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Dokumentenidentifikation DE10331121B4 06.07.2006
Titel Schweres Baugerät, welches eine Diagnosefunktion für den Grad der Ölverschmutzung aufweist und ein Ölverschmutzungsgrad-Messsystem auf einem Netzwerk, welches dieselbe verwendet, und ein Betriebsverfahren
Anmelder Volvo Construction Equipment Holding Sweden AB, Eskilstuna, SE
Erfinder Ryu, Byung Jin, Changwon, KR;
Son, Young Jin, Changwon, KR;
Kang, Ho Jin, Changwon, KR
Vertreter Dr. Weitzel & Partner, 89522 Heidenheim
DE-Anmeldedatum 09.07.2003
DE-Aktenzeichen 10331121
Offenlegungstag 22.07.2004
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.07.2006
IPC-Hauptklasse E02F 9/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01N 33/28(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein schweres Baugerät, welches eine Diagnosefunktion für den Ölverschmutzungsgrad aufweist, und ein Messsystem für den Ölverschmutzungsgrad auf einem Netzwerk, welches dieselbe verwendet, und ein Betriebsverfahren, und bezieht sich insbesondere auf ein schweres Baugerät, welches geeignet ist, einen Verschmutzungszustand des Öles einer komplizierten hydraulischen Vorrichtung eines schweren Baugeräts mit Ketteneingriff zu messen, basierend auf einem Phänomen, dass eine Intensität von einem ausgestrahlten Licht unterschiedlich ist, basierend auf der Menge von Verschmutzungspartikeln, welche in einem Öl beinhaltet sind, durch Ausstrahlen eines Sensorlichtes in ein Öl, welches in einem schweren Baugerät, welches durch ein hydraulisches System angetrieben wird, zirkuliert, und auf ein Betriebsverfahren desselben, welches geeignet ist, einen Ölmessungswert von jedem schweren Baugerät in einem entfernten Server (Fernsteuerserver) zu diagnostizieren und über eine Ölwechselzeit und einen abnormalen Zustand eines hydraulischen Systems zu informieren.

Im Allgemeinen wird ein schweres Baugerät verwendet zum Ausheben von Böden oder Felsen auf einer Baustelle. Als eine der repräsentativen Antriebssteuerverfahren wird im Allgemeinen ein hydraulisches Verfahren verwendet. Weil das obige schwere Baugerät mit einer großen Belastung und in einem Langzeitbetriebszustand angetrieben wird, sind eine Haltbarkeit des schweren Baugeräts und eine leichte Wartung wichtige Vergleichsreferenzen zum Bewerten einer Leistungsfähigkeit eines schweren Baugeräts.

Ein Hydrauliköl, welches in dem Inneren eines hydraulischen Systems strömt, welches einen Hauptbetrieb eines schweren Baugeräts leistet, kann eine Schmierfunktion aufgrund einer Oxidation, einer Zersetzung, des Verbrauchs von Additiven, etc. verlieren, durch einen schlechten Gebrauchszustand von Elementen eines Zweiges eines Hydraulikschaltkreises, wie zum Beispiel einer Hydropumpe, einem hydraulischen Motor (Antriebsspur, Drehung), MCV (Hauptregelventil), RCV (Fernsteuerregelventil), einer Leitung, eines Schlauches, eines Hydrauliktanks, eines Ölkühlers, etc.. Zudem wird, wenn eine Auswechslung eines Hydraulikölfilters und des Öls geeignet ausgeführt wird, der normale Zustand einer Komponente des schweren Baugeräts beibehalten, und eine Effizienz des Baugeräts wird vergrößert. Ferner wird die Haltbarkeit eines Baugeräts auf einer Baustelle vergrößert, so dass die Lebensdauer eines Baugeräts verlängert wird.

Als ein Zustandsdiagnoseverfahren eines hydraulischen Systems eines schweren Baugeräts wird eine fixierte Quantitäts-/Qualitäts-Analyse einer Ölprobe, welche erzielt wird, basierend auf einer direkten Extrahierung eines Öls aus dem Baugerät, bevorzugt als ein Zustandsdiagnoseverfahren eines akkuraten Öls zum Bewerten eines hydraulischen Zustands. Im Allgemeinen wird eine Zustandsdiagnose eines Öls verwendet für eine Diagnose von verschiedenen „Leiden" wie bei einer Probenanalyse einer Blutabnahme eines Menschen. Es ist möglich, einen Zustand eines Baugerätelementes durch eine festgesetzte Menge eines kleinen Ausmaßes von einem Additiv und Metallpartikel zu verstehen, basierend auf einer Festmengenberechnung und ICP-Analyse von Metallpartikeln durch einen physikalischen Eigenschaftstest einer kinematischen Viskosität, des Viskositätsindexes, der Oxidationsstabilität, der Rostverhinderungseigenschaften, der Schaumbildungsverhinderungseigenschaften, etc. einer Ölprobe, ferner basierend auf einer feststehenden Qualitätsanalyse einer Partikelgröße, basierend auf einer Analyse durch einen Partikelzähler, und einer qualitativen Analyse durch eine Ferrographie-Analyse und eine SEM/EDM-Analyse (SEM: scanning electron microscope, Abtastelektronenmikroskop; EDM: electrical discharge machining, elektroerosive Bearbeitung).

Bei der Erstellung einer Bewertung des Ölverschmutzungsgrades, welche herkömmlich offline (außerhalb eines Netzes) ausgeführt wird, wird eine Probe auf der Baustelle genommen. Zudem werden die Kosten und die Dauer vergrößert, weil es eine Anzahl von Ölprobenerstellungen gibt, eine übermäßige Dauer und Kosten aufgrund einer Ölprobenanalyse in einem Analyseorgan und ein bestimmtes Verfahren, wie zum Beispiel eine Rückmeldung in einem Wartungszentrum.

Zudem wird bei der herkömmlichen Probenerstellung eine menschlich initiierte Extraktionsarbeit durch einen geschulten Arbeiter ausgeführt, so dass eine Abhängigkeit im Hinblick auf einen Arbeiter vergrößert wird. Ein Fehler kann auftreten aufgrund eines Fehlers eines Arbeiters. Die Arbeit zum Managen eines Ölverschmutzungszustands und einer Historie von jedem schweren Baugerät benötigt Arbeitskraft und ist eine zeitaufwendige Arbeit.

Zudem ist eine Überprüfung eines schweren Baugeräts basierend auf einer Ölverschmutzungsdiagnose darauf gerichtet, die Haltbarkeit eines schweren Baugeräts zu verlängern und die Lebensdauer desselben auszuweiten. In dem Fall, dass eine geeignete Messung nicht vorgesehen wird, wird eine Arbeitseffizienz eines schweren Baugeräts vermindert und ein bestimmter gefährlicher Unfall kann aufgrund einer Fehlfunktion während eines Betriebs auftreten.

Daher wird ein Ölverschmutzungsgrad-Messungssystem auf einem Netzwerk und ein Betriebsverfahren desselben benötigt, welche geeignet sind, einen Ölverschmutzungsgrad in einem zentralen Server im Hinblick auf ein schweres Baugerät zu verarbeiten, welches darauf gerichtet ist, eine Prüffunktion der Zeit für einen Filteraustausch auszuführen, ferner für eine Ölspülzeit (oil flushing time), eine Auswechselzeit, ferner für eine Feststellung eines abnormalen Zustands in Echtzeit und im Hinblick auf ein schweres Baugerät auf einer Baustelle, in solch einer Weise, dass in einer Arbeitsumgebung für die Bewertung einer herkömmlichen Ölverschmutzung gemäß des Standes der Technik ein Ölzustand diagnostiziert wird, basierend auf einem effektiven, einfachen und direkten Verfahren, und ein Ölverschmutzungszustand und seine Historie (zeitlicher Verlauf) im Hinblick auf jedes schwere Baugerät in einem zentralen Server verarbeitet werden.

Das gattungsgemäße Dokument JP 06 117 987 A schlägt für ein schweres Baugerät eine Sensoreinheit vor, welche auf zwei verschiedenen Seiten eines Öltanks eine lichtemittierende und eine lichtempfangende Vorrichtung aufweist.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Messsystem für einen Ölverschmutzungsgrad für schweres Baugerät auf einem Netzwerk darzustellen und ein Betriebsverfahren desselben, welche geeignet sind, eine Sensoreinheit, welche angepasst ist, um einen Zustand eines Öls in einem hydraulischen System eines schweren Baugeräts zu erfassen, vorzusehen, ferner das Diagnostizieren eines Ölzustands basierend auf einer Austauschzeit eines Filters, der Zeit für eine Ölspülung, eine Austauschzeit und eine Feststellung eines abnormalen Zustands des Öls durch Empfangen eines Sensorwertes durch Fernübertragung, das Anzeigen auf einer Anzeigeeinheit eines schweren Baugeräts und das Informieren eines Betreibers.

Um die obigen Aufgaben zu lösen, wird in einem schweren Baugerät, welches insbesondere einen hydraulischen Schaltungszweig aufweist, welcher ausgebildet ist durch eine Hydropumpe, einen Hydromotor, ein Haupteinstellungsventil, ein Fernsteuereinstellungsventil, ein Rohr, einen Schlauch, einen Hydrauliktank und einen Ölkühler, ein schweres Baugerät zur Verfügung stellt, welches eine Ölverschmutzungsgrad-Diagnosefunktion aufweist, welches eine Sensoreinheit umfasst, die derart installiert ist, dass ein Öl in das Innere derselben in einer hydraulischen Schaltung des schweren Baugeräts eingeleitet wird, und welche angepasst ist, um ein Öl, welches in der Hydraulikschaltung strömt, zu extrahieren und einen Sensorwert eines Ölverschmutzungszustands zu messen; eine Steuereinheit, welche angepasst ist, um einen normalen/abnormalen Zustand eines Hydrauliksystems eines schweren Baugeräts zu diagnostizieren, ferner einen Filtercheck/-austausch, einen Ölaustausch, einen Nothalt, etc. durch ein Ölverschmutzungszustand-Diagnoseprogramm, welches aus einem bestimmten Algorithmus im Hinblick auf den Sensorwert, welcher durch die Sensoreinheit erfasst wird, ausgebildet ist; eine Kommunikationseinheit, welche einen Sensorwert empfängt und jeweils einen Ergebniswert von der Sensoreinheit und der Steuereinheit und nach außen überträgt und einen Rückwert von einem Ergebnis eines Verfahrens von außerhalb empfängt; eine Speichereinheit, welche einen Sensorwert der Sensoreinheit speichert, ferner einen Ergebniswert der Steuereinheit, einen Rückwert der Kommunikationseinheit und andere zugehörige Daten; eine Anzeigeeinheit, welche über einen Verschmutzungszustand einen Betreiber informiert, basierend auf dem Sensorwert, dem Ergebniswert und dem Rückwert; wobei ein Ölverschmutzungsgrad eines schweren Baugeräts gemessen wird durch Steuern der Sensoreinheit, der Kommunikationseinheit, der Speichereinheit und der Anzeigeeinheit durch die Kontrolleinheit und dem Betreiber mitgeteilt wird.

Die Sensoreinheit umfasst einen Sensorblock, welcher einen äußeren Aufbau desselben ausbildet; eine Ölextrahierungsvorrichtung, welche in dem Ölkreislauf derart installiert ist, dass Öl dort hinein geleitet wird, um dadurch Öl zu extrahieren; eine lichtemittierende Vorrichtung, welche am hinteren Ende der ölextrahierenden Vorrichtung vorgesehen ist und ein Sensorlicht erzeugt, welches durch das extrahierte Öl hindurchtritt; einen Reflektionsspiegel, welcher an einem vorderen Ende der ölextrahierenden Vorrichtung installiert ist und ein Sensorlicht reflektiert, welches durch das extrahierte Öl geleitet wird; eine lichtempfangende Vorrichtung, welche an einem hinteren Ende der ölextrahierenden Vorrichtung vorgesehen ist und eine Intensität des reflektierten Lichtes, welches durch das extrahierte Öl durch den Reflektionsspiegel übertragen wird, misst; und eine optische Sensoreinheit, welche das Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung in das extrahierte Öl als ein paralleles Licht eingibt und eine optische Übertragungsvorrichtung umfasst, welche das reflektierte Licht, welches durch den Reflektionsspiegel reflektiert wurde und durch das überwachte Öl übertragen wurde, zu der lichtaufnehmenden Vorrichtung überträgt.

Um die obigen Aufgaben zu erreichen wird ein Ölverschmutzungsgrad-Messungssystem eines schweren Baugeräts als ein System zum ferngesteuerten Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades zwischen einem schweren Baugerät und einem Ölverschmutzungsdiagnose-Server auf einem Netzwerk zur Verfügung gestellt, umfassend ein schweres Baugerät, welches eine Sensoreinheit umfasst, die in einer Hydraulikschaltung beziehungsweise dem Hydraulikkreislauf des schweren Baugeräts derart installiert ist, dass ein Öl in das Innere desselben geleitet wird, und welche ein Öl, welches in dem Hydraulikkreislauf strömt, extrahiert und einen Ölverschmutzungszustand-Sensorwert misst; eine Steuereinheit, welche angepasst ist, um einen normalen/abnormalen Zustand eines Hydrauliksystems eines schweren Baugeräts zu diagnostizieren, einen Filtercheck/-wechsel, einen Ölwechsel, einen Nothalt, etc. durch ein Diagnoseprogramm für den Ölverschmutzungszustand, welches aus einem bestimmten Algorithmus im Hinblick auf den Sensorwert, welcher durch die Sensoreinheit erfasst wurde, ausgebildet ist; eine Kommunikationseinheit, welche einen Sensorwert empfängt und jeweils einen Ergebniswert von der Sensoreinheit und der Steuereinheit und nach außen überträgt und einen Rückwert von dem Ergebnis eines Verfahrens von außerhalb empfängt; eine Speichereinheit, welche einen Sensorwert der Sensoreinheit, einen Ergebniswert der Steuereinheit, einen Rückwert der Kommunikationseinheit und andere zugehörige Daten speichert; und eine Anzeigeeinheit, welche den Betreiber über einen Ölverschmutzungszustand informiert, basierend auf dem Sensorwert, dem Ergebniswert und dem Rückwert; und einen Server für die Ölverschmutzungsdiagnose, welcher eine Server-Kommunikationseinheit umfasst, welche eine inhärente ID (Identifikation) eines schweren Baugeräts empfängt, den Sensorwert und einen Empfangswert, umfassend einen Ergebniswert aus den Kommunikationseinheiten von einer Vielzahl von schweren Baugeräten, und einen Rückwert entsprechend zu einem Ergebnis eines Verfahrens zu der Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts entsprechend der ID des schweren Baugeräts überträgt; eine Speichereinheit, welche eine Motorbetriebszeit, eine Messungsnummer, den Sensorwert und empfangene Daten, umfassend den Ergebniswert basierend auf der ID des schweren Baugeräts, empfangen von der Server-Kommunikationseinheit, speichert; und eine Server-Steuereinheit, welche die Server-Kommunikationseinheit und die Speichereinheit zum Bearbeiten der empfangenen Daten steuert, wobei das schwere Baugerät einen Ölverschmutzungszustand in einem Sensorwert misst und einen Ergebniswert bestimmt und zu dem Server für die Ölverschmutzungsdiagnose überträgt, und der Server für die Ölverschmutzungsdiagnose Werte von einer Vielzahl der schweren Baugeräte empfängt und dieselben speichert und überträgt als ein Ergebnis-Rückwert zu dem entsprechenden schweren Baugerät.

Um die obigen Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen wird gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ölverschmutzungsgradmessung eines schweren Baugeräts auf einem Netzwerk als ein Verfahren zum ferngesteuerten Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades zwischen einem schweren Baugerät und einem Server für eine Ölverschmutzungsdiagnose auf einem Netzwerk zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte des Schrittes (1 ), in welchem ein Sensorwert eines Ölverschmutzungszustandes gemessen wird, durch Übertragen eines Sensorlichtes in einer Sensoreinheit einer hydraulischen Schaltung, welche in einem bestimmten Bereich eines schweren Baugeräts vorgesehen ist, des Schrittes (2), in welchem ein Sensorwert einen Ergebniswert des Ölverschmutzungszustands durch Bewerten eines normalen/abnormalen Zustands eines Hydrauliksystems des schweren Baugeräts bestimmt, ferner einen Filtercheck/-austausch, einen Ölaustausch, einen Nothalt, etc. durch ein Programm zur Ölverschmutzungszustandsdiagnose in einer Steuereinheit eines schweren Baugeräts; eines Schrittes (3), in welchem eine Server-Kommunikationseinheit eines Ölverschmutzungsdiagnose-Server einen Sensorwert und einen Ergebniswert von einer Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts empfängt; eines Schrittes (4), in welchem eine Motorbetriebszeit, eine Messungsnummer und Daten des Sensorwertes und des Ergebniswertes basierend auf einer ID eines schweren Baugeräts in der Speichereinheit gemäß einer Steuerung der Server-Steuereinheit des Ölverschmutzungsdiagnose-Servers gespeichert werden; eines Schrittes (5), in welchem die Server-Kommunikationseinheit ein Ergebnis eines Verfahrens, welches durch die Server-Kontrolleinheit durchgeführt wurde, zu einer Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts als einen Rückwert überträgt; eines Schrittes (6), in welchem eine Steuereinheit des schweren Baugeräts einen Ölverschmutzungszustand auf einer Anzeigeeinheit basierend auf dem Sensorwert, dem Ergebniswert und dem Rückwert anzeigt, wobei das schwere Baugerät einen Ölverschmutzungszustand als einen Sensorwert misst und einen Ergebniswert bestimmt und zu dem Ölverschmutzungsdiagnose-Server überträgt, und der Ölverschmutzungs-Server Daten von einer Vielzahl von schweren Baugeräten empfängt und dieselben speichert und einen Ergebnis-Rückwert zu jedem individuellen schweren Baugerät überträgt.

Um die obigen Aufgaben zu erreichen, wird ein Messsystem für den Ölverschmutzungsgrad eines schweren Baugeräts auf einem Netzwerk als ein System zum ferngesteuerten Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades zwischen einem schweren Baugerät und einem Ölverschmutzungs-Server auf einem Netzwerk zur Verfügung gestellt, umfassend ein schweres Baugerät, welches eine Sensoreinheit umfasst, welche derart installiert ist, dass ein Öl in das Innere derselben in einer hydraulischen Schaltung des schweren Baugeräts geleitet wird, und welche angepasst ist, um ein Öl, welches in der hydraulischen Schaltung strömt, zu extrahieren und einen Sensorwert eines Ölverschmutzungszustandes zu messen; eine Kommunikationseinheit, welche einen Sensorwert der Sensoreinheit zu dem Server überträgt und einen Verfahrensergebniswert, welcher einen Ölverschmutzungszustand betrifft, von dem Server empfängt; eine Speicherungseinheit zum Speichern eines Sensorwertes der Sensoreinheit, eines Ergebniswertes der Kommunikationseinheit und andere zugehörige Daten; eine Anzeigeeinheit zum Ausgeben von Informationen eines Ölverschmutzungszustandes an einen Betreiber, basierend auf dem Sensorwert und dem Ergebniswert; und eine Steuereinheit zum Steuern der Sensoreinheit, der Kommunikationseinheit, der Speicherungseinheit und der Anzeigeeinheit; und einen Server zur Ölverschmutzungsdiagnose, welcher eine Server-Kommunikationseinheit umfasst, welche eine inhärente ID des schweren Baugeräts empfängt und Daten empfängt, umfassend die Sensordaten von einer Kommunikationseinheit aus einer Vielzahl von schweren Baugeräten, und welche einen Ergebniswert entsprechend zu einem Verfahrensergebnis an die Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts entsprechend zu der ID des schweren Baugeräts überträgt; eine Server-Steuereinheit, welche einen normalen/abnormalen Zustand diagnostiziert, einen Filtercheck/-wechsel, einen Ölwechsel, einen Nothalt, etc. eines Hydrauliksystems von einem schweren Baugerät durch ein Diagnoseprogramm für den Ölverschmutzungszustand, welches aus einem bestimmten Algorithmus im Hinblick auf einen Sensorwert, den die Server-Kommunikationseinheit empfangen hat, gebildet wird und einen Ergebniswert des Ölverschmutzungszustandes bestimmt und den Ergebniswert an die Server-Kommunikationseinheit überträgt; und eine Speicherungseinheit, welche eine Motorbetriebszeit, eine Messungsnummer, empfangene Daten, umfassend die Daten des Sensorwertes und des Ergebniswertes der Server-Steuerungseinheit, basierend auf der ID des schweren Baugeräts, welche durch die Server-Kommunikationseinheit empfangen wurde, speichert, wobei das schwere Baugerät einen Ölverschmutzungszustand als einen Sensorwert misst und an den Server zur Ölverschmutzungsdiagnose überträgt und der Server zur Ölverschmutzungsdiagnose Daten aus einer Vielzahl der schweren Baugeräte empfängt und einen Ergebniswert des Ölverschmutzungszustandes bestimmt und den Ergebniswert an ein entsprechendes schweres Baugerät überträgt.

Um die obigen Aufgaben zu erreichen, wird gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Messverfahren für den Ölverschmutzungsgrad eines schweren Baugeräts auf einem Netzwerk als ein Verfahren zum ferngesteuerten Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades zwischen einem schweren Baugerät und einem Server zur Ölverschmutzungsdiagnose auf einem Netzwerk zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte des Schrittes (1), in welchem ein Ölverschmutzungszustands-Sensorwert gemessen wird durch Übertragen eines Sensorlichtes in einer Sensoreinheit einer hydraulischen Schaltung, welche in einem bestimmten Bereich des schweren Baugeräts vorgesehen ist; des Schrittes (2), in welchem eine Server-Kommunikationseinheit des Servers zur Ölverschmutzungsdiagnose einen Sensorwert von einer Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts empfängt; eines Schrittes (3), in welchem der Sensorwert angepasst wird, um einen normalen/abnormalen Zustand eines Hydrauliksystems eines schweren Baugeräts zu bewerten, ferner einen Filtercheck/-austausch, einen Ölaustausch, einen Nothalt, etc. durch ein bestimmtes Diagnoseprogramm für den Ölverschmutzungszustand in der Server-Kontrolleinheit des Servers für die Ölverschmutzungsdiagnose, um dabei einen Ergebniswert eines Ölverschmutzungszustands zu bestimmen; des Schrittes (4), in welchem eine Motorbetriebszeit, eine Messungsnummer, Daten des Sensorwertes und des Ergebniswertes, basierend auf der ID des schweren Baugeräts, in der Speicherungseinheit basierend auf einer Steuerung der Server-Steuereinheit des Servers zur Ölverschmutzungsdiagnose gespeichert werden; eines Schrittes (5), in welchem die Server-Kommunikationseinheit ein Ergebnis überträgt, welches durch die Server-Steuerungseinheit bearbeitet wurde, an die Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts als ein Ergebniswert; und eines Schrittes (6), in welchem die Steuereinheit des schweren Baugeräts einen Ölverschmutzungszustand auf der Anzeigeeinheit, basierend auf dem Sensorwert und dem Ergebniswert anzeigt, wobei das schwere Baugerät einen Ölverschmutzungszustand als einen Sensorwert misst und an den Server zur Ölverschmutzungsdiagnose überträgt, und der Server zur Ölverschmutzungsdiagnose Daten aus einer Vielzahl von schweren Baugeräten empfängt und einen Ergebniswert des Ölverschmutzungszustandes bestimmt und den Ergebniswert an ein entsprechendes schweres Baugerät überträgt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich durch Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, welche nur zum Zwecke der Darstellung gegeben sind und daher nicht beschränkend für die vorliegende Erfindung sind, in welchen:

1 eine Ansicht ist, welche den Aufbau einer Sensoreinheit darstellt, die in einem schweren Baugerät gemäß der vorliegenden Erfindung installiert ist;

2 eine Ansicht ist, welche den Aufbau einer Hydraulikschaltung eines schweren Baugeräts darstellt, welches eine Sensoreinheit gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;

3 eine Darstellung ist, welche den Aufbau einer Ausführungsumgebung eines Messungssystems für den Ölverschmutzungsgrad eines schweren Baugeräts auf einem Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

4 eine Ansicht ist, welche den Aufbau eines Messungssystems für den Ölverschmutzungsgrad darstellt, welches geeignet ist, einen Ölverschmutzungsgrad in einem schweren Baugerät gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zu diagnostizieren;

5 eine Ansicht ist, welche den Aufbau eines Messungssystems in einem Server zur Ölverschmutzungsdiagnose darstellt, welches geeignet ist, einen Ölverschmutzungsgrad zu diagnostizieren, gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung;

6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zwischen einem schweren Baugerät und einem Server zur Ölverschmutzungsdiagnose gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;

7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zwischen einem schweren Baugerät und einem Server zur Ölverschmutzungsdiagnose gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist; und

die 8 und 9 Ansichten sind, in welchen ein Ergebniswert einer Ölverschmutzungsgraddiagnose in einer Text- und einer Grafikform gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORZUZIEHENDEN AUSFÜHRUNGEN

Der technische Aufbau der vorliegenden Erfindung wird klassifiziert in eine erste Ausführung eines schweren Baugeräts, welches eine Diagnosefunktion für einen Ölverschmutzungsgrad aufweist, einen zweiten Aufbau eines Messungssystems eines Ölverschmutzungsgrades auf einem Netzwerk, bei Verwendung des obigen schweren Baugeräts, und eine dritte Ausführung eines Betriebsverfahrens eines Messungssystems eines Ölverschmutzungsgrades. Zudem wird auf die zweiten und dritten Ausführungen in Form einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zum Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades in einem schweren Baugerät Bezug genommen, und in Form einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zum Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades auf einem Server zur Diagnose einer Ölverschmutzung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die vorzuziehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Die 1 ist eine Ansicht, welche den Aufbau einer Sensoreinheit darstellt, welche in einem schweren Baugerät zum Implementieren einer Diagnosefunktion für den Ölverschmutzungsgrad installiert ist, gemäß eines ersten Aufbaus der Ausführung der vorliegenden Erfindung.

In dem schweren Baugerät der vorliegenden Erfindung umfasst die Sensoreinheit 22 einen Sensorblock 111, welcher einen äußeren Aufbau derselben ausbildet, eine Vorrichtung zum Extrahieren von Öl 112 um ein bestimmtes Ausmaß, wobei das Öl in einer Ölleitung 113 durch eine bestimmte Vorrichtung strömt, eine lichtemittierende Vorrichtung, welche ein besonders Licht erzeugt, welches durch das extrahierte Öl hindurchtritt, einen Reflektionsspiegel, welcher ein Licht reflektiert, das durch das extrahierte Öl durchgetreten ist, eine lichtempfangende Vorrichtung zum Messen der Intensität eines Lichtes, welches durch den Reflektionsspiegel reflektiert wurde und durch das extrahierte Öl übertragen wurde, und eine Sensoreinheit 22, welche geeignet ist, ein Licht aus der lichtemittierenden Vorrichtung in das extrahierte Öl als ein paralleles Licht durch eine Linse einzugeben und das reflektierte Licht zu übertragen, welches durch den Reflektionsspiegel reflektiert wurde und durch das extrahierte Öl übertragen wurde, in die lichtempfangende Vorrichtung.

In der Sensoreinheit 22 für die Ölverschmutzungsgradmessung in Echtzeit gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine Lichtemittierungsdiode mit Infrarotstrahlung 103, welche die lichtemittierende Vorrichtung ausbildet, und eine lichtempfangende Fotodiode 104, welche eine lichtempfangende Vorrichtung ausbildet, in derselben vertikalen geraden Linie zum Optimieren der Größen installiert, und das Licht aus der lichtausstrahlenden Diode 103 mit Infrarotstrahlung der lichtemittierenden Vorrichtung wird durch eine Reflektionsplatte reflektiert, durch Installieren der Reflektionsplatte 105, und wird empfangen durch die lichtempfangende Fotodiode 104 der lichtempfangenden Vorrichtung.

Die Sensoreinheit 22 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine optische Linse 109, basierend auf dem Aufbau, dass das Licht von der lichtemittierenden Diode 103 mit Infrarotstrahlung zurückreflektiert wird durch den Reflektionsspiegel 110 und empfangen wird durch die Fotodiode 2 der lichtempfangenden Vorrichtung.

Eine Steuereinrichtung 21 umfasst ein Programm zur Diagnose des Ölverschmutzungszustandes und umfasst vorzugsweise eine Speicherungseinheit 25, welche geeignet ist, Daten entsprechend eines Ölverschmutzungsgrades, der von der Sensoreinheit 22 gemessen wurde, zu empfangen und einen Wert/Daten eines Ölverschmutzungsgrades, basierend auf einem Maß der Motorbetriebszeit, zu speichern.

Die Signale, basierend auf den Schritten wie zum Beispiel normal, Filter prüfen/austauschen, Öl austauschen, Nothalt etc., welche in Verbindung mit einem entsprechenden Ölzustand bestimmt werden, basierend auf einem Algorithmus eines Programms der Steuereinrichtung 21 zur Diagnose eines Ölverschmutzungszustandes, werden einer Anzeigeeinheit 24 mitgeteilt, im Hinblick auf die Daten von der Sensoreinheit 22.

Die Daten, welche in der Speicherungseinheit 25 des schweren Baugerätes 2 gespeichert sind, werden akkumuliert durch die Daten, wie zum Beispiel ein Wert eines Ölverschmutzungszustandes, basierend auf einer entsprechenden Motorbetriebsseite, und Daten/ein Wert einer Anzeigeeinheit eines entsprechenden Ölschrittes, und sind herunterladbar von dem Server 3 in der Zeit danach. Die Daten können eine Historie im Hinblick auf den Ölzustand eines Baugeräts darstellen.

Die Anzeigeeinheit 24 ist in einem Aufsatz installiert, welcher einen Bedienungsraum für einen Fahrer bildet, und zeigt einen Ölverschmutzungswert des schweren Baugeräts an, welcher in Echtzeit von der Steuereinrichtung 21 oder einer Kommunikationseinheit 23 ankommt, so dass eine Warnung betreffend einen Zustand einer Ölverschmutzung und ein Nothalt dem Fahrer durch ein Licht, LED, eine Stimme, etc. mitgeteilt werden.

Die 2 ist eine Ansicht, welche den Aufbau einer Hydraulikschaltung/eines Hydraulikkreislaufs darstellt, welcher eine Sensoreinheit 22 aus der 1 in dem schweren Baugerät 2 installiert hat. Die Bezugszeichen 221 bis 225 stellen eine Sensoreinheit 22 dar, basierend auf den Positionen der Installation.

Die Sensoreinheit 221 ist in einem Bypass eines Ölkühlers in einem Verfahren installiert, dass ein Öl in einen Öltank durch eine Hydropumpe, ein MCV und einen hydraulischen Stellzylinder/ein hydraulisches Stellglied in einen Hydrauliktank in dem hydraulischen Schaltungssystem des schweren Baugeräts geleitet wird. Zudem stellt die Position der Installation der Sensoreinheit 222 dar, dass dieser in einer Eingangsleitung des Ölkühlers installiert ist, die Sensoreinheit 223 stellt dar, dass sie auf einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite eines Rückfilters installiert ist, und die Sensoreinheit 224 stellt dar, dass sie in einer Bypassleitung 224 installiert ist.

Die 3 zeigt eine Ansicht, welche den zweiten Aufbau der vorliegenden Erfindung darstellt und welche eine Ausführungsumgebung eines Messungssystems 1 für einen Ölverschmutzungsgrad darstellt, wobei das schwere Baugerät 2 und der Server 3 zur Diagnose der Ölverschmutzung auf dem Netzwerk in einem kabellosen Kommunikationsverfahren ausgeführt sind. In der vorliegenden Erfindung wird der Sensorwert, welcher einen Verunreinigungsgrad darstellt, durch die Sensoreinheit 22 gemessen, welche ein Licht im Hinblick auf das Hydrauliköl ausgibt, welches in dem Inneren des Hydrauliksystems des schweren Baugeräts 2 zirkuliert. Danach wird der Ölverschmutzungsgrad bewertet durch ein Programm zur Diagnose des Ölverschmutzungszustandes, welches aus einem bestimmten Algorithmus ausgebildet ist und den Sensorwert als einen Eingangswert verwendet.

In der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Diagnoseprogramm in der Steuereinrichtung 21 eines schweren Baugeräts zur Verfügung gestellt, entsprechend zu dem Client, welcher auf einem Programm zur Diagnose eines Ölverschmutzungszustandes basiert, welches verwendet wird zum Bewerten der Ölverschmutzung, und die zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung stellt einen Aufbau zur Verfügung, in dem das Diagnoseprogramm in der Steuereinrichtung 31 eines Servers zur Diagnose der Ölverschmutzung entsprechend zu einer Serverseite vorgesehen ist.

Die 4 ist eine Ansicht, welche den Aufbau eines Messsystems 1 für einen Ölverschmutzungsgrad darstellt, welches geeignet ist, einen Ölverschmutzungsgrad in dem schweren Baugerät gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zu diagnostizieren. Die Steuereinrichtung 21 des schweren Baugeräts der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung steuert die Sensoreinheit 22, die Speicherungseinheit 25, die Anzeigeeinheit 24 und die Kommunikationseinheit 23 des schweren Baugeräts und entscheidet über einen normalen und abnormalen Zustand, eine Filterüberprüfung und -austausch, einen Ölaustausch, einen Notstopp, etc. des Hydrauliksystems des schweren Baugeräts, bei Verwendung eines Programms zur Diagnose des Ölsverschmutzungszustandes, welches aus einem bestimmten Algorithmus gebildet ist, welcher verwendet wird, um einen Verschmutzungsgrad im Hinblick auf den Sensorwert, welcher durch die Sensoreinheit 22 gemessen wurde, zu bewerten.

Der Verschmutzungsgrad, in dem Fall, dass das schwere Baugerät 2 als ein Client bewertet wird, wird zu dem Server 3 übertragen, und der Server 3 zur Diagnose der Ölverschmutzung speichert einen Ergebniswert aus einer Vielzahl von schweren Baugeräten in der Speichereinheit 32, basierend auf einer inhärenten ID von jedem schweren Baugerät und verwaltet dieselben integral, um dadurch ein integrales Management zu integrieren. Der Server 3 verwaltet integral die Ölverschmutzung in Hinblick auf eine Vielzahl von schweren Baugeräten 2, welche auf der Baustelle betrieben werden, um dadurch eine beste Performance des schweren Baugeräts zu implementieren und eine Arbeitseffizienz zu vergrößern.

Die 5 ist eine Ansicht, welche den Aufbau eines Messungssystems für einen Ölverschmutzungsgrad darstellt, welches geeignet ist, einen Ölverschmutzungsgrad in dem Server 3 zur Diagnose der Ölverschmutzung gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zu messen. Die Server-Steuereinheit 31 der Serverseite gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung steuert die Serverkommunikationseinheit 33 und die Speicherungseinheit 32 und bewertet einen normalen/abnormalen Zustand, eine Filterüberprüfung und/oder -austausch, einen Ölaustausch, einen Nothalt, etc. des hydraulischen Systems des schweren Baugeräts, bei Verwendung eines Programms zur Diagnose eines Ölverschmutzungszustands, welches aus einem bestimmten Algorithmus gebildet ist, der geeignet ist, einen Verschmutzungsgrad im Hinblick auf einen Sensorwert, der von jedem schweren Baugerät empfangen wird, zu bewerten und als Ergebnis der Bewertung an das schwere Baugerät 2 zu übertragen.

Der Sensorwert, welcher durch die Sensoreinheit des schweren Baugeräts gemessen wird, wird zu dem Server 3 zur Diagnose der Ölverschmutzung übertragen, und die Server-Steuereinheit 31 bewertet einen Ölverschmutzungsgrad, basierend auf einem Programm zur Diagnose eines Ölverschmutzungszustandes, und ein Ergebnis der Bewertung wird in der Speicherungseinheit 32, basierend auf einer inhärenten ID von jedem schweren Baugerät gespeichert, um dadurch ein integrales Management zu implementieren.

In der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Diagnoseprogramm individuell in der Steuereinheit von jedem schweren Baugerät 2 im Hinblick auf eine Diagnose des Ölverschmutzungszustandes ausgeführt. In der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung, weil der Server 3 einen Sensorwert von dem schweren Baugerät 2 empfängt und eine einzelne Server-Steuereinheit 31 integral eine Diagnose ausführt, ist es vorteilhaft, dass die Belastung der Steuereinheit 21 des schweren Baugeräts ökonomisch vermindert wird.

Daher können die erste Ausführung und die zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung wahlweise angepasst werden, basierend auf der Größe der Baustelle. Die erste Ausführung der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft angepasst für eine kleine Größe der Baustelle, in welcher eine kleine Anzahl von schweren Baugeräten eingegeben werden, und die zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung kann vorteilhaft angepasst werden in einer großen Baustelle, wie zum Beispiel bei einem Kraftwerk, einer Straßenerrichtung, einem Hafen, einem Flughafen, etc.. Ein Auswahlschalter kann zwischen den ersten und zweiten Ausführungen der vorliegenden Erfindung in der Anzeigeeinheit des schweren Baugeräts vorgesehen sein, so dass das Diagnoseprogramm wahlweise basierend auf der Baustelle ausgeführt wird.

Die 6 und 7 sind Flussdiagramme eines Messverfahrens und Diagnoseverfahrens des Ölverschmutzungsgrades, welche in dem Messungssystem des Ölverschmutzungsgrades implementiert sind, welches eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung ist.

Die 6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zwischen dem schweren Baugerät und dem Server zur Diagnose der Ölverschmutzung aus der 4. In einem Schritt S11 zur Messung eines Sensorwertes eines Ölverschmutzungszustands in einem schweren Baugerät misst die Sensoreinheit 22 des schweren Baugeräts einen Sensorwert, basierend auf einem Verunreinigungsmaterial auf solch eine Art, dass ein Licht abtastend über das Öl bewegt wird, welches in dem Inneren zu einer regelmäßigen Zeit strömt, zu der Zeit, wenn das schwere Baugerät gestartet wird. In einem Schritt S12 zur Bestimmung des Ergebniswertes eines Ölverschmutzungszustands eines schweren Baugeräts diagnostiziert die Steuereinheit 21 des schweren Baugeräts einen Ölverschmutzungsgrad im Hinblick auf den Sensorwert und erzeugt einen Ergebniswert.

In einem Schritt S13 des Empfangens eines Ergebniswertes und des Sensorwertes des Servers zur Ölverschmutzungsdiagnose empfängt die Kommunikationseinheit 33 des Servers zur Ölverschmutzungsdiagnose Empfangsdaten, welche eine ID des schweren Baugeräts umfassen, einen Sensorwert und einen Ergebniswert von der Kommunikationseinheit 23 des schweren Baugeräts.

In dem Schritt S14 zum Speichern des Ölverschmutzungszustandes auf dem Server zur Diagnose der Ölverschmutzung werden die empfangenen Daten von dem schweren Baugerät in der Speicherungseinheit 32, basierend auf einer ID des schweren Baugeräts, gemäß einer Steuerung der Server-Steuereinheit 31 gespeichert. Danach wird in einem Schritt S15 zur Übertragung des Rückwertes des Bearbeitungsergebnisses des Servers zur Ölverschmutzungsdiagnose ein Ergebnis des Verfahrens auf der Seite des Servers und ein Rückwert entsprechend zu einer Nachricht, welche dem schweren Baugerät zugeleitet wird, übertragen.

In dem Schritt S16 zur Anzeige des Ölverschmutzungszustandes in einem schweren Baugerät empfängt die Kommunikationseinheit 23 Daten von der Server-Kommunikationseinheit 33 und zeigt einen Zustand der Ölverschmutzung auf der Anzeigeeinheit 24 des schweren Baugeräts, basierend auf einem Sensorwert und einem Ergebniswert, an.

Die 7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zwischen dem schweren Baugerät und dem Server zur Diagnose der Ölverschmutzung aus der 5 gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung. In einem Schritt S21 zur Messung des Sensorwertes des Ölverschmutzungszustandes des schweren Baugeräts misst die Sensoreinheit 22 des schweren Baugeräts einen Sensorwert, basierend auf einem Verunreinigungsmaterial in solch einer Art, dass ein Licht abtastend über ein Öl bewegt wird, welches in dem Inneren zu einem bestimmten Zeitintervall strömt, zu der Zeit, wenn das schwere Baugerät gestartet wird. Danach wird der gemessene Sensorwert direkt zu dem Server übertragen, verglichen mit der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, so dass der Ergebniswert in dem Server 3 zur Diagnose der Ölverschmutzung berechnet wird.

In einem Schritt S22 zum Empfangen des Sensorwertes durch den Server zur Ölverschmutzungsdiagnose empfängt die Kommunikationseinheit 33 des Servers zur Ölverschmutzungsdiagnose einen Empfangswert, welcher die ID eines schweren Baugeräts umfasst und einen Sensorwert von der Kommunikationseinheit 23 des schweren Baugeräts. Danach berechnet in dem Schritt S23 zum Bestimmen des Ergebniswertes des Ölverschmutzungszustands auf dem Server zur Diagnose der Ölverschmutzung die Server-Steuereinrichtung 31 einen Ergebniswert des Ölverschmutzungsgrades im Hinblick auf den empfangenen Sensorwert, basierend auf dem Diagnoseprogramm.

In einem Schritt S24 zum Speichern der Ölverschmutzung auf dem Server zur Ölverschmutzungsdiagnose werden die empfangenen Daten von dem schweren Baugerät und die Bestimmungswerte, welche durch die Server-Steuereinheit 31 diagnostiziert wurden, in der Speicherungseinheit 32, basierend auf einer ID des schweren Baugeräts entsprechend zu einer Steuerung der Server-Steuerungseinheit 31, gespeichert. Danach wird in einem Schritt S25 zum Übermitteln des Ergebniswertes des Server-Verfahrens zur Ölverschmutzungsdiagnose ein Bearbeitungsergebnis auf der Serverseite und ein Rückwert im Hinblick auf eine Nachricht, mit welcher das schwere Baugerät informiert werden soll, übertragen.

In einem Schritt S26 zur Anzeige des Ölverschmutzungszustandes des schweren Baugeräts zeigt die Kommunikationseinheit 23 auf der Anzeigeeinheit 24 des schweren Baugeräts, basierend auf dem Ergebniswert, Daten von der Server-Kommunikationseinheit 33 und einen zuvor erzielten Sensorwert an, so dass der Betreiber über einen Ölverschmutzungszustand informiert wird.

In dem Fall der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird das Ausmaß des Kommunikationsverkehrs zwischen dem schweren Baugerät und dem Server vergrößert, aber es ist nicht notwendig, den Ergebniswert, basierend auf einem installierten Diagnoseprogramm für jedes schwere Baugerät, zu berechnen, wie in der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, so dass die Diagnose ökonomischer in dem Server zur Diagnose der Ölverschmutzung ausgeführt wird.

Die 8 und 9 sind Ansichten, welche die diagnostizierten Ergebniswerte des Ölverschmutzungsgrades, basierend auf der Ausführung der vorliegenden Erfindung, darstellen, welche in der Textdatenform und der Grafikdatenform ausgedrückt werden.

Das Programm zum Diagnostizieren des Ölverschmutzungszustandes, welches durch die Kontrolleinheit geladen und ausgeführt wird, empfängt die Sensorwerte, welche durch die Sensoreinheit gemessen werden, als einen Eingabewert und diagnostiziert einen Ölverschmutzungszustand und gibt ein Ergebnis desselben aus. Die Ergebniswerte werden ausgegeben, basierend auf den Schritten, wie zum Beispiel den Abstufungen G1, G2, G3 und G4, welche basierend auf dem Verschmutzungsgrad bestimmt werden, der Filterüberprüfung/dem Filteraustausch (Y1, Y2), dem Ölaustausch, dem Nothalt R2, etc. in Übereinstimmung mit einem Verfahren des Diagnosealgorithmus, und die Anzeigeeinheit empfängt die obigen Werte und drückt diese in Text- oder Grafikformen aus.

In der 8 stellt die obere Zeichnung einen Verschleiß-(Verschmutzungs)-Index in den Abschnitten I, II und III dar, und die untere Zeichnung stellt ein Ergebnis desselben in einer Tabellenform dar. Zudem stellt die untere Zeichnung eine Ergebniseinzelheit dar (der vollständige Bereich mit Ausnahme der untersten Einzelheit der Analysearten), die dem Arbeiter direkt für die Proben unabhängig vom Netz (offline) extrahiert werden, und das Ergebnis (der Netzwerküberwachungs-Alarmschritt in der untersten Einzelheit auf der vertikalen Achse), welches ausgegeben wird, basierend auf dem Aufbau der Ausführungen der vorliegenden Erfindung.

In der vorliegenden Erfindung stellt der Abschnitt 1 die Alarme/Warnungen G1–G3 des normalen Zustandes dar, und der rechnerunabhängige Wert der Probenanalyse unterstützt die Zuverlässigkeit des Testergebniswertes. Der Offline-Analysewert in dem Abschnitt II stellt dar, dass die Leistung des Hydrauliköls vermindert wird, wenn ein Verbrauch eines Additivs eines Öls und der Wert eines Partikelzählers vergrößert werden und ein Partikel eines Metallverschleißes, wie zum Beispiel Fe, Cu, etc. vergrößert wird. Der Testwert der vorliegenden Erfindung liegt in der G3-Klasse und bei y1, was eine Verschmutzungsgraderhöhung darstellt und eine Filterüberprüfung notwendig macht. In dem Abschnitt III sind der Verschmutzungsgrad des Öles und der Verschleißgrad des Metalls signifikant erhöht. Ein Auswechselzeitpunkt des Öles kann festgestellt werden aufgrund eines Funktionsverlustes des Öls. Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Warnung mittels einer Warnlampe oder eines Warngeräusches in der Anzeigeeinheit erzeugt, basierend auf dem Ergebniswert des Abschnittes III, so dass es möglich ist, einen Betreiber über einen Ölverschmutzungszustand und einen Ölaustausch R1 zu informieren.

Die 9 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel darstellt, dass ein Nothalt erzeugt wird, wenn die Sensoreinheit der vorliegenden Erfindung einen abnormalen Zustand mittels eines oberen Graphen und eines unteren Graphen feststellt. In dem Abschnitt III der 8, wenn der Ölverschmutzungsgrad nach und nach vergrößert wird und der Ölverschmutzungsgrad für eine bestimmte Zeitdauer einen hohen Wert einnimmt, wird der Ölaustausch R1 mitgeteilt. Wie in der 9 gezeigt ist, wird, in dem Fall, dass der Sensorwert des Ölverschmutzungsgrades aus der Sensoreinheit bewertet wird, dass er innerhalb der normalen Klassen G1–G3 liegt, und ein bestimmter abnormaler Zustand in dem Hydrauliksystem aufgrund einer Erzeugung eines Verschleißpartikels in einer Hauptkomponente des schweren Baugeräts auftritt, der Ölverschmutzungsgrad nach und nach vergrößert wie in dem Abschnitt A für eine bestimmte Zeit und kehrt dann in den normalen Zustand zurück. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bewertet, dass dies ein abnormaler Zustand ist, und der Nothalt R2 wird angezeigt, um den Betreiber über den obigen Zustand zu informieren.

Das schwere Baugerät, welches eine Diagnosefunktion für den Ölverschmutzungsgrad gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, ist geeignet, einen Ölverschmutzungsgrad in Echtzeit in einem Zustand zu messen, in dem das schwere Baugerät betrieben wird. In dem Fall, dass bewertet wird, dass eine Verschmutzung vorliegt, wird der Verschmutzungszustand dem Betreiber mitgeteilt, so dass es möglich ist, einen sicheren Betrieb des schweren Baugeräts auszuführen. Ferner ist es möglich, eine leichtere Ölverschmutzungsgradmessung derart durchzuführen, dass die Sensoreinheit, welche geeignet ist, eine Variation der Intensität von Licht zu messen, welches durch ein Öl übertragen und reflektiert wird, in einem modularen Typ hergestellt wird. Wenn ein bestimmtes Problem darin auftritt, ist es möglich, denselben mit geringen Kosten auszutauschen.

Zudem wird in dem Ölverschmutzungsgrad-Messsystem auf dem Netzwerk und dem Betriebsverfahren desselben gemäß der vorliegenden Erfindung ein Sensorwert, welcher einen Zustand einer Ölverschmutzung betrifft, von der Sensoreinheit, die an ein schweres Baugerät angeschlossen ist, gemessen, und ein Ergebniswert wird aus dem Sensorwert durch ein Diagnoseprogramm berechnet, und der Ergebniswert wird in dem Ölverschmutzungsdiagnose-Server mit der ID des schweren Baugeräts gespeichert, um dabei die Haltbarkeit und die Lebensdauer des schweren Baugeräts auszuweiten. Ferner ist es möglich, die Arbeitseffizienz auf der Baustelle zu vergrößern, und es ist möglich, gefährliche Unfälle aufgrund einer Fehlfunktion des schweren Baugeräts zu vermeiden.

Wie oben beschrieben wurde, werden gemäß der vorliegenden Erfindung ein schweres Baugerät, welches eine Ölverschmutzungsgrad-Diagnosefunktion aufweist, ein Ölverschmutzungsgrad-Messungssystem auf einem Netzwerk, welches das schwere Baugerät verwendet, und ein Betriebsverfahren desselben vorgesehen.

Weil die vorliegende Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann, ohne von dem Erfindungsgedanken oder wesentlichen Merkmalen der Erfindung abzuweichen, soll verständlich sein, dass die oben beschriebenen Beispiele nicht durch irgendwelche Details der vorhergehenden Beschreibung beschränkt werden, sofern dies nicht anderweitig beschrieben ist, sondern eher weit innerhalb des Erfindungsgedankens und des Schutzumfanges ausgelegt werden sollen, wie er durch die angehängten Ansprüche gebildet wird, und daher sollen alle Änderungen und Modifikationen, welche in den Schutzbereich der Ansprüche fallen oder Äquivalente zu dem Gegenstand der Ansprüche durch die angehängten Ansprüche umfasst werden.


Anspruch[de]
  1. Schweres Baugerät (2), welches einen Hydraulikkreislaufabschnitt und eine Ölverschmutzungsgrad-Diagnosefunktion aufweist, umfassend:

    eine Sensoreinheit (22), welche derart installiert ist, dass Öl aus einem Hydraulikkreislauf des schweren Baugeräts (2) in das Innere derselben geleitet wird, und welche angepasst ist, um Öl, welches in den Hydraulikkreislauf strömt, zu extrahieren und einen Ölverschmutzungszustands-Sensorwert zu messen;

    eine Steuereinheit (21), welche angepasst ist, um einen normalen/abnormalen Zustand eines Hydrauliksystems des schweren Baugeräts (2), eine Filterüberprüfung/einen Filteraustausch, einen Ölaustausch, einen Nothalt und dergleichen durch ein Ölverschmutzungszustands-Diagnoseprogramm, welches aus einem bestimmten Algorithmus im Hinblick auf den Sensorwert, welcher durch die Sensoreinheit (22) erfasst wurde, ausgebildet ist, zu diagnostizieren;

    eine Kommunikationseinheit (23), welche einen Sensorwert und einen Ergebniswert jeweils von der Sensoreinheit (22) und der Steuereinheit (21) empfängt und nach außen überträgt und einen Rückwert eines Verfahrensergebnisses von außen empfängt;

    eine Speicherungseinheit (25), welche einen Sensorwert der Sensoreinheit (22), einen Ergebniswert der Steuereinheit (21), einen Rückwert der Kommunikationseinheit (23) und andere zugehörige Daten speichert; und

    eine Anzeigeeinheit (24), welche einen Betreiber über einen Ölverschmutzungszustand informiert, basierend auf dem Sensorwert, dem Ergebniswert und dem Rückwert;

    wobei ein Ölverschmutzungsgrad des schweren Baugeräts (2) durch Steuern der Sensoreinheit (22), der Kommunikationseinheit (23), der Speicherungseinheit (25) und der Anzeigeeinheit (24) durch die Steuereinheit (21) gemessen wird und dem Betreiber mitgeteilt wird;

    dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (22) umfasst:

    einen Sensorblock (111), welcher einen äußeren Aufbau derselben ausbildet;

    eine Ölextrahierungsvorrichtung (112), welche in dem Ölkreislauf derart installiert ist, dass Öl dort hineingeleitet wird, um dadurch Öl zu extrahieren;

    eine lichtemitierende Vorrichtung (103), welche an einem hinteren Ende der ölextrahierenden Vorrichtung (112) vorgesehen ist und ein Sensorlicht erzeugt, welches durch das extrahierte Öl hindurchtritt;

    einen Reflektionsspiegel (110), welcher an einem vorderen Ende der ölextrahierenden Vorrichtung (112) installiert ist und ein Sensorlicht, welches durch das extrahierte Öl geleitet wurde, reflektiert;

    eine lichtempfangende Vorrichtung (104), welche an dem hinteren Ende der ölextrahierenden Vorrichtung (112) vorgesehen ist und eine Intensität des reflektierten Lichts misst, welches durch das extrahierte Öl durch den Reflektionsspiegel (110) geleitet wurde; und

    eine optische Sensoreinheit, welche das Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung (103) in das extrahierte Öl als ein paralleles Licht eingibt und eine optische Übertragungsvorrichtung umfasst, welche das reflektierte Licht, welches durch den Reflektionsspiegel (110) reflektiert wurde und durch das extrahierte Öl hindurchgetreten ist, zu der lichtempfangenden Vorrichtung (104) überträgt.
  2. Ein Ölverschmutzungsgrad-Messsystem eines schweren Baugeräts auf einem Netzwerk als ein System zum ferngesteuerten Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades zwischen einem schweren Baugerät und einem Ölverschmutzungsdiagnose-Server auf einem Netzwerk, umfassend:

    2.1 ein schweres Baugerät, welches eine Sensoreinheit umfasst, welche in einem Hydraulikkreislauf des schweren Baugeräts derart installiert ist, dass Öl in das Innere derselben geleitet wird, und welche ein Öl, welches in dem Hydraulikkreislauf strömt, extrahiert und einen Ölverschmutzungszustands-Sensorwert misst; eine Steuereinheit, welche angepasst ist, um einen normalen/abnormalen Zustand des Hydrauliksystems des schweren Baugeräts zu diagnostizieren, ferner eine Filterüberprüfung/einen Filteraustausch, einen Ölaustausch, einen Nothalt, etc. durch ein Ölverschmutzungszustands-Diagnoseprogramm, welches aus einem bestimmten Algorithmus im Hinblick auf den Sensorwert, welcher durch die Sensoreinheit erfasst wurde, gebildet ist; eine Kommunikationseinheit, welche einen Sensorwert und einen Ergebniswert jeweils von der Sensoreinheit und der Steuereinheit empfängt und nach außen überträgt und einen Rückwert eines Verfahrensergebnisses von außen empfängt; eine Speicherungseinheit, welche einen Sensorwert der Sensoreinheit speichert, ferner einen Ergebniswert der Steuereinheit, einen Rückwert der Kommunikationseinheit und andere zugehörige Daten; und eine Anzeigeeinheit, welche einen Betreiber über einen Ölverschmutzungszustand, basierend auf dem Sensorwert, dem Ergebniswert und dem Rückwert informiert; und

    2.2 einen Ölverschmutzungsdiagnose-Server, welcher eine Server-Kommunikationseinheit umfasst, welche eine inhärente ID des schweren Baugeräts, den Sensorwert und Empfangsdaten, umfassend einen Ergebniswert von den Kommunikationseinheiten einer Vielzahl von schweren Baugeräten empfängt, und einen Rückwert entsprechend zu einem Verfahrensergebnis an die Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts entsprechend der ID des schweren Baugeräts überträgt; eine Speicherungseinheit, welche eine Motorbetriebszeit, eine Messungsnummer, den Sensorwert und Empfangsdaten, umfassend den Ergebniswert, basierend auf der ID des schweren Baugeräts, empfangen von der Server-Kommunikationseinheit, speichert; und eine Server-Steuereinheit, welche die Server-Kommunikationseinheit und die Speicherungseinheit zum Bearbeiten der empfangenen Daten steuert,

    2.3 wobei das schwere Baugerät einen Ölverschmutzungszustand durch einen Sensorwert misst und einen Ergebniswert bestimmt und dem Ölverschmutzungsdiagnose-Server überträgt, und der Ölverschmutzungsdiagnose-Server Daten von einer Vielzahl der schweren Baugeräte empfängt und dieselben speichert und einen Ergebniswert zu einem entsprechenden schweren Baugerät überträgt.
  3. Ein Ölverschmutzungsgrad-Messungsverfahren eines schweren Baugeräts auf einem Netzwerk als ein Verfahren zum ferngesteuerten Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades zwischen einem schweren Baugerät und einem Ölverschmutzungsdiagnose-Server auf einem Netzwerk, umfassend die folgenden Schritte:

    einen Schritt (1), in welchem ein Ölverschmutzungszustands-Sensorwert gemessen wird durch Übermitteln eines Sensorlichtes in einer Sensoreinheit eines Hydraulikkreislaufs, welcher in einem bestimmten Bereich eines schweren Baugeräts vorgesehen ist;

    einen Schritt (2), in welchem ein Sensorwert einen Ölverschmutzungszustands-Ergebniswert bestimmt, durch Bewerten eines normalen/abnormalen Zustands eines Hydrauliksystems eines schweren Baugeräts, ferner eine Filterüberprüfung/einen Filteraustausch, einen Ölaustausch, einen Nothalt, etc. durch ein Ölverschmutzungsdiagnoseprogramm in einer Steuereinheit des schweren Baugeräts;

    einen Schritt (3), in welchem eine Server-Kommunikationseinheit eines Ölverschmutzungsdiagnose-Servers einen Sensorwert und einen Ergebniswert von einer Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts empfängt;

    einen Schritt (4), in welchem eine Motorbetriebszeit, eine Messungsnummer und Daten des Sensorwertes und Ergebniswertes, basierend auf einer ID eines schweren Baugeräts in der Speicherungseinheit in Übereinstimmung mit einer Steuerung der Server-Steuereinheit des Ölverschmutzungsdiagnose-Servers gespeichert werden;

    einen Schritt (5), in welchem die Server-Kommunikationseinheit ein Ergebnis eines Verfahrens, welches durch die Server-Steuereinheit ausgeführt wird, zu einer Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts als einen Rückwert überträgt;

    einen Schritt (6), in welchem eine Steuereinheit des schweren Baugeräts einen Ölverschmutzungszustand auf einer Anzeigeeinheit, basierend auf dem Sensorwert, dem Ergebniswert und dem Rückwert, anzeigt,

    wobei das schwere Baugerät einen Ölverschmutzungszustand durch einen Sensorwert misst und einen Ergebniswert bestimmt und zu dem Ölverschmutzungsdiagnose-Server überträgt, und der Ölverschmutzungsdiagnose-Server Daten von einer Vielzahl von schweren Baugeräten empfängt und dieselben speichert und einen Ergebnis-Rückwert zu einem individuellen schweren Baugerät überträgt.
  4. Ein Ölverschmutzungsgrad-Messungssystem eines schweren Baugeräts auf einem Netzwerk als ein System zum ferngesteuerten Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades zwischen einem schweren Baugerät und einem Ölverschmutzungs-Server auf einem Netzwerk, umfassend:

    4.1 ein hydraulisches schweres Baugerät, welches eine Sensoreinheit umfasst, die derart installiert ist, dass Öl in das Innere derselben strömt, in einem hydraulischen Kreislauf des schweren Baugeräts, und welche angepasst ist, um Öl, welches in dem hydraulischen Kreislauf strömt, zu extrahieren und einen Ölverschmutzungszustands-Sensorwert zu messen; eine Kommunikationseinheit, welche einen Sensorwert der Sensoreinheit zu dem Server überträgt und einen Verfahrensergebniswert entsprechend eines Ölverschmutzungszustandes von dem Server empfängt; eine Speicherungseinheit zum Speichern eines Sensorwertes der Sensoreinheit, eines Ergebniswertes der Kommunikationseinheit und anderer zugehöriger Daten; eine Anzeigeeinheit zum Informieren eines Betreibers über einen Ölverschmutzungszustand, basieren auf dem Sensorwert und dem Ergebniswert; und eine Steuereinheit zum Steuern der Sensoreinheit, der Kommunikationseinheit, der Speicherungseinheit und der Anzeigeeinheit; und

    4.2 einen Ölverschmutzungsdiagnose-Server, welche eine Server-Kommunikationseinheit umfasst, welche eine inhärente ID eines schweren Baugeräts empfängt und Empfangsdaten, umfassend die Sensordaten von einer Kommunikationseinheit einer Vielzahl von schweren Baugeräten empfängt und einen Ergebniswert entsprechend zu einem Verfahrensergebnis zu der Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts entsprechend zu der ID des schweren Baugeräts überträgt; eine Server-Steuereinheit, welche einen normalen/abnormalen Zustand diagnostiziert, ferner eine Filterüberprüfung/einen Filteraustausch, einen Ölaustausch, einen Nothalt, etc. eines hydraulischen Systems eines schweren Baugeräts durch ein Ölverschmutzungszustands-Diagnoseprogramm, welches aus einem bestimmten Algorithmus im Hinblick auf einen Sensorwert ausgebildet ist, den die Server-Kommunikationseinheit empfangen hat, und einen Ölverschmutzungszustands-Ergebniswert bestimmt und den Ergebniswert der Server-Kommunikationseinheit übermittelt; und eine Speicherungseinheit, welche eine Motorbetriebszeit, eine Messungsnummer, Empfangsdaten, umfassend den Sensorwert und Ergebniswertdaten der Server-Steuereinheit, basierend auf der ID des schweren Baugeräts, speichert, welche sie durch die Server-Kommunikationseinheit empfangen hat;

    4.3 wobei das schwere Baugerät einen Ölverschmutzungszustand als einen Sensorwert misst und zu dem Ölverschmutzungsdiagnose-Server überträgt, und der Ölverschmutzungsdiagnose-Server Daten von einer Vielzahl der schweren Baugeräte empfängt und einen Ölverschmutzungszustands-Ergebniswert bestimmt und den Ergebniswert zu einem entsprechenden schweren Baugerät überträgt.
  5. Ein Ölverschmutzungsgrad-Messungsverfahren eines schweren Baugeräts auf einem Netzwerk als ein Verfahren zum ferngesteuerten Messen und Diagnostizieren eines Ölverschmutzungsgrades zwischen einem schweren Baugerät und einem Ölverschmutzungsdiagnose-Server auf einem Netzwerk, umfassend die folgenden Schritte:

    einen Schritt (1), in welchem ein Ölverschmutzungszustands-Sensorwert durch Übertragen eines Sensorlichtes in einer Sensoreinheit eines hydraulischen Kreislaufes, der in einem bestimmten Bereich des schweren Baugeräts vorgesehen ist, gemessen wird,

    einen Schritt (2), in welchem eine Server-Kommunikationseinheit des Ölverschmutzungsdiagnose-Servers einen Sensorwert von einer Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts empfängt;

    einen Schritt (3), in welchem der Sensorwert angepasst wird, um einen normalen/abnormalen Zustand des Hydrauliksystems eines schweren Baugeräts zu bewerten, ferner eine Filterüberprüfung/einen Filteraustausch, einen Ölaustausch, einen Nothalt, etc. durch ein bestimmtes Ölverschmutzungszustands-Diagnoseprogramm in der Server-Steuereinheit des Ölverschmutzungsdiagnose-Servers, um dadurch einen Ölverschmutzungszustands-Ergebniswert zu bestimmen;

    einen Schritt (4), in welchem eine Motorbetriebszeit, eine Messungsnummer, ein Sensorwert und Ergebniswertdaten, basierend auf der ID des schweren Baugeräts in der Speicherungseinheit gespeichert werden, basierend auf einer Steuerung der Server-Steuereinheit des Ölverschmutzungsdiagnose-Servers;

    einen Schritt (5), in welchem die Server-Kommunikationseinheit ein Ergebnis, welches durch die Server-Steuereinheit erstellt wurde, zu der Kommunikationseinheit des schweren Baugeräts als ein Ergebniswert überträgt; und

    einen Schritt (6), in welchem die Steuereinheit des schweren Baugeräts einen Ölverschmutzungszustand auf der Anzeigeeinheit, basierend auf dem Sensorwert und dem Ergebniswert anzeigt,

    wobei das schwere Baugerät einen Ölverschmutzungszustand durch einen Sensorwert misst und zu dem Ölverschmutzungsdiagnose-Server überträgt, und der Ölverschmutzungsdiagnose-Server Daten von einer Vielzahl von schweren Baugeräten empfängt und einen Ölverschmutzungszustands-Ergebniswert bestimmt und den Ergebniswert zu einem entsprechenden schweren Baugerät überträgt.
Es folgen 8 Blatt Zeichnungen






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