(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、油およびガスで潤滑を行う装置（１）を監視する方法に関し、油およびガスで潤滑を行う装置（１）によって、油膜が、縞を形成しながら、空気流によって、供給管路（４）の壁に沿って潤滑点（２）まで運ばれることができ、本方法において、縞センサ（１４）によって縞（１２）の時間的変化が検出され、縞（１２）の時間的変化を表す縞信号が生成される。縞信号の評価中に異常を防止する、油およびガスで潤滑を行う装置（１）を監視する従来技術の方法をさらに拡張するために、所定の平均化間隔にわたって縞信号の平均値を計算することによって縞信号を平滑化する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油膜が縞を形成しながら、空気流によって供給管路（４）の壁に沿って潤滑点（２）まで運ばれることができる、油およびガスで潤滑を行う装置（１）、を監視する方法であって、
縞センサ（１４）によって前記縞（１２）の時間的変化を検出するプロセスステップと、
前記縞（１２）の前記時間的変化を表す縞信号を生成するプロセスステップと、
所定の平均化間隔にわたって前記縞信号の平均値を計算することによって前記縞信号を平滑化するプロセスステップと、
を有することを特徴とする監視方法。
【請求項２】
前記平滑化された縞信号を、油膜が作動に適切な潤滑点の潤滑にとって十分であることを表す所定の作動限界と比較するプロセスステップと、
前記平滑化された縞信号が前記作動限界を超える場合、作動信号を出力するプロセスステップと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の監視方法。
【請求項３】
前記平滑化された縞信号が前記作動限界を下回る場合、警告信号を出力するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１または２に記載の監視方法。
【請求項４】
前記平滑化された縞信号を、油膜が作動に適切な潤滑点の潤滑にとって十分であることを表す所定の警告限界と比較するプロセスステップと、
前記平滑化された縞信号が前記警告限界を下回る場合、警告信号を出力するプロセスステップと、
を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項５】
メモリユニット（３０）から前記作動限界および／または警告限界を読み出すプロセスステップを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項６】
正規化信号に応じて、前記作動限界および／または警告限界を指定するプロセスステップと、
前記正規化信号が印加される時に、前記平滑化された縞信号を前記作動限界および／または警告限界として指定するプロセスステップと、
を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項７】
前記作動限界または警告限界を、それぞれの他方の限界のパーセンテージまたは絶対偏差として指定するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の監視する方法。
【請求項８】
前記警告信号が出力されている時に、前記平均間隔を自動的に短縮するプロセスステップと、
長時間間隔および短時間間隔を指定するプロセスステップと、
を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項９】
光電的手段を使用して前記縞（１２）の前記時間的変化を表す前記縞信号を生成するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項１０】
前記油膜の温度を測定するプロセスステップと、
前記作動限界または警告限界を指定する時に、前記油膜の前記温度をセーブするプロセスステップと、
前記油膜の前記セーブされた温度と前記測定された温度との温度差に応じて前記縞信号を平滑化するプロセスステップと、
を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項１１】
前記平滑化中に、前記縞信号に対して温度依存特性値を加算および減算するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１０に記載の監視方法。
【請求項１２】
平滑化されていない縞信号を、前記空気流内に異常が存在する時に縞信号を表す所定の異常限界と、前記平滑化中に比較するプロセスステップと、
前記平滑化されていない縞信号が前記異常限界を下回る場合、前記警告信号を出力するプロセスステップと、
を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項１３】
所定の時間間隔にわたって前記平滑化されていない縞信号の平均値を計算することによって、前記平滑化を経る前に前記縞信号を事前調整するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項１４】
一定である部分を前記平滑化されていない縞信号から除去することによって、前記平滑化を経る前に前記縞信号を事前調整するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項１５】
前記平滑化されていない縞信号を整流することによって、前記平滑化を経る前に前記縞信号を事前調整するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項１６】
前記事前調整された縞信号に応じて、所定の平均未処理信号値まで前記縞信号を増幅するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１から１５のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項１７】
前記事前調整された縞信号を減衰させることによって、前記未処理信号値の前記増幅を補償するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１６に記載の監視方法。
【請求項１８】
前記縞を透過して送られる光ビームを検出するプロセスステップと、
前記光ビームに応じて前記縞信号を生成するプロセスステップと、
を有することを特徴とする請求項１から１７のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項１９】
光源（１３）によって前記縞を透過して送られる前記光ビーム（１５）を生成するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１から１８のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項２０】
前記光源（１３）の光強度を調節することによって、前記縞信号を較正するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１７に記載の監視方法。
【請求項２１】
前記光源（１３）の前記光強度を所定の試験強度に調節することによって、前記縞信号を較正するプロセスステップを有することを特徴とする請求項１７に記載の監視方法。
【請求項２２】
前記未処理縞信号をフィルタ（２０）によってフィルタリングするプロセスステップを有することを特徴とする請求項１から２２のいずれか一つに記載の監視方法。
【請求項２３】
油膜が縞を形成しながら、空気流によって供給管路（４）の壁に沿って潤滑点（２）まで運ばれることができる、油およびガスで潤滑を行う装置、を監視する装置であって、
前記縞（１２）の時間的変化を検出し、前記縞（１２）の前記時間的変化を表す縞信号を生成することができる縞センサ（１４）と、
前記縞信号を平滑化することができ、所定の平均化間隔にわたって前記縞信号の平均値を計算することができる平滑化ユニット（２８）と、
を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項２４】
変更可能に記憶可能な作動限界および／または警告限界を、作動中に読み出すことができるメモリユニット（３０）を備えることを特徴とする請求項２３に記載の監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油およびガスで潤滑を行う装置を監視する方法に関し、特にこの油およびガスで潤滑を行う装置によって、油膜が、縞を形成しながら、空気流によって、供給管路の壁に沿って潤滑点まで運ばれることができ、油およびガスで潤滑を行う装置を監視する方法では、縞センサによって縞の時間的変化が検出され、縞の時間的変化を表す縞信号が生成される。
【背景技術】
【０００２】
油およびガスで潤滑を行う装置は、広く普及しており、たとえば、現在の工作機械の高速スピンドルに潤滑剤を供給するのに使用される。潤滑剤供給の異常に気付かないと、潤滑される装置、たとえば、工作機械が故障し、したがって、たとえば生産損失などの、その結果生じる高コストや問題を引き起こす。このことは、たとえばオペレータによる主観的な視覚監視が不確実であり過ぎるため、油およびガスで潤滑を行う装置によって潤滑剤供給を自動的に監視する能力に対する必要性を明確に示している。通常の油およびガスで潤滑を行う装置は、油がストリームで流れるのではなく、個々の油滴で流れる、最小量の潤滑を行う。これらの油滴は、空気流によって引き離され、潤滑点、たとえば、スピンドル軸受けの方向に供給管路の壁に沿って、縞とも呼ばれる微細な油膜の形態で運ばれる。油の量がこうして制限されるため、正当な努力によって実行することができる油およびガスで潤滑を行う装置による潤滑剤供給の監視が妨げられる。
【０００３】
ＤＥ  ４４  ３９  ３８０  Ａ１から、最小量潤滑のための潤滑装置が知られており、この潤滑装置では、センサが潤滑剤流を監視し、潤滑剤流の時間的変化を記録する。たとえば、センサは、その検出ビームが潤滑剤と透明に作られたその供給管路とを直径方向に透過し、その検出ビームは潤滑剤流によって特徴的に変化する光バリアである可能性がある。光レシーバは、潤滑剤流または縞を表し、そこから潤滑剤流の存在および量を推論可能な電気縞信号を生成する。
【０００４】
当技術分野の水準からの油およびガスで潤滑を行う装置を監視する方法のさらなる例は、ＷＯ  ０１／３６８６１に記載されている。本明細書で述べる方法において、潤滑剤流の時間的変化もまた、縞センサによって記録され、縞センサは、潤滑剤流の変動に対応する電気縞信号を出力する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＥ  ４４  ３９  ３８０  Ａ１およびＷＯ  ０１／３６８６１に記載される方法を使用した油およびガスで潤滑を行う装置の監視時には、代表とならない強い変動およびピークの結果としての縞信号の不完全さが有害となる。結果として、縞信号の有用性が減少するが、これは一時的に低い縞信号は珍しくなく、また油およびガスで潤滑を行う装置の故障と関係するとは必ずしも限らないためである。生じる１つのリスクは、低い縞信号が十分に観測されないため、油およびガスで潤滑を行う装置の故障が十分迅速に検出されない場合があることである。一方、油およびガスで潤滑を行う装置は正しく作動しているが、低い縞信号が一時的に示されるために、被潤滑システムが間違ってスイッチオフされる可能性もある。いずれの場合も、不必要なコストが生じる。それに応じて、その不完全さの結果として、縞信号の有用性がかなり減少する。
【０００６】
さらに、縞信号の不完全さのために、所定の限界を指定することがより難しくなるため、縞信号の自動評価は難しい。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、縞信号を評価する時の誤り回避するための、油およびガスで潤滑を行う装置を監視する既知の方法のさらなる拡張である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、所定の平均化間隔にわたって縞信号の平均値を計算して縞信号を平滑化することで冒頭に述べた方法により解決される。
【０００９】
この方法の利点は、平滑化による単純な方法で縞信号の不完全さがなくなることである。したがって、縞信号がある値をとる時に、それが一時的に間違った変動の結果ではないことが保証される。
【００１０】
本発明による方法は、いくつかの有利な、互いに独立した拡張によってさらに拡張することができる。これらの拡張およびこれらの拡張のそれぞれと関係する利点が、以下で、簡潔に説明される。
【００１１】
平滑化された縞信号は、１つの有利な拡張に従って所定の作動限界と比較することができ、この所定の作動限界は、油膜が作動に適切な潤滑に対して十分であることを表す。平滑化された縞信号が作動限界を超える場合、作動信号が出力される。作動信号は、作動に適切な潤滑点の潤滑を信号で知らせる。同時に、作動に適切な潤滑は、潤滑点に、使用に適した作動に十分な油の量が供給されていることを意味する。たとえば、転がり軸受けにおいて、これは、転がり軸受けの設計において計算された、保証されたライフサイクルに達するのに必要とされる油量が転がり軸受けに供給されていることを意味する。作動信号は、たとえば、機械制御による、自動解析のために使用することもできるため、これは、特に有利である。さらに、平滑化された縞信号のレベルが作動限界を下回る場合、警告信号を出力することができ、潤滑点が、作動に適切になるように潤滑されていないことを信号で知らせる。警告信号は、同様に、自動的に解析することができ、たとえば、潤滑される装置をスイッチオフさせることができる。
【００１２】
さらに、有利な拡張では、平滑化された縞信号は、油膜が作動に適切な潤滑点の潤滑にとって十分でないことを表す所定の警告限界と比較することができる。平滑化された縞信号が警告限界を下回る場合、警告信号が出力される。平滑化された縞信号が警告限界と作動限界の間の範囲にある場合、信号は変化せず、作動信号または警告信号が出力され続ける。この利点は、レベルが作動限界をほんのわずかな量だけ下回る場合、作動信号が消去されないため、作動信号または警告信号の信頼性が改善されることである。平滑化された縞信号が、同様に、警告限界を下回る時にだけ、警告信号が出力され、それによって、作動信号を消去する。こうして、油およびガスで潤滑を行う装置の監視時に、安定した作動挙動に達する。
【００１３】
有利な実施形態では、作動限界または警告限界は、メモリユニットから読み出すことができる。作動限界および／または警告限界の指定は、正規化信号に応じて行われる。正規化信号は、それぞれ、潤滑が作動に適切であるか、または、潤滑が作動に適切でない時に、作動時に一回、取り付けられた機械制御器のキーボード上で、特定のキーの組み合わせを押下することによって、生成することができるであろう。これは、非常に容易に、かつ、時間を節約するように限界を設定することができるという利点を有する。たとえば、油膜が作動に適切な潤滑点潤滑にとって望ましいことを表す縞信号を選択することができ、この縞信号が、その後、作動限界としてセーブされることができる。
【００１４】
さらなる有利な拡張では、作動限界または警告限界の指定は、既に指定されたそれぞれの他方の限界からのパーセンテージまたは絶対偏差として実施されることができる。これは、たとえば、警告限界を表す縞信号を設定することが難しい可能性があるため、選択された縞信号によって、２つの限界の一方のみが指定されればよいという利点を有する。さらに、それぞれの他方の限界からの偏差としての限界の入力は迅速であり、油およびガスで潤滑を行う装置に必要とされるセットアップ時間を短縮する。
【００１５】
さらなる拡張では、警告信号が出力される時に、平均化間隔を自動的に短縮することができ、長時間間隔および短時間間隔を指定することができる。これは、本発明による方法の実施形態にとって特に有利な結果である。たとえば、作動信号が出力されている間に、平滑化されていない縞信号が突然に警告限界を下回る場合、長時間間隔の終了後まで、警告信号は出力されないであろう。こうして、長時間間隔の平均に縞信号が存在しない時にのみ警告信号が出力されるため、実際のアプリケーションでは、信頼性があり、かつ、安定した作動状態が生じる。長時間間隔の継続時間の間、潤滑無しで作動しても支障がないような長さであるようにのみ、長時間間隔が選択される。一方、警告信号が出力される時、再び十分な油膜厚が存在する場合には迅速な応答が望ましい。その理由は、たとえば、これによって、生産を再び開始することが可能になるからである。こういう理由で、短時間間隔は、警告信号が出力されている間に縞信号の平均値を計算するための、平均化間隔として選択される。
【００１６】
有利な拡張では、縞の時間的変化を表す縞信号は、光電的に生成されることができ、たとえば、光レシーバなどの光電センサが、頑丈で、かつ、経済的であるという利点を有する。
【００１７】
さらなる有利な拡張では、油膜の温度を測定することができ、作動限界および警告限界が指定されると、油膜の温度をセーブすることができる。縞信号は、油膜のセーブされた温度と測定された温度との温度差に応じて平滑化される。このため、温度依存特性値は、縞信号が平滑化される時に、縞信号に対して減算または加算することができる。さらに、補正のために、縞信号に温度依存率を乗算することが考えられる。これらの拡張は、油膜に対する温度の影響によって変化した縞信号を補償することができるという利点を有する。たとえば、油の粘度は、温度が変動するにつれて変化し、縞信号の変化をもたらす。しかしながら、この場合、縞信号の変化は、油膜の量の変化と関係せず、このことは、通常、論理的結論であると思われる。縞信号が、所定の温度依存特性値によって平滑化されるため、縞信号は、油膜に対する温度の影響が補償されるように変化する。
【００１８】
さらなる拡張では、平滑化されている間に、縞信号を所定の異常限界と比較することができ、この異常限界は、空気流内に異常が存在する時の縞信号を表す。平滑化していない縞信号が異常限界を下回る場合、警告信号が出力される。これは、空気流、したがって、油およびガスで潤滑を行う装置の異常が、迅速に検出され、警告信号が出力されるという利点を有する。この拡張が無い場合、縞信号が平滑化されている時の平均化間隔を条件に、空気流の異常の結果として、より遅い時点まで警告信号は出力されないであろう。警告信号が出力される結果として、警告信号の出力に伴って平均化間隔を自動的に減少させるという条件の下で、警告に加えて、回復した油膜に対する迅速な応答が存在する。
【００１９】
さらなる有利な実施形態では、所定の時間間隔にわたって縞信号の平均値を計算することによって、平滑化をする前に縞信号を事前調整することができる。この事前調整は、縞信号の初期エラーがなくなるという利点を有する。
【００２０】
さらに、有利な拡張では、一定である部分を縞信号から除去することによって、縞信号を事前調整することができる。これは、常に同じであり、縞の時間的変化を表さない縞信号の部分が、縞信号から除去されるという利点を有する。一定である部分の除去は、たとえば、所定の時間間隔にわたって計算された平均値を、縞信号から減算することによって行うことができる。一定である部分を除去することによって、縞信号を偽るオフセットエラーが補償される。
【００２１】
さらなる有利な実施形態では、事前調整中に、平滑化していない縞信号を整流することができる。これに関して、縞信号の負値は、正に変更され、それによって、縞信号の大きさは不変のままである。整流後、縞信号は常に正であるため、後続の縞信号評価が簡略化される。事前調整中の整流の結果として、縞信号を評価するのに、符号ではなく、大きさのみが重要であるため、縞信号は代表であり続ける。
【００２２】
さらなる有利な拡張では、事前調整された縞信号に応じて、所定の平均未処理信号値まで縞信号を増幅することができる。これは、未処理信号値まで増幅された縞信号がさらなる処理に特に適するという利点を有する。たとえば、未処理信号値は、縞信号のデジタル化の平均入力範囲値であることができる。この例の縞信号を、平均入力範囲値に調節することができ、それによって、事前調整された縞信号は、制御変数になることができる。
【００２３】
さらに、未処理信号値の増幅は、事前調整された縞信号を減衰させる、すなわちダンピングすることによって補償されることができる。こうして、縞信号の、先に実施した増幅は、同じ増幅率によって、減衰させる、すなわちダンピングすることによって補償され、縞信号は不変のままである。減衰すなわちダンピングは増幅率またはダンピング率による除算であり、増幅は乗算である。同様に、先の増幅は、全体として減衰となる、１未満の増幅率によって実施されたと考えられる。この場合、ここで述べる減衰は、増幅と同じである、１未満の増幅率による除算を意味する。いずれの場合の結果も、先の信号変化を補償するであろう。
【００２４】
さらなる有利な実施形態では、縞を透過して送られる光ビームは縞センサによって検出することができ、縞信号は光ビームに応じて生成することができる。これは、縞が、縞を通して運ばれる光ビームを代表となるように変化させるという利点を有する。縞センサは、たとえば、光レシーバである。光レシーバは、生産状況下でもやはり確実に働く経済的なセンサである。光レシーバが縞を通して光ビームを送ることを可能にするために、油およびガスで潤滑を行う装置の供給管路は、たとえば、透明ガラス管で構成することができる。ガラス管は、油で腐食せず、一定の透明性を永久的に維持するため、このことは特に有利である。
【００２５】
さらに、縞を通して送られる光ビームは、光源によって生成することができる。
【００２６】
有利な拡張では、光源の光強度を制御することによって、縞信号を較正することができる。こうして、たとえば、縞センサの動作点を設定することが可能である。
【００２７】
さらに、光源の光強度を所定の試験強度に制御することによって、縞信号を較正することができる。こうして、種々のプロセスステップを調べ、調整することができる。たとえば、試験強度は、所定の方法で縞信号に現れるはずの、所定の調和振動する強度である。
【００２８】
さらなる有利な拡張では、縞信号を、事前調整の前にフィルタによってフィルタリングすることができる。これは、縞信号から、縞信号の解析を妨げる不完全な干渉信号がなくなるという利点を有する。たとえば、所定の周波数より小さい信号のみが通過することを可能にするローパスフィルタを、フィルタリングに使用することができる。
【００２９】
上述した方法およびそのさらなる実施形態の他に、本発明はまた、縞センサによる、油およびガスで潤滑を行う装置のための監視装置に関し、監視装置によって、縞の時間的変化を記録することができ、縞の時間的変化を表す縞信号を生成することができる。こうした監視装置が使用される時の縞信号の不完全さを減らすために、所定の平均化間隔にわたって縞信号の平均値を計算することによって、縞信号の平滑化を可能にする平滑化ユニットが設けられる。
【００３０】
監視装置は、さらに、変更可能に記憶可能な作動限界および／または警告限界を、作動中にそこから読み出すことができるメモリユニットを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下において、本発明は、添付図面を参照する実施形態を使用して、例として説明される。このプロセスにおいて、それぞれが有利な実施形態として考えられる、先に述べた実施形態によれば、個々の特徴は、除外してもよく、かつ／または、互いに自由に組み合わせてもよい。
【００３２】
図１は、本発明による方法を使用して、潤滑点２を潤滑する油およびガスで潤滑を行う装置１を示す。潤滑点２は、たとえば工作機械のスピンドル軸受けとして例示される。
【００３３】
図１に示す油およびガスで潤滑を行う装置１は、例として、供給管路４内で空気流を作るコンプレッサユニット３、油タンク６から供給管路４内に油を送出する油ポンプ５、油およびガスで潤滑を行う装置１を調節し、上述のユニットに信号線８を介して接続される制御ユニット７、センサユニット９、および、本発明による方法が適用される評価ユニット１０を収容する。
【００３４】
油は、油管路１１を介して油ポンプ５によって、油タンク６から供給管路４内に運ばれる。油は、コンプレッサユニット３によって生成される空気流によって油管路１１の開口から運び去られ、時間に伴って厚みが変わる、縞１２、すなわち、油膜の形態で、供給管路４の壁に沿って潤滑点２の方向に運ばれる。例として図１の供給管路４の周りに配列されるセンサユニット９および評価ユニット１０は、本発明による方法を使用して、油およびガスで潤滑を行う装置１を監視するのに役立つ。解析ユニット１０は、信号線８ａを介して制御ユニット７に接続される。制御ユニット７は、信号線８ａを介して評価ユニット１０から作動信号または警告信号を受け取り、その信号は、油およびガスで潤滑を行う装置１の監視のステータスを表す。
【００３５】
図２では、本発明によるセンサユニット９が例として示される。光センサ１３および縞センサ１４は、縞１２がその中を移動する供給管路４の周りに配列される。図は、単なる例である。たとえば、光源１３が縞センサ１４の一部であること、および、縞センサが反射光を検出することも可能である。供給管路４は、センサユニット９のエリアが透明に設計され、たとえば、ガラス管であってもよい。光源１３は、その強度が一定であり、供給管路４を透過して縞センサ１４の方向に光線を放出する光ビーム１５を生成する。光源１３および縞センサ１４は、供給管路４の両側で、直径方向に配列される。光ビーム１５の強度は、透明供給管路４および縞１２を透過する時に、透明供給管路４および縞１２によって変わる。透明供給管路４は、ここでは、強度の一定の変化を示すが、縞１２によって引き起こされる光ビームの強度の変化は、縞の時間的変化に伴って変動する。したがって、供給管路４および縞１２を通過し、縞センサ１４に達した後の光ビーム１５は、縞１２を代表する。例として示される実施形態では光レシーバである縞センサ１４は、縞１２を代表し、評価ユニット１０に送られる縞信号を生成する。
【００３６】
較正中、光源１３の光強度は、縞センサ１４に達する光強度が、縞センサ１４の所定のエリアになるように、レギュレータ１６によって調整される。さらに、下流の評価ユニット１０の機能および結果を試験するために、較正中に、レギュレータ１６を使用して、縞センサ１４において、規定の変動光強度を生成することができる。
【００３７】
図３は、図１に示す評価ユニット１０の実施形態を示す。評価ユニット１０は、信号作成ユニット１７および信号出力ユニット１８を備える。
【００３８】
図４は、本発明による信号作成ユニット１７の例示的な構成を概略的に示し、信号作成ユニット１７によって、センサユニット９で生成された縞信号が下処理される。
【００３９】
信号作成ユニット１７は、前置増幅器１９を有することができ、前置増幅器１９によって、縞信号は、所定の前置増幅率で増幅される。縞信号は、その後、フィルタ２０に送られ、フィルタ２０は、縞１２を代表しない縞信号の、ある周波数範囲をフィルタリング除去する。たとえば、所定の周波数より低い信号のみが通過することを可能にするローパスフィルタを、ここでは使用することができる。
【００４０】
フィルタリングされた縞信号は、その後、主増幅器２１に送られる。主増幅器２１は、可変に調整可能な主増幅器係数を有し、主増幅器係数によって、未処理縞信号を、所定の未処理信号値まで増幅することができる。例示的な実施形態では、この所定の未処理信号値は、縞信号が次に送出されるアナログ−デジタル変換器２２の平均入力範囲に一致する。アナログ−デジタル変換器２２は、アナログ縞信号をデジタル化する。主増幅器２１が、常に縞信号をアナログ−デジタル変換器２２の入力レベルについて予め決められた未処理信号値まで増幅するために、未処理信号レベルレギュレータ２３は、主増幅器２１の可変主増幅器係数を変える。第１の縞信号図２１’では、主増幅器２１による増幅後の縞信号が、例として示される。アナログ−デジタル変換器２２は、未処理縞信号を所定の周波数でサンプリングし、各サンプリングに関してデジタル値を出力する。
【００４１】
以下では、事前調整モジュール２３’において縞信号の事前調整を実施する種々のユニットが、例として述べられる。
【００４２】
縞信号は、所定の時間間隔にわたって平均値を計算する第１事前調整ユニット２４に送られる。
【００４３】
縞信号は、その後、第２事前調整ユニット２５に送られる。第２事前調整ユニット２５は、縞信号から一定である部分を除去する役割を有する。これを行うために、所定の時間間隔にわたって平均が計算され、その結果が、縞信号から減算される。この第２事前調整ユニット２５は、オフセット補償が存在するように縞信号を変更する。第２の縞信号図２５’は、第２事前調整ユニット２５を経た後の縞信号を例として示している。
【００４４】
縞信号は、整流器２６である第３事前調整ユニットに送られる。この整流器２６は、負の縞信号を正の等価物に変換し、その結果として、例外無く常に正である縞信号が作られる。第３の縞信号図２６’は、例として、整流器２６を経た後の縞信号を示している。整流された縞信号は、次に、補償器２７である第４事前調整ユニットに達する。この補償器２７は、事前調整された縞信号を、未処理縞信号を主増幅器２１において増幅するのに用いた主増幅器係数によって除算する。これにより、主増幅器２１において実行された増幅が補償される。
【００４５】
事前調整された縞信号は、縞信号の事前調整の完了を示す、信号出力ユニット１８に送られる。
【００４６】
図５で例として示される信号出力ユニット１８は、事前調整された縞信号が最初に達する、平滑化ユニット２８を有する。計算ユニット２８’では、平滑化ユニット２８は、所定の平均化間隔にわたって縞信号の平均値を計算し、こうして、縞信号を平滑化する。これに関して、長時間間隔から短時間間隔へと平均化間隔を減少させることが可能である。この計算に、長時間間隔を使用するか、短時間間隔を使用するかは、信号解析ユニット２９によって決定される。信号解析ユニット２９は、信号線８ａを介して作動信号または警告信号を出力し、その信号は、制御ユニット７に油およびガスで潤滑を行う装置の監視のステータスを通告する。警告信号が出力される場合、平滑化ユニット２８の計算ユニット２８’において、平均化間隔が短時間間隔へ減少する。平滑化された縞信号は、信号解析ユニット２９において評価される。この目的のために、平滑化された縞信号は、油膜が作動に適切な潤滑点の潤滑にとって十分であることを表す所定の作動限界と比較される。平滑化された縞信号がこの作動限界より大きい場合、作動信号が出力される。
【００４７】
さらに、平滑化した縞信号は、信号解析ユニット２９において油膜が作動に適切な潤滑点の潤滑にとって十分でないことを表す警告限界と比較される。平滑化した縞信号がこの警告限界を下回る場合、警告信号が出力される。平滑化した縞信号が作動限界と警告限界の間の範囲にある場合、作動信号または警告信号は、それぞれ変化せず、最も最近出力された信号が存在し続ける。
【００４８】
メモリユニット３０は信号解析ユニット２９に接続され、作動限界および警告限界は、信号解析ユニット２９によってこのメモリユニット３０から読み取ることができる。たとえば、作動限界を指定するために、作動に適切な潤滑点２の潤滑に十分な油膜が調整される。正規化信号は、制御ユニット７のキーボード上のキーのある組み合わせを押下することによって生成される。正規化信号が、メモリユニット３０に印加される場合、たとえば、その時に存在する縞信号が、メモリユニット３０の作動限界として指定される。警告限界は、作動限界からのパーセンテージまたは絶対偏差としてメモリユニット３０に入力することができる。
【００４９】
さらに、平滑化ユニット２８は、温度補償器３１を有する。この温度補償器３１は、油膜の油に対する温度の影響を補償する。このために、現在の油膜温度が、接続された温度記録ユニット（図示せず）、たとえば、抵抗温度計によって測定される。現在の油膜温度とメモリユニット３０において限界が指定された時にセーブされた油膜温度との間に偏差が存在する場合、所定の温度依存特性値を加算または減算することによって、平滑化中に縞信号が変更される。
【００５０】
さらに、平滑化ユニット２８は、圧縮空気監視ユニット３２を有し、圧縮空気監視ユニット３２は、事前調整された縞信号を使用して、供給管路４内に十分な空気流が存在するかを調べる。このために、圧縮空気監視ユニット３２において、事前調整された縞信号が所定の異常限界と比較される。信号が、所定の期間ｔuにわたって異常限界を下回る場合、信号解析ユニット２９において、警告信号が出力される。圧縮空気内の異常の場合の信号波形は、例として図６に示される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による方法を使用することができる油およびガスで潤滑を行う装置の概略図である。
【図２】縞センサおよび光源を例示的な図に含む、本発明による方法を使用することができる油およびガスで潤滑を行う装置の例示的な供給管路の概略図である。
【図３】本発明による解析ユニットの実施形態の概略図である。
【図４】本発明による信号作成ユニットの概略図である。
【図５】本発明による信号出力の概略図である。
【図６】圧縮空気内に異常が存在する時の信号波形の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年1月7日(2005.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
油およびガスで潤滑を行う装置は、広く普及しており、たとえば、現在の工作機械の高速スピンドルに潤滑剤を供給するのに使用される。潤滑剤供給の異常に気付かないと、潤滑される装置、たとえば、工作機械が故障し、したがって、たとえば生産損失などの、その結果生じる高コストや問題を引き起こす。このことは、たとえばオペレータによる主観的な視覚監視が不確実であり過ぎるため、油およびガスで潤滑を行う装置によって潤滑剤供給を自動的に監視する能力に対する必要性を明確に示している。通常の油およびガスで潤滑を行う装置は、油がストリームで流れるのではなく、個々の油滴で流れる、最小量の潤滑を行う。これらの油滴は、空気流によって引き離され、潤滑点、たとえば、スピンドル軸受けの方向に供給管路の壁に沿って、縞とも呼ばれる微細な油膜の形態で運ばれる。油の量がこうして制限されるため、正当な努力によって実行することができる油およびガスで潤滑を行う装置による潤滑剤供給の監視が妨げられる。
ＵＳ６，１３１，４７１は、その軸受けが油で潤滑する装置によって潤滑されるコンプレッサを有する冷却システムを記述している。光潤滑剤センサは、潤滑剤の十分な供給を監視するために、油で潤滑する装置の供給管路内に配列される。
【国際調査報告】
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