WO2007140640A2 - Anlage und verfahren zum ermitteln von messwerten eines aerosols für eine arbeitsmaschine - Google Patents

Anlage und verfahren zum ermitteln von messwerten eines aerosols für eine arbeitsmaschine Download PDF

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WO2007140640A2
WO2007140640A2 PCT/IB2007/004492 IB2007004492W WO2007140640A2 WO 2007140640 A2 WO2007140640 A2 WO 2007140640A2 IB 2007004492 W IB2007004492 W IB 2007004492W WO 2007140640 A2 WO2007140640 A2 WO 2007140640A2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M2013/026—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with pumps sucking air or blow-by gases from the crankcase

Definitions

  • the invention relates to a system with measuring devices for determining measured values of an aerosol for a work machine, in particular measurements of the aerosol concentration for an internal combustion engine, and a monitoring method in which measured values of an aerosol in a work machine, in particular measured values the aerosol concentration can be determined in an internal combustion engine.
  • blower occurs that lead to a total damage of the piston / cylinder unit ("piston eater").
  • EP-AO 071 391 it is proposed, with the aid of a blower, to suck the aerosol out of the working space through a measuring chamber and to carry out a reflection measurement with the aid of a radiation source and a radiation sensor.
  • the impeller blower proposed therein is to be used for a plurality of chambers arranged in parallel.
  • US Pat. No. 3,207,026 discloses a monitoring device in which a single rotary pump is used to determine measured values from a plurality of measuring points with the aid of a rotary valve.
  • this system has proven to be particularly unsuitable because it does not keep the collected samples from different from each other and thus contaminate each other.
  • the object of the invention is to propose an improved system with measuring devices of the type mentioned at the outset for determining measured values of an aerosol for a working machine, in particular measurements of the aerosol concentration for an internal combustion engine. The different samples taken should remain unmixed.
  • the object of the invention is achieved by a system according to claim 1.
  • the measures of the invention initially have the consequence that the compressed air jet pump allows effective and controllable extraction of the atmosphere and thus an oil mist from a working space. Furthermore, the measures of the invention have the consequence that the installation of the unit can be made arbitrarily on the engine. Since the compressed air used is clean, unlike the suction pipes according to the prior art, no oil sacks occur that could clog the pipes. The system has a common compressed air source for a large number of measuring devices for the working machine.
  • a branched off from the incoming compressed air branch line may be provided (claim 4), which is guided to the optical sensor to generate a scavenging air curtain on the optical elements.
  • the purge air is supplied together with the working space atmosphere of the vacuum chamber of the compressed air jet pump.
  • the compressed air outlet of the compressed air jet pump is connected to the working space to dispose of the use of compressed air in the working space and thus to form a closed circuit, which is almost independent of compressed air fluctuations in the drive room.
  • test aerosol can be introduced into the compressed air supply.
  • the system of the invention is particularly suitable for a method for monitoring the working atmosphere of a work machine the design in a measuring system according to claim 7, wherein a plurality of measuring devices. gene is supplied with a common compressed air supply. It is advantageous if it is possible to dispose of the compressed air after their use by the compressed air jet pump in the working space. It is advantageous according to claim 8, to feed a test aerosol in the common compressed air supply. This creates the opportunity to simultaneously supply all measuring devices with the test aerosol and to perform a common test or adjustment for all measuring devices.
  • FIG. 1 shows a measuring device in a schematic representation at the working space of an internal combustion engine
  • Figure 2 shows a system with several measuring devices on an internal combustion engine, in a schematic representation.
  • the measuring device 2 contains as suction means a compressed air jet pump 8, the vacuum chamber 10 via a suction line 12 via an opening not shown in the wall of the working space with the interior of the working space 4 is in communication.
  • a sensor 14 of a sensor unit 16 for determining the measured values of the oil mist is arranged in the suction line.
  • the suction line further includes a suction nozzle 20 which is arranged in the working space 4 of the working machine 6 and which contains a separation means 22 to seize coarser constituents, in particular oil droplets, from the sucked oil mist.
  • the separating means 22 is provided with a labyrinth 24 for separating the coarse components of the sucked-in oil mist.
  • the compressed air jet pump 8 has a compressed air supply 26 which opens into a nozzle 28, which injects the compressed air jet into a funnel 30 of a compressed air outlet and thereby generates a negative pressure in the vacuum chamber 10 surrounding the transition region between the nozzle 28 and the funnel 30.
  • the suction line 12 is connected to the vacuum chamber 10.
  • the sensor unit 16 has an electronic module 34, in which a radiation source, not shown, and a corresponding radiation detector are arranged, which are connected via an optical waveguide 36 to the sensor 14.
  • the sensor 14 is equipped with a converging lens 38, which bundles the incoming rays that pass through a disk 40 to traverse a measuring chamber 42, which is located in the suction line 12 and flows through the oil mist.
  • a mirror device 44 is arranged to reflect the light rays against the lens 38, which are passed to the light guide 36 and received by the radiation detector of the electronic module 34.
  • a branch line 46 is connected, which open via openings 48, 50 in the measuring chamber 42, namely on the mirror device 44 and the disc 40, to generate there a scavenging curtain, which contaminating the mirror device 44th and the disc 40 prevents. This prevents that, for example, oil mist precipitates on the mirror device 44 and the disk 40.
  • the scavenging air is sucked together with the extracted from the working space 4 atmosphere via the suction line 12 and the vacuum chamber 10 of the compressed air jet pump 8.
  • the electronic module 34 of the sensor unit 16 is connected, for example, via a line 52 to an external evaluation device 54, which displays the oil mist concentration measured in the measuring chamber 42. If the oil mist concentration exceeds a predeterminable threshold value, which indicates a defect in the working machine, then a corresponding alarm signal can be output or the working machine can be switched off.
  • the compressed air outlet 32 of the compressed air jet pump 8 can open into the environment or be returned to a collecting container or preferably in the working space 4 of the working machine, as indicated by the dashed return 56.
  • the working space 4 of the working machine 6 is usually provided with a suction, not shown, so that the return of the compressed air from the compressed air outlet 32 can cause any unacceptable pressure build-up and thus backwater in the compressed air outlet 32.
  • the compressed air supply 26 is connected via a line 58 to an external compressed air source 60.
  • a device 62 is connected to the external compressed air source 60, with which a beautosol the line 58 can be supplied as needed.
  • the functioning of the measuring device 2 and / or the evaluation device 54 can be monitored and / or the response sensitivity can be set to a specific oil mist content.
  • the measuring device can be arranged directly on the observed working space of a working machine.
  • FIG. 2 shows as working machine 6 a reciprocating piston engine which has, for example, 5 cylinders 64i to 64 5 .
  • Each cylinder 64i to 64 5 is a working space 4 X to 4 5 assigned, in which the crankshaft section is located, which belongs to the cylinder.
  • a measuring device 2 ⁇ to 2 5 is arranged in each case, which are connected via lines 58i to 58s each with the common external compressed air source 60.
  • the measuring devices 2i to 2 5 are in turn connected to the evaluation device 54 via a common line 52, for example a bus line.

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Abstract

Um eine Anlage zur Überwachung der Arbeitsraumatmosphäre einer Arbeitsmaschine zu verbessern, wird von Messvorrichtungen (2) ausgegangen zum Ermitteln von Messwerten für ein Aerosol im Arbeitsraum (4) einer Arbeitsmaschine (6), insbesondere der Aerosolkonzentration im Arbeitsraum einer Brennkraftmaschine. Die Messvorrichtungen weisen jeweils ein Saugmittel (8) auf, das ein Aerosol-Luftgemisch aus dem Arbeitsraum (4) der Arbeitsmaschine (6) absaugt und einer optischen Sensoreinheit (16) zuführt. Ferner ist ein Elektronikmodul (34) für den Betrieb der optischen Sensoreinheit (16) vorhanden. Das Saugmittel ist als Druckluftstrahlpumpe (8) mit einer Druckluftzufuhr (26), einem Druckluftaustritt (32) und einer Unterdruckkammer (10) ausgebildet, wobei die Druckluftzufuhr (26) mit einer gemeinsamen Druckluftquelle (60) für alle Messvorrichtungen der Anlage ver- bindbar ist. An der Unterdruckkammer (10) ist eine mit dem Arbeitsraum (4) der Arbeitsmaschine (6) verbindbare Saugleitung (12) angeschlossen, die mit der optischen Sensoreinheit (16) verbunden ist.

Description

Anlage und Verfahren zum Ermitteln von Messwerten eines Aerosols für eine Arbeitsmaschine
Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Anlage mit Messvorrichtungen zum Ermitteln von Messwerten eines Aerosols für eine Arbeitsmaschine, insbesondere von Messwerten der Aerosolkonzentration für eine Brennkraftmaschine, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1, und ein Überwachungsverfahren, bei dem Messwerte eines Aerosols in einer Arbeitsmaschine, insbesondere Messwerte der Aerosolkonzentration in einer Brennkraftmaschine ermittelt werden.
Stand der Technik
Die Überwachung von Aerosolkonzentrationen, insbesondere von Schmierölnebel in Arbeitsräumen von Brennkraftmaschinen oder in Gehäusen von Leis- tungsgetrieben, zum Beispiel von Druckmaschinen, ist zur Vermeidung von Schäden von erheblicher Bedeutung. Ein schneller Anstieg der Ölnebelkon- zentration lässt nämlich auf Schäden, beispielsweise das Reissen eines Schmierfilms schliessen. In Folge der dabei entstehenden Reibungswärme bilden sich Öldämpfe, die im Arbeitsraum zu Ölnebel kondensieren und so zu einem schnellen Anstieg der Ölnebelkonzentration führen. Wenn die daraus resultierende Gefahr schnell erkannt wird, können durch entsprechende Ge- genmassnahmen wie z.B. ein Stilllegen der Maschine oder von einzelnen Maschinenkomponenten Explosionen und somit Gefahren für Personen und weitere Schäden an der Maschine vermieden werden.
Weiterhin können neben dem Abreissen des Schmierfilms in Lagern bei Kolbenmotoren zwischen dem Kolben und seiner Zylinderwand infolge schadhafter Kolbenringe so genannte Durchbläser auftreten, die zu einer totalen Beschädigung des Kolben-/Zylinder-Aggregates führen ("Kolbenfresser"). Eine Erhöhung der Ölnebeldichte bei gleichzeitigem Temperaturanstieg in Folge der heissen Verbrennungsgase lassen auf einen solchen Durchbläser schliessen.
BestätlgungskopUl Erste Ansätze zur Messung der Ölnebelkonzentration sind aus der EP-A-O 071 391 bekannt. In der EP-A-O 071 391 wird vorgeschlagen, mit Hilfe eines Gebläses das Aerosol aus dem Arbeitsraum durch eine Messkammer zu saugen und dort eine Reflektionsmessung mit Hilfe einer Strahlungsquelle und eines Strahlungssensors durchzuführen. Das dort vorgeschlagene Flügelradgebläse soll für eine Vielzahl von parallel angeordneten Kammern verwendet werden.
Schon in der WO-A-98/11331 wurden die Nachteile einer solchen Anordnung aufgezeigt. Neben dem erheblichen konstruktiven und betrieblichen Aufwand für die Anordnung hat sich der Einsatz eines Gebläses zum Absaugen als nicht vorteilhaft herausgestellt, so dass eine solche Lösung vermieden werden sollte. Durch das Absaugen wird überdies Schmutzluft durch das Rohrsystem gesaugt, dabei können Ölansammlungen in Form von Ölsäcken auf- treten, die die Rohrleitungen verstopfen und die Funktion der Messvorrichtung erschweren und verunmöglichen.
Dagegen wird in der DD-A-239 474 und in der GB-A-2 166 232 vorgeschlagen, für jeden Arbeitsraum des Triebwerkes einer Brennkraftmaschine eine Sensoreinheit direkt im Inneren des jeweiligen Arbeitsraumes anzuordnen und über eine optische oder elektrische Übertragungsstrecke mit einer aus- serhalb der Brennkraftmaschine befindlichen Auswerteeinheit zu verbinden. Eine solche Lösung ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass die Basiskonzentration an Ölnebel und Spritzöl auf Dauer die Sensoren verschmutzen und somit auch zu Fehlalarmen führt.
In der bereits genannten WO-A-98/11331 wird dagegen vorgeschlagen, in jedem zu überwachenden Arbeitsraum eine Sensoreinheit mit einer Absaugung mittels einer Venturidüse vorzusehen. Eine solche Messvorrichtung ar- beitet ohne mechanisch bewegte Teile und ist somit nahezu verschleissfrei. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die allein durch die Kurbelbewegung der Kurbelwelle erzeugte Luftströmung keine ausreichende Durchströmung der Vakuumsaugdüse bewirkt, sodass die Wirksamkeit der Messvorrichtung nicht gewährleistet ist.
Aus der DE 26 08 390 Al ist es grundsätzlich bekannt, eine Messvorrichtung zum Anzeigen der Ölnebel- und/oder Ölrauchbildung in Triebräumen von Brennkraftmaschinen mit einer Luftstrahlpumpe auszubilden, wobei in der DE 26 08 390 Al vorgeschlagen wird, die Entnahmeleitungen alle in eine gemeinsame Sammelkammer münden zu lassen. Dabei ist dann aber eine differenzierte Brennraumüberwachung mit mehreren Messstellen ausgeschlos- sen, bei dem der Schadensort lokalisiert werden kann.
Aus der US 3 207 026 ist eine Überwachungseinrichtung bekannt, bei der eine einzelne Rotationspumpe verwendet wird, um von einer Vielzahl von Messstellen mit Hilfe eines Drehventils Messwerte zu ermitteln. Diese Anlage hat sich aber als besonders ungeeignet herausgestellt, da sie die abgenommenen Proben von verschiedenen nicht getrennt voneinander hält und diese damit gegenseitig kontaminiert werden.
Darstellung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Anlage mit Messvorrichtungen der eingangs genannten Art vorzuschlagen zum Ermitteln von Messwerten eines Aerosols für eine Arbeitsmaschine, insbesondere von Messwerten der Aerosolkonzentration für eine Brennkraftmaschine. Dabei sollen die verschiedenen genommenen Proben zueinander unvermischt bleiben.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anlage nach Anspruch 1 gelöst.
Dabei haben die Massnahmen der Erfindung zunächst einmal zur Folge, dass die Druckluftstrahlpumpe eine wirksame und kontrollierbare Absaugung der Atmosphäre und damit eines Ölnebels aus einem Arbeitsraum ermöglicht. Weiterhin haben die Massnahmen der Erfindung zur Folge, dass die Verlegung der Einheit beliebig am Motor erfolgen kann. Da die für die Druckluft- strahlpumpe verwendete Druckluft sauber ist, können im Gegensatz zu den Absaugrohren gemäss dem Stand der Technik keine Ölsäcke auftreten, die die Rohrleitungen verstopfen könnten. Die Anlage weist eine gemeinsame Druckluftquelle für eine Vielzahl von Messeinrichtungen für die Arbeitsma- schine auf.
Besonders vorteilhaft ist die Anlage nach Anspruch 2 und 3, wenn über einen Saugstutzen das Aerosol-Luftgemisch dem optischen Sensor zugeführt wird und durch Ausscheidemittel, vorzugsweise durch ein Labyrinth die me- chanisch, insbesondere durch Zerstäubung, erzeugten Öltröpfchen vom optischen Sensor ferngehalten werden.
Um die Optik von störenden Verschmutzungen, insbesondere einem Niederschlag des Aerosols freizuhalten, kann eine von der eingehenden Druckluft abgezweigten Abzweigleitung vorgesehen sein (Anspruch 4), die zum optischen Sensor geführt wird, um an den optischen Elementen einen Spülluftvorhang zu erzeugen. Die Spülluft wird gemeinsam mit der Arbeitsraumatmosphäre der Unterdruckkammer der Druckluftstrahlpumpe zugeführt wird.
Vorteilhaft ist es, wenn nach Anspruch 5 der Druckluftaustritt der Druckluftstrahlpumpe mit dem Arbeitsraum verbunden ist, um nach der Verwendung der Druckluft diese in den Arbeitsraum zu entsorgen und um somit auch einen geschlossenen Kreislauf zu bilden, der nahezu unabhängig von Druckluftschwankungen im Triebraum ist.
Um einen Test des gesamten Messkreislaufs sowie Einstellarbeiten zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn gemäss Anspruch 6 ein Testaerosol in die Druckluftzufuhr eingeleitet werden kann.
Die Anlage der Erfindung eignet sich insbesondere für ein Verfahren zur Ü- berwachung der Arbeitsatmosphäre einer Arbeitsmaschine die Auslegung in einer Messanlage nach Anspruch 7, bei der eine Vielzahl von Messvorrichtun- gen mit einer gemeinsamen Druckluftzufuhr versorgt wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Möglichkeit besteht, die Druckluft nach ihrer Benutzung durch die Druckluftstrahlpumpe in den Arbeitsraum zu entsorgen. Vorteilhaft ist es nach Anspruch 8, ein Testaerosol in die gemeinsame Druckluftzufuhr einzuspeisen. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, gleichzeitig alle Messvorrichtungen mit dem Test-Aerosol zu versorgen und für alle Messvorrichtungen einen gemeinsamen Test oder Einstellarbeiten vorzunehmen.
Die vorbenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Aus- führungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grosse, Formgestaltung, Materialverwendung und ihrer technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der dazu gehörenden Zeichnungen, in denen - beispielhaft - erfindungsgemässe Messvorrichtungen erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine Messvorrichtung in schematischer Darstellung am Arbeitsraum einer Brennkraftmaschine; und
Figur 2 eine Anlage mit mehreren Messvorrichtungen an einem Verbrennungsmotor, in schematischer Darstellung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt eine Messvorrichtung 2 der Anlage gemäss dem bevorzug- ten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die mit ihrem Gehäuse 3 lösbar an einem Arbeitsraum 4 einer Arbeitsmaschine 6 angeordnet ist. Im vorliegenden Beispiel ist die Arbeitsmaschine eine Brennkraftmaschine wie ein Hub- kolbenmotor, beispielsweise ein Dieselmotor. Die Messvorrichtung dient zum Ermitteln von Messwerten eines Aerosols, hier des Ölnebels im Arbeitsraum der Arbeitsmaschine 6. Die Messvorrichtung 2 enthält als Saugmittel eine Druckluftstrahlpumpe 8, deren Unterdruckkammer 10 über eine Saugleitung 12 über eine nicht näher dargestellte Öffnung in der Wand des Arbeitsraumes mit dem Inneren des Arbeitsraumes 4 in Verbindung steht. In der Saugleitung ist ein Sensor 14 einer Sensoreinheit 16 zur Ermittlung der Messwerte des Ölnebels angeordnet. Die Saugleitung enthält weiter einen Saugstutzen 20, der im Arbeitsraum 4 der Arbeitsmaschine 6 angeordnet ist und der ein Ausscheidungsmittel 22 enthält, um gröbere Bestandteile, insbesondere Öltröpfchen, aus dem angesaugten Ölnebel auszuscheiden. Hierzu ist das Ausscheidungsmittel 22 mit einem Labyrinth 24 zum Ausscheiden der groben Bestandteile des angesaugten Ölnebels versehen.
Die Druckluftstrahlpumpe 8 weist eine Druckluftzufuhr 26 auf, die in einer Düse 28 mündet, welche den Druckluftstrahl in einen Trichter 30 eines Druckluftaustrittes einbläst und dadurch in der den Übergangsbereich zwischen der Düse 28 und dem Trichter 30 umgebenden Unterdruckkammer 10 einen Unterdruck erzeugt. Die Saugleitung 12 ist an der Unterdruckkammer 10 angeschlossen.
Die Sensoreinheit 16 weist ein Elektronikmodul 34 auf, in dem eine nicht näher dargestellte Strahlungsquelle und ein entsprechender Strahlungsdetektor angeordnet sind, die über einen Lichtleiter 36 mit dem Sensor 14 verbunden sind. Der Sensor 14 ist mit einer Sammellinse 38 ausgestattet, welche die ankommenden Strahlen bündelt, die durch eine Scheibe 40 gehen, um eine Messkammer 42 zu durchwandern, die in der Saugleitung 12 liegt und vom Ölnebel durchströmt wird. Auf der der Linse 40 abgewandten Seite der Messkammer 42 ist eine Spiegeleinrichtung 44 angeordnet, um die Lichtstrahlen gegen die Linse 38 zu reflektieren, die zum Lichtleiter 36 geleitet werden und vom Strahlungsdetektor des Elektronikmoduls 34 empfangen werden. An der Druckluftzufuhr 26 ist - optional - eine Abzweigleitung 46 angeschlossen, die über Öffnungen 48, 50 in die Messkammer 42 münden, und zwar an der Spiegeleinrichtung 44 und an der Scheibe 40, um dort einen Spülvorhang zu erzeugen, der ein Verunreinigen der Spiegeleinrichtung 44 und der Schei- be 40 verhindert. Damit wird verhindert, dass sich beispielsweise Ölnebel an der Spiegeleinrichtung 44 und der Scheibe 40 niederschlägt. Die Spülluft wird zusammen mit der aus dem Arbeitsraum 4 abgesaugten Atmosphäre über die Saugleitung 12 und die Unterdruckkammer 10 der Druckluftstrahlpumpe 8 abgesaugt.
Das Elektronikmodul 34 der Sensoreinheit 16 ist beispielsweise über eine Leitung 52 mit einer externen Auswerteinrichtung 54 verbunden, welche die in der Messkammer 42 gemessene Ölnebelkonzentration anzeigt. Übersteigt die Ölnebelkonzentration einen vorbestimmbaren Schwellwert, der auf einen Defekt in der Arbeitsmaschine hindeutet, so kann ein entsprechendes Alarmsignal ausgegeben werden oder die Arbeitsmaschine abgestellt werden. Der Druckluftaustritt 32 der Druckluftstrahlpumpe 8 kann in die Umgebung münden oder in einen Sammelbehälter oder vorzugsweise in den Arbeitsraum 4 der Arbeitsmaschine zurückgeführt werden, wie dies durch die gestrichelte Rückführung 56 angedeutet ist. Der Arbeitsraum 4 der Arbeitsmaschine 6 ist in der Regel mit einer nicht näher dargestellten Absaugung versehen, sodass die Rückführung der Druckluft aus dem Druckluftaustritt 32 keinen unzulässigen Druckaufbau und damit Rückstau in dem Druckluftaustritt 32 bewirken kann.
Die Druckluftzufuhr 26 ist über eine Leitung 58 mit einer externen Druckluftquelle 60 verbunden. Mit Vorteil ist an die externe Druckluftquelle 60 eine Einrichtung 62 angeschlossen, mit der ein Prüfaerosol der Leitung 58 nach Bedarf zugeführt werden kann. Damit kann das Funktionieren der Messvor- richtung 2 und/oder der Auswerteinrichtung 54 überwacht und/oder die Ansprechempfindlichkeit auf einen bestimmten Ölnebelgehalt eingestellt werden. Die Messvorrichtung kann unmittelbar an dem zu beobachtenden Arbeitsraum einer Arbeitsmaschine angeordnet werden.
Die Figur 2 zeigt als Arbeitsmaschine 6 eine Hubkolbenmaschine, die beispielsweise 5 Zylinder 64i bis 645 aufweist. Jedem Zylinder 64i bis 645 ist ein Arbeitsraum 4X bis 45 zugeordnet, in der der Kurbelwellenabschnitt liegt, der zum Zylinder gehört. An jedem Arbeitsraum 4χ bis 45 ist jeweils eine Messvorrichtung 2χ bis 25 angeordnet, die über Leitungen 58i bis 58s jeweils mit der gemeinsamen externen Druckluftquelle 60 verbunden sind. Die Messvorrichtungen 2i bis 25 sind wiederum über eine gemeinsame Leitung 52, beispielsweise eine Busleitung, mit der Auswerteinrichtung 54 verbunden. Auf diese Weise kann die Arbeitsraumatmosphäre jeden Arbeitsraumes in der Arbeitsmaschine überwacht werden, so dass unmittelbar angezeigt werden kann, wenn in einem bestimmten Arbeitsraum ein zu hoher Ölnebelgehalt vorhanden ist, der auf einen Defekt hindeutet. Dadurch kann ein Schaden und der Schadensort bestimmt und entsprechende Gegenmassnahmen eingeleitet werden.
Bezuqszeichenliste
2 Messvorrichtung
3 Gehäuse
4 Arbeitsraum
6 Arbeitsmaschine
8 Druckluftstrahlpumpe
10 Unterdruckkammer
12 Saugleitung
14 Sensor
16 Sensoreinheit
20 Saugstutzen
22 Ausscheidungsmittel
24 Labyrinth
26 Druckluftzufuhr
28 Düse
30 Trichter
32 Druckluftaustritt
34 Elektronikmodul
36 Lichtleiter
38 Sammellinse
40 Scheibe
42 Messkammer
44 Spiegeleinrichtung (Tripelreflektor)
46 Abzweigleitung
48 Öffnung
50 Öffnung
52 Leitung
54 Auswerteinrichtung
54 Rückführung
58 Leitung
60 Druckluftquelle
62 Einrichtung für Prüfaerosol
64 Zylinder

Claims

Patentansprüche
1. Anlage zur Überwachung der Arbeitsraumatmosphäre einer Arbeitsmaschine, insbesondere im Arbeitsraum einer Brennkraftmaschine, durch die Anordnung mehrerer Messvorrichtungen (2i bis 25) zum Ermitteln von Messwerten für ein Aerosol im Arbeitsraum (4) der Arbeitsmaschine (6), wobei jede der Messvorrichtungen (2X bis 25) ein Saugmittel (8), das ein Aerosol-Luftgemisch aus dem Arbeitsraum (4) der Arbeitsmaschine (6) absaugt und einer optischen Sensoreinheit (16) zuführt, und ein E- lektronikmodul (34) für den Betrieb der optischen Sensoreinheit (16) aufweist und wobei das Saugmittel als Druckluftstrahlpumpe (8) mit einer Druckluftzufuhr (26), einem Druckluftaustritt (32) und einer Unterdruckkammer (10) ausgebildet ist, die Druckluftzufuhr (26) mit einer Druckluftquelle (60) verbindbar ist und an der Unterdruckkammer (10) eine mit dem Arbeitsraum (4) der Arbeitsmaschine (6) verbindbare
Saugleitung (12) angeschlossen ist, die mit der optischen Sensoreinheit (16) verbunden ist, wobei zumindest die Druckluftstrahlpumpe (8) und die optische Sensoreinheit (16) in einem Gehäuse (3) untergebracht sind, das am Arbeitsraum (4) der Arbeitsmaschine (6) in der Nähe der Absaugstelle für das Aerosol-Luftgemisch befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine gemeinsame Druckluftquelle (60) für die Messvorrichtungen (I1 bis 25) aufweist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (12) zumindest einer der Messvorrichtungen (I1 bis 25) einen Saugstutzen (20) mit einem Ausscheidungsmittel (24) zum Ausscheiden von groben Bestandteilen, insbesondere von Öltröpfchen aus dem Ölnebel, aufweist.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausscheidungsmittel (24) ein Labyrinth aufweist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass von der Druckluftzufuhr (26) zumindest einer der Messvorrichtungen (2± bis 25) eine Abzweigleitung (34) zum optischen Sensor (14) zum Freihalten der optischen Elemente der Sensoreinheit von Niederschlägen des Aerosols geführt ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftaustritt (32) der Druckluftstrahlpumpe (8) zumindest einer der Messvorrichtungen (2X bis 25) über eine Rückführung (54) mit dem Arbeitsraum (4) verbindbar ist.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (62) zum Hinzufügen eines Testaerosols in die Druckluftzufuhr (26) der Druckluftstrahlpumpe (8) zumindest einer der Messvorrich- tungen (I1 bis 25).
7. Verfahren zur Überwachung der Arbeitsraumatmosphäre einer Arbeitsmaschine, durch das Ermitteln von Messwerten für ein Aerosol, mit einer Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei die Mess- Vorrichtungen (I1 bis 25) durch eine gemeinsame Druckluftquelle (60) versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft nach ihrer Verwendung zum Absaugen in den Messvorrichtungen (2t bis 25) in der Nachbarschaft der Absaugstellen in den Arbeitsraum (4) der Arbeitsmaschine (6) eingeleitet (54) wird.
8. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke eines Funktionstests und/oder zum Einstellen eines Schwellwertes der Messvorrichtung (I1 bis 25) ein Testaerosol in die gemeinsame Druckluftquelle (60) zugeführt wird.
PCT/IB2007/004492 2006-06-02 2007-06-01 Anlage und verfahren zum ermitteln von messwerten eines aerosols für eine arbeitsmaschine Ceased WO2007140640A2 (de)

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CH8922006 2006-06-02

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