Métodos y sistemas para realizar, monitorizar y analizar múltiples procesos de fluidos de máquina.

Un método para la realización de un proceso de fluido dentro de una máquina que tiene un sistema de fluidos(1901),

que incluye por lo menos dos depósitos (1906, 1920) de diferentes tipos de fluidos, dicho método comprendelas etapas de:

asociar funcionalmente un módulo de control (1100) con dicho sistema de fluidos;

identificar un primer depósito (1906) para el uso en la realización de un proceso de fluido;

a. ajustar la configuración de un sistema de válvulas acoplado funcionalmente a dicho sistema de fluidos(1901) para permitir la realización de un proceso de evacuación de fluidos para dicho depósito (1906);

b. subsiguientemente realizar dicho proceso de evacuación de fluidos para dicho depósito (1906);

c. subsiguientemente ajustar dicha configuración de dicho sistema de válvulas para permitir la realización deun proceso de rellenado de fluido para dicho depósito (1906);

d. subsiguientemente realizar dicho proceso de rellenado de fluidos para dicho depósito (1906); y

subsiguientemente identificar un depósito adicional (1910) y realizar por lo menos dichas etapas (a) y (b), para dichodepósito adicional (1910), en donde dicho primer depósito (1906) incluye un fluido de un tipo que es diferente de untipo de fluido de dicho depósito adicional (1910),

caracterizado por que dicho módulo de control está configurado

secuenciar y fechar las operaciones de fluido, mientras se recopilan, almacenan y/o analizan datospertinentes a las prestaciones y los resultados de tales operaciones de transferencia de fluidos con por lomenos uno de dichos procesos de evacuación de fluidos y de rellenado de fluidos y

recopilar y analizar los datos asociados en relación con el funcionamiento y/o el mantenimiento de lamáquina.

Métodos y sistemas para realizar, monitorizar y analizar múltiples procesos de fluidos de máquina Referencia cruzada con solicitudes relacionadas La presente solicitud es una solicitud de continuación en parte de EE.UU. nº de serie 09/772.604, presentada el 30 de enero de 2001, ahora expedida como patente de EE.UU. nº 6.708.710, que es una solicitud de continuación en parte de EE.UU. nº de serie 09/435.375, presentada el 5 de noviembre de 1999, expedida ahora como patente de EE.UU. nº 6.216.732, que es una solicitud de continuación en parte de EE.UU. nº de serie 08/961.339, presentada el 30 de octubre de 1997, ahora abandonada.

Antecedentes Las máquinas tales como los sistemas de motor diésel de gran capacidad usados en relación con equipos de construcción, equipos de movimiento de tierras, equipos de transporte (p. ej., locomotoras) y similares, a menudo se implementan en condiciones de funcionamiento adversas. Las condiciones de funcionamiento típicas de estos equipos pueden exigir mucho trabajo de mantenimiento, de reparación y de revisión para mantener el equipo y sus componentes, incluidos los sistemas de motor. Como consecuencia de las condiciones de funcionamiento adversas del equipo, ciertos componentes del equipo pueden agotarse mucho antes del final esperado de su vida útil. Este agotamiento de componentes puede ocurrir a pesar de los esfuerzos por asegurar la correcta instalación de componentes y mantenimiento, incluido, por ejemplo, el mantenimiento periódico de los sistemas de lubricación y de suministro de aceite de los equipos. El desgaste amplio y prematuro de los motores diésel de gran capacidad, por ejemplo, puede ser causado por una combinación de factores, incluida la lubricación inadecuada de los componentes antes de la ignición del motor, si no se respetan los programas de mantenimiento prescritos, si no se recopilan ni analizan los datos asociados con el funcionamiento de los equipos, disfunciones del sistema, uso incorrecto de los equipos y otros factores.

Los métodos y sistemas para recopilar y analizar datos son necesarios, por lo tanto, ya que pueden prolongar la vida útil de los componentes de los equipos. El movimiento y la interacción de los componentes en diversos períodos de funcionamiento del equipo pueden afectar al funcionamiento eficaz continuo y a las expectativas de vida útil del sistema de motor. En relación con el funcionamiento y/o el mantenimiento del sistema de motor durante esos períodos, se pueden recopilar y analizar unos datos importantes, tales como temperatura, presión de aceite, tiempo para evacuar un cárter de aceite y los datos históricos relativos a los ciclos anteriores de ignición del motor. Los métodos y sistemas de los equipos convencionales, sin embargo, típicamente no recopilan ni analizan los datos durante las diversas fases de funcionamiento de la máquina para ayudar en el funcionamiento o el mantenimiento de la máquina y de sus componentes.

Además, en el contexto de realizar el mantenimiento de las máquinas, a menudo es necesario realizar múltiples evacuaciones y/o rellenados de recipientes de fluidos. Dichos recipientes de fluidos pueden incluir, por ejemplo y sin limitación, cárteres de aceite, depósitos de fluido de la transmisión, depósitos de combustible, recipientes receptores de deshechos, depósitos de fluido hidráulico y otros como los recipientes asociados al funcionamiento y el mantenimiento de la máquina. En muchas situaciones, esos procesos de evacuación de fluidos y rellenado de fluidos no pueden ser fechados y/u organizados en secuencia para maximizar las prestaciones de mantenimiento de una máquina. Por otra parte, a menudo los datos cruciales para la programación del mantenimiento y la monitorización de asuntos de prestaciones en las máquinas no se recopilan ni se analizan durante las evacuaciones de fluidos, rellenados de fluido o en otras actividades de procesamiento de fluidos.

Muchas máquinas y equipos industriales tienen requisitos de intercambios de fluidos. Ejemplos de estos intercambios de fluidos incluyen el cambio de aceite en los motores o fluido hidráulico en las prensas y equipos de elevación. Existen infinidad de otros ejemplos, pero lo que generalmente es común en estas máquinas o equipos es el hecho de que el orificio de salida está incómodamente situado. Típicamente esto es el resultado de tener que retirar el fluido de un cárter o punto de drenaje que se encuentra en la parte inferior de la máquina para utilizar el flujo por gravedad.

Las tareas de retirada y rellenado de fluidos de la máquina puede ser difícil o llevar mucho tiempo debido a la ubicación usualmente incómoda de los racores necesarios para realizar estas operaciones de fluido. Algunas máquinas, sin embargo, pueden incluir bombas de circulación de fluidos que se instalan y se aplican en ubicaciones que son externas a la máquina. Además, algunos equipos pueden estar provistos de uno o más dispositivos de prelubricación situados interna o externamente que permiten que el aceite o fluido comience la circulación antes de la activación de los equipos primarios o el motor en los que se instala el dispositivo de pre-lubricación. Como ilustración de este tipo de dispositivos existe el dispositivo de pre-lubricación mostrado en la patente de EE.UU. nº 4.502.431, que se incorpora en la presente memoria por referencia, y que típicamente se instala en un motor diésel que se usa en equipos de alimentación eléctrica, camiones y/o maquinaria pesada.

Por otra parte, en ciertos equipos pesados de fuera de carreteras, los depósitos que contienen fluidos pueden contener decenas de litros (galones) de fluido, que puede consumir periodos de tiempo inaceptablemente largos en

el drenaje y rellenado. Por ejemplo, en algunos equipos, un depósito o cárter de aceite de motor puede contener hasta 568 litros (150 galones) de aceite; un cárter de la transmisión puede contener hasta 379 litros (100 galones) de fluido de la transmisión, y un depósito independiente de fluido hidráulico para impulsar las funciones hidráulicas puede contener hasta 1893 litros (500 galones) de fluido hidráulico. Los costes por tiempo de inactividad para las máquinas relativamente grandes y otras piezas de equipo pueden ser substanciales. Por consiguiente, si se puede minimizar el tiempo de inactividad para el mantenimiento de este tipo de máquinas, entonces a menudo se tienen como resultado importantes beneficios económicos. Además, hay numerosos dispositivos y motores comparativamente más pequeños para los que es difícil acceder a los orificios de descarga de fluido y en los que se debe recibir ayuda para la retirada del fluido. Unos ejemplos son los motores marinos y similares. En algunas piezas pequeñas de equipo, el motor debe ser invertido para retirar, por ejemplo, el aceite o cualquier otro fluido. Por ejemplo, véase las patentes de Estados Unidos números 5.526.782, 5.257.678 y 4.977.978.

De este modo, lo que se necesita son mejores métodos y sistemas para realizar funciones de mantenimiento de fluidos, tales como los procesos de evacuación y rellenado de fluidos, por ejemplo, en relación con el funcionamiento y el mantenimiento de la máquina. Lo que también se necesita son mejores métodos y sistemas para la secuenciación y fechado de las operaciones con fluidos, mientras se recopilan, almacenan y/o analizan los datos pertinentes para las prestaciones y los resultados de tales operaciones de transferencia de fluidos.

El documento US-A-5.353.760 describe un método para limpiar aceites lubricantes usados y mezclarlos con combustible diésel en los depósitos en un buque marítimo.

El documento US-A-5.685.396 describe un método para realizar un proceso de fluidos dentro de una máquina que tiene un sistema de fluidos y que comprende un ordenador secuencia y fecha las operaciones con fluidos.

Compendio Los diversos aspectos de la presente invención se establecen en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista en alzado lateral de una realización de un sistema de conducto de único depósito;

La Figura 2 es una vista en planta de la realización mostrada en la Figura 1 que muestra un acoplamiento;

La Figura 3 es una vista en planta de una bomba incluida íntegramente en unos medios de control de flujo;

La Figura 4 es una vista en alzado de la realización mostrada en la Figura 3;

La Figura 5 y 6 son dos vistas de una realización de un acoplamiento para el uso con diversas realizaciones de los

actuales sistemas y métodos;

La Figura 7 es vista esquemática de una realización de un conducto y un acoplamiento para la purga de aceite;

La Figura 8 es una vista esquemática de una realización de un sistema... [Seguir leyendo]

1. Un método para la realización de un proceso de fluido dentro de una máquina que tiene un sistema de fluidos (1901) , que incluye por lo menos dos depósitos (1906, 1920) de diferentes tipos de fluidos, dicho método comprende las etapas de:

asociar funcionalmente un módulo de control (1100) con dicho sistema de fluidos;

identificar un primer depósito (1906) para el uso en la realización de un proceso de fluido;

a. ajustar la configuración de un sistema de válvulas acoplado funcionalmente a dicho sistema de fluidos (1901) para permitir la realización de un proceso de evacuación de fluidos para dicho depósito (1906) ;

b. subsiguientemente realizar dicho proceso de evacuación de fluidos para dicho depósito (1906) ;

c. subsiguientemente ajustar dicha configuración de dicho sistema de válvulas para permitir la realización de un proceso de rellenado de fluido para dicho depósito (1906) ;

d. subsiguientemente realizar dicho proceso de rellenado de fluidos para dicho depósito (1906) ; y

subsiguientemente identificar un depósito adicional (1910) y realizar por lo menos dichas etapas (a) y (b) , para dicho depósito adicional (1910) , en donde dicho primer depósito (1906) incluye un fluido de un tipo que es diferente de un 15 tipo de fluido de dicho depósito adicional (1910) ,

caracterizado por que dicho módulo de control está configurado secuenciar y fechar las operaciones de fluido, mientras se recopilan, almacenan y/o analizan datos pertinentes a las prestaciones y los resultados de tales operaciones de transferencia de fluidos con por lo menos uno de dichos procesos de evacuación de fluidos y de rellenado de fluidos y

recopilar y analizar los datos asociados en relación con el funcionamiento y/o el mantenimiento de la máquina.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además realizar dicho proceso de evacuación de fluidos utilizando por lo menos una válvula multi-posición incluida dentro de dicho sistema de válvulas de dicho sistema de fluido (1901) .

3. El método de la reivindicación 2, en donde dicha válvula multi-posición incluye un conjunto de bloque de unión (1400) .

4. El método de la reivindicación 1, que comprende además realizar dicho proceso de rellenado de fluidos utilizando por lo menos una válvula multi-posición incluida dentro de dicho sistema de válvulas de dicho sistema de fluido (1901) .

5. El método de la reivindicación 4, en donde dicha válvula multi-posición incluye un conjunto de bloque de unión (1400) .

6. El método de la reivindicación 1, que comprende además emplear por lo menos un soporte de evacuación estructurado para promover la comunicación de fluidos con dicho sistema de fluidos (1901) para realizar por lo menos uno de dichos procesos de evacuación de fluidos y de rellenado de fluidos.

7. El método de la reivindicación 1, que comprende además emplear por lo menos una desconexión rápida estructurada para promover la comunicación de fluidos con dicho sistema de fluidos (1901) para realizar por lo menos uno de dichos procesos de evacuación de fluidos y de rellenado de fluidos.

8. El método de la reivindicación 1, en donde dicha etapa para realizar dicho proceso de rellenado de fluido para dicho depósito (1906) incluye además acceder a por lo menos un origen de fluido.

9. El método de la reivindicación 1, en donde dicha etapa para realizar dicho proceso de evacuación de fluido para dicho depósito (1906) incluye además acceder a por lo menos un recipiente (1920) receptor de desechos.

10. El método de la reivindicación 1, en donde dicho sistema de fluidos (1901) incluye además por lo menos un sistema de filtro suplementario.

11. El método de la reivindicación 1, que comprende además facilitar por lo menos uno de dichos procesos de 45 evacuación de fluidos y de rellenado de fluidos mediante el uso de una bomba (1918) .

12. El método de la reivindicación 11, en donde dicha bomba (1918) se instala de forma local con respecto a dicho sistema de fluidos (1901) de dicha máquina.

13. El método de la reivindicación 1, que comprende además utilizar dicho módulo de control (1100) para dicho ajuste de dicha configuración de dicho sistema de válvulas.

14. El método de la reivindicación 1, en donde dicho módulo de control (1100) incluye por lo menos un control

seleccionado del grupo que consiste en un control de máquina, un control de bomba, un control de válvula multi5 posición y un control de soporte de evacuación.

15. El método de la reivindicación 1, en donde dichos datos de tiempo de ciclo de recopilación incluyen recopilar por lo menos un momento de inicio asociado con por lo menos uno de los procesos de fluido para por lo menos uno de los depósitos (1906, 1910) .

16. El método de la reivindicación 1, que comprende además configurar dicho módulo de control (1100) para

realizar por lo menos un proceso de evacuación de fluido de manera secuencial con por lo menos un proceso de rellenado de fluido.

17. El método de la reivindicación 1, que comprende además configurar dicho módulo de control (1100) para recibir datos en por lo menos un medio de almacenamiento de datos de dicho módulo de control (1100) .

18. El método de la reivindicación 1, en donde dicho módulo de control (1100) incluye por lo menos un aporte de

sensor para recibir datos comunicados desde por lo menos un sensor asociado funcionalmente con dicho sistema de fluidos (1901) .

19. El método de la reivindicación 1, que comprende además asociar funcionalmente por lo menos un dispositivo de datos con dicho módulo de control (1100) .

20. El método de la reivindicación 1, que comprende además asociar funcionalmente un módulo interno de datos 20 con dicha máquina.

21. El método de la reivindicación 1, que comprende además purgar un filtro asociado funcionalmente con dicho primer depósito (1906) antes de realizar dicho proceso de evacuación para dicho primer depósito (1906) .

22. El método de la reivindicación 1, que comprende además purgar un filtro asociado funcionalmente con dicho depósito adicional (1910) antes de realizar dicho proceso de evacuación para dicho depósito adicional (1910) .

23. El método de la reivindicación 1, en donde dicha etapa para realizar dicho proceso de rellenado de fluido para dicho depósito (1906) incluye además pre-filtrar la entrega de un fluido para dicho depósito (1906) en asociación con la realización de dicho proceso de rellenado de fluido.