DE20107562U1 - Device for monitoring, recording, displaying and / or outputting operating, consumption and / or wear states of technical devices - Google Patents
Device for monitoring, recording, displaying and / or outputting operating, consumption and / or wear states of technical devicesInfo
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Description
GM-072/2001-SCHGM-072/2001-SCH
Vorrichtung zur Überwachung, Erfassung, Anzeige und/oder Ausgabe vonDevice for monitoring, recording, displaying and/or outputting Betriebs-, Verbrauchs- und/oder Abnützungszuständen von technischenOperating, consumption and/or wear conditions of technical EinrichtungenFacilities
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.The innovation relates to a device for monitoring, recording, displaying and/or outputting operating, consumption and/or wear and tear states of technical equipment, in particular machines, systems and/or vehicles, with the features according to the preamble of claim 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.For a large number of technical devices that are particularly mechanically and/or subject to environmental influences, such as construction machines and machines with an internal combustion engine, industrial trucks and vehicles in general, ship and boat engines, block power plants and combined heat and power plants, emergency power generators, heating systems, to name just a few of the devices used for the new device, it is necessary for monitoring and recording, in particular to ensure reliable technical function and to prevent machine or vehicle downtime, in particular repairs, that the technical condition of highly stressed functional components and/or wear items in such devices, such as the engine, the gearbox, the bearings, the hydraulics, pumps, fuel and lubricant supply, the combustion air system, etc., is continuously monitored, regardless of the maintenance intervals recommended by the manufacturer of a technical device, which depend on the operating time or the kilometers driven, and that deviations or defects from the respective target state of such functional components and/or wear items are recorded informatively and displayed or reported optically or acoustically.
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-So-called operating hour counters are used to monitor and record the operating times of vehicles or heating systems in particular. In addition, certain operating data on mileage is recorded and recorded using an odometer.
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.If the operator of such equipment is not informed about the operating hours or mileage of such technical equipment, he is only reminded of a prescribed maintenance. Whether this maintenance is technically necessary or was long overdue or necessary due to the corresponding load on a technical equipment cannot be determined by recording the operating hours or mileage.
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.These known time- or path-dependent monitoring devices have the disadvantage that the operator of a facility monitored in this way is not informed about the current technical condition or wear of certain functional components and/or the level or condition of the necessary lubricants or wear agents, such as oils, greases, as well as filters, seals, bearings, to name just a few agents and technical components, especially since the wear of these agents and components in particular is directly related to the respective load or operating conditions or operating locations of a technical facility.
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.The innovation is based on the task of eliminating the disadvantages of the known monitoring devices and of creating a device for monitoring and recording operating resources and/or operating states of technical equipment, which optically and/or acoustically reports or signals to an operator of such equipment the wear or tear of certain functional components and/or defects of certain wear elements, depending on the target state.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 gelöst und in den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Einzelheiten beansprucht.This object is achieved with the features in the characterizing part of claim 1 and further advantageous details are claimed in the subclaims.
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/oderThe advantage of the new, application-specific programmable electronic device for monitoring and recording operating resources and/or operating states of technical equipment is not only that the electrical or electronic sensors provided in the new device are connected to the functional components and/or
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.the storage containers of the necessary operating and/or lubricating agents of stationary or mobile or movable technical equipment, the information or measured values queried or determined in each case are fed to a designated coordination or storage facility, but also that this information is directly or indirectly displayed optically and/or acoustically and/or transmitted to a monitoring station, in particular wirelessly.
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.For example, it is planned to use flow sensors installed in the fuel supply of a device to be monitored to activate inspection intervals that have been determined and stored based on reliable empirical values. This means a small inspection after 500 liters and a large inspection after 1000 liters of fuel consumption.
Die neue Vorrichtung, die in einer zu überwachenden technischen Einrichtung ortsfest installiert oder lösbar bzw. herausnehmbar angeordnet ist, ist zweckmäßigerweise einsatz- bzw. anwendungsspezifisch programmierbar.The new device, which is installed in a fixed location in a technical facility to be monitored or is arranged so as to be detachable or removable, can be conveniently programmed for specific use or applications.
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.In particular, this new device provides that the reading of the data determined by the individual sensors and stored in the device is protected against a power failure. It also provides that the data determined by the individual sensors is stored in coded form and that the stored data can only be read using a corresponding code key.
Ein Ausführungs- und Anwendungsbeispiel der neuen Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigenAn example of the design and application of the new device is shown in the drawings and is explained in more detail below.
Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht auf das vorderseitige Anzeige- und Steuerfeld der neuen Vorrichtung, im Einsatz auf einem Radlader, undFig. 1 is a diagrammatic view of the front display and control panel of the new device, in use on a wheel loader, and
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.In particular, an optoelectronic screen, in addition to other representations and input devices, the technical device 2 to be monitored, in this case a so-called wheel loader, is shown schematically. In this wheel loader illustration, the measuring points 3, 4, 5, 6, to n, which are to be monitored in detail, in particular depending on the load, are marked accordingly, and in the event of a fault message for these measuring points 3, 4, 5, 6, n, they are displayed individually, with objective labeling, in a separate image section 18 on the display and control panel 1.
Die Meßstellen 3, 4, 5, 6, n, sind zweckmäßigerweise mit elektrischen oder mit elektronischen Sensoren und/oder Meßwertaufnehmern ausgestattet.The measuring points 3, 4, 5, 6, n are conveniently equipped with electrical or electronic sensors and/or measuring transducers.
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.If a fault occurs, the display at the corresponding measuring point 3, 4, 5, 6, n, lights up or flashes. At the same time, the device's monitoring program is activated, which immediately provides optical and/or acoustic information about the respective cause of the fault message.
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.7 shows a further image section on the display and control panel 1, in which not only the current date and time 8, but also, for example, the current fuel consumption 9 and/or the fuel level 10 are conveniently displayed. 11 there designates a keypad which is provided for selecting the individual measuring points 3, 4, 5, 6, n, and for entering the date and time, as well as for querying measured value data. The individual keys of the keypad 11 are expediently designed as so-called electronic sensor keys. 12 and 13 designate further display or switch fields on the display and control panel 1, for general data input and output or for programming the device.
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.The new device is conveniently housed in a housing 14 that is protected against sabotage and is conveniently arranged in a detachable, force-fitting manner on a device 2 to be monitored. In particular, the housing 14 of the new device is designed in such a way that the whole is designed as a so-called built-in device and can be conveniently installed in a fitting or control panel of a technical device 2 to be monitored.
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. The electrical power supply for the new device is independent of any existing power supply of a technical device to be monitored, by an electrical power supply internal to the device, in particular one that can be buffered from an external power source.
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.However, it is also within the scope of the innovation that, instead of a relatively large screen-like display and control field 1, a schematic graphic or photographic representation of a technical device 2 to be monitored is also provided, in which the components to be monitored and/or operating or lubricant storage containers are optically marked by means of electronic light-emitting diodes, so-called LEDs, and that instead of the keypad 11, individual keys and optoelectronic individual displays are provided for other appropriate displays.
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.In addition, the new device is provided with an electronic interface arranged outside the housing in the form of a multi-pin plug socket, via which the technical data stored in the electronic memory of the new device can be queried.
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.The block diagram of the electronics of the new device shown in Fig. 2 shows in detail an electronic memory 15 with an internal power supply 16, which can be buffered in particular from an external battery 17 or a power supply unit (not shown in detail). 20 designates electrical or electronic sensors or measuring transducers for the individual technical components to be monitored at the respective measuring points 3, 4, 5, 6, n, of a technical device 2, such as a pressure or content sensor for the engine and/or hydraulic oil, a sensor for the machine temperature and/or the ambient temperature, a sensor for the fuel volume flow or a measuring transducer for measuring the wear of a bearing or an axle, to name just a few examples of use.
Als elektronischer Speicher 15 ist insbesondere ein entsprechend bemessener integrierter elektronischer Schaltkreis vorgesehen. 19 bezeichnetIn particular, an appropriately dimensioned integrated electronic circuit is provided as the electronic memory 15. 19 designates
eine Schnittstelle für eine externe Auswerteelektronik mit Verbrauchsmessung, beispielsweise zur übergabe von Verbrauchsdaten, insbesondere mit einem sogenannten Volumenstrommesser.an interface for external evaluation electronics with consumption measurement, for example for the transfer of consumption data, in particular with a so-called volume flow meter.
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.It is part of the innovation that the measured value data determined and stored in the memory can be remotely transmitted or viewed by the individual measuring points automatically or, if necessary, on request, in particular wirelessly, to a specific or determinable measuring point.
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.Furthermore, it is within the scope of the innovation that the new device is spatially compactly constructed as a mobile device and is equipped with mobile measuring points or measuring sensors 3, 4, 5, 6, n, or sensors, for a practical, in particular temporary, attachment to a technical facility to be monitored.
Claims (11)
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| Date | Code | Title | Description |
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| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20010920 |
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| R021 | Search request validly filed |
Effective date: 20010825 |
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| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20011122 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20040729 |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20071201 |