JP6004218B2 - 潤滑剤ポンプ、およびポンプヒータを有する潤滑システム - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの潤滑箇所に潤滑剤を送るための潤滑剤ポンプ、ならびにかかる潤滑剤ポンプを有する潤滑システムに関する。潤滑剤ポンプは、例えば、潤滑剤容器と、ポンプユニットと、ポンプユニットに割り当てられた駆動部と、少なくとも１つの潤滑剤出口と、駆動部に割り当てられた制御ユニットとを特徴とする。

一部の既知の潤滑剤ポンプには、例えば、潤滑剤出口における許容されないほどの高い圧力が潤滑箇所につながるラインがふさがれていることを意味する場合に、対応する故障信号を監視装置に送信する機能的監視システムが設けられている。ポンプユニットの駆動部または潤滑剤容器内に設けられる撹拌羽根の駆動部は、過度に高い負荷のときに自動的にスイッチを切り、該当する場合、同様に故障信号を送信することも知られている。かかる故障信号が監視装置に記録されると、ポンプは、通常は完全に止められ、故障の原因が除去された後でオペレータによって再開される必要がある。これは、時間がかかりかつ労力を必要とする手順である。

ポンプを作動させるためのオペレータによるこうした介入は、ポンプの故障が起こっていないものの、潤滑剤の粘度が低温で増大し、潤滑剤ポンプの機能が損なわれる場合にも必要である。したがって、潤滑剤ポンプの各部を加熱するヒータを設けることがすでに提案されている。この種のヒータは通常、スイッチが個々に入れられ、要求に応じてヒータを作動させる運転は実現されていない。

対照的に、本発明は、例えば北極圏域などの厳寒地域での使用に特に適している、前述したタイプの潤滑剤ポンプおよび潤滑システムを利用できるようにするという目的に基づいている。

本発明によれば、この目的は本質的に請求項１の特徴で達成される。本発明の基本概念によれば、潤滑剤ポンプはさらに、駆動部に割り当てられた制御ユニットおよび／または別個の制御ユニットによって要求に応じて作動されうる少なくとも１つの加熱要素を特徴とする。言い換えると、本発明によるヒータは、潤滑剤ポンプの動作不良が低温での潤滑剤の粘度の増加に起因しうる場合に、意図的にいつでも利用することができる。したがって、そのような場合、ポンプはもはや完全に止められる必要はなく、動作不良の原因はもはやオペレータによって除去される必要もなく、むしろ潤滑剤ポンプは加熱要素を作動させることによって自動的に再始動することができる。

低温で潤滑剤の粘度が増加すると、例えば北極圏環境でまたは厳冬条件下で起こりうるように、潤滑剤ポンプ内で様々な動作不良を引き起こす可能性がある。例えば、潤滑剤容器内での撹拌羽根の動きに対する抵抗が過度に大きくなると、駆動モータの動きの妨害が起こる可能性がある。潤滑剤ラインのうちの１つの中の流動抵抗が、許容されるシステム圧力を超え、したがって従来方式で設けられた圧力制御弁が開放する可能性もあるであろう。このために潤滑剤が潤滑箇所に送られるのではなく放出されることになる。別の動作不良は、ポンプ要素が粘度の増加した潤滑剤を潤滑剤容器から取り込むことができないことである。潤滑剤ポンプ内のヒータを利用するだけで、上記の例の最初と最後の動作不良を除去することが可能になる。しかしながら、潤滑剤ラインのうちの１つの中の過度に高い流動抵抗は、潤滑剤ポンプ内のヒータを使用することによって除去することはできない。本発明によれば、したがって、制御ユニットは加熱要素を個々にかつそれぞれの動作不良に応じて作動させることが提案される。

上述の特徴とは無関係に、最初に言及したタイプの潤滑剤ポンプの制御装置は、本発明の基本原理に従って、過度に低い温度で潤滑剤の粘度が増加することによって引き起こされる上述の動作不良が制御装置によって検出され、そして対応する対策が実施されるように実現されかつ設計される。

本発明の原理の追加の発展形態によれば、潤滑剤ポンプはさらに少なくとも１つの温度センサを特徴とし、少なくとも１つの温度センサは、少なくとも１つの加熱要素を温度センサによって測定された温度に応じて作動させるために、制御ユニットおよび／または別の制御ユニットに接続されることが提案される。この温度センサにより、制御ユニットは、動作不良が過度に低い温度のために潤滑剤の粘度が増加したことに起因しているか否かを検出し、次いで加熱要素のスイッチを入れることによってこの動作不良を個々に除去することができる。

本発明の別の実施形態によれば、少なくとも１つの圧力センサが潤滑剤ポンプ内に設けられ、好ましくは潤滑剤出口に割り当てられる。この圧力センサは、圧力センサによって測定された潤滑剤の圧力に応じて少なくとも１つの加熱要素を作動させるために、制御ユニットまたは別の制御ユニットに接続されることが好ましい。しかしながら、潤滑剤ラインのうちの１つにおける流動抵抗が過度に低い温度のために許容システム圧力を超えた場合、潤滑剤ポンプ内の加熱要素の使用により動作不良の原因は除去されない。この点で、加熱要素の不要な運転は、圧力センサによって測定された潤滑剤の圧力に応じて回避することができる。

例えば撹拌羽根などの撹拌装置が潤滑剤容器内に設けられてもよい。この撹拌装置は、ポンプユニットの駆動部および／または別の駆動部によって作動されうる。測定装置が、上記駆動部の消費電流を測定するために撹拌装置の駆動部に割り当てられ、その消費電流に応じて少なくとも１つの加熱要素を作動させるために、制御ユニットおよび／または別の制御ユニットに接続されることが好ましい。したがって、測定装置により、制御ユニットは、低温での潤滑剤の粘度が増加することにより引き起こされる潤滑剤容器内の撹拌羽根の過度に高い抵抗のために駆動モータの動きが妨害されたかどうかを判定することが可能になる。測定装置は、駆動部の消費電流を測定する代わりに、潤滑剤容器内の潤滑剤の状態を判定するのに適しており、且つ、制御ユニットによって評価される別の変量を測定することもできる。かかる変量は、例えば、撹拌羽根を駆動するのに必要なトルクおよび／または撹拌羽根の速度で構成することができる。

制御ユニットが、温度センサ、測定装置および／または圧力センサのデータの評価に基づいて、撹拌装置の駆動部が過度に低い温度のために動きが妨害される状態を検出するように制御ユニットを設計することが好ましい。これについて、制御ユニットは、この状態で、潤滑剤ポンプおよび潤滑剤容器の中の潤滑剤の温度をそれぞれ上昇させるために、少なくとも１つの加熱要素のスイッチを入れることが好ましい。熱量は、加熱時間で制御され、可能であれば、周囲温度に応じて制御されることができる。加熱工程は潤滑サイクルの前に始まることが好ましい。この場合、最初に周囲温度が測定され、続いて撹拌羽根の動きが妨害されないようにする熱量が供給される。

本発明の別の実施形態によれば、制御ユニットは、制御ユニットが、温度センサ、測定装置および／または圧力センサのデータの評価に基づいて、ポンプユニットが過度に低い温度のために潤滑剤容器から潤滑剤を取り込むことができない状態を検出するように設計される。この状態で、制御ユニットはまた、ポンプシステムに熱を供給するために、潤滑剤ポンプ内に設けられた加熱要素のスイッチを入れることが好ましい。本発明の別の実施形態によれば、制御ユニットが、温度センサ、測定装置および／または圧力センサのデータの評価に基づいて、過度に高い流動抵抗が過度に低い温度のために潤滑剤出口に接続されたライン内に存在する状態を検出するように制御ユニットを設計することが提案される。制御ユニットは、この状態でポンプユニットの駆動部および／または撹拌ユニットの駆動部のスイッチを切ることが好ましい。というのは、潤滑剤ポンプの作動により、潤滑剤が潤滑箇所にではなく圧力制御弁を経由して放出されることになるからである。この動作不良はポンプシステムを加熱することによって取り除くことはできない。というのは、潤滑剤の粘度がポンプの外側にある潤滑剤ライン内で増加するからである。したがって、故障信号を出力する必要もなく、むしろ周囲温度が上昇しライン内の抵抗が低下するまで待つことが好ましい。

制御ユニット、温度センサ、測定装置、圧力センサ、少なくとも１つの駆動部、およびポンプユニットが、共通のハウジング内に収容されかつ／または共通の担体上に配置されるという点で、本発明の潤滑剤ポンプの特に小型の保護構造が達成されうる。ハウジングはある種の断熱機能を果たし、潤滑剤が流れるポンプの領域内で加熱要素によって生成された熱を逃がさないようにすることもできる。

本発明はまた、上述したタイプの潤滑剤ポンプと、潤滑剤ポンプの潤滑剤出口および分配器に接続されたラインとを有する潤滑システムにも関する。この場合、分配器は、潤滑剤ポンプの少なくとも１つの加熱要素を分配器の使用可能性（使用可能か否か）に応じて作動させるために、潤滑剤ポンプの制御ユニットおよび／または別の制御ユニットに接続された機能センサを特徴として備えることが好ましい。言い換えると、分配器の動作不良が起きた場合、すなわち潤滑剤の粘度が潤滑剤ポンプ内で過度に低い温度のために増加した場合でも、ヒータのエネルギー集約的な利用を控えることが可能である。

さらに、制御ユニットまたは別の制御ユニットによって作動されうる少なくとも１つの他の加熱要素が分配器および／またはラインに割り当てられてもよい。この作動は、機能センサ、温度センサ、測定装置および／または圧力センサのデータに応じて行われることが好ましい。このように、潤滑剤ポンプ内の温度に関連した動作不良をなくすことができるだけでなく、分配器内でまたは分配器に至ったり分配器から離れたりするライン内で潤滑剤の粘度が低温で増加することによって引き起こされる動作不良をなくすこともできる。

本発明の一実施形態例について、図を参照して以下でより詳細に説明する。これについて、説明されかつ／またはグラフで示される特徴のすべてが、特許請求の範囲におけるそれらの特徴の構成または他の特許請求の範囲へのそれらの特徴の言及にかかわらず、本発明の目的を個々に形成する。唯一の図は、本発明の潤滑剤ポンプの概略斜視図である。より良い概観を提供するために、ハウジングのカバーなどの潤滑剤ポンプのいくつかの構成要素は、個々の構成要素が図中に見えるように示されてはいない。

本発明の潤滑剤ポンプの概略斜視図である。

本発明の潤滑剤ポンプ１は、供給された潤滑剤が貯蔵される潤滑剤容器２を備える。潤滑剤容器２内に撹拌羽根または類似の撹拌装置が設けられ、例えば潤滑グリースでなる潤滑剤を十分に混合して、その自由な流動を一貫して維持してもよい。図において、担体３が潤滑剤容器２の下側に設けられる。担体３はハウジングのカバーで閉鎖することができ、潤滑剤ポンプ１の部品はこの担体上に配置されている。

潤滑剤を潤滑剤容器２から潤滑剤出口に送るために、潤滑剤ポンプは、駆動モータ４によって作動されうるポンプユニットを備える。駆動モータ４はまた、潤滑剤容器２内の撹拌装置を駆動することもできる。

さらに、駆動モータ４とポンプユニットおよび／または撹拌ユニットとを個々に作動させることができる制御部５もまた、担体３上に設けられる。図示の実施形態では、カートリッジヒータ６もまた、担体３上の潤滑剤容器２の下側に配置され、制御部５によって作動されうる。この場合、カートリッジヒータ６は、カートリッジヒータ６が潤滑剤容器２内に位置する潤滑剤、ならびにポンプユニットを加熱することができるように、ポンプユニットの近傍に配置される。

本発明の潤滑剤ポンプ１には、同様に担体３上に配置された圧力センサ７および温度センサ８がさらに装備される。圧力センサ７および温度センサ８は制御部５に接続され、制御部５は圧力センサ７および温度センサ８によって収集されたデータを評価しかつこれらのセンサのデータに応じて駆動モータ４および／またはカートリッジヒータ６を作動させる。温度センサ８は周囲温度を測定する。圧力センサ７は、潤滑剤出口でまたは潤滑剤出口に接続されたライン内で潤滑剤の圧力を測定する。さらに、制御部５は、例えば、対応する測定装置を用いて駆動モータ４の消費電流またはポンプユニットおよび／もしくは撹拌羽根を駆動させるために必要なトルクを測定することもできる。

このように、制御部５は、過度に低い温度のために潤滑剤の粘度が増加することによって引き起こされる潤滑剤ポンプ１の様々な動作不良を検出することができる。周囲温度および／または駆動モータ４の消費電流を評価することにより、潤滑剤容器２内の撹拌羽根の過度に高い抵抗のために駆動モータの動きが妨害されたかどうかを判定することが可能になる。動きの妨害から保護されるモータでは、通常は電力供給が中断される。この保護を有しないモータでは、消費電流が評価され得る。周囲温度および圧力センサ７のデータを評価することにより、潤滑剤出口に接続されたライン内の流動抵抗が高く、圧力制御弁が作動され潤滑剤が放出しているかどうかを判定することが可能になる。周囲温度、駆動モータ４の消費電流、および圧力センサ７のデータを評価することにより、ポンプユニットが潤滑剤容器２からグリースを取り込むことができるかどうかを判定することが可能になる。該当する場合、潤滑システムの一部を形成し且つ潤滑剤ポンプ１の潤滑剤出口に接続される図示されていない分配器において、分配器の機能センサのデータはこの目的で評価されてもよい。

１ 潤滑剤ポンプ、２ 潤滑剤容器、３ 担体、４ 駆動モータ、５ 制御部、６ カートリッジヒータ、７ 圧力センサ、８ 温度センサ。

Claims (9)

1. 少なくとも１つの潤滑箇所に潤滑剤を送るための潤滑剤ポンプであって、潤滑剤容器（２）と、ポンプユニットと、前記ポンプユニットに割り当てられた駆動部（４）と、少なくとも１つの潤滑剤出口と、前記ポンプユニットの前記駆動部（４）に割り当てられた制御ユニット（５）とを備え、少なくとも１つの加熱要素（６）が更に設けられ、前記加熱要素（６）が前記制御ユニット（５）および／または別の制御ユニットによって作動され、
   撹拌装置が、前記潤滑剤容器（２）内に設けられ、且つ、前記ポンプユニットの前記駆動部（４）および／または別の駆動部によって作動され、測定装置が、前記ポンプユニットの前記駆動部（４）の消費電流を測定するために前記撹拌装置の前記駆動部（４）に割り当てられ、且つ、前記消費電流に応じて前記少なくとも１つの加熱要素（６）を作動させるために、前記制御ユニット（５）および／または別の制御ユニットに接続されることを特徴とする、潤滑剤ポンプ。
2. 少なくとも１つの温度センサ（８）が更に設けられ、前記温度センサ（８）によって測定された温度に応じて前記少なくとも１つの加熱要素（６）を作動させるために、前記温度センサ（８）が前記制御ユニット（５）および／または前記別の制御ユニットに接続されることを特徴とする、請求項１に記載の潤滑剤ポンプ。
3. 少なくとも１つの圧力センサ（７）が更に設けられ、特に前記少なくとも１つの潤滑剤出口に割り当てられ、前記圧力センサ（７）によって測定された潤滑剤の圧力に応じて前記少なくとも１つの加熱要素（６）を作動させるために、前記圧力センサ（７）が前記制御ユニット（５）および／または前記別の制御ユニットに接続されることを特徴とする、請求項２に記載の潤滑剤ポンプ。
4. 前記制御ユニット（５）および／または前記別の制御ユニットは、前記温度センサ（８）、前記測定装置および／または前記圧力センサ（７）のデータの評価に基づいて、過度に低い温度のために前記撹拌装置の前記駆動部の動きが妨害される状態を検出するように設計されること、ならびに、前記制御ユニット（５）および／または前記別の制御ユニットが、前記状態で前記少なくとも１つの加熱要素（６）のスイッチを入れることを特徴とする、請求項３に記載の潤滑剤ポンプ。
5. 前記制御ユニット（５）および／または前記別の制御ユニットは、前記温度センサ（８）、前記測定装置および／または前記圧力センサ（７）のデータの評価に基づいて、過度に低い温度のために前記ポンプユニットが前記潤滑剤容器（２）から潤滑剤を取り込むことができない状態を検出するように設計されること、ならびに、前記制御ユニット（５）および／または前記別の制御ユニットが、前記状態で前記少なくとも１つの加熱要素（６）のスイッチを入れることを特徴とする、請求項３に記載の潤滑剤ポンプ。
6. 前記制御ユニット（５）および／または前記別の制御ユニットは、前記温度センサ（８）、前記測定装置および／または前記圧力センサ（７）のデータの評価に基づいて、過度に低い温度のためにシステムの許容圧力を超えて圧力制御弁が開放する可能性がある過度に高い流動抵抗が前記潤滑剤出口に接続されたライン内に存在する状態を検出するように設計されること、ならびに、前記制御ユニット（５）および／または前記別の制御ユニットが、前記状態で前記ポンプユニットの前記駆動部および／または前記撹拌装置の前記駆動部のスイッチを切ることを特徴とする、請求項３に記載の潤滑剤ポンプ。
7. 前記制御ユニット（５）、前記温度センサ（８）、前記測定装置、前記圧力センサ（７）、少なくとも１つの前記ポンプユニットの駆動部および／または前記攪拌装置の駆動部（４）、および前記ポンプユニットが、共通のハウジング内に収容されかつ／または共通の担体（３）上に配置されることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか一項に記載の潤滑剤ポンプ。
8. 請求項４〜７のいずれか一項に記載の潤滑剤ポンプ（１）と、潤滑剤出口および分配器に接続されたラインとを備える潤滑システムであって、前記分配器が、前記少なくとも１つの加熱要素（６）を前記分配器の使用可能性に応じて作動させるために、前記制御ユニット（５）および／または前記別の制御ユニットに接続された機能センサを有し、
   前記分配器の使用可能性は、前記機能センサが前記分配器の故障を検出するか否かによって定められることを特徴とする、潤滑システム。
9. 別の加熱要素が、前記分配器および／または前記ラインに割り当てられ、前記機能センサ、前記温度センサ（８）、前記測定装置および／または前記圧力センサ（７）のデータに応じて前記制御ユニット（５）および／または別の制御ユニットによって作動されうることを特徴とする、請求項８に記載の潤滑システム。

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