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Dokumentenidentifikation DE69926581T2 08.06.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000992413
Titel Feststellungsvorrichtung für Ölverunreinigung
Anmelder Meritor Heavy Vehicle Systems, LLC, Troy, Mich., US
Erfinder Kramer, Dennis A., Troy, Michigan 48098, US
Vertreter Prinz und Partner GbR, 81241 München
DE-Aktenzeichen 69926581
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.10.1999
EP-Aktenzeichen 991191412
EP-Offenlegungsdatum 12.04.2000
EP date of grant 10.08.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.06.2006
IPC-Hauptklasse B60T 17/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G01N 21/17(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 46/44(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine außergewöhnliche Baugruppe zum Erfassen einer Ölkontamination in einer Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs.

Üblicherweise benutzen Schwerlastfahrzeuge, wie Lastkraftwagen und Sattelzüge, eine Druckluftbremsanlage. Druckluftbremsanlagen, die manchmal als Preßluftbremsanlagen bezeichnet werden, benutzen Druckluft zur Aktivierung der Bremsen des Schwerlastfahrzeugs. Üblicherweise weisen Druckluftbremsanlagen einen Drucklufterzeuger und einen Lufttrockner auf. Der Drucklufterzeuger weist einen Zylinder auf, einen Kolben, der sich innerhalb des Zylinders hin und her bewegt, und eine Kolbendichtung, die zwischen dem Außenumfang des Kolbens und dem Innenumfang des Zylinders angeordnet ist. Beim Hin- und Herbewegen des Kolbens wird die Luftzufuhr der Bremsanlage zusammengedrückt oder unter Druck gesetzt. Der Lufttrockner weist einen Kanister auf, der mit Trockenmittel gefüllt ist, um Feuchtigkeit und andere Schmutzstoffe aus der Luftzufuhr zu entfernen. Der Kanister wird regelmäßig gereinigt, um die von dem Trocknungsmittel aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen.

Oft herrscht in einer Druckluftbremsanlage ein Zustand einer Ölkontamination, der allgemein als „Blow-by" bezeichnet wird. Diese Art der Kontamination tritt ein, wenn Schmieröl, das an einer Seite des Drucklufterzeugerkolbens angeordnet ist, von der Kolbendichtung in die an der entgegengesetzten Seite des Kolbens angeordnete Luftzufuhr der Bremsanlage geblasen wird. Wenn die kontaminierte Luft durch den Lufttrockner bewegt wird, wird das Öl von dem Trocknungsmittel absorbiert. Im Gegensatz zur Feuchtigkeit kann das von dem Trocknungsmittel absorbierte Öl nicht aus dem Lufttrockner ausgeblasen werden. Über die Zeit kann aufgrund der Absorption und des Einbehaltens einer zunehmenden Menge an Öl das Trocknungsmittel keine zusätzliche Feuchtigkeit absorbieren; dadurch gelangt etwas Feuchtigkeit durch den Lufttrockner in andere Bereiche der Bremsanlage. Diese nicht absorbierte Feuchtigkeit kann bei kalten Temperaturbedingungen innerhalb der Bremsanlage gefrieren und viele Bauteile der Bremsanlage zerstören.

Eine Ölkontaminationsbaugruppe für einen Luft- oder Gasfilter ist aus der DE-A1-36 44 045 bekannt; dort ist eine Lichtstrahlemissionsquelle an einer Seite einer mit Öl kontaminierten Fläche angeordnet und ein Detektor, der den Lichtstrahl empfängt, ist an deren anderer Seite angeordnet und mit einem Kondensator verbunden. Der Strom, der von dem Detektor erzeugt wird, hängt von der Lichtwellenstärke ab, die eine Funktion der Kontamination der Oberfläche ist, die die Welle durchqueren muß. Das oben genannte Dokument ist nicht konkret auf einen Trockner für eine Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs gerichtet.

Um Schäden an der Bremsanlage zu verhindern, die durch eine Ölkontamination verursacht werden, muß der Lufttrockner regelmäßig gewartet werden, indem der Trockenmittelkanister ausgetauscht wird. Es ist schwierig, den Zeitpunkt zu bestimmen, an dem der Lufttrockner wegen übermäßiger Ölkontamination gewartet werden muß. Demgemäß wäre es wünschenswert, eine Baugruppe zum Erfassen einer Ölkontamination vorzusehen, um den Zeitpunkt zu erfassen, an dem eine Wartung des Lufttrockners wegen einer Ölkontamination notwendig ist.

Zusammenfassung der Erfindung

In einer offenbarten Ausführungsform der Erfindung weist eine Baugruppe zum Erfassen einer Ölkontamination ein Gehäuse auf, das einem Einbau in eine Fahrzeug-Druckluft-Bremsanlage mit einer Zufuhr von mit Öl kontaminierter Luft angepaßt ist. Eine Oberfläche ist innerhalb des Gehäuses angeordnet, um mit der Luft der Bremsanage in Verbindung zu stehen und um eine dünne Schicht des Öls anzusammeln, das die Luft kontaminiert. Ein Sensor lenkt eine Welle, z.B. eine elektromagnetische Welle, mit einer bestimmten Charakteristik auf die Oberfläche, empfängt eine von der Oberfläche reflektierte Welle mit einer durch die dünne Schicht des an der Oberfläche angesammelten Öls veränderten Charakteristik und erzeugt ein Warnsignal für eine Ölkontamination auf der Basis der veränderten Charakteristik der reflektierten Welle. Auf diese Weise kann die Baugruppe zum Erfassen voraussagen, wann eine Wartung der Bremsanlage wegen einer Ölkontamination notwendig sein kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird die Baugruppe zum Erfassen in eine Luftleitung innerhalb der Bremsanlage eingebaut und das Gehäuse der Baugruppe zum Erfassen weist einen Deckelabschnitt auf, der die reflektierende Oberfläche hält und von dem Gehäuse zur Wartung der reflektierenden Oberfläche abnehmbar ist.

Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich am besten aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, wobei das Folgende eine kurze Beschreibung der Zeichnungen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs mit einer Baugruppe zum Erfassen einer Ölkontamination gemäß der vorliegenden Erfindung.

2 ist eine Querschnittsansicht der Baugruppe zum Erfassen einer Ölkontamination gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

1 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Druckluftbremsanlage 10 eines Fahrzeugs, die manchmal als Preßluftbremsanlage bezeichnet wird. Die Bremsanlage 10 weist einen Drucklufterzeuger 12 auf, um eine Luftzufuhr unter Druck zu setzen oder zusammenzudrücken, eine Lufttrocknervorrichtung 14, um Feuchtigkeit und andere Schmutzstoffe aus der Luftzufuhr zu entfernen, und einen Behälter 16, um die Luftzufuhr zu lagern. Der Drucklufterzeuger 12 steht über eine erste Druckleitung 18 mit der Lufttrocknervorrichtung 14 in Druckverbindung. Die Lufttrocknervorrichtung 14 steht über eine zweite Druckleitung 20 mit dem Behälter 16 in Druckverbindung.

Üblicherweise empfängt der Drucklufterzeuger 12 Luft aus einem Motorsaugrohr oder einem Luftfilter (nicht gezeigt) und drückt die Luft zusammen, wodurch die zusammengedrückte Luft durch die erste Druckleitung 18 zu der Lufttrocknervorrichtung 14 gedrückt wird. Die Lufttrocknervorrichtung 14 weist eine Einlaßöffnung 22 auf, die die Luft aus der ersten Druckleitung 18 erhält, einen austauschbaren Trockenmittelbehälter 24, der Feuchtigkeit und andere Schmutzstoffe, z.B. Öl, aus der durch die Vorrichtung 14 strömenden Luft entfernt, einen Lufttrocknerheizer 26, der die durch die Vorrichtung 14 strömenden Luft erwärmt, wodurch verhindert wird, daß die in dem Behälter 24 aufgefangene Feuchtigkeit bei kalten Temperaturbedingungen gefriert, und eine Auslaßöffnung 28, die die erwärmte, feuchtigkeits- und schmutzstofffreie, zusammengedrückte Luft in die zweite Druckleitung 20 hinein abgibt. Die zweite Druckleitung 20 leitet die zusammengedrückte Luft zur Lagerung in den Behälter 16. Die in dem Behälter 16 gelagerte, zusammengedrückte Luft wird zur Versorgung der Bremsen eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) mit Druckluft benützt. Eine Baugruppe 30 zum Erfassen einer Ölkontamination ist gezeigt, die in der zweiten Druckleitung 20 eingebaut ist. Alternativ könnte die Baugruppe 30 zum Erfassen in der ersten Druckleitung 18 eingebaut sein.

2 ist eine Querschnittsansicht der Baugruppe 30 zum Erfassen einer Ölkontamination gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Baugruppe 30 zum Erfassen weist ein Gehäuse 32 auf, das einem Einbau in die Druckluftbremsanlage 10 eines Fahrzeugs angepaßt ist. Wie oben beschrieben, ist die Baugruppe 30 zum Erfassen vorzugsweise entweder in der ersten oder der zweiten Druckleitung 18, 20 eingebaut, wodurch eine Luftströmung durch das Gehäuse 32, wie allgemein durch durchgezogene Pfeile in 2 gezeigt ist, hergestellt wird.

Eine Oberfläche 34 ist innerhalb des Gehäuses 32 angeordnet, die mit der Luft der Bremsanlage 10 in Verbindung steht und eine dünne Schicht des Öls ansammelt, das die Luft kontaminiert. Ein Sensor 36 lenkt eine Welle 38, z.B. eine elektromagnetische Welle, mit einer bestimmten Charakteristik auf die Oberfläche 34. Eine Welle 40 wird von der Oberfläche 34 reflektiert und hat eine Charakteristik, die durch die dünne Schicht des auf der Oberfläche 34 angesammelten Öls geändert ist. Zur Erleichterung dieser Reflektion könnte die Oberfläche 34 mit einem Material beschichtet sein, das ausgeprägt reflektierende Eigenschaften hat. Der Sensor 3b empfängt die reflektierte Welle 40 und erzeugt ein Warnsignal für eine Ölkontamination auf der Basis der veränderten Charakteristik der reflektierten Welle 40.

Wenn sich mit der Zeit immer mehr Öl an der Oberfläche 34 ansammelt, wird die Charakteristik der reflektierten Welle 40 immer weiter verändert. Ein Fachmann wird erkennen, daß der Grad, um den sich die Charakteristik der reflektierten Welle 40 ändert, relativ zu der vorbestimmten Charakteristik der ursprünglichen Welle 38, einem bestimmten Grad der Ölkontamination innerhalb des Trockenmittelbehälters 24 entsprechen kann. Auf diese Art und Weise kann die Baugruppe 30 zum Erfassen so angepaßt oder eingestellt werden, daß sie das Warnsignal einer Ölkontamination erzeugt, wenn die Höhe der Ölkontamination innerhalb des Trockenmittels einen bestimmten Grad erreicht, womit ausgedrückt wird, daß der Behälter 24 gewartet oder ersetzt werden sollte.

Das Gehäuse 32 der Baugruppe 30 zum Erfassen weist einen T-förmigen Abschnitt 42 auf, der mit der Luft der Bremsanlage 10 in Verbindung steht, und einen Deckelabschnitt 44, der die Oberfläche 34 trägt oder stützt. Vorzugsweise weist der T-förmige Abschnitt 42 zwei mit Gewinde versehene Enden auf, die einer Schraubanbringung des Gehäuses 32 in der Bremsanlage 10 dienen.

Nachdem der Trockenmittelkanister 24 gewartet oder ausgetauscht wurde, ist die Baugruppe 30 zum Erfassen einer Ölkontamination durch das Ersetzen der Oberfläche 34 oder durch Entfernen oder Säubern der dünnen Schicht des Öls von der Oberfläche 34 wiederhergestellt. Folglich ist der Deckelabschnitt 44 von dem T-förmigen Abschnitt 42 abnehmbar, um die Oberfläche 34 zu warten.

Vorzugsweise ist der abnehmbare Deckelabschnitt 44 an den T-förmigen Abschnitt 42 angeschraubt, wie es in 2 gezeigt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche 34 reflektierend und der Sensor 36 ein Infrarotlichttransceiver. Der Infrarotlichttransceiver lenkt einen Lichtstrahl mit einer bestimmten Lichtstärke auf die reflektierende Oberfläche. Ein Lichtstrahl wird von der reflektierenden Oberfläche reflektiert und hat eine Lichtstärke, die durch die dünne Schicht des auf der reflektierenden Oberfläche angesammelten Öls reduziert ist. Der Infrarotlichttransceiver empfängt den reflektierten Lichtstrahl und erzeugt ein Warnsignal für eine Ölkontamination auf der Basis der reduzierten Lichtstärke des reflektierten Lichtstrahls, z.B. wenn die reduzierte Lichtstärke einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.

Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich elektromagnetischer Wellen offenbart wurde, ist sie so zu verstehen, daß auch andere Arten von Wellen, z.B. Ultraschallwellen, benützt werden können. Das Hauptkriterium für anwendbare Arten von Wellen ist, daß die dünne Schicht des auf der Oberfläche angesammelten Öls eine Charakteristik der reflektierten Welle in einer voraussehbaren Weise ändert.

Gemäß des Umfangs der vorliegenden Erfindung ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erfassen eines bestimmten Grades einer Ölkontamination in einer Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs offenbart mit einer Zufuhr von mit Öl kontaminierter Luft. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Eine Oberfläche wird der Luft der Bremsanlage ausgesetzt, eine Schicht des Öls wird auf der Oberfläche angesammelt, eine Welle mit einer bestimmten Charakteristik wird auf die Oberfläche gelenkt, eine von der Oberfläche reflektierte Welle mit einer durch die Schicht des an der Oberfläche angesammelten Öls veränderten Charakteristik wird empfangen und ein Warnsignal für eine Ölkontamination wird auf der Basis der geänderten Charakteristik der reflektierten Welle erzeugt.

Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung wurden offenbart, jedoch würde ein Fachmann erkennen, daß verschiedene Modifikationen in den Rahmen der Erfindung fallen. Deshalb sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Inhalt dieser Erfindung festzustellen.


Anspruch[de]
  1. Baugruppe zum Erfassen einer Ölkontamination für eine Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs, mit einer Zufuhr von mit Öl kontaminierter Luft, wobei die Baugruppe folgendes aufweist:

    ein Gehäuse, das einem Einbau in die Bremsanlage angepaßt ist;

    eine Oberfläche, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um mit der Luft der Bremsanlage in Verbindung zu stehen und um eine dünne Schicht des Öls anzusammeln, das die Luft kontaminiert, und

    einen Sensor, um eine Welle mit einer bestimmten Charakteristik auf die Oberfläche zu lenken und um eine von der Oberfläche reflektierte Welle mit einer durch die dünne Schicht des an der Oberfläche angesammelten Öls veränderten Charakteristik zu empfangen, wobei ein Warnsignal für eine Ölkontamination auf der Basis der veränderten Charakteristik der reflektierten Welle erzeugt wird.
  2. Baugruppe zum Erfassen einer Ölkontamination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle eine elektromagnetische Welle ist.
  3. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen T-förmigen Abschnitt aufweist, um mit der Luft der Bremsanlage in Verbindung zu stehen, und einen Deckelabschnitt, der die Oberfläche trägt.
  4. Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelabschnitt von dem T-förmigen Abschnitt abnehmbar ist, um die Oberfläche zu warten.
  5. Baugruppe zum Erfassen einer Ölkontamination für eine Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs, mit einer Zufuhr von mit Öl kontaminierte Luft, wobei die Baugruppe folgendes aufweist;

    ein Gehäuse, das einem Einbau in die Bremsanlage angepaßt ist;

    eine reflektierende Oberfläche, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um mit der Luft der Bremsanlage in Verbindung zu stehen und um eine dünne Schicht

    des Öls anzusammeln, das die Luft kontaminiert; und

    einen Sensor, um einen Lichtstrahl mit einer bestimmten Lichtstärke auf die reflektierende Oberfläche zu lenken und um einen Lichtstrahl zu empfangen, der von der reflektierenden Oberfläche mit einer Lichtstärke reflektiert wird, die durch die dünne Schicht des angesammelten Öls auf der reflektierenden Oberfläche reduziert ist, wobei ein Warnsignal für eine Ölkontamination auf der Basis der reduzierten Lichtstärke des reflektierten Lichtstrahls erzeugt wird.
  6. Baugruppe zum Erfassen einer Ölkontamination nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Infrarotlichttransceiver ist.
  7. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen T-förmigen Abschnitt aufweist, um mit der Luft der Bremsanlage in Verbindung zu stehen, und einen Deckelabschnitt, der die Oberfläche trägt.
  8. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelabschnitt von dem T-förmigen Abschnitt abnehmbar ist, um die Oberfläche zu warten.
  9. Verfahren zum Erfassen eines vorbestimmten Grads der Ölkontamination in einer Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs, mit einer Zufuhr von mit Öl kontaminierter Luft, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

    eine Oberfläche wird der Luft der Bremsanlage ausgesetzt,

    eine Schicht des Öls wird auf der Oberfläche angesammelt,

    eine Welle mit einer bestimmten Charakteristik wird auf die Oberfläche gelenkt,

    eine von der Oberfläche reflektierte Welle mit einer durch die Schicht des an der Oberfläche angesammelten Öls veränderten Charakteristik wird empfangen, und

    ein Warnsignal für eine Ölkontamination wird auf der Basis der geänderten Charakteristik der reflektierten Welle erzeugt.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

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