆動システムの性能ならびに動作寿命は、そのようなシステムにおいて使用される油圧流体の質に直接依存する。一般に、流体劣化および汚染は、特に、懸念事項である。流体劣化は、「添加物劣化」として開始する。油圧流体内に存在する添加物は、特に、混合流体、捕捉空気、および高温から生じる、化学ならびに物理的変化を被りやすい。次いで、添加物劣化は、油圧流体の破壊につながる。一方、流体が、硬質金属粒子を含有する場合等、油圧流体の汚染は、特に、粒子サイズが、潤滑表面間の隙間より大きい場合、油圧ポンプおよびサーボ弁に深刻な損傷を及ぼす可能性がある。

システム内で使用される油圧流体の周期的試料抽出およびその後の試験は、油圧システムの使用可能時間の延長ならびに優れた性能に大きく貢献する。試料抽出は、システム内に存在する油圧流体の少量をガラス瓶等の小容器に取り出すことを含む。しかしながら、例えば、試料抽出機器および／または試料容器の汚染に先立って、試料がシステムから取り出される場所、または試料抽出技術者による他の過失によって、試料自体が、汚染されている状態になる場合、問題が生じる可能性がある。システム内の油圧流体の除去および交換等、システムの維持が、取り出される試料の検査に基づいて判定されるという観点から、油圧試料が、システム油圧流体を正しくかつ正確に表わしていること、特に、いかなる外来汚染も無いことが重要である。

本明細書の発明の概要および要約は、発明を実施するための形態にさらに後述される、一連の概念を簡略化形式として導入するために提供される。本発明の概要および要約は、請求される主題の重要な特徴または不可欠な特徴を識別することを意図するものではなく、また、請求される主題の範囲を決定する補助として使用されることを意図するものでもない。請求される主題は、背景技術に記載される、一部または全部の不利点を解決する実装に限定されない。

本発明のある側面は、反転位置および非反転位置に、そこに搭載された試料容器支持するように構成される、試料容器ホルダを含む、油圧流体試料採取装置である。反転位置では、試料容器ホルダは、存在し得るいかなる汚染物質も洗浄するように、油圧流体によって、試料容器を洗浄するように構成される。非反転位置では、試料容器ホルダは、油圧流体によって、試料容器を充填するように構成される。

有利な実施形態では、試料採取装置は、試料容器が反転および非反転位置を得ることが可能なように、試料容器ホルダが、移動可能に搭載される、フレームを含む。一実施形態では、そこを通る流体流動を可能にする、スイベルが提供され、試料容器が、反転および非反転位置を得るように、試料容器ホルダの回転を可能にする。さらなる実施形態では、試料容器ホルダは、２つの直立垂直支持部間に配置され、２つのスイベルが提供され、試料容器ホルダの回転を可能にする。

試料容器は、第１のオリフィスと、第２のオリフィスとを含むことが可能である。第１のオリフィスは、試料容器が、反転位置にある時、油圧流体によって、試料容器を洗浄するように構成可能である一方、第２のオリフィスは、試料容器が、反転位置にある時、洗浄油圧流体を受け取るように構成され、第２のオリフィスは、排水ラインに流動的に接続される。

別の有利な実施形態では、油圧流体試料採取装置は、フレームを表面に固着させるように適合される、デバイスを含むことが可能である。デバイスは、磁気基盤、吸引カップ、重量等であることが可能である。

本発明の別の側面は、油圧流体試料を得るための方法である。方法は、試料容器を試料容器ホルダに搭載するステップと、そこから油圧流体を得るために、試料容器ホルダをシステムに接続するステップと、試料容器が、反転位置にあるように、試料容器ホルダを位置付けるステップと、試料容器が、反転位置にある間、油圧流体によって、試料容器を洗浄するステップと、洗浄後、試料容器が、非反転位置にあるように、試料容器ホルダを位置付け、油圧流体の試料によって、試料容器を充填するステップとを含む。

一実施形態では、試料容器ホルダは、フレームに回転可能に搭載され、本方法における位置付けるステップは、フレームに対して、試料容器ホルダを回転させるステップを含む。

別の実施形態では、方法は、フレームを表面に解除可能に固着させるステップをさらに含む。

図１は、非反転位置における、流体試料採取装置の第１の実施形態の斜視図である。 図２は、非反転位置と反転位置との間の遷移位置における、流体試料採取装置の第１の実施形態の斜視図である。 図３は、反転位置における、流体試料採取装置の第１の実施形態の斜視図である。 図４は、非反転位置における、流体試料採取装置の第２の実施形態の斜視図である。 図５は、非反転位置における、流体試料採取装置の第３の実施形態の斜視図である。 図６は、非反転位置における、流体試料採取装置の第４の実施形態の斜視図である。 図７は、非反転位置における、流体試料採取装置の第５の実施形態の斜視図である。 図８は、試料容器キャップホルダを伴う、流体試料採取装置の斜視図である。 図９は、構成要素が除去された状態にある、図８の流体試料採取装置の一部の斜視図である。

例示的油圧流体試料採取装置２０が、図１−３に例証される。図１−３の実施形態は、有益となり得る、以下に説明される付加的構成要素を含む。しかしながら、概して、流体試料採取装置２０は、すべてがともに流動的に連結される、供給ライン２２と、ニードル弁等の弁２４と、反転可能試料容器ホルダ２６と、排水ライン２９とを含むことのみが必要である。試料容器ホルダ２６は、油圧流体を受け取るような態様で試料容器２８を支持する。しかしながら、より重要なこととして、ホルダ２６は、試料容器２８が、一定時間、上下逆に保持されることが可能であり、かつ、試料容器２８内部に油圧流体が噴霧し、それによって、試料容器２８を洗浄するか、またはすすぐことを可能にするような態様であるように構成される。弁２４は、洗浄の際、流体流動を制御するために使用される。例えば、１５乃至２０分間の洗浄の後、試料は、試料容器２８が略直立位置（試料容器２８の開口部が、概して、上方を向く）にある位置に試料容器ホルダ２６が戻ったときに得られる。弁２４は、試料容器２８の充填の際、流体流動を制御し、十分な体積が得られると、流体流動を停止させるために使用される。油圧流体の試料を得るのに先立って、試料容器２８の洗浄を可能にする、試料採取装置２０の使用は、低刺激性の清潔な試料容器の使用の必要性、したがって、その費用を除去する一方、依然として、試料容器２８内の油圧試料の外来汚染を排除または少なくとも実質的に低減させる。

図１−３に例証される実施形態では、流体試料採取装置２０は、試料容器２８が、試料容器２８の洗浄のための反転位置にある、第１の位置と、試料容器２８が、試料を得るための非反転位置にある、第２の位置とに試料容器ホルダ２６支持する、フレーム３０を含む。好ましくは、フレーム３０はまた、非反転および反転位置へ、および、非反転および反転位置からの遷移している位置に、試料容器ホルダ２６を支持する。フレーム２０は、各位置に安定支持を生成するような好適な表面上に、直接配置されるように構成可能である。例証される実施形態では、磁気基盤３２が、フレーム３０に連結される。磁気基盤３２は、好適な表面（例えば、鉄類）と選択的に係合され、フレーム３０を固着定常されるように保持可能である磁石３４（図式的に示される）を含む。本明細書に例証される例示的磁気基盤３２は、磁石３４の位置を制御するためのノブ３６を含む。フレーム３０のための他の好適な固着／安定化機構として、重量および／または吸引カップを含むことが可能である。

例証される実施形態では、フレーム３０は、２つの直立支持部４０を有するＵ字形である。しかしながら、これは、単一直立支持部もまた、使用され得るという点において、フレーム３０のための一好適な構成にすぎないことを理解されたい。支持部４０は、試料容器ホルダ２６と、試料容器２８と、その中に存在する場合、油圧試料とを、試料容器ホルダ２６および試料容器２８の非反転と反転位置との間で支持する。そこを通る流体流動を可能にする、１つ以上の回転油圧ユニオンまたはスイベル４２によって、試料容器ホルダ２６は、フレーム３０に対して、異なる位置をとることが可能となる。

例示的実施形態では、供給ライン２２は、好適な継手を通して、所望に応じて、システムの作動機器（例えば、サーボ弁、ポンプ、アクチュエータ）内を流動するか、あるいはその中に存在する、流体を表わす試料を得るように、試験下のシステムの高流体圧力部分に接続可能である。システムから遠隔の端部における継手５０は、供給ライン２２を弁２４に接続するように提供可能である。供給ライン２２上の継手は、高圧急速着脱式継手であって、試験下のシステムが作動している間、試料採取装置２０の接続／分断を可能にする。これは、試験下のシステムの動作を妨害せず、かつ、試料抽出時の真の流体状態を反映する、より正確な試料抽出を提供するため、有益である。

上述のように、弁２４は、例えば、３０００ｐｓｉまで非常に高圧となり得る、供給ライン２２内の圧力を低下させるように、流量制御オリフィスを伴う、ニードル弁であることが可能である。例証される実施形態では、弁２４は、支持部４０の一方に、フレーム３０に固定されるように固着される。弁２４は、スイベル４２に流動的に連結され、順に、試料容器ホルダ２６に流動的に連結される。換言すると、スイベル４２は、試料容器ホルダ２６と供給ライン２２との間に配置され、流動的に連結される。

例証される実施形態では、試料容器ホルダ２６は、試料容器２８のネジ山と螺着可能に嵌合するように構成されるネジ山を有する基盤を備える。当業者によって理解されるように、クランプ等の他の形態の締結具も、試料容器２８の構成に応じて、加えて、または代替として、使用可能である。試料容器２８が、試料容器ホルダ２６に搭載されると、試料容器ホルダ２６内の２つのオリフィス５４および５６が、試料容器２８の内部に対して開放される。オリフィス５４は、弁２４に流動的に連結される。オリフィス５４は、好適には、上述のように、反転されると、試料容器２８を洗浄する油圧流体の流体流または噴霧を提供するように構成される。所望に応じて、オリフィス５４は、反転されると、試料容器２８内へとさらに延在し、試料容器２８の内側底表面および／または壁対して、油圧流体を上方に向ける、フルート状管５５として具現化可能である。概して、洗浄の際、油圧流体は、重力によって、試料容器ホルダ２６に戻るのに伴って、試料容器２８の壁を洗流し、典型的には大気圧の排水ライン２９に流動的に接続されるオリフィス５６から流出するであろう。一実施形態では、オリフィス５６は、試料容器２８を洗浄するために使用される油圧流体が、試料容器２８内に蓄積しないようなサイズである。洗浄の際、試料容器ホルダ２６および試料容器２８は、所望に応じて、試料容器２８の選択された表面上の洗浄を促進するように、左右に傾斜可能であることに留意されたい。例証される実施形態では、油圧洗浄流体は、試料容器ホルダ２６から、排水ライン２９に流動的に連結される、回転油圧ユニオンまたはスイベル６２を伴って、フレーム３０によって支持される、パイプ６０内へと流出する。換言すると、スイベル６２は、試料容器ホルダ２６と排水ライン２９との間に配置され、流動的に連結される。

図４は、試料採取装置２０’の第２の実施形態を例証するものであって、上述と類似または同一構成要素は、同一参照番号によって識別される。本実施形態では、フレーム３０は、単一支持部４０を備える。支持部４０は、弁２４および回転油圧ユニオン４２を支持する。スイベル４２の一端は、第１の実施形態と同様に、非反転位置と反転位置との間を回転可能である、試料容器ホルダ２６に結合される。本実施形態では、スイベル４２は、試料容器ホルダ２６と供給ライン２２との間に配置される。しかしながら、さらなる代替実施形態では、スイベル４２は、試料容器ホルダ２６と排水ライン２９との間に配置可能である。

図５、６、および７は、試料採取装置２０’’、２０’’’、ならびに２０’’’’のさらなる実施形態を例証するものであって、上述と類似または同一構成要素は、同一参照番号によって識別される。これらの実施形態のそれぞれにおいて、フレーム３０は、反転（例証される）および非反転（例証せず）位置のそれぞれに、試料容器ホルダ２６ならびに試料容器２８を解除可能に保持する。これらの実施形態は、フレームに固着されるスイベルの必要性を除去するだけではなく、ユーザによって、反転および非反転位置のそれぞれに、試料容器ホルダ２６および試料容器２８をフレーム３０上に位置付けられることを可能にし、フレーム３０の一部が、試料容器ホルダ２６および／または試料容器２８に解除可能に係合する。図５では、フレーム３０は、試料容器ホルダ２６および／または試料容器２８を挿入可能な開口（部分的）を形成する、クランプフィンガ７０を含む。本実施形態では、クランプフィンガ４０は、直立支持部７２に搭載される。図６では、フープ７６が、支持部７２上に提供され、試料容器ホルダ２６および試料容器２８の各端を挿入可能な開口を備える。図７では、フレーム３０は、試料容器ホルダ２６および試料容器２８の各端を挿入可能な開口を有するカップ７８を備える。図５−７の実施形態のそれぞれにおいて、磁気基盤３２が、例証される。しかしながら、これは、吸引カップ、重量等を含む、他のデバイスも、フレームを支持表面に固着させるために使用可能であるという点において、限定としてみなされるべきではない。また、図５−７の実施形態では、弁２４は、供給ライン２２内に配置され、供給ライン２２は、反転および非反転位置のそれぞれにおいて、弁２４の動作を可能にするために十分な可撓性を有することが可能であることに留意されたい。所望に応じて、着脱式継手が、供給ライン２２に対して、弁２４のある程度の回転を可能にするように提供可能である。同様に、所望に応じて、弁２４は、その上で回転する能力の有無を問わず、試料容器ホルダ２６に搭載可能である。

試料容器キャップホルダ８０が、図８に例証される。試料容器キャップホルダ８０は、試料採取装置２０’とともに例証される。しかしながら、これは、試料容器キャップホルダが、本明細書に説明される例示的試料採取装置のいずれかならびにその他の類似機能上に提供可能である、実施例にすぎないことを理解されたい。試料容器キャップホルダ８０は、試料容器２８のキャップの洗浄を可能にする。試料容器ホルダ２６同様に、試料容器キャップホルダ８０は、２つのオリフィス８２および８４（図９）を含む。オリフィス８２は、供給ライン２２から流体を選択的に受け取り、容器２８の洗浄同様に、キャップの内側表面に噴霧し、キャップを洗浄するように構成される。オリフィス８４は、キャップを洗浄後、洗浄流体を受け取り、洗浄流体を試料容器２８内に収集可能なように、オリフィス５４または５６の一方に流動的に連結される。代替として、オリフィス８４は、排水ライン２９に流動的に連結可能である。弁８６は、オリフィス８４への流体流動を制御する。多数の種類の弁を使用可能である。例証される実施形態では、弁８６は、左から右に移動する、またはその逆に使用される、スプール弁を備える。好適な通路８５（図式的に例証される）が、容器ホルダ２６および容器キャップホルダ８０内に提供され、スプール弁８６に流動的に連結し、弁２４から流体を受け取り、オリフィス５４またはオリフィス８２の一方に、流体を選択的に向ける。代替として、弁８６は、キャップまたは容器２８の一方に、流体を再度向けるのとは対照的に、キャップ洗浄のためだけに、流体を制御可能である。

動作時、試料容器キャップ（図示せず）は、オリフィス８２および８４を覆って、試料容器キャップホルダ８０に固着される。例証される実施形態では、キャップは、キャップ受け取り部８７（オリフィス８２および８４を有する）内に留置され、プレート８８によって、定位置に保持される。プレート８８は、支持アーム９２内に螺着されるネジ山付きロッド９０に連結され、プレート８８から遠隔のノブ９４を有する。このように、試料キャップのネジ山は、曝露され、流体によって、洗浄可能である。代替実施形態では、キャップ受け取り部８７は、試料キャップのネジ山が、キャップを受け取り部８７に固着させるように、螺着可能に嵌合可能なネジ山を含むことが可能である。レバー、抑止バー、クランプ、クリップ等を使用し、受け取り部８０に対して、かつオリフィス８２および８４に近接して、試料キャップを保持する他の機構も使用可能である。キャップが固着された後、試料容器ホルダ２６は、弁８６が作動されると、流体が、キャップの表面を洗浄し、オリフィス８４から排水されるよう、オリフィス８４を位置付けるように回転可能である。

本主題は、構造的特徴および／または方法論的作用に特有の専門用語で説明されたが、裁判所によって判断された添付の請求項に定義される主題は、必ずしも、上述の特有の特徴または作用に限定されないことを理解されたい。むしろ、上述の特有の特徴または作用は、請求項を実装する例示的形態として開示されている。

Claims (22)

1. 油圧流体試料採取装置であって、
   供給ラインと、
   該供給ラインに流動的に連結された弁と、
   試料容器と、
   排水ラインと、
   反転位置および非反転位置に、該試料容器を支持するように構成された試料容器ホルダであって、該試料容器は、第１のオリフィスと第２のオリフィスとを含み、該第１のオリフィスは、該試料容器が該反転位置にある場合に、油圧流体によって、該試料容器を洗浄するように構成され、該第２のオリフィスは、該試料容器が該反転位置にある場合に、該洗浄油圧流体を受け取るように構成され、該第２のオリフィスは、該排水ラインに流動的に接続されている、試料容器ホルダと
   を備える、装置。
2. 前記反転位置および前記非反転位置に前記試料容器ホルダを支持するように構成されたフレームをさらに備える、請求項１に記載の油圧流体試料採取装置。
3. スイベルをさらに備え、該スイベルは、該スイベルを通る流体流動を可能にし、該スイベルは、前記試料容器ホルダを前記フレームに連結し、該試料容器ホルダの回転を可能にすることにより、前記試料容器の前記反転位置および前記非反転位置を得る、請求項２に記載の油圧流体試料採取装置。
4. 前記フレームは、直立垂直支持部を含み、前記スイベルおよび前記弁は、該支持部によって支持される、請求項３に記載の油圧流体試料採取装置。
5. 前記フレームは、２つの直立垂直支持部を含み、前記試料容器ホルダは、該垂直支持部間に配置される、請求項４に記載の油圧流体試料採取装置。
6. 第２のスイベルをさらに備え、該第２のスイベルは、該第２のスイベルを通る流体流動を可能にし、前記第１のスイベルは、前記試料容器ホルダと前記供給ラインとの間に流動的に連結され、該第２のスイベルは、該試料容器ホルダと前記排水ラインとの間に流動的に連結される、請求項５に記載の油圧流体試料採取装置。
7. 前記試料容器は、前記試料容器ホルダと螺着可能に嵌合する、請求項１〜６のいずれかに記載の油圧流体試料採取装置。
8. 前記フレームを表面に固着させるように適合されたデバイスをさらに備える、請求項２に記載の油圧流体試料採取装置。
9. 前記デバイスは、磁気基盤である、請求項２に記載の油圧流体試料採取装置。
10. 試料容器キャップホルダをさらに備え、該試料容器キャップホルダは、前記供給ラインに流動的に連結された流体を受け取るための第３のオリフィスを有し、該試料容器キャップホルダは、該第３のオリフィスを覆う位置に該試料容器キャップを保持するように構成される、請求項１〜９のいずれかに記載の油圧流体試料採取装置。
11. 油圧流体試料採取装置であって、
    供給ラインと、
    該供給ラインに流動的に連結された弁と、
    試料容器と、
    排水ラインと、
    反転位置および非反転位置に該試料容器を支持するように構成された試料容器ホルダと、
    該試料容器が反転位置にある第１の位置に該試料容器ホルダを支持するように構成され、該試料容器が非反転位置にある第２の位置に該試料容器ホルダを支持するように構成されたフレームと
    を備える、装置。
12. スイベルをさらに備え、該スイベルは、該スイベルを通る流体流動を可能にし、該スイベルは、前記試料容器ホルダを前記フレームに連結し、該試料容器ホルダの回転を可能にすることにより、前記試料容器の前記反転位置および前記非反転位置を得る、請求項１１に記載の油圧流体試料採取装置。
13. 前記フレームは、直立垂直支持部を含み、前記試料容器ホルダは、該垂直支持部間に配置される、請求項１２または１３のいずれかに記載の油圧流体試料採取装置。
14. 第２のスイベルをさらに備え、該第２のスイベルは、該第２のスイベルを通る流体流動を可能にし、前記第１のスイベルは、前記試料容器ホルダと前記供給ラインとの間に流動的に連結され、該第２のスイベルは、該試料容器ホルダと前記排水ラインとの間に流動的に連結される、請求項１４に記載の油圧流体試料採取装置。
15. 前記試料容器は、前記試料容器ホルダと螺着可能に嵌合する、請求項１１、１２、１３、または１４のいずれかに記載の油圧流体試料採取装置。
16. 前記フレームを表面に固着させるように適合されたデバイスを備える、請求項１１、１２、１３、１４、または１５のいずれかに記載の油圧流体試料採取装置。
17. 前記デバイスは、磁気基盤である、請求項１６に記載の油圧流体試料採取装置。
18. 試料容器キャップホルダをさらに備え、該試料容器キャップホルダは、前記供給ラインに流動的に連結された流体を受け取るためのオリフィスを有し、該試料容器キャップホルダは、該オリフィスを覆う位置に、該試料容器キャップを保持するように構成される、請求項１１に記載の油圧流体試料採取装置。
19. システムから油圧流体試料を得る方法であって、
    試料容器を試料容器ホルダに搭載するステップと、
    該システムから油圧流体を得るために、該試料容器ホルダを該システムに接続するステップと、
    該試料容器が反転位置であるように、該試料容器ホルダを位置付けるステップと、
    該試料容器が反転位置にある間に、油圧流体によって、該試料容器を洗浄するステップと、
    洗浄後、該試料容器が非反転位置であるように、該試料容器ホルダを位置付け、油圧流体の試料によって、該試料容器を充填するステップと、
    を含む、方法。
20. 前記試料容器ホルダは、フレームに回転可能に搭載され、前記位置付けるステップは、該フレームに対して該試料容器ホルダを回転させるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記フレームを表面に解除可能に固着させるステップをさらに含み、請求項２０に記載の方法。
22. 油圧流体を受け取るように流動的に連結されたオリフィスを覆う位置に試料容器キャップを搭載するステップと、
    油圧流体によって、該試料容器キャップを洗浄するステップと
    をさらに含む、請求項１９、２０、または２１のいずれかに記載の方法。

Images