DE20107562U1 - Vorrichtung zur Überwachung, Erfassung, Anzeige und/oder Ausgabe von Betriebs-, Verbrauchs- und/oder Abnützungszuständen von technischen Einrichtungen - Google Patents

Description

GM-072/2001-SCH

Vorrichtung zur Überwachung, Erfassung, Anzeige und/oder Ausgabe von Betriebs-, Verbrauchs- und/oder Abnützungszuständen von technischen Einrichtungen

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur überwachung, Erfassung, Anzeige und/oder Ausgabe von Betriebs-, Verbrauchs- und/oder Abnützungszuständen von technischen Einrichtungen, insbesondere von Maschinen, Anlagen und/oder von Fahrzeugen, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Bei einer Vielzahl insbesondere mechanisch und/oder durch Umfeldeinflüsse belasteter technischer Einrichtungen, wie Baumaschinen und Maschinen mit einem Verbrennungsmotor, Flurförderfahrzeuge und Fahrzeuge im allgemeinen, Schiffs- und Bootsmotoren, Blockkraftwerken und Blockheizkraftwerken, Notstromaggregaten, Heizanlagen, um nur einige Einsatzeinrichtungen für die neue Vorrichtung zu nennen, ist es zur überwachung und zur Erfassung, insbesondere zur Sicherstellung, einer zuverlässigen technischen Funktion und zur Verhütung von Maschinen- oder Fahrzeugstillständen, insbesondere von Reparaturen erforderlich, daß unabhängig von den, vom Hersteller einer technischen Einrichtung empfolenen, von der Betriebszeit bzw. den gefahrenen Kilometern abhängigen Wartungsintervallen, der technische Zustand insbesondere von hochbelasteten Funktionskomponenten und/oder von Verschleißmitteln derartiger Einrichtungen, wie der Motor, das Getriebe, die Lager, die Hydraulik, Pumpen, Kraftstoff- und Schmiermittelversorgung, das Verbrennungsluftsystem, u.s.w. kontinuierlich überwacht wird, und daß Abweichungen bzw. Mängel vom jeweiligen Sollzustand derartiger Funktionskomponenten und/ oder an Verschleißmittel informativ registriert und optisch bzw. akustisch angezeigt oder gemeldet werden.

Zur überwachung und Erfassung insbesondere der Betriebszeiten von Fahrzeugen oder von Heizungsanlagen sind sogenannte Betriebsstundenzähler bekannt. Außerdem werden bei Fahrzeugen bestimmte Betriebsdaten über Kilometerleistungen mittels eines Kilometerzählers erfaßt und aufge-

zeichnet, über die Erfassung der Betriebsstunden oder der Kilometerleistung derartiger technischer Einrichtungen, wird ein Betreiber derartiger Einrichtungen ausschließlich an eine vorgeschriebene Wartung erinnert. Ob diese Wartung technisch erforderlich oder durch eine entsprechende Belastung einer technischen Einrichtung längst überfällig bzw. notwendig war, wird durch eine Erfassung der Betriebsstunden oder der Kilometerleistung nicht ersichtlich.

Diese bekannten zeit- oder wegabhängigen überwachungsvorrichtungen sind mit dem Nachteil behaftet, daß der Betreiber einer derart überwachten Einrichtung nicht über den aktuellen technischen Zustand bzw. Verschleiß bestimmter Funktionskomponenten und/oder den Pegelstand bzw. Zustand der notwendigen Schmier- oder Verschleißmittel, wie z.B. öle, Fette, sowie Filter, Dichtungen, Lager, um nur einige Mittel und technische Komponenten zu nennen, informiert wird, zumal der Verschleiß insbesondere dieser Mittel und Komponenten in einem unmittelbaren Zusammenhang zur jeweiligen Belastung bzw. Betriebsverhältnissen oder Betriebsstandorten einer technischen Einrichtung steht.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zu gründe, die Nachteile der bekannten überwachungsvorrichtungen zu beseitigen und eine Vorrichtung zur Überwachung und Erfassung von Betriebsmitteln und/oder von Betriebszuständen technischer Einrichtungen zu schaffen, die einem Betreiber derartiger Einrichtungen sollzustandsabhängig die Abnutzung bzw. den Verschleiß bestimmter Funktionskomponenten und/oder Mängel bestimmter Verschleißmittel optisch und/oder akustisch meldet bzw. signalisiert.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 gelöst und in den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Einzelheiten beansprucht.

Vorteilhaft bei der neoen, einsatzspezifisch programmierbaren, elektronischen Vorrichtung zur Überwachung und Erfassung von Betriebsmitteln und/oder von Betriebszuständen technischer Einrichtungen ist nicht nur, daß die in der neuen Vorrichtung vorgesehenen elektrischen bzw. elektronischen Sensoren an den zu überwachenden Funktionskomponenten und/oder

den Vorratsbebältern der erforderlichen Betriebs- und/oder Schmiermittel stationärer oder mobiler bzw. fahrbarer technischer Einrichtungen, die jeweils abgefragten bzw. ermittelten Informationen bzw. Meßwerte einem vorgesehenen Koordinations- oder Speicherwerk zugeführt werden, sondern auch, daß diese Informationen unmittelbar oder mittelbar optisch und/ oder akustisch angezeigt und/oder einer UberwachungsstelIe, insbesondere drahtlos, übermittelt werden.

Beispielsweise ist es vorgesehen, mittels Durchflußgeber, die in der Kraftstoffzufuhr einer zu überwachenden Einrichtung eingebaut sind, Inspektionsintervalle zu aktivieren, die anhand zuverlässiger Erfahrungswerte festgelegt und abgespeichert wurden. D.h. kleine Inspektion nach 500 Litern und große Inspektion nach 1000 Litern Kraftstoffverbrauch.

Die neue Vorrichtung, die in einer zu überwachenden technischen Einrichtung ortsfest installiert oder lösbar bzw. herausnehmbar angeordnet ist, ist zweckmäßigerweise einsatz- bzw. anwendungsspezifisch programmierbar.

Insbesondere ist es bei dieser neuen Vorrichtung vorgesehen, daß das Lesen der durch die einzelnen Sensoren ermittelten und in der Vorrichtung abgespeicherten Daten gegen einen Betriebsspannungsausfall gesichert sind. Außerdem ist es dort vorgesehen, daß die, durch die einzelnen Sensoren ermittelten, Daten codiert abgespeichert sind, und daß die abgespeicherten Daten nur mittels einem entsprechenden Codeschlüssel lesbar sind.

Ein Ausführungs- und Anwendungsbeispiel der neuen Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht auf das vorderseitige Anzeige- und Steuerfeld der neuen Vorrichtung, im Einsatz auf einem Radlader, und

Fig. 2 eine Blockschaltbild der Elektronik der neuen Vorrichtung. Auf dem, in der Fig. 1 dargestellten, Anzeige- und Steuerfeld 1, insbe-

sondere ein optoelektronischer Bildschirm, ist, neben anderen Darstellungen und Eingabevorrichtungen, insbesondere die zu überwachende technische Einrichtung 2, im vorliegenden Falle ein sogenannter Radlader, schematisch dargestellt. In dieser Radlader-Abbildung sind die im einzelnen, insbesondere lastabhängig, zu überwachenden Meßstellen 3, 4, 5, 6, bis n, entsprechend markiert, die im Falle einer Störmeldung für diese Meßstellen 3, 4, 5, 6, n, in einem eigenen Bildausschnitt 18 auf dem Anzeige- und Steuerfeld 1, sachlich beschriftet, einzeln angezeigt werden.

Die Meßstellen 3, 4, 5, 6, n, sind zweckmäßigerweise mit elektrischen oder mit elektronischen Sensoren und/oder Meßwertaufnehmern ausgestattet.

Tritt nun eine Störung auf, leuchtet die Anzeige an der entsprechenden Meßstelle 3, 4, 5, 6, n, auf oder blinkt. Gleichzeitig wird das vorgesehene Uberwachungsprogramm der Vorrichtung aktiviert, das unmittelbar optisch und/oder akustisch Auskunft über die jeweilige Ursache der Störungsmeldung gibt.

7 zeigt einen weiteren Bildausschnitt auf dem Anzeige- und Steuerfeld 1, in welchem zweckmäßigerweise nicht nur das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit 8, sondern beispielsweise auch der aktuelle Kraftstoffverbrauch 9 und/oder der Kraftstoffvorrat 10 angezeigt wird. 11 bezeichnet dort ein Tastenfeld, das einerseits zur Anwahl der einzelnen Meßstellen 3, 4, 5, 6, n, und zur Eingabe von Datum und Uhrzeit, sowie zur Abfrage von Meßwertdaten vorgesehen ist. Die Einzeltasten des Tastenfeldes 11 sind zweckmäßigerweise als sogenannte elektronische Sensortasten ausgebildet. 12 und 13 bezeichnet weitere Anzeige- bzw. Schaltfelder auf dem Anzeige- und Steuerfeld 1, zur allgemeinen Datenein- und -ausgabe bzw. zur Programmierung der Vorrichtung.

Die neue Vorrichtung ist zweckmäßigerweise in einem Gehäuse 14 sabotagegesichert untergebracht und wird zweckmäßigerweise lösbar kraftschlüssig an einer zu überwachenden Einrichtung 2 angeordnet. Insbesondere ist das Gehäuse 14 der neuen Vorrichtung derart ausgebildet, daß das Ganze als sogenanntes Einbaugerät konzipiert, in einer Armatur oder Schalttafel einer zu überwachenden technischen Einrichtung 2 zweckmässig einbaubar ist.

Die elektrische Energieversorgung für die neue Vorrichtung erfolgt unauhängig von einer eventuell vorhandenen Stromversorgung einer zu überwachenden technischen Einrichtung, durch eine vorrichtungsinterne, insbesondere aus einer externen Stromquelle pufferbare, elektrische Stromversorgung.

Es liegt jedoch auch im Rahmen der Neuerung, daß an Stelle eines relativ großflächigen bildschirmartigen Anzeige- und Steuerfeld 1, auch eine schematische zeichnerische oder fotografische Darstellung einer zu überwachenden technischen Einrichtung 2 vorgesehen ist, in der die zu überwachenden Komponenten und/oder Betriebs- bzw. Schmiermittelbevorratungsbehältnisse optisch mittels elektronischer lichtemittierender Dioden, sogenannten Led's markiert sind, und daß anstelle des Tastenfeldes 11, Einzeltasten und und zur sonstigen zweckmäßigen Anzeige optoelektronische Einzeldisplays vorgesehen sind.

Außerdem ist es an der neuen Vorrichtung vorgesehen, daß eine gehäuseextern angeordnete elektronische Schnittstelle, inform einer mehrpoligen Steckfassung vorgesehen ist, über die die, im elektronischen Speicher der neuen Vorrichtung abgelegten, technischen Daten abfragbar sind.

Das, in der Fig. 2 dargestellte, Blockschaltbild der Elektronik der neuen Vorrichtung zeigt im einzelnen einen elektronischen Speicher 15 mit einer internen Stromversorgung 16, die insbesondere aus einer externen Batterie 17 oder einem nicht näher dargestellten Netzgerät pufferbar ist. 20 bezeichnet elektrische oder elektronische Sensoren bzw. Meßwertaufnehmer für die einzelnen zu überwachenden technischen Komponenten an den jeweiligen Meßstellen 3, 4, 5, 6, n, einer technischen Einrichtung 2, wie beispielsweise einem Druck- oder Inhaltssensor für das Motoren- und/oder das Hydrauliköl, einem Sensor für die Maschinentemperatur und/ oder die Umgebungstemperatur, einem Aufnehmer für den Kraftstoff-Volumenstrom oder einen Meßwertaufnehmer zur Messung der Abnützung eines Lagers oder einer Achse, um nur einige Einsatzbeispiele zu nennen.

Als elektronischer Speicher 15 ist insbesondere ein entsprechend bemessener integrierter elektronischer Schaltkreis vorgesehen. 19 bezeichnet

eine Schnittstelle für eine externe Auswerteelektronik mit Verbrauchsmessung, beispielsweise zur übergabe von Verbrauchsdaten, insbesondere mit einem sogenannten Volumenstrommesser.

Es liegt im Rahmen der Neuerung, daß die ermittelten und im Speicher abgespeicherten Meßwertdaten von den einzelnen Meßstellen selbsttätig oder erforderlichenfalls auf Abruf, insbesondere drahtlos, an eine bestimmte oder bestimmbare Meßstelle fernübertragbar bzw. einsehbar sind.

Außerdem liegt es im Rahmen der Neuerung, daß die neue Vorrichtung räumlich kompakt als mobiles Gerät aufgebaut und mit mobilen Meßstellen oder Meßwertaufnehmern 3, 4, 5, 6, n, bzw. Sensoren ausgestattet ist, für einen zweckmässigen, insbesondere zeitweisen, Anbau an eine zu überwachende technische Einrichtung.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Überwachung, Erfassung, Anzeige und/oder Ausgabe von Betriebs-, Verbrauchs- und/oder Abnützungszuständen von technischen Einrichtungen (2), insbesondere von Maschinen, Anlagen und/oder von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Meßstellen (3, 4, 5, 6, n) der zu überwachenden technischen Einrichtungen (2) elektrische oder elektronische Sensoren oder Meßwertaufnehmer zur Messung des Verschleisses und/oder des Verbrauchs vorgesehen und installiert sind, die die aktuellen Meßwerte kontinuierlich einem elektronischen Speicher (15) zuführen, daß die dem Speicher (15) zugeführten Meßwerte mit den im Speicher (15) abgelegten Sollwerten der einzelnen Meßstellen (3, 4, 5, 6, n) einschließlich bestimmter Sollwerttoleranzen vergleicht und abspeichert, und daß die Meßwerte und Meßwertabweichungen optisch und/oder akustisch angezeigt bzw. gemeldet werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur optischen Anzeige sowohl der zu überwachenden technischen Einrichtung (2) und/oder der zu überwachenden einzelnen Meßstellen (3, 4, 5, 6, n) ein Anzeige- und Steuerfeld (1) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeige- und Steuerfeld (1) ein optoelektronischer Bildschirm ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überwachende technische Einrichtung (2) schematisch auf dem Bildschirm (1) dargestellt ist, und daß die zu überwachenden einzelnen Meßstellen (3, 4, 5, 6, n) auf der schematischen Darstellung der technischen Einrichtung (2) funktionsörtlich richtig angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an den einzelnen Meßstellen (3, 4, 5, 6, n) von den einzelnen Sensoren und/oder Meßwertaufnehmern ermittelten, auf dem Anzeige- und Steuerfeld (1) darstellbaren, Meßwerten, ausdruckbar und/oder drahtlos fernübertragbar bzw. abrufbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Meßwerte stromausfallsicher und codiert im Speicher (15) abgespeichert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher (15) abgespeicherten Meßwerte ausschließlich mit einem Codeschlüssel lesbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit einer unabhängigen Stromversorgung (16) ausgestattet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in einem Gehäuse (14) angeordnet, lösbar oder nichtlösbar in einer zu überwachenden technischen Einrichtung (2) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur individuellen Anzeige der zu überwachenden technischen Einrichtung (2) und der zu überwachenden Meßstellen (3, 4, 5, 6, n) der jeweiligen Einrichtung (2) die Anzeige auf dem Bildschirm (1) frei programmierbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausgabe der gemessenen oder ermittelten Meßwerte ein Drucker und/oder eine entsprechende Schnittstelle (19) vorgesehen ist.