專利名稱：具有在面臨缺乏工作介質(zhì)的情況下用于中斷運行的設(shè)備的驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
具有在面臨缺乏工作介質(zhì)的情況下用于中斷運行的設(shè)備的驅(qū)動系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求I前序部分中所述的、監(jiān)測液面高度的驅(qū)動系統(tǒng)以及
一種工具。為了正確地起作用，具有發(fā)動機的驅(qū)動系統(tǒng)需要諸如燃料的可消耗的工作介質(zhì)，以驅(qū)動內(nèi)燃機。這種可消耗的工作介質(zhì)能儲存于儲料容器內(nèi)，該儲料容器經(jīng)由饋送管路系統(tǒng)連接到發(fā)動機。在使用這種驅(qū)動系統(tǒng)的過程中，由于有限的儲料容器容積，儲料容器(Tankbehalter.)或饋送管路系統(tǒng)會變空。這會導(dǎo)致對驅(qū)動系統(tǒng)的材料破壞，且空氣會進(jìn)入饋送管路系統(tǒng)。在內(nèi)燃機中，簡單的液面高度監(jiān)測系統(tǒng)用于工作介質(zhì)儲料容器，以向系統(tǒng)的操作 者指示液面高度。因此，當(dāng)面臨缺乏工作介質(zhì)時，可以輸出信號以告知運行員這種情況。此夕卜，從油位監(jiān)測技術(shù)中已知這樣的裝置這些裝置在發(fā)動機的曲軸箱內(nèi)缺乏燃油時中斷發(fā)動機或阻止發(fā)動機起動。DE 102004021394B4示出一種具有內(nèi)燃機的工具，該內(nèi)燃機具有起動裝置、曲軸箱的區(qū)域內(nèi)的儲油器、油測量裝置以及用于產(chǎn)生油位信息的分析裝置，該油測量裝置用于識別在儲油器內(nèi)是否存在油。該條油位信息可在起動內(nèi)燃機之后的一段特定時間內(nèi)產(chǎn)生。如果在此時間段內(nèi)識別出曲軸箱內(nèi)缺油，則通過停止裝置來防止對內(nèi)燃機的點火。然而，在發(fā)動機的運行過程中，驅(qū)動系統(tǒng)的運行中的損傷不僅會在缺油的情況下發(fā)生。因此，當(dāng)在內(nèi)燃機內(nèi)缺少燃料的情況下從燃料箱到發(fā)動機的饋送管路系統(tǒng)或所存在的化油器將空氣吸入時，會發(fā)生功能性的損傷。在此情況下，饋送管路系統(tǒng)和化油器必須在再次起動驅(qū)動系統(tǒng)之前首先進(jìn)行排空。為此，在重新充填儲料容器之后，通常必須進(jìn)行多次起動嘗試。本發(fā)明是基于如下目的，S卩，提供一種用于具有發(fā)動機的工具的驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)在面臨缺乏可消耗的工作介質(zhì)時自動中斷發(fā)動機，因而，有效地防止從儲料容器到發(fā)動機的饋送管路系統(tǒng)和發(fā)動機本身的排空以及防止空氣的侵入。此目的通過如權(quán)利要求I所述的驅(qū)動系統(tǒng)、權(quán)利要求12中所述的工具和權(quán)利要求13中所述的方法來實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中表示了本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)。驅(qū)動系統(tǒng)具有發(fā)動機和用于存儲發(fā)動機的可消耗工作介質(zhì)的單獨的儲料容器。此夕卜，存在液面高度監(jiān)測設(shè)備，該液面高度監(jiān)測設(shè)備能夠監(jiān)測儲料容器內(nèi)和/或在儲料容器與發(fā)動機之間的饋送管路內(nèi)的液面高度。此外，設(shè)置中斷設(shè)備，借助該中斷設(shè)備能在液面高度監(jiān)測設(shè)備確定液面高度下降到預(yù)定的液面高度以下時中斷發(fā)動機的運行。根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)的使用，發(fā)動機可以是蒸汽輪機或燃?xì)鉁u輪或內(nèi)燃機。內(nèi)燃機可以是根據(jù)兩沖程或四沖程設(shè)計來運行的柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機。根據(jù)它們的設(shè)計，這些發(fā)動機需要不同的工作介質(zhì)。因此，采用諸如潤滑劑的非消耗的工作介質(zhì)，這些工作介質(zhì)通過潤滑發(fā)動機的機械可動部件可減少摩擦和磨損，改善力的傳遞并密封開口。如已述，因為潤滑劑的液面高度能使用已知的裝置來監(jiān)測，這種液面監(jiān)測不是下面實施方式的主題。作為基本的可消耗工作介質(zhì)，內(nèi)燃機需要具有高能量密度并進(jìn)行燃燒以驅(qū)動機械系統(tǒng)的燃料。作為燃料，例如可采用汽油或柴油。這種可消耗的工作介質(zhì)能儲存于儲料容器內(nèi)并經(jīng)由饋送管路系統(tǒng)供給到發(fā)動機。因為在此快速排空是常見的，所以會容易地發(fā)生儲料容器和通向發(fā)動機的饋送管路系統(tǒng)的運行排空。除了燃料的單獨儲存，還已知如在兩沖程發(fā)動機內(nèi)采用的儲存汽油-油混合物。這種汽油-油混合物可儲存在單獨的儲料容器內(nèi)。因為這種混合物在發(fā)動機運行過程中快速消耗，在此能使用液面高度監(jiān)測裝置來實施液面高度監(jiān)測，因而，防止由于發(fā)動機和饋送管路系統(tǒng)的運行排空而造成的對運行的損傷。在單獨潤滑的情況下，能相反地從單獨的儲存箱或從曲軸箱附近的儲油器內(nèi)抽吸油。在此情況下，僅然后儲存在單獨的儲料容器內(nèi)的燃料被快速消耗，這可通過液面高度監(jiān)測裝置來監(jiān)測。儲油器內(nèi)的液面高度的監(jiān)測可使用標(biāo)準(zhǔn)的油位監(jiān)測裝置來實施。
儲料容器由用于充填有可消耗的工作介質(zhì)并具有用于將工作介質(zhì)供給到發(fā)動機、例如到化油器的饋送管路的容器構(gòu)成。因為工作介質(zhì)一旦從儲料容器導(dǎo)出并輸送到發(fā)動機就被消耗并且不會被引回到儲料容器，所以工作介質(zhì)箱內(nèi)包含的工作介質(zhì)總是未被消耗并能以不變的質(zhì)量供給到發(fā)動機。這與對于油來說是常見的油底殼潤滑是不同的，其中，油儲存在集成到曲軸箱中的油盤(油底殼)內(nèi)。在油底殼潤滑的情況下，在發(fā)動機的運行過程中，被消耗的油流回儲油器內(nèi)，因而，基本上保持油儲量，但儲存的油的質(zhì)量隨著使用的進(jìn)行而降低。根據(jù)工作介質(zhì)的類型和工作介質(zhì)箱的形狀，不同的裝置用于液面高度監(jiān)測。為了燃料監(jiān)測，采用浮子系統(tǒng)，其中，浮子附連在箱內(nèi)并且從浮子的位置得出液面高度信息。此夕卜，已知有采用標(biāo)桿或壓力開關(guān)來進(jìn)行液面高度測量。液面高度信息的使用根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)的使用和燃料類型而不同。例如，操作者能被告知由液面高度監(jiān)測裝置識別的液面高度或被告知缺乏工作介質(zhì)。信息能例如通過信號來報告。燈光信號例如能經(jīng)由發(fā)光二極管來表不，聲音信號能例如經(jīng)由蜂鳴器來發(fā)出，和/或信息例如能在顯示器中以文本方式表示。顯示器能構(gòu)造成或控制成分析和支持使用者關(guān)于所使用的語言的選擇。信號發(fā)送可根據(jù)液面高度呈不同的形式。因此，當(dāng)高度下降到預(yù)定的第一液面高度以下時，該第一液面高度可以較低但還不緊要，可以例如通過較弱和/或連續(xù)的光信號、較弱和/或間歇的聲音信號和/或?qū)?yīng)的例如“燃料儲備”的文本信息來進(jìn)行指示。此時可能還未發(fā)生通過中斷裝置對驅(qū)動的中斷。然后，操作者可以在適當(dāng)?shù)臅r間再次充填儲料容器。當(dāng)高度下降到比第一液面高度低的第二預(yù)定液面高度以下時，可通過閃爍的光信號、較強和/或連續(xù)的聲音信號和/或諸如“低燃油儲備一現(xiàn)在請加燃料”的另一文本來輸出另一條信息。這使操作者能夠采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣砬袛囹?qū)動系統(tǒng)，諸如尋找停車位置。此外，當(dāng)液面高度下降到第三、可能還要低的預(yù)定高度時，能通過中斷裝置來中斷發(fā)動機的運行，并且能例如通過控制彩色或紅色的發(fā)光二極管、附加的較響的聲音信號和/或通過輸出諸如“由于缺油而切斷”的對應(yīng)文本向給操作者輸出對應(yīng)的信號。該信息可在中斷期間保持對于操作者可見。在驅(qū)動系統(tǒng)的運行期間，通過為此而設(shè)的顯示裝置還可以連續(xù)地顯示液面高度。
作為對監(jiān)測儲料容器的液面高度的這些可能形式的替代或附加形式，如果一個或多個儲料容器內(nèi)的液面高度降低到預(yù)定液面高度以下，中斷裝置可以提供發(fā)動機或驅(qū)動系統(tǒng)的中斷。當(dāng)面臨缺乏燃料時切斷發(fā)動機可防止儲料容器與發(fā)動機之間的饋送管路抽吸空氣，或者可防止空氣進(jìn)入設(shè)置在內(nèi)燃機內(nèi)的化油器。這對于傳統(tǒng)的系統(tǒng)是優(yōu)點，傳統(tǒng)的系統(tǒng)在此情況下當(dāng)重新起動時必須費力地借助多次起動嘗試來排空。此外，在驅(qū)動裝置的運行已開始時、例如在起動發(fā)動機之前可識別出儲料容器內(nèi)的較低液面高度。在此情況下，通過中斷裝置從一開始就能防止發(fā)動機的起動?？奢敵隼绯噬鲜鲂问降年P(guān)于液面高度的一條信息。替代地，如果液面高度允許的話，發(fā)動機能起動，并在預(yù)定的時間段內(nèi)或只要液面高度允許就能運行。這使操作者可以將驅(qū)動系統(tǒng)例如移動
到合適的停車位置或加燃料位置。驅(qū)動系統(tǒng)的中斷例如可以通過發(fā)動機的點火裝置上的中斷裝置的作用來實現(xiàn)。例如，可以防止將點火脈沖引入火花塞。如果內(nèi)燃機是自點火發(fā)動機，諸如柴油發(fā)動機，替代地可以通過控制電子閥來防止燃料的供給。通過液面高度監(jiān)測裝置來檢測面臨缺乏可消耗工作介質(zhì)能以各種方式通過確定液面高度來進(jìn)行。因此，可設(shè)想液面高度監(jiān)測裝置將面臨缺乏工質(zhì)的情況盡可能晚地報告給中斷裝置，因而，發(fā)動機能盡可能久地運行，并且僅防止缺乏工作介質(zhì)的嚴(yán)重后果，諸如空氣滲透到儲料容器與發(fā)動機之間的饋送管路內(nèi)。替代地，可以規(guī)定較高的液面高度，因而，通過液面高度監(jiān)測裝置較早地識別到面臨缺乏燃料和/或如上所述能報告給操作者。在此情況下，直至切斷發(fā)動機才過去了較短的時間段，并沒有引起損壞或嚴(yán)重影響的缺乏燃料的不利后果。液面高度的定義和直至通過中斷裝置自動切斷的時間段的規(guī)定可以在此情況下適當(dāng)?shù)乇舜似ヅ?。如已述，可以預(yù)定義由液面高度監(jiān)測裝置報告的多個液面高度。因此，當(dāng)缺乏工作介質(zhì)變得明顯時，可將早期的信息輸出給使用者。如果液面高度進(jìn)一步下降，可引入緊急措施并且可尋求用于切斷的合適的時間點。僅在已到達(dá)非常低的液面高度時才可實施通過中斷單元的直接切斷，而在該非常低的液面高度以下將導(dǎo)致整個驅(qū)動系統(tǒng)或運行工具的不利后果。除了這種逐步的反應(yīng)，可連續(xù)地輸出儲料容器內(nèi)的當(dāng)前充填狀態(tài)并且這些充填狀態(tài)可對于使用者可見。在這種受控切斷的情況下，與發(fā)動機的傳統(tǒng)運行排空不同，它可以影響切斷的時間。因此，如果中斷裝置設(shè)有關(guān)于面臨缺乏燃料的信息，且用于發(fā)動機切斷的時間段是預(yù)定義的，中斷裝置可首先啟動緊急措施。這種緊急措施可具有例如通過打開可存在的壓力閥或確保工具的可動部件處于閑置位置而將驅(qū)動系統(tǒng)或由驅(qū)動系統(tǒng)運行的工具帶入安全狀態(tài)的目的。此外，為了切斷發(fā)動機，可以尋求系統(tǒng)的停止是有利的運行狀態(tài)。例如如果驅(qū)動系統(tǒng)用于周期性運行的工具內(nèi)，諸如擠壓設(shè)備的壓力機，則這是可以的。在此，在切斷驅(qū)動單元之前，可尋求壓力機退回且工件可容易地移除的運行狀態(tài)。這樣，可以避免在工件的不利狀態(tài)下由于缺乏燃料所弓I起的驅(qū)動突然中斷。根據(jù)待儲存的工作介質(zhì)的類型，可以在驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)存在不同類型的儲料容器。因此，如果使用內(nèi)燃機，則燃料能儲存于燃料箱內(nèi)。如果使用混合潤滑，則燃料-油混合物儲存于為此而設(shè)的儲料容器內(nèi)。此外，使用多個燃料箱是可以的，例如使用主燃料箱和備用燃料箱?？梢栽趯?yīng)于本發(fā)明設(shè)置在驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)并能經(jīng)受監(jiān)測的驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)提供所有這些變型和組合。如果驅(qū)動系統(tǒng)具有多個儲料容器，則存在用于監(jiān)測液面高度的多種可能性。因此，可以提供用于每個單獨的儲料容器的單獨的液面高度監(jiān)測裝置。液面高度監(jiān)測裝置還可以監(jiān)測多個儲料容器。存在的每個液面高度監(jiān)測裝置可向中斷裝置提供關(guān)于面臨缺乏工作介質(zhì)的信息。因此，當(dāng)在一個或多個儲料容器內(nèi)存在較低的液面高度時，可實施發(fā)動機的切斷。由于液面高度監(jiān)測裝置和中斷裝置的緊密協(xié)作，在本發(fā)明的變型中，這些裝置能完全或部分地集成并能采用通用的部件來實現(xiàn)?？梢詫崿F(xiàn)僅液面高度監(jiān)測裝置的傳感器系統(tǒng)單獨地定位，而液面高度監(jiān)測裝置和中斷裝置的所有其它部件采用通用的部件來實現(xiàn)。本發(fā)明的具有內(nèi)燃機的變型具有用于在氣缸的燃燒室內(nèi)點燃被壓縮的燃料-空 氣混合物的點火裝置。這可以是磁性點火，間歇式點火或電子控制的點火。在此變型中，中斷裝置能通過阻止點火裝置的進(jìn)一步點火來中斷對發(fā)動機的操作。中斷裝置和點火裝置的緊密協(xié)作使得可以完全或部分地將兩個裝置集成到本發(fā)明的變型中。液面高度監(jiān)測裝置還可完全或部分地連同點火裝置或連同集成的中斷和點火裝置來實現(xiàn)，因而，所用的部件形成單元并能一起安裝到驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)。在本發(fā)明的特定實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)具有用于生產(chǎn)和/或儲存電能的裝置。這可以是產(chǎn)生能量的磁性點火系統(tǒng)，或可以是能夠儲存能量的電池點火系統(tǒng)。用于產(chǎn)生能量的發(fā)電機也可以集成到驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)。此外，能量的儲存和提供可以通過電池或蓄電池來完成。如此提供的能量現(xiàn)在可以用于運行液面高度監(jiān)測裝置和/或中斷裝置。如果磁性點火系統(tǒng)用于提供能量，不必設(shè)置附加的部件。在起動發(fā)動機之后，隨后的液面高度監(jiān)測裝置和/或中斷裝置可以首先供給有能量。如果在起動發(fā)動機之前已分析了液面高度信息，則還可以附加使用電池或蓄電池。在此情況下，當(dāng)工作介質(zhì)中的一個的液面高度不足時，可以從一開始就阻止起動發(fā)動機。在另一變型實施例中，設(shè)置用于監(jiān)測儲料容器的液面高度的傳感器。這種傳感器可以位于儲料容器處或之內(nèi)，或者還可以位于從儲料容器到發(fā)動機的饋送管路處或之內(nèi)。它能根據(jù)各種原理來運行；合適的設(shè)計包括電容式、光學(xué)、熱和/或機械測量設(shè)計?？申P(guān)于驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)用區(qū)域來對測量設(shè)計進(jìn)行選擇。因此，假定用于驅(qū)動系統(tǒng)或其部件受到加速度的工具中，則儲料容器內(nèi)的液面高度的安全措施采用例如浮子系統(tǒng)的機械系統(tǒng)是不可靠的。這對于例如用于土壤夯實的夯實機或振動板以及鉆孔錘或沖擊錘來說的確如此。在機動車輛中，特別是在起動階段中，加速度引起儲料容器內(nèi)的湍流，該湍流使得難以采用傳統(tǒng)的浮子系統(tǒng)來確定液面高度。即便驅(qū)動系統(tǒng)在不同的空間位置運行，如例如在諸如機動鋸或割草機之類的較小工具中的情況下那樣，采用浮子系統(tǒng)來進(jìn)行測量經(jīng)常也是不可靠的。在這些情況下，電容式、光學(xué)、磁性或熱測量能夠指示儲料容器的液面高度。在驅(qū)動系統(tǒng)的變型中，液面高度監(jiān)測裝置的傳感器基于電容而運行，并具有兩個電極，這兩個電極以如下方式定位在儲料容器處或之內(nèi)或者饋送管路系統(tǒng)處或之內(nèi)，即，當(dāng)液面高度足夠時，工作介質(zhì)位于電容式電極之間并在那里起到電介質(zhì)的作用。根據(jù)液面高度來調(diào)節(jié)電容器的電容量，并且使用振蕩電路來分析此電容量，由此允許推斷出儲料容器內(nèi)的液面高度。在本發(fā)明的另一變型中，關(guān)于在確定地使用驅(qū)動系統(tǒng)過程中的較大高度，傳感器盡可能深地定位成在儲料容器內(nèi)。這樣，可以在中斷裝置使發(fā)動機的運行由于面臨缺乏工作介質(zhì)而停止之前實現(xiàn)驅(qū)動裝置的較長的運行持續(xù)時間和儲料容器的基本排空。還可設(shè)想將傳感器定位在儲料容器與發(fā)動機之間的饋送管路系統(tǒng)處或之內(nèi)。在此，必須注意到饋送管路的從傳感器位置到達(dá)儲料容器的部段在驅(qū)動系統(tǒng)的預(yù)期使用過程中關(guān)于高度而具有連續(xù)斜度，所述斜度在燃料箱被再次充填時在有排空的情況下使侵入的氣泡上升。這樣，當(dāng)儲料容器被再次充填，確保侵入儲料容器以及從儲料容器到發(fā)動機的饋送管路的空氣與自動逸出的空氣一樣多。同時，使得發(fā)動機的運行時間較長。這種構(gòu)造適于監(jiān)測燃料箱或組合的燃料-油箱，因為這樣防止饋送管路和/或存在的化油器或替代地噴油系統(tǒng)抽吸空氣。否則這些部件必須在重新起動驅(qū)動系統(tǒng)之前首先排空，這通常耗費勞力且有許多起動嘗試。 在具有電容式傳感器的驅(qū)動系統(tǒng)的另一特定實施例中，可以提供測量容器。測量容器能通過入口連接到饋送管路上游的第一部分并能通過出口連接到饋送管路下游的第二部分。從儲料容器引導(dǎo)到發(fā)動機的工作介質(zhì)在此情況下能經(jīng)過饋送管路的第一部分和入口而進(jìn)入測量容器，并經(jīng)過此測量容器，隨后能經(jīng)過出口和饋送管路的第二部分被引導(dǎo)到發(fā)動機，因而，當(dāng)工作介質(zhì)從儲料容器傳導(dǎo)到發(fā)動機時，工作介質(zhì)流經(jīng)測量容器。在此特定的實施例中，電極能作為單獨的部分位于測量容器處或之內(nèi)，或者可與測量容器形成構(gòu)造單元。根據(jù)測量容器的液面高度來調(diào)節(jié)電極之間的電容量，從而能夠電子分析液面高度。在此特定實施例的變型中，電極中的至少一個可以是圍繞測量容器的壁的部件。例如，電極能由測量容器的彼此電絕緣的兩個壁區(qū)域構(gòu)成。這樣，電極能定位成節(jié)約空間并穩(wěn)定地連接到測量容器。形成電極的壁區(qū)域可以沿穿過測量容器的剖面線定位并堆疊成至少兩層。換言之，壁區(qū)域能這樣彼此折疊產(chǎn)生具有空間交疊的電極或兩個壁區(qū)域的交替層。這樣，由電介質(zhì)分開并彼此相對的電容器表面能擴大，這確保電容器傳感器在測量容器的微小空間延伸的情況下的合適的敏感度。此外，在測量容器的這種構(gòu)造內(nèi)，通過壁區(qū)域的互鎖造成延伸超過多角度的區(qū)域的較小充填容積。這樣，例如，實現(xiàn)電容式傳感器對測量容器內(nèi)的工作介質(zhì)中湍流的敏感度的缺乏，如果例如工具內(nèi)的驅(qū)動系統(tǒng)暴露于較強的晃動或振動，就會發(fā)生這種湍流。在變型中，測量容器可設(shè)置為饋送管路的一體部件，即，它能從構(gòu)造上集成到饋送管路內(nèi)。在此特定的實施例中，電容式傳感器的電極能位于測量容器處或之內(nèi)。在另一變型中，測量容器可完全或部分地集成到液面高度監(jiān)測裝置和/或中斷裝置內(nèi)。如果由于壁區(qū)域的堆疊構(gòu)造而實現(xiàn)具有較小體積和較小空間尺寸、同時具有足夠的測量精度的測量容器，則這例如是可以的。通過將測量容器模塊化地集成到液面高度監(jiān)測裝置和/或中斷裝置內(nèi)，所述部件可以進(jìn)行簡單的電氣連接，因而，使配線費用減到最小。同時，避免配線內(nèi)的弱點，這些弱點可能是故障的源頭。這對暴露于晃動和振動的工具內(nèi)的驅(qū)動系統(tǒng)的使用是有利的。
此外，上述類型的多個測量容器可彼此結(jié)合、與液面高度監(jiān)測裝置和/或與中斷裝置結(jié)合以形成組件。在此，若干測量容器例如可以相繼構(gòu)造，例如構(gòu)造成單個饋送管路的部件。這能夠精確地并且如有可能逐步分析儲料容器的液面高度。替代地或附加地，測量容器能分別連接到例如多個儲料容器的多根饋送管路。這能分析具有如有可能多個不同的可消耗工作介質(zhì)的多個儲料容器的液面高度。對應(yīng)于本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)可用于各種工具。特別是，這種驅(qū)動系統(tǒng)能用于這樣的工具，由于應(yīng)用區(qū)域或周圍環(huán)境，無法容易地仔細(xì)和預(yù)先觀察儲料容器的液面高度。這對于用于土木工程的工具的確如此，例如土壤夯實的夯實機或振動板以及鉆孔錘或沖擊錘。在農(nóng)業(yè)和林業(yè)中也采用能設(shè)有對應(yīng)于本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)的工具，諸如機動鋸、割草機和用于不平的地表面或陡峭地形上的農(nóng)業(yè)機械。在所述工具中，經(jīng)常設(shè)置可逆起動器，因而，在燃料箱運行排空之后將空氣排出化油器或排出燃料管路與較大的勞力投入相關(guān)。在這些和附加的工具中，借助本發(fā)明可防止在經(jīng)常惡劣的工作條件下由于排空儲料容器而一再發(fā)生的功能性的影響和材料破壞。此外，本發(fā)明還能用于其它工具中并能與不同形式的液面高度監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合。
在另一可能的實施例中，如果這種工具附加地裝備有能監(jiān)測和影響工具的狀態(tài)的控制裝置，則該控制裝置與液面高度監(jiān)測裝置和中斷裝置相協(xié)作而能在識別出面臨缺乏可消耗的工作介質(zhì)之后適當(dāng)?shù)卮_定中斷發(fā)動機的時刻。因此，例如在中斷驅(qū)動系統(tǒng)之前，工具能被帶入合適的狀態(tài)，例如安全的狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，例如可存在的安全閥打開，支承件展開，可動部件設(shè)定到不工作位置，工件可取出，且電氣受控的錨定件脫開，因而，工具還能在中斷發(fā)動機之后從使用位置移走。然而，由此引起的較晚的中斷時刻預(yù)示通過液面高度監(jiān)測裝置及時地發(fā)信號告知面臨缺乏工作介質(zhì)，因而，在中斷發(fā)動機之前還可有用于這些措施的足夠時間段。在特定的實施例中，這種驅(qū)動系統(tǒng)可具有用于監(jiān)測和控制由驅(qū)動系統(tǒng)運行的工具的狀態(tài)的控制裝置。如果液面高度監(jiān)測裝置確定液面高度已下降到預(yù)定的液面高度以下時，控制裝置能根據(jù)工具的狀態(tài)來確定由中斷裝置來中斷發(fā)動機的運行的時刻。此外，控制裝置可在所述時刻控制由中斷裝置引起的運行中斷。這樣，可以例如關(guān)于工具的運行狀態(tài)來為切斷選擇預(yù)計為合適的時間。在此特定的實施例的變型中，可以通過控制裝置以如下方式來確定時刻和/或可以如下方式來控制工具在所述時刻，工具預(yù)計處于運行上安全和/或適于維護的狀態(tài)。例如，可以等待這樣的時刻，在該時刻，如上所述，打開可以存在于壓力容器內(nèi)的安全閥，并且可動的、例如振動的部件保持靜止或停止。此外，在切斷之前，工具的狀態(tài)可以如下方式來影響，即，在選定的時刻預(yù)計適于切斷。因此，對于例如在運行過程中被手動引導(dǎo)的工具的支承件可以伸展開，翼片(Klappe)或壓力機可以打開，因而，工件能例如從液力壓力機中移除。此外，工件的電氣受控的錨定(固定)可以脫開，因而，甚至在發(fā)動機中斷之后還能將工件從使用位置移離。在另一特定的實施例中，可以通過控制裝置特別是以如下方式來確定時刻由工具加工的材料和/或由工具加工的工件是可從工件移走的和/或從工件移走。這例如在在切斷階段中硬化的材料或永久地與工件粘結(jié)的材料的情況下是有意義的。因此有意義的是，為了在切斷之前移走材料，打開開口、翼片和/或閥，和/或等待例如通過工具或由操作者彈出或移走材料。例如，從混凝土混合設(shè)備或混凝土泵中及時地移除液態(tài)混凝土可以對于其進(jìn)一步的使用是決定性的，這是因為在混凝土硬化之后，工具不再可使用。在用于監(jiān)測儲料容器的液面高度的方法中，驅(qū)動系統(tǒng)附加地具有用于監(jiān)測和控制通過驅(qū)動系統(tǒng)運行的工具的狀態(tài)。該方法還包括當(dāng)液面高度監(jiān)測裝置確定液面高度已下降到預(yù)定的液面高度以下時，通過控制裝置確定用于中斷發(fā)動機的運行的時刻，該時刻是根據(jù)工具的狀態(tài)來確定的。此外，例如根據(jù)上述說明，該方法還包括在該時刻通過控制裝置來控制運行的中斷。接下來，在示例的基礎(chǔ)上借助附圖
更詳細(xì)地闡釋本發(fā)明的這些和附加特征。圖I示意地示出在充足地存在燃料的情況下具有燃料箱和電容式液面高度傳感器的示例性實施例；圖2示出燃料箱的液面高度過低的、圖I中所示的示例性實施例；
圖3示意地示出在燃料箱內(nèi)的液面高度過低的情況下具有燃料箱和備用燃料箱并具有電容式液面高度傳感器的示例性實施例；圖4示意地示出在燃料箱內(nèi)的液面高度過低的情況下具有燃料箱和備用燃料箱并具有共同監(jiān)測的機械液面高度傳感器的示例性實施例；圖5示意地示出在燃料箱內(nèi)的液面高度過低的情況下并在儲料容器與發(fā)動機之間的饋送管路系統(tǒng)處具有電容式液面高度傳感器的示例性實施例；以及圖6示意地示出具有電容式液面高度傳感器的測量容器的示例性實施例。圖I示出根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元，在該驅(qū)動單元內(nèi)監(jiān)測燃料箱I的液面高度。燃料箱I充足地充填有燃料2。為了測量液面高度，采用具有兩個電極3a和3b的電容式傳感器3，燃料2在兩個電極之間根據(jù)其液面高度起到電介質(zhì)的作用。在圖I中，兩個電極3a和3b之間的間隙完全充填有燃料2，這通過電容式傳感器3來識別。燃料2經(jīng)由饋送管路4供給到內(nèi)燃機的化油器5。因為內(nèi)燃機的運行方式是已知的，所以在此不作更詳細(xì)地描述。在圖I中所示的示例性實施例中，在組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6內(nèi)實施對液面高度的分析。在此，分析電容式傳感器3的信號，并且當(dāng)液面高度降低到預(yù)定的液面高度以下時，阻止驅(qū)動單元的進(jìn)一步點火。為此，阻止將點火脈沖輸送到火花塞7。在圖I中所示的示例性實施例中，通過由磁性點火系統(tǒng)的領(lǐng)域中已知的系統(tǒng)來將電壓供給到液面高度監(jiān)測和中斷裝置6以及火花塞7。為此，緊固到屬于發(fā)動機的曲軸8或由曲軸8轉(zhuǎn)動驅(qū)動的磁體9運動經(jīng)過磁軛10，因而，產(chǎn)生高壓脈沖。組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6從磁軛10汲取能量。為了組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6和電容式傳感器3的操作而供給這種能量。如果在燃料箱I內(nèi)存在充足量的燃料2，則該能量作為用于火花塞7的點火脈沖被進(jìn)一步輸送。圖2描述在燃料箱I內(nèi)的燃料2的液面高度較低的情況下，圖I中所示的本發(fā)明的變型實施例。當(dāng)燃料2的液面高度下降時，空氣在電極3a和3b之間運動，這通過電容式傳感器3及因此通過組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6來識別?，F(xiàn)在，該裝置阻止火花塞7的點火并因此中斷驅(qū)動單元的內(nèi)燃機的運行。在圖2中所示的構(gòu)造中，可看到由于燃料箱I內(nèi)的電極3a和3b的狀況，預(yù)定義用于燃料2的極限液面高度，電容式傳感器3識別出何時液面高度下降到該極限液面高度以下。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)的另一變型實施例。在此，除了燃料箱1，設(shè)置備用燃料箱11，為了發(fā)動機的運行而在該備用燃料箱中儲存燃料儲備12。在備用燃料箱11內(nèi)，液面高度通過第二電容式傳感器13來監(jiān)測。燃料儲備12經(jīng)由備用饋送管路14從備用燃料箱11輸送到化油器5。在此，即使燃料箱I的液面高度過低，但由于在備用燃料箱11內(nèi)仍有充足的燃料備用12，所以仍可以通過組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6對火花塞7進(jìn)行點火。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)的另一可能的實施例，其中，液面高度通過機械浮子系統(tǒng)來監(jiān)測。為此，在燃料箱I內(nèi)設(shè)置浮子系統(tǒng)15，在該浮子系統(tǒng)內(nèi)，燃料2的高度經(jīng)由浮子16的位置來測量。浮子16的較低位置由燃料2的較低液面高度引起。該位置通過檢測器17來識別，該檢測器使用光學(xué)或磁性識別裝置來識別預(yù)定區(qū)域內(nèi)的浮子16的位置，并將該位置發(fā)信號以告知組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6。備用燃料箱11還裝有備用浮子系統(tǒng)19處的備用浮子18，該備用浮子的位置由燃料儲備12的液面高度來決定。備用浮子18的位置也由檢測器17來識別并發(fā)信號以告知組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6。還在圖4中，盡管燃料箱I內(nèi)的液面高度較低，但通過組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置對火花塞7的點火并未被阻止，這是因為備用燃料箱11仍具有充足的燃料儲備12。 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)的另一實施例，其中，不是確定燃料箱I處或內(nèi)的、而是確定燃料箱I到化油器5的饋送管路4的燃料2的液面高度。在此設(shè)置電容式管路傳感器20，該電容式管路傳感器通過饋送管路4內(nèi)的燃料的液面高度來非傳導(dǎo)地進(jìn)行調(diào)節(jié)。還通過至化油器5的備用饋送管路14處的第二電容式管路傳感器21來測量備用燃料箱12的液面高度。在圖5中，電容式管路傳感器20的位置選擇成，直到燃料箱I已經(jīng)完全排空并且饋送管路4開始排空、但在空氣能到達(dá)饋送管路4的水平部段之前才識別出缺乏燃料。為此，電容式管路傳感器20位于饋送管路4的從燃料箱I垂直地引出的第一部段上。在圖5中，首先通過組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6阻止火花塞7的點火，以防止空氣侵入饋送管路4。這樣，實現(xiàn)了當(dāng)燃料箱I排空時，沒有空氣侵入饋送管路4，這些空氣在再次充填燃料箱I時不能自動逸出。同時，緊急起動功能可以使用位于備用燃料箱11內(nèi)的燃料儲備12來重新起動發(fā)動機，以例如在緊急情況下能夠移走由發(fā)動機驅(qū)動的工具。然而，在此必須接受所造成的吸入將致使空氣進(jìn)入饋送管路4。在此，清楚的是在組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6中能實現(xiàn)較復(fù)雜并能按需要來設(shè)計的切斷邏輯。此外，在圖5中，備用饋送管路14的從備用燃料箱11垂直地引出的第一部段上定位的第二電容式管路傳感器21確保保護該備用饋送管路免于空氣的滲透。此外，在圖5中示出信號發(fā)送裝置M，當(dāng)液面高度監(jiān)測裝置6確定燃料箱I內(nèi)和/或備用燃料箱11內(nèi)的液面高度已下降到預(yù)定的液面高度和/或另一預(yù)定的液面高度以下時，通過該信號發(fā)送裝置可以輸出光學(xué)和/或聲音訊息。信號發(fā)送裝置M例如具有聲音信號發(fā)送裝置MA，該聲音信號發(fā)送裝置能形成為擴音器或蜂鳴器，并能對應(yīng)于識別出的液面高度來輸出聲音信號和/或報警信號。此外，設(shè)置呈發(fā)光二極管形式的第一光學(xué)信號發(fā)送裝置M01，該第一光學(xué)信號發(fā)送裝置能通過發(fā)光、閃爍或改變顏色來輸出對應(yīng)于識別出的液面高度的光學(xué)信號和/或報警信號。此外，設(shè)置另一光學(xué)信號發(fā)送裝置M02，其中，能以文本形式輸出關(guān)于液面高度的信號。在示例中，示出備用燃料箱的使用的指示。
圖6示出具有電容式液面高度傳感器的測量容器22的示例性實施例。測量容器22具有在上游，即，沿連接的燃料箱I或備用燃料箱11的方向連接到饋送管路4、14的第一部分的入口 23。此外，測量容器22具有在下游連接到饋送管路4，14的第二部分的出口 24。從燃料箱I或從備用燃料箱11經(jīng)由饋送管路4、14輸送到化油器5的燃料因此能經(jīng)由入口 23輸送到測量容器的內(nèi)腔室25，經(jīng)由該腔室輸送到出口 24，并經(jīng)由饋送管路4、14的第二部分輸送到化油器5。這樣，燃料2、21流經(jīng)測量容器22的內(nèi)腔室25。此外，測量腔室22具有通過電絕緣件26、27彼此電氣分離并緊密地圍繞測量容器22的內(nèi)腔室25的兩個壁區(qū)域El、E2。壁區(qū)域E1、E2由導(dǎo)電材料制成并實施成電容器的電容器板。此外，壁區(qū)域El、E2通過電線(未示出)連接到測量和分析單元(未示出)。壁區(qū)域E1、E2以如下方式沿穿過測量容器的剖面線S彼此折疊成至少兩層，S卩，兩個壁區(qū)域E1、E2的交替層造成在剖面線S的區(qū)域內(nèi)空間交疊。這樣，產(chǎn)生內(nèi)腔室25的成角 度結(jié)構(gòu)，盡管實施成電容器板的壁區(qū)域El、E2的面積較大，但該成角度結(jié)構(gòu)使得可以實現(xiàn)測量容器的較小空間延伸。根據(jù)儲存的燃料2或燃料儲備12，測量容器22可具有可變的液面高度。燃料2或燃料儲備12以及可存在于內(nèi)腔室25內(nèi)的空氣起到壁區(qū)域El、E2之間的電介質(zhì)的作用，并這樣根據(jù)液面高度來調(diào)節(jié)電容器的電容量。因此，測量容器22的液面高度可通過例如使用振蕩電路(未不出)的分析電容量來確定。同時，由于內(nèi)腔室25的成角度構(gòu)造，振動和晃動對內(nèi)腔室的液面高度僅具有微小的作用，從而即便在暴露于較大加速度、晃動和振動的工具中也能夠有穩(wěn)定的測量。測量容器22可以是饋送管路4和/或備用饋送管路14的一體部件。例如，類似于圖5中所示的特定實施例，測量容器22可位于饋送管路4的基本上從燃料箱I垂直地引出的第一部段上，或者在備用饋送管路14的基本上從備用燃料箱11垂直地引出的第一部段上，因而，防止空氣侵入饋送管路4或備用饋送管路14的難以排空的部分內(nèi)。此外，測量容器22可以是組合的液面高度監(jiān)測和中斷裝置6的一體部件，并可以因此是發(fā)動機電子組件的一體部件。這樣，所述裝置的電子互連中的配線費用可減到最少。因為在這種設(shè)計中燃料流經(jīng)發(fā)動機電子組件，所以提供流動通道的合適構(gòu)造，該構(gòu)造例如會需要合適的軟管連接器。
權(quán)利要求
1.驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)具有 -發(fā)動機； -儲料容器(I )，所述儲料容器用于儲存所述發(fā)動機的可消耗工作介質(zhì)(2 );以及 -液面高度監(jiān)測設(shè)備(6)，所述液面高度監(jiān)測設(shè)備用于監(jiān)測所述儲料容器(I)內(nèi)和/或從所述儲料容器(I)到所述發(fā)動機的饋送管路(4)內(nèi)的液面高度； 其特征在于， -中斷設(shè)備(6)，所述中斷設(shè)備用于在所述液面高度監(jiān)測設(shè)備(6)確定所述液面高度下降到預(yù)定的液面高度以下時中斷所述發(fā)動機的運行。
2.如權(quán)利要求I所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機具有用于對發(fā)動機進(jìn)行點火的點火裝置(7)，且所述中斷裝置通過阻止所述發(fā)動機被所述點火裝置點火而致使所述發(fā)動機的運行停止。
3.如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述中斷裝置(6)和/或所述液面高度監(jiān)測設(shè)備(6)完全或部分地集成到所述點火裝置(7)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 控制裝置，所述控制裝置用于監(jiān)測和控制由所述驅(qū)動系統(tǒng)運行的工具的狀態(tài)， 因而，當(dāng)所述液面高度監(jiān)測設(shè)備(6)確定所述液面高度下降到預(yù)定的液面高度以下時，所述控制裝置根據(jù)所述工具的狀態(tài)定義用于中斷所述發(fā)動機運行的時刻，并在所述時刻控制由所述中斷裝置(6)進(jìn)行的運行中斷。
5.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，使用所述控制裝置，能夠確定所述時刻和/或控制所述工具，從而在所述時刻，所述工具預(yù)計處于運行安全的狀態(tài)和/或適于維修的狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述時刻能這樣確定，即，在所述時亥IJ，由所述工具加工的材料和/或由所述工具加工的工件從所述工具移走和/或能夠從所述工具移走。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述液面高度監(jiān)測設(shè)備(6)具有用于監(jiān)測所述液面高度的傳感器(3)，以及 所述傳感器(3)是電容式、光學(xué)、磁性或熱傳感器，所述傳感器位于所述儲料容器(I)處或之內(nèi)或者所述饋送管路(4 )處或之內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(3)是電容式傳感器并具有兩個電極(3a，3b)，所述工作介質(zhì)在所述電極之間根據(jù)所述工作介質(zhì)的液面高度而起到電介質(zhì)的作用。
9.如權(quán)利要求7或8所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(20)位于所述饋送管路(4)上，因而，所述饋送管路(4)具有從所述傳感器(20)的位置到所述儲料容器(I)的連續(xù)斜度。
10.如權(quán)利要求8或9所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 測量容器，所述測量容器具有在上游連接到所述饋送管路的第一部分的入口并具有在下游連接到所述饋送管路的第二部分的出口， 所述電極(3a，3b )位于所述測量容器處或之內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述電極由所述測量容器的彼此電絕緣的兩個壁區(qū)域構(gòu)成，以及 所述壁區(qū)域以彼此交替的方式沿穿過所述測量容器的剖面線折疊成至少兩層。
12.—種具有如權(quán)利要求1-11中任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)的工具。
13.一種用于監(jiān)測儲料容器(I)的液面高度的方法，所述儲料容器用于儲存驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機的可消耗的工作介質(zhì)(2)，所述驅(qū)動系統(tǒng)具有用于監(jiān)測儲料容器(I)內(nèi)和/或從儲料容器(I)到發(fā)動機的饋送管路(4)內(nèi)的液面高度的液面高度監(jiān)測裝置(6)，并具有用于中斷發(fā)動機的運行的中斷裝置(6)，其特征在于， 通過所述液面高度監(jiān)測裝置(6)來分析所述儲料容器(I)的所述液面高度；以及 在所述液面高度監(jiān)測設(shè)備(6)確定液面高度下降到預(yù)定的液面高度以下時中斷所述發(fā)動機的運行。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在確定所述液面高度下降到預(yù)定的液面高度以下和/或另一預(yù)定液面高度以下的基礎(chǔ)上，觸發(fā)一個或多個下述措施 立即中斷所述發(fā)動機的運行； 在確定所述液面高度下降到預(yù)定的液面高度以下和/或另一預(yù)定液面高度以下之后，在預(yù)定的時間段之后中斷所述發(fā)動機的運行； 通過信號發(fā)送裝置(M，MA, MOl, M02)來激活聲音和/或光學(xué)信號。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述驅(qū)動系統(tǒng)具有用于監(jiān)測和控制由所述驅(qū)動系統(tǒng)運行的工具的狀態(tài)的控制裝置，具有 當(dāng)所述液面高度監(jiān)測裝置(6)確定所述液面高度已下降到預(yù)定的液面高度以下時，通過所述控制裝置確定用于中斷所述發(fā)動機的運行的時刻，所述時刻是根據(jù)所述工具的狀態(tài)來確定的；以及 在所述時刻，由所述控制裝置來控制所述運行的中斷。
全文摘要
驅(qū)動系統(tǒng)具有發(fā)動機、用于儲存發(fā)動機的可消耗的工作介質(zhì)(2)的儲料容器(1)、用于監(jiān)測儲料容器(1)內(nèi)和/或從儲料容器(1)到發(fā)動機的饋送管路(4)內(nèi)的液面高度的液面高度監(jiān)測設(shè)備(6)以及用于在面臨缺乏工作介質(zhì)的情況下中斷發(fā)動機的中斷設(shè)備(6)。如果液面高度下降到預(yù)定的液面高度以下，這通過液面監(jiān)測設(shè)備(6)檢測到并報告給中斷設(shè)備(6)，該中斷設(shè)備(6)隨后中斷驅(qū)動系統(tǒng)。如此設(shè)計的驅(qū)動系統(tǒng)適于用在例如土木工程的設(shè)備中，在這些設(shè)備中，由于極端的建筑工地工況而頻繁地發(fā)生燃料箱的排空。
文檔編號G01F23/26GK102947556SQ201180013033
公開日2013年2月27日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者M·斯太芬 申請人:威克紐森產(chǎn)品有限兩合公司