专利名称：具有在面临缺乏工作介质的情况下用于中断运行的设备的驱动系统的制作方法
具有在面临缺乏工作介质的情况下用于中断运行的设备的驱动系统本发明涉及一种如权利要求I前序部分中所述的、监测液面高度的驱动系统以及
一种工具。为了正确地起作用，具有发动机的驱动系统需要诸如燃料的可消耗的工作介质，以驱动内燃机。这种可消耗的工作介质能储存于储料容器内，该储料容器经由馈送管路系统连接到发动机。在使用这种驱动系统的过程中，由于有限的储料容器容积，储料容器(Tankbehalter.)或馈送管路系统会变空。这会导致对驱动系统的材料破坏，且空气会进入馈送管路系统。在内燃机中，简单的液面高度监测系统用于工作介质储料容器，以向系统的操作 者指示液面高度。因此，当面临缺乏工作介质时，可以输出信号以告知运行员这种情况。此夕卜，从油位监测技术中已知这样的装置这些装置在发动机的曲轴箱内缺乏燃油时中断发动机或阻止发动机起动。DE 102004021394B4示出一种具有内燃机的工具，该内燃机具有起动装置、曲轴箱的区域内的储油器、油测量装置以及用于产生油位信息的分析装置，该油测量装置用于识别在储油器内是否存在油。该条油位信息可在起动内燃机之后的一段特定时间内产生。如果在此时间段内识别出曲轴箱内缺油，则通过停止装置来防止对内燃机的点火。然而，在发动机的运行过程中，驱动系统的运行中的损伤不仅会在缺油的情况下发生。因此，当在内燃机内缺少燃料的情况下从燃料箱到发动机的馈送管路系统或所存在的化油器将空气吸入时，会发生功能性的损伤。在此情况下，馈送管路系统和化油器必须在再次起动驱动系统之前首先进行排空。为此，在重新充填储料容器之后，通常必须进行多次起动尝试。本发明是基于如下目的，S卩，提供一种用于具有发动机的工具的驱动系统，该驱动系统在面临缺乏可消耗的工作介质时自动中断发动机，因而，有效地防止从储料容器到发动机的馈送管路系统和发动机本身的排空以及防止空气的侵入。此目的通过如权利要求I所述的驱动系统、权利要求12中所述的工具和权利要求13中所述的方法来实现。在从属权利要求中表示了本发明的进一步改进。驱动系统具有发动机和用于存储发动机的可消耗工作介质的单独的储料容器。此夕卜，存在液面高度监测设备，该液面高度监测设备能够监测储料容器内和/或在储料容器与发动机之间的馈送管路内的液面高度。此外，设置中断设备，借助该中断设备能在液面高度监测设备确定液面高度下降到预定的液面高度以下时中断发动机的运行。根据驱动系统的使用，发动机可以是蒸汽轮机或燃气涡轮或内燃机。内燃机可以是根据两冲程或四冲程设计来运行的柴油发动机或汽油发动机。根据它们的设计，这些发动机需要不同的工作介质。因此，采用诸如润滑剂的非消耗的工作介质，这些工作介质通过润滑发动机的机械可动部件可减少摩擦和磨损，改善力的传递并密封开口。如已述，因为润滑剂的液面高度能使用已知的装置来监测，这种液面监测不是下面实施方式的主题。作为基本的可消耗工作介质，内燃机需要具有高能量密度并进行燃烧以驱动机械系统的燃料。作为燃料，例如可采用汽油或柴油。这种可消耗的工作介质能储存于储料容器内并经由馈送管路系统供给到发动机。因为在此快速排空是常见的，所以会容易地发生储料容器和通向发动机的馈送管路系统的运行排空。除了燃料的单独储存，还已知如在两冲程发动机内采用的储存汽油-油混合物。这种汽油-油混合物可储存在单独的储料容器内。因为这种混合物在发动机运行过程中快速消耗，在此能使用液面高度监测装置来实施液面高度监测，因而，防止由于发动机和馈送管路系统的运行排空而造成的对运行的损伤。在单独润滑的情况下，能相反地从单独的储存箱或从曲轴箱附近的储油器内抽吸油。在此情况下，仅然后储存在单独的储料容器内的燃料被快速消耗，这可通过液面高度监测装置来监测。储油器内的液面高度的监测可使用标准的油位监测装置来实施。
储料容器由用于充填有可消耗的工作介质并具有用于将工作介质供给到发动机、例如到化油器的馈送管路的容器构成。因为工作介质一旦从储料容器导出并输送到发动机就被消耗并且不会被引回到储料容器，所以工作介质箱内包含的工作介质总是未被消耗并能以不变的质量供给到发动机。这与对于油来说是常见的油底壳润滑是不同的，其中，油储存在集成到曲轴箱中的油盘(油底壳)内。在油底壳润滑的情况下，在发动机的运行过程中，被消耗的油流回储油器内，因而，基本上保持油储量，但储存的油的质量随着使用的进行而降低。根据工作介质的类型和工作介质箱的形状，不同的装置用于液面高度监测。为了燃料监测，采用浮子系统，其中，浮子附连在箱内并且从浮子的位置得出液面高度信息。此夕卜，已知有采用标杆或压力开关来进行液面高度测量。液面高度信息的使用根据驱动系统的使用和燃料类型而不同。例如，操作者能被告知由液面高度监测装置识别的液面高度或被告知缺乏工作介质。信息能例如通过信号来报告。灯光信号例如能经由发光二极管来表不，声音信号能例如经由蜂鸣器来发出，和/或信息例如能在显示器中以文本方式表示。显示器能构造成或控制成分析和支持使用者关于所使用的语言的选择。信号发送可根据液面高度呈不同的形式。因此，当高度下降到预定的第一液面高度以下时，该第一液面高度可以较低但还不紧要，可以例如通过较弱和/或连续的光信号、较弱和/或间歇的声音信号和/或对应的例如“燃料储备”的文本信息来进行指示。此时可能还未发生通过中断装置对驱动的中断。然后，操作者可以在适当的时间再次充填储料容器。当高度下降到比第一液面高度低的第二预定液面高度以下时，可通过闪烁的光信号、较强和/或连续的声音信号和/或诸如“低燃油储备一现在请加燃料”的另一文本来输出另一条信息。这使操作者能够采取适当的措施来切断驱动系统，诸如寻找停车位置。此外，当液面高度下降到第三、可能还要低的预定高度时，能通过中断装置来中断发动机的运行，并且能例如通过控制彩色或红色的发光二极管、附加的较响的声音信号和/或通过输出诸如“由于缺油而切断”的对应文本向给操作者输出对应的信号。该信息可在中断期间保持对于操作者可见。在驱动系统的运行期间，通过为此而设的显示装置还可以连续地显示液面高度。
作为对监测储料容器的液面高度的这些可能形式的替代或附加形式，如果一个或多个储料容器内的液面高度降低到预定液面高度以下，中断装置可以提供发动机或驱动系统的中断。当面临缺乏燃料时切断发动机可防止储料容器与发动机之间的馈送管路抽吸空气，或者可防止空气进入设置在内燃机内的化油器。这对于传统的系统是优点，传统的系统在此情况下当重新起动时必须费力地借助多次起动尝试来排空。此外，在驱动装置的运行已开始时、例如在起动发动机之前可识别出储料容器内的较低液面高度。在此情况下，通过中断装置从一开始就能防止发动机的起动。可输出例如呈上述形式的关于液面高度的一条信息。替代地，如果液面高度允许的话，发动机能起动，并在预定的时间段内或只要液面高度允许就能运行。这使操作者可以将驱动系统例如移动
到合适的停车位置或加燃料位置。驱动系统的中断例如可以通过发动机的点火装置上的中断装置的作用来实现。例如，可以防止将点火脉冲引入火花塞。如果内燃机是自点火发动机，诸如柴油发动机，替代地可以通过控制电子阀来防止燃料的供给。通过液面高度监测装置来检测面临缺乏可消耗工作介质能以各种方式通过确定液面高度来进行。因此，可设想液面高度监测装置将面临缺乏工质的情况尽可能晚地报告给中断装置，因而，发动机能尽可能久地运行，并且仅防止缺乏工作介质的严重后果，诸如空气渗透到储料容器与发动机之间的馈送管路内。替代地，可以规定较高的液面高度，因而，通过液面高度监测装置较早地识别到面临缺乏燃料和/或如上所述能报告给操作者。在此情况下，直至切断发动机才过去了较短的时间段，并没有引起损坏或严重影响的缺乏燃料的不利后果。液面高度的定义和直至通过中断装置自动切断的时间段的规定可以在此情况下适当地彼此匹配。如已述，可以预定义由液面高度监测装置报告的多个液面高度。因此，当缺乏工作介质变得明显时，可将早期的信息输出给使用者。如果液面高度进一步下降，可引入紧急措施并且可寻求用于切断的合适的时间点。仅在已到达非常低的液面高度时才可实施通过中断单元的直接切断，而在该非常低的液面高度以下将导致整个驱动系统或运行工具的不利后果。除了这种逐步的反应，可连续地输出储料容器内的当前充填状态并且这些充填状态可对于使用者可见。在这种受控切断的情况下，与发动机的传统运行排空不同，它可以影响切断的时间。因此，如果中断装置设有关于面临缺乏燃料的信息，且用于发动机切断的时间段是预定义的，中断装置可首先启动紧急措施。这种紧急措施可具有例如通过打开可存在的压力阀或确保工具的可动部件处于闲置位置而将驱动系统或由驱动系统运行的工具带入安全状态的目的。此外，为了切断发动机，可以寻求系统的停止是有利的运行状态。例如如果驱动系统用于周期性运行的工具内，诸如挤压设备的压力机，则这是可以的。在此，在切断驱动单元之前，可寻求压力机退回且工件可容易地移除的运行状态。这样，可以避免在工件的不利状态下由于缺乏燃料所弓I起的驱动突然中断。根据待储存的工作介质的类型，可以在驱动系统内存在不同类型的储料容器。因此，如果使用内燃机，则燃料能储存于燃料箱内。如果使用混合润滑，则燃料-油混合物储存于为此而设的储料容器内。此外，使用多个燃料箱是可以的，例如使用主燃料箱和备用燃料箱。可以在对应于本发明设置在驱动系统内并能经受监测的驱动系统内提供所有这些变型和组合。如果驱动系统具有多个储料容器，则存在用于监测液面高度的多种可能性。因此，可以提供用于每个单独的储料容器的单独的液面高度监测装置。液面高度监测装置还可以监测多个储料容器。存在的每个液面高度监测装置可向中断装置提供关于面临缺乏工作介质的信息。因此，当在一个或多个储料容器内存在较低的液面高度时，可实施发动机的切断。由于液面高度监测装置和中断装置的紧密协作，在本发明的变型中，这些装置能完全或部分地集成并能采用通用的部件来实现。可以实现仅液面高度监测装置的传感器系统单独地定位，而液面高度监测装置和中断装置的所有其它部件采用通用的部件来实现。本发明的具有内燃机的变型具有用于在气缸的燃烧室内点燃被压缩的燃料-空 气混合物的点火装置。这可以是磁性点火，间歇式点火或电子控制的点火。在此变型中，中断装置能通过阻止点火装置的进一步点火来中断对发动机的操作。中断装置和点火装置的紧密协作使得可以完全或部分地将两个装置集成到本发明的变型中。液面高度监测装置还可完全或部分地连同点火装置或连同集成的中断和点火装置来实现，因而，所用的部件形成单元并能一起安装到驱动系统内。在本发明的特定实施例中，驱动系统具有用于生产和/或储存电能的装置。这可以是产生能量的磁性点火系统，或可以是能够储存能量的电池点火系统。用于产生能量的发电机也可以集成到驱动系统内。此外，能量的储存和提供可以通过电池或蓄电池来完成。如此提供的能量现在可以用于运行液面高度监测装置和/或中断装置。如果磁性点火系统用于提供能量，不必设置附加的部件。在起动发动机之后，随后的液面高度监测装置和/或中断装置可以首先供给有能量。如果在起动发动机之前已分析了液面高度信息，则还可以附加使用电池或蓄电池。在此情况下，当工作介质中的一个的液面高度不足时，可以从一开始就阻止起动发动机。在另一变型实施例中，设置用于监测储料容器的液面高度的传感器。这种传感器可以位于储料容器处或之内，或者还可以位于从储料容器到发动机的馈送管路处或之内。它能根据各种原理来运行；合适的设计包括电容式、光学、热和/或机械测量设计。可关于驱动系统的应用区域来对测量设计进行选择。因此，假定用于驱动系统或其部件受到加速度的工具中，则储料容器内的液面高度的安全措施采用例如浮子系统的机械系统是不可靠的。这对于例如用于土壤夯实的夯实机或振动板以及钻孔锤或冲击锤来说的确如此。在机动车辆中，特别是在起动阶段中，加速度引起储料容器内的湍流，该湍流使得难以采用传统的浮子系统来确定液面高度。即便驱动系统在不同的空间位置运行，如例如在诸如机动锯或割草机之类的较小工具中的情况下那样，采用浮子系统来进行测量经常也是不可靠的。在这些情况下，电容式、光学、磁性或热测量能够指示储料容器的液面高度。在驱动系统的变型中，液面高度监测装置的传感器基于电容而运行，并具有两个电极，这两个电极以如下方式定位在储料容器处或之内或者馈送管路系统处或之内，即，当液面高度足够时，工作介质位于电容式电极之间并在那里起到电介质的作用。根据液面高度来调节电容器的电容量，并且使用振荡电路来分析此电容量，由此允许推断出储料容器内的液面高度。在本发明的另一变型中，关于在确定地使用驱动系统过程中的较大高度，传感器尽可能深地定位成在储料容器内。这样，可以在中断装置使发动机的运行由于面临缺乏工作介质而停止之前实现驱动装置的较长的运行持续时间和储料容器的基本排空。还可设想将传感器定位在储料容器与发动机之间的馈送管路系统处或之内。在此，必须注意到馈送管路的从传感器位置到达储料容器的部段在驱动系统的预期使用过程中关于高度而具有连续斜度，所述斜度在燃料箱被再次充填时在有排空的情况下使侵入的气泡上升。这样，当储料容器被再次充填，确保侵入储料容器以及从储料容器到发动机的馈送管路的空气与自动逸出的空气一样多。同时，使得发动机的运行时间较长。这种构造适于监测燃料箱或组合的燃料-油箱，因为这样防止馈送管路和/或存在的化油器或替代地喷油系统抽吸空气。否则这些部件必须在重新起动驱动系统之前首先排空，这通常耗费劳力且有许多起动尝试。 在具有电容式传感器的驱动系统的另一特定实施例中，可以提供测量容器。测量容器能通过入口连接到馈送管路上游的第一部分并能通过出口连接到馈送管路下游的第二部分。从储料容器引导到发动机的工作介质在此情况下能经过馈送管路的第一部分和入口而进入测量容器，并经过此测量容器，随后能经过出口和馈送管路的第二部分被引导到发动机，因而，当工作介质从储料容器传导到发动机时，工作介质流经测量容器。在此特定的实施例中，电极能作为单独的部分位于测量容器处或之内，或者可与测量容器形成构造单元。根据测量容器的液面高度来调节电极之间的电容量，从而能够电子分析液面高度。在此特定实施例的变型中，电极中的至少一个可以是围绕测量容器的壁的部件。例如，电极能由测量容器的彼此电绝缘的两个壁区域构成。这样，电极能定位成节约空间并稳定地连接到测量容器。形成电极的壁区域可以沿穿过测量容器的剖面线定位并堆叠成至少两层。换言之，壁区域能这样彼此折叠产生具有空间交叠的电极或两个壁区域的交替层。这样，由电介质分开并彼此相对的电容器表面能扩大，这确保电容器传感器在测量容器的微小空间延伸的情况下的合适的敏感度。此外，在测量容器的这种构造内，通过壁区域的互锁造成延伸超过多角度的区域的较小充填容积。这样，例如，实现电容式传感器对测量容器内的工作介质中湍流的敏感度的缺乏，如果例如工具内的驱动系统暴露于较强的晃动或振动，就会发生这种湍流。在变型中，测量容器可设置为馈送管路的一体部件，即，它能从构造上集成到馈送管路内。在此特定的实施例中，电容式传感器的电极能位于测量容器处或之内。在另一变型中，测量容器可完全或部分地集成到液面高度监测装置和/或中断装置内。如果由于壁区域的堆叠构造而实现具有较小体积和较小空间尺寸、同时具有足够的测量精度的测量容器，则这例如是可以的。通过将测量容器模块化地集成到液面高度监测装置和/或中断装置内，所述部件可以进行简单的电气连接，因而，使配线费用减到最小。同时，避免配线内的弱点，这些弱点可能是故障的源头。这对暴露于晃动和振动的工具内的驱动系统的使用是有利的。
此外，上述类型的多个测量容器可彼此结合、与液面高度监测装置和/或与中断装置结合以形成组件。在此，若干测量容器例如可以相继构造，例如构造成单个馈送管路的部件。这能够精确地并且如有可能逐步分析储料容器的液面高度。替代地或附加地，测量容器能分别连接到例如多个储料容器的多根馈送管路。这能分析具有如有可能多个不同的可消耗工作介质的多个储料容器的液面高度。对应于本发明的驱动系统可用于各种工具。特别是，这种驱动系统能用于这样的工具，由于应用区域或周围环境，无法容易地仔细和预先观察储料容器的液面高度。这对于用于土木工程的工具的确如此，例如土壤夯实的夯实机或振动板以及钻孔锤或冲击锤。在农业和林业中也采用能设有对应于本发明的驱动系统的工具，诸如机动锯、割草机和用于不平的地表面或陡峭地形上的农业机械。在所述工具中，经常设置可逆起动器，因而，在燃料箱运行排空之后将空气排出化油器或排出燃料管路与较大的劳力投入相关。在这些和附加的工具中，借助本发明可防止在经常恶劣的工作条件下由于排空储料容器而一再发生的功能性的影响和材料破坏。此外，本发明还能用于其它工具中并能与不同形式的液面高度监测系统相结合。
在另一可能的实施例中，如果这种工具附加地装备有能监测和影响工具的状态的控制装置，则该控制装置与液面高度监测装置和中断装置相协作而能在识别出面临缺乏可消耗的工作介质之后适当地确定中断发动机的时刻。因此，例如在中断驱动系统之前，工具能被带入合适的状态，例如安全的状态，在这种状态下，例如可存在的安全阀打开，支承件展开，可动部件设定到不工作位置，工件可取出，且电气受控的锚定件脱开，因而，工具还能在中断发动机之后从使用位置移走。然而，由此引起的较晚的中断时刻预示通过液面高度监测装置及时地发信号告知面临缺乏工作介质，因而，在中断发动机之前还可有用于这些措施的足够时间段。在特定的实施例中，这种驱动系统可具有用于监测和控制由驱动系统运行的工具的状态的控制装置。如果液面高度监测装置确定液面高度已下降到预定的液面高度以下时，控制装置能根据工具的状态来确定由中断装置来中断发动机的运行的时刻。此外，控制装置可在所述时刻控制由中断装置引起的运行中断。这样，可以例如关于工具的运行状态来为切断选择预计为合适的时间。在此特定的实施例的变型中，可以通过控制装置以如下方式来确定时刻和/或可以如下方式来控制工具在所述时刻，工具预计处于运行上安全和/或适于维护的状态。例如，可以等待这样的时刻，在该时刻，如上所述，打开可以存在于压力容器内的安全阀，并且可动的、例如振动的部件保持静止或停止。此外，在切断之前，工具的状态可以如下方式来影响，即，在选定的时刻预计适于切断。因此，对于例如在运行过程中被手动引导的工具的支承件可以伸展开，翼片(Klappe)或压力机可以打开，因而，工件能例如从液力压力机中移除。此外，工件的电气受控的锚定(固定)可以脱开，因而，甚至在发动机中断之后还能将工件从使用位置移离。在另一特定的实施例中，可以通过控制装置特别是以如下方式来确定时刻由工具加工的材料和/或由工具加工的工件是可从工件移走的和/或从工件移走。这例如在在切断阶段中硬化的材料或永久地与工件粘结的材料的情况下是有意义的。因此有意义的是，为了在切断之前移走材料，打开开口、翼片和/或阀，和/或等待例如通过工具或由操作者弹出或移走材料。例如，从混凝土混合设备或混凝土泵中及时地移除液态混凝土可以对于其进一步的使用是决定性的，这是因为在混凝土硬化之后，工具不再可使用。在用于监测储料容器的液面高度的方法中，驱动系统附加地具有用于监测和控制通过驱动系统运行的工具的状态。该方法还包括当液面高度监测装置确定液面高度已下降到预定的液面高度以下时，通过控制装置确定用于中断发动机的运行的时刻，该时刻是根据工具的状态来确定的。此外，例如根据上述说明，该方法还包括在该时刻通过控制装置来控制运行的中断。接下来，在示例的基础上借助附图
更详细地阐释本发明的这些和附加特征。图I示意地示出在充足地存在燃料的情况下具有燃料箱和电容式液面高度传感器的示例性实施例；图2示出燃料箱的液面高度过低的、图I中所示的示例性实施例；
图3示意地示出在燃料箱内的液面高度过低的情况下具有燃料箱和备用燃料箱并具有电容式液面高度传感器的示例性实施例；图4示意地示出在燃料箱内的液面高度过低的情况下具有燃料箱和备用燃料箱并具有共同监测的机械液面高度传感器的示例性实施例；图5示意地示出在燃料箱内的液面高度过低的情况下并在储料容器与发动机之间的馈送管路系统处具有电容式液面高度传感器的示例性实施例；以及图6示意地示出具有电容式液面高度传感器的测量容器的示例性实施例。图I示出根据本发明的驱动单元，在该驱动单元内监测燃料箱I的液面高度。燃料箱I充足地充填有燃料2。为了测量液面高度，采用具有两个电极3a和3b的电容式传感器3，燃料2在两个电极之间根据其液面高度起到电介质的作用。在图I中，两个电极3a和3b之间的间隙完全充填有燃料2，这通过电容式传感器3来识别。燃料2经由馈送管路4供给到内燃机的化油器5。因为内燃机的运行方式是已知的，所以在此不作更详细地描述。在图I中所示的示例性实施例中，在组合的液面高度监测和中断装置6内实施对液面高度的分析。在此，分析电容式传感器3的信号，并且当液面高度降低到预定的液面高度以下时，阻止驱动单元的进一步点火。为此，阻止将点火脉冲输送到火花塞7。在图I中所示的示例性实施例中，通过由磁性点火系统的领域中已知的系统来将电压供给到液面高度监测和中断装置6以及火花塞7。为此，紧固到属于发动机的曲轴8或由曲轴8转动驱动的磁体9运动经过磁轭10，因而，产生高压脉冲。组合的液面高度监测和中断装置6从磁轭10汲取能量。为了组合的液面高度监测和中断装置6和电容式传感器3的操作而供给这种能量。如果在燃料箱I内存在充足量的燃料2，则该能量作为用于火花塞7的点火脉冲被进一步输送。图2描述在燃料箱I内的燃料2的液面高度较低的情况下，图I中所示的本发明的变型实施例。当燃料2的液面高度下降时，空气在电极3a和3b之间运动，这通过电容式传感器3及因此通过组合的液面高度监测和中断装置6来识别。现在，该装置阻止火花塞7的点火并因此中断驱动单元的内燃机的运行。在图2中所示的构造中，可看到由于燃料箱I内的电极3a和3b的状况，预定义用于燃料2的极限液面高度，电容式传感器3识别出何时液面高度下降到该极限液面高度以下。图3示出根据本发明的驱动系统的另一变型实施例。在此，除了燃料箱1，设置备用燃料箱11，为了发动机的运行而在该备用燃料箱中储存燃料储备12。在备用燃料箱11内，液面高度通过第二电容式传感器13来监测。燃料储备12经由备用馈送管路14从备用燃料箱11输送到化油器5。在此，即使燃料箱I的液面高度过低，但由于在备用燃料箱11内仍有充足的燃料备用12，所以仍可以通过组合的液面高度监测和中断装置6对火花塞7进行点火。图4示出根据本发明的驱动系统的另一可能的实施例，其中，液面高度通过机械浮子系统来监测。为此，在燃料箱I内设置浮子系统15，在该浮子系统内，燃料2的高度经由浮子16的位置来测量。浮子16的较低位置由燃料2的较低液面高度引起。该位置通过检测器17来识别，该检测器使用光学或磁性识别装置来识别预定区域内的浮子16的位置，并将该位置发信号以告知组合的液面高度监测和中断装置6。备用燃料箱11还装有备用浮子系统19处的备用浮子18，该备用浮子的位置由燃料储备12的液面高度来决定。备用浮子18的位置也由检测器17来识别并发信号以告知组合的液面高度监测和中断装置6。还在图4中，尽管燃料箱I内的液面高度较低，但通过组合的液面高度监测和中断装置对火花塞7的点火并未被阻止，这是因为备用燃料箱11仍具有充足的燃料储备12。 图5示出根据本发明的驱动系统的另一实施例，其中，不是确定燃料箱I处或内的、而是确定燃料箱I到化油器5的馈送管路4的燃料2的液面高度。在此设置电容式管路传感器20，该电容式管路传感器通过馈送管路4内的燃料的液面高度来非传导地进行调节。还通过至化油器5的备用馈送管路14处的第二电容式管路传感器21来测量备用燃料箱12的液面高度。在图5中，电容式管路传感器20的位置选择成，直到燃料箱I已经完全排空并且馈送管路4开始排空、但在空气能到达馈送管路4的水平部段之前才识别出缺乏燃料。为此，电容式管路传感器20位于馈送管路4的从燃料箱I垂直地引出的第一部段上。在图5中，首先通过组合的液面高度监测和中断装置6阻止火花塞7的点火，以防止空气侵入馈送管路4。这样，实现了当燃料箱I排空时，没有空气侵入馈送管路4，这些空气在再次充填燃料箱I时不能自动逸出。同时，紧急起动功能可以使用位于备用燃料箱11内的燃料储备12来重新起动发动机，以例如在紧急情况下能够移走由发动机驱动的工具。然而，在此必须接受所造成的吸入将致使空气进入馈送管路4。在此，清楚的是在组合的液面高度监测和中断装置6中能实现较复杂并能按需要来设计的切断逻辑。此外，在图5中，备用馈送管路14的从备用燃料箱11垂直地引出的第一部段上定位的第二电容式管路传感器21确保保护该备用馈送管路免于空气的渗透。此外，在图5中示出信号发送装置M，当液面高度监测装置6确定燃料箱I内和/或备用燃料箱11内的液面高度已下降到预定的液面高度和/或另一预定的液面高度以下时，通过该信号发送装置可以输出光学和/或声音讯息。信号发送装置M例如具有声音信号发送装置MA，该声音信号发送装置能形成为扩音器或蜂鸣器，并能对应于识别出的液面高度来输出声音信号和/或报警信号。此外，设置呈发光二极管形式的第一光学信号发送装置M01，该第一光学信号发送装置能通过发光、闪烁或改变颜色来输出对应于识别出的液面高度的光学信号和/或报警信号。此外，设置另一光学信号发送装置M02，其中，能以文本形式输出关于液面高度的信号。在示例中，示出备用燃料箱的使用的指示。
图6示出具有电容式液面高度传感器的测量容器22的示例性实施例。测量容器22具有在上游，即，沿连接的燃料箱I或备用燃料箱11的方向连接到馈送管路4、14的第一部分的入口 23。此外，测量容器22具有在下游连接到馈送管路4，14的第二部分的出口 24。从燃料箱I或从备用燃料箱11经由馈送管路4、14输送到化油器5的燃料因此能经由入口 23输送到测量容器的内腔室25，经由该腔室输送到出口 24，并经由馈送管路4、14的第二部分输送到化油器5。这样，燃料2、21流经测量容器22的内腔室25。此外，测量腔室22具有通过电绝缘件26、27彼此电气分离并紧密地围绕测量容器22的内腔室25的两个壁区域El、E2。壁区域E1、E2由导电材料制成并实施成电容器的电容器板。此外，壁区域El、E2通过电线(未示出)连接到测量和分析单元(未示出)。壁区域E1、E2以如下方式沿穿过测量容器的剖面线S彼此折叠成至少两层，S卩，两个壁区域E1、E2的交替层造成在剖面线S的区域内空间交叠。这样，产生内腔室25的成角 度结构，尽管实施成电容器板的壁区域El、E2的面积较大，但该成角度结构使得可以实现测量容器的较小空间延伸。根据储存的燃料2或燃料储备12，测量容器22可具有可变的液面高度。燃料2或燃料储备12以及可存在于内腔室25内的空气起到壁区域El、E2之间的电介质的作用，并这样根据液面高度来调节电容器的电容量。因此，测量容器22的液面高度可通过例如使用振荡电路(未不出)的分析电容量来确定。同时，由于内腔室25的成角度构造，振动和晃动对内腔室的液面高度仅具有微小的作用，从而即便在暴露于较大加速度、晃动和振动的工具中也能够有稳定的测量。测量容器22可以是馈送管路4和/或备用馈送管路14的一体部件。例如，类似于图5中所示的特定实施例，测量容器22可位于馈送管路4的基本上从燃料箱I垂直地引出的第一部段上，或者在备用馈送管路14的基本上从备用燃料箱11垂直地引出的第一部段上，因而，防止空气侵入馈送管路4或备用馈送管路14的难以排空的部分内。此外，测量容器22可以是组合的液面高度监测和中断装置6的一体部件，并可以因此是发动机电子组件的一体部件。这样，所述装置的电子互连中的配线费用可减到最少。因为在这种设计中燃料流经发动机电子组件，所以提供流动通道的合适构造，该构造例如会需要合适的软管连接器。
权利要求
1.驱动系统，所述驱动系统具有 -发动机； -储料容器(I )，所述储料容器用于储存所述发动机的可消耗工作介质(2 );以及 -液面高度监测设备(6)，所述液面高度监测设备用于监测所述储料容器(I)内和/或从所述储料容器(I)到所述发动机的馈送管路(4)内的液面高度； 其特征在于， -中断设备(6)，所述中断设备用于在所述液面高度监测设备(6)确定所述液面高度下降到预定的液面高度以下时中断所述发动机的运行。
2.如权利要求I所述的驱动系统，其特征在于，所述发动机具有用于对发动机进行点火的点火装置(7)，且所述中断装置通过阻止所述发动机被所述点火装置点火而致使所述发动机的运行停止。
3.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述中断装置(6)和/或所述液面高度监测设备(6)完全或部分地集成到所述点火装置(7)内。
4.如权利要求I至3中任一项所述的驱动系统，其特征在于， 控制装置，所述控制装置用于监测和控制由所述驱动系统运行的工具的状态， 因而，当所述液面高度监测设备(6)确定所述液面高度下降到预定的液面高度以下时，所述控制装置根据所述工具的状态定义用于中断所述发动机运行的时刻，并在所述时刻控制由所述中断装置(6)进行的运行中断。
5.如权利要求4所述的驱动系统，其特征在于，使用所述控制装置，能够确定所述时刻和/或控制所述工具，从而在所述时刻，所述工具预计处于运行安全的状态和/或适于维修的状态。
6.如权利要求4或5所述的驱动系统，其特征在于，所述时刻能这样确定，即，在所述时亥IJ，由所述工具加工的材料和/或由所述工具加工的工件从所述工具移走和/或能够从所述工具移走。
7.如前述权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述液面高度监测设备(6)具有用于监测所述液面高度的传感器(3)，以及 所述传感器(3)是电容式、光学、磁性或热传感器，所述传感器位于所述储料容器(I)处或之内或者所述馈送管路(4 )处或之内。
8.如权利要求7所述的驱动系统，其特征在于，所述传感器(3)是电容式传感器并具有两个电极(3a，3b)，所述工作介质在所述电极之间根据所述工作介质的液面高度而起到电介质的作用。
9.如权利要求7或8所述的驱动系统，其特征在于，所述传感器(20)位于所述馈送管路(4)上，因而，所述馈送管路(4)具有从所述传感器(20)的位置到所述储料容器(I)的连续斜度。
10.如权利要求8或9所述的驱动系统，其特征在于， 测量容器，所述测量容器具有在上游连接到所述馈送管路的第一部分的入口并具有在下游连接到所述馈送管路的第二部分的出口， 所述电极(3a，3b )位于所述测量容器处或之内。
11.如权利要求10所述的驱动系统，其特征在于，所述电极由所述测量容器的彼此电绝缘的两个壁区域构成，以及 所述壁区域以彼此交替的方式沿穿过所述测量容器的剖面线折叠成至少两层。
12.—种具有如权利要求1-11中任一项所述的驱动系统的工具。
13.一种用于监测储料容器(I)的液面高度的方法，所述储料容器用于储存驱动系统的发动机的可消耗的工作介质(2)，所述驱动系统具有用于监测储料容器(I)内和/或从储料容器(I)到发动机的馈送管路(4)内的液面高度的液面高度监测装置(6)，并具有用于中断发动机的运行的中断装置(6)，其特征在于， 通过所述液面高度监测装置(6)来分析所述储料容器(I)的所述液面高度；以及 在所述液面高度监测设备(6)确定液面高度下降到预定的液面高度以下时中断所述发动机的运行。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在确定所述液面高度下降到预定的液面高度以下和/或另一预定液面高度以下的基础上，触发一个或多个下述措施 立即中断所述发动机的运行； 在确定所述液面高度下降到预定的液面高度以下和/或另一预定液面高度以下之后，在预定的时间段之后中断所述发动机的运行； 通过信号发送装置(M，MA, MOl, M02)来激活声音和/或光学信号。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述驱动系统具有用于监测和控制由所述驱动系统运行的工具的状态的控制装置，具有 当所述液面高度监测装置(6)确定所述液面高度已下降到预定的液面高度以下时，通过所述控制装置确定用于中断所述发动机的运行的时刻，所述时刻是根据所述工具的状态来确定的；以及 在所述时刻，由所述控制装置来控制所述运行的中断。
全文摘要
驱动系统具有发动机、用于储存发动机的可消耗的工作介质(2)的储料容器(1)、用于监测储料容器(1)内和/或从储料容器(1)到发动机的馈送管路(4)内的液面高度的液面高度监测设备(6)以及用于在面临缺乏工作介质的情况下中断发动机的中断设备(6)。如果液面高度下降到预定的液面高度以下，这通过液面监测设备(6)检测到并报告给中断设备(6)，该中断设备(6)随后中断驱动系统。如此设计的驱动系统适于用在例如土木工程的设备中，在这些设备中，由于极端的建筑工地工况而频繁地发生燃料箱的排空。
文档编号G01F23/26GK102947556SQ201180013033
公开日2013年2月27日 申请日期2011年3月7日 优先权日2010年3月9日
发明者M·斯太芬 申请人:威克纽森产品有限两合公司