JP5149173B2 - 空気流によって移送される粘性の高い潤滑剤を分配する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮空気供給部、供給導管を介して圧縮空気供給部と接続された分配器、潤滑剤を供給導管内へ供給するための潤滑剤供給部および分配器の出口に接続された潤滑ノズルを有し、その潤滑ノズルのそれぞれ少なくとも１つが潤滑箇所のそれぞれ１つに対応づけられている、空気流によって移送される粘性の高い潤滑剤を少なくとも２つの潤滑箇所に分配する装置に関する。

同様に、本発明は、空気流によって移送される粘性の高い潤滑剤を少なくとも２つの潤滑箇所へ分配する、対応して形成された方法に関するものであって、同方法において圧縮空気供給部から供給された圧縮空気が唯一の供給導管を介して分配器へ案内されて、分配器内で少なくとも２つの出口へ分配され、前記出口にそれぞれ少なくとも１つの潤滑ノズルが接続されており、その潤滑ノズルがそれぞれ潤滑箇所の１つに対応づけられている。

この種の装置と方法は、たとえば特許文献１に記載されている。それらは、たとえば、圧延装置、連続鋳造設備またはレール車両の潤滑システム内で使用される。その場合に通常、それぞれの要請を満たすオイルが潤滑剤として空気流によって移送されて、多数の潤滑箇所に分配される。

この種の潤滑システムの循環内で、潤滑剤は導管推移に対して同軸に向けられた、乱れたガス流に基づいて、導管壁上に薄いフィルムを形成し、そのフィルムは均一な波構造を有している。この潤滑剤フィルムは、空気と潤滑剤の互いに添接する境界層間の摩擦と、空気流が潤滑剤フィルムを形成する波の山へ衝突することに基づいて、空気と潤滑剤との混合をもたらすことなしに、前方へ送られる。

潤滑剤を潤滑剤箇所へ移送するこの種の移送の本質的な利点は、最少量の潤滑剤も位置に関係なく移送することができることにある。特に分配結果への重力の影響が最小限に抑えられる。

上述した種類の分配システムのできるだけ簡単な導管技術的構造を得るために、必要とされる全量の潤滑剤が、通常多数のノズルのために唯一の供給導管を介して潤滑箇所の近傍まで移送されて、その少し前で初めて分配器によって該当する数の部分流に分配される。

その場合に、供給される潤滑剤−／空気流をできるだけ多数の潤滑箇所へ分配することができるようにするために、分配器は、複数の分配器が直列または並列に接続されるように、形成することができる。その場合に、これら各個々の分配器に、典型的に８つの潤滑剤ノズルが接続され、その各々が潤滑箇所に供給を行う。実際に使用されている圧延装置または連続鋳造設備において、このようにして４０またはそれを上回る潤滑箇所に、唯一の中央の潤滑剤および空気供給導管を介して潤滑剤を供給することができる。この目的に適した潤滑剤−空気−分配器は、たとえば、本出願人のインターネットサイトに、URL"www.rebs.de"で示されている。

必要な潤滑剤特性を保証するために、粘性の高い潤滑剤または高比率の固体を有する潤滑剤が使用される。さらに、まさに圧延装置の作業環境内に、ごみ粒子がノズルの領域内へ達する危険がある。その結果、潤滑剤ノズルのひとつひとつが詰まることを、排除することはできない。それぞれ送り出された潤滑剤体積を潤滑剤−空気−潤滑システムによって正確に配量することに基づいて、この種の詰まりは、詰まったノズルにそれぞれ対応づけられた潤滑箇所には不十分な潤滑剤しか供給されない、という危険をはらんでいる。

しかし、詰まったノズルを認識することは、圧延設備、連続鋳造設備または同様な適用の領域において通常そうであるように、まさに、唯一の供給導管を介して供給される、多岐にわたる多数のノズルを有するシステムにおいては、困難である。
米国特許第５２５３７３３号

この状況において、本発明の課題は、完全に開いていないノズルの確実な認識が可能な冒頭で挙げた種類の装置と方法を提供することである。

冒頭で挙げた装置に関して、上記課題は本発明によれば、この種の装置が空気流監視装置を搭載しており、その空気流監視装置が供給導管を通って流れる圧縮空気体積流を検出する測定装置を有しており、かつ、測定装置によって検出された圧縮空気体積流が標準値から最小差だけ異なる場合に、完全に開いていないノズルを表示する警告信号を出力することによって、解決される。

同様にして、上に記載された課題は、冒頭で挙げた種類の方法に関しては、本発明に基づいて、供給導管を通って流れる圧縮空気流が検出されて、標準空気体積流と比較され、検出された圧縮空気体積流の標準体積流からの偏差が最小値を越える場合に、接続されているノズルのいずれかがもはや完全には開いていないことを表示する警告信号が出力されることによって、解決される。

本発明は、接続されているノズルのいずれかが詰まった場合に、中央の供給導管を通って流れる圧縮空気体積流が、該当するノズルに生じた詰まりの度合いに比例して減少することを、利用している。本発明に基づいて、適切な測定装置によって供給導管を通って流れる圧縮空気体積流が監視されて、この監視の結果がノーマル状態を表す、供給導管を通る流量の標準値と比較されることによって、ノズルの詰まりによってもたらされる、圧縮空気体積流の顕著な変化が認識されて、ノズルのいずれかの障害を表す明白な指摘として評価される。

圧縮空気体積流を検出する測定装置は、それ自体知られており、たとえばエッセン市のｉｆｍ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ＧｍｂＨから「ＳＤ６０００」の名称で提供される。付属の操作の手引きは、提供者からコード番号７０１７５８／０２ ０４／３で公開されている。

すなわち、本発明によって、中央の供給導管を介して供給される、多岐にわたる圧縮空気／潤滑剤システムにおいても、もはや完全に通り抜けできないノズルを確実に認識して、警告信号を出力する可能性が提供され、その警告信号に応じてシステム全体を保守することができる。

本発明の特に実際に即した形態は、空気流監視装置が評価装置を有しており、その評価装置が測定装置から供給された測定値を検出時間にわたって記録して、記録された測定値から標準値および／または最小差を導き出し、それを越えた輪場合に空気流監視装置が警告信号を作動させることを、特徴としている。本発明のこの形態によれば、圧縮空気体積流の検出された値が少なくとも１つの所定の期間にわたって記録される。記録された値は、その後、障害のないノーマル駆動において供給導管を通って流れる標準空気体積流を求めるための基礎にすることができる。このようにして、自己学習するシステムの形式に従って、比較に利用される標準値を、摩耗または他の外的な影響の結果として不可避的に変化する、しかし相変わらず障害のないノーマル駆動を表す圧縮空気体積流に連続的に適合させることができるので、エラー警報が回避されて、全体として監視結果の質が向上する。

同様に、記録された圧縮空気体積流値に基づいて、最小偏差を、駆動中に変化する状況に適合させることが可能である。この適合によっても、検出された圧縮空気体積流をノズルのいずれかの障害に関して評価する場合に、確実な的中度の向上が得られる。

障害の認識における高い精度は、本発明を特に、冒頭で挙げた種類の、分配システムにたとえば少なくとも２４のノズル、特に少なくとも４０のノズルのような、極めて多数のノズルが接続されている、潤滑剤供給システムにおいて使用するのに適したものにしている。

以下、実施例を示す図面を用いて、本発明を詳細に説明する。

図１に示す潤滑剤−空気−潤滑システム１は、圧縮空気貯蔵器３とコンプレッサ４を備えた圧縮空気供給部２を有している。圧縮空気供給部２は、中央の供給導管５を介して第１の分配器６の入口と接続されている。

供給導管５には、さらに、測定装置７が接続されており、その測定装置は供給導管５を通って流れる圧縮空気体積流を検出する。

流れ方向Ｆにおいて測定装置７の後方、しかし分配器６の供給開口部の前において、供給導管５内へさらに潤滑剤供給装置８が接続されており、それがたとえば粘性の高い、あるいは高比率の固体を含むオイルを供給導管５内へ供給する。

測定装置７は、空気流監視装置９の一部であって、その空気流監視装置はさらに、データ処理装置として形成された評価装置１０と表示ユニット１１を有しており、測定装置７が自ら検出した測定値をその評価装置へ供給し、表示ユニットにおいて潤滑剤−空気−潤滑システム１のそれぞれの駆動状態を読み出すことができ、かつ場合によっては発生する障害が表示される。

分配器６は、流入する圧縮空気／潤滑剤流をその５つの並列の出口を介して実質的に等しい部分ずつ５つの他の分配器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅへ分配する。等しく構成された分配器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの各々にそれぞれ同様に並列に８つの潤滑ノズル１３ａ−１３ｈ、１４ａ−１４ｈ、１５ａ−１５ｈ、１６ａ−１６ｈ、１７ａ−１７ｈが接続されており、それらの潤滑ノズルへそれぞれの分配器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが、分配器６からそれぞれ分け与えられた圧縮空気／潤滑剤流を分配する。このようにして、分配器６を介して全部で５つの分配器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが並列に接続されており、それらが共通に中央の供給導管５を介して供給を受け、かつ供給導管を通って流入する潤滑剤／圧縮空気流を全部で４０の潤滑剤ノズル１３ａ−１７ｈへ分配する。

潤滑ノズル１３ａ−１７ｈの各々は、転がり軸受１８、１９、２０、２１に供給を行い、それら転がり軸受は、図示されていない他の連続鋳造設備の駆動ローラ２２、２３を軸承するために用いられる。

駆動が行われているときに、測定装置７が供給導管５を通って流れる圧縮空気体積流を検出する。評価装置１０は、測定装置７から供給された測定値を、データメモリに格納することによって、記録する。同時に、評価装置はそれぞれ実際に存在する測定値を、駆動に障害がない場合に供給導管５を通って流れる圧縮空気体積流の目標値に相当する標準値と比較する。その場合に、検出された値が目標値から最少偏差だけ異なっていることが検出された場合に、これが評価装置１０によって、ノズル１３ａ−１７ｈのいずれかの詰まりを指摘するものとして認識されて、それに応じた警告が表示装置１１上に表示される。

メモリに格納されている測定データに基づいて、妨げられない正常な駆動を表す、測定値と比較するために利用される圧縮空気流の標準値が、実際に比較的長い測定期間にわたって検出された圧縮空気体積流に相当するか、が連続的に検査される。その場合にたとえば、駆動開始の最初に設定された標準値が実際の状況に相当しないことが検出された場合に、標準値の補正が行われる。同様にして、潤滑剤−空気−潤滑システム１の比較的長い使用の間に、たとえば摩耗によってもたらされる、圧縮空気体積流の永続的な変化が生じた場合に、標準値が再調整される。

評価装置１０が記録された測定データを評価する場合に、たとえば圧縮空気体積流の所定の繰り返される変動が発生することを検出した場合に、評価装置１０は必要に応じて、検出された測定値と標準値との間の差の最小値も調整し、その最小値を上回った場合に警告信号が作動される。

このようにして、ノズル１３ａ−１７ｈのいずれかが詰まった結果発生する、供給導管を通って流れる圧縮空気体積流の顕著な変化が的確に認識されることが、保証される。ノズルの完全な詰まりに伴って生じる、圧縮空気体積流の変化は、ここで説明する種類の４０以上の潤滑ノズル１３ａ−１７ｈを搭載した潤滑剤−圧縮空気−潤滑システムにおいて、供給導管を通って流れる圧縮空気体積流の妨げられない正常駆動の１％から３％の領域にある。

評価装置１０によって行われる、検出された変化の意味の判定に利用される標準値の調整と必要な場合にそれに応じて実施される、偏差の最小値の校正によって（その場合に詰まった潤滑ノズル１３ａ−１７ｈを表示するアラームが作動される）、不可避の変動と短期間発生する、圧縮空気体積流の障害を確実に選別して、ノズル１３ａ−１７ｈの実際の障害から区別することができる。その結果、潤滑ノズル１３ａ−１７ｈの秩序通りの状態の安定した、確実な監視が保証される。

連続鋳造設備で使用される潤滑剤−空気−潤滑システムを図式的に示している。 圧延設備内で使用される、軸軸受を潤滑するための分配器を一部縦断面で図式的に示している。

符号の説明

１ 潤滑剤−空気−潤滑システム
２ 圧縮空気供給部
３ 圧縮空気貯蔵器
４ コンプレッサ
５ 供給導管
６ 分配器
７ 測定装置
８ 潤滑剤供給装置
９ 空気流監視装置
１０ 評価装置
１１ 表示ユニット
１２ａ−１２ｅ 分配器
１３ａ−１７ｈ 潤滑ノズル
１８−２１ 転がり軸受
２２、２３ 駆動軸
Ｆ 流れ方向

Claims (5)

1. 空気流によって移送される粘性の高い潤滑剤を少なくとも２つの潤滑箇所（１８−２１）へ分配する装置であって、
   圧縮空気供給部（２）と、供給導管（５）を介して圧縮空気供給部（２）と接続された分配器（６、１２ａ−１２ｅ）と、供給導管（５）内へ潤滑剤を供給するための潤滑剤供給装置（８）と、分配器（６、１２ａ−１２ｅ）の出口に接続された潤滑ノズル（１３ａ−１７ｈ）とを有し、前記潤滑ノズルのそれぞれ少なくとも１つが、潤滑箇所（１８−２１）のそれぞれ１つに対応づけられている、ものにおいて、
   空気流監視装置（９）であって、供給導管（５）を通って流れる圧縮空気体積流を検出する測定装置（７）を有し、測定装置（７）によって検出された圧縮空気体積流の値が完全に開いている場合の標準値から完全に開いていると判定される許容差、すなわち完全に開いていないと判定される最小差、を越えて異なった場合に、潤滑ノズル（１２ａ−１７ｈ）が完全には開いていないことを表示する警告信号を出力する、空気流監視装置（９）を具備する、
   ことを特徴とする装置。
2. 空気流監視装置（９）が評価装置（１０）を有しており、前記評価装置は測定装置（７）から供給された測定値を検出時間にわたって記録して、記録した測定値から標準値および／または潤滑ノズル（１２ａ−１７ｈ）が完全に開いていないと判定するための最小差を導き出し、それを上回った場合に空気流監視装置（９）が警告信号を出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 分配器（６、１２ａ−１２ｅ）に少なくとも２４の潤滑ノズル（１３ａ−１７ｈ）、特に少なくとも４０の潤滑ノズル（１３ａ−１７ｈ）が接続されている、ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。
4. 空気流によって移送される粘性の高い潤滑剤を少なくとも２つの潤滑箇所（１８−２１）へ分配する方法であって、
   圧縮空気供給部（２）から供給される圧縮空気が唯一の供給導管（５）を介して分配器（６、１２ａ−１２ｅ）へ案内され、
   前記分配器内で少なくとも２つの出口へ分配され、
   前記出口にそれぞれ少なくとも１つの潤滑ノズル（１３ａ−１７ｈ）が接続されており、前記潤滑ノズルが潤滑箇所（１８−２１）のそれぞれ１つに対応づけられている、
   方法において、
   供給導管（５）を通って流れる圧縮空気流が検出されて、標準空気体積流と比較され、かつ
   検出された圧縮空気体積流が標準体積流から潤滑ノズル（１２ａ−１７ｈ）が完全に開いていると判定するための許容差、すなわち完全に開いていないと判定するための最小差を越えて異なる場合に、分配器（６、１２ａ−１２ｅ）に接続された潤滑ノズル（１３ａ−１７ｈ）のいずれかが完全には開いていないことを表示する、警告信号が出力される、
   ことを特徴とする方法。
5. 検出された圧縮空気体積流の値が記録され、かつ
   圧縮空気体積流の記録された値から標準空気体積流および／または潤滑ノズル（１２ａ−１７ｈ）が完全に開いていると判定するための許容差、すなわち完全に開いていないと判定するための最小差が導き出され、それを越えた場合に警告信号が作動される、ことを特徴とする請求項４に記載の方法。

Images