Vorrichtung zur Regelung des Flüssigkeitsstandes in einem Entnahmebehälter Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Flüssigkeitsstandes in einem Entnahmebehälter, bei spielsweise des Ölstandes in der Ölwanne für Verbren nungsmotoren, und zwar insbesondere einer solchen Vor richtung, bei der selbsttätig die entnommene Flüssigkeits menge aus einem Vorratsbehälter mit höher gelegenem Flüssigkeitsp,- gei über ein zwischen dem Entnahmeb:hälter und dem Vorratsbehälter angeordnetes Fallrohr durch die Wirkung des statischen Drucks in dem Fallrohr ersetzt wird.
Es ist bekannt, den Flüssigkeitsstand in einem Gefäss dadurch zu regeln, dass man die Flüssigkeit in diesem Gefäss aus einem Vorratsbehälter ergänzt, sobald der Flüs sigkeitsstand unter ein gewisses Niveau sinkt. Solche Vor richtungen sind beispielsweise bereits üblich, um den Öl stand in der Ölwanne von Verbrennungsmotoren selbsttätig zu ergänzen, ohne den Ölstand erst mit Hilfe eines geeichten Stabes prüfen zu müssen, um alsdann die fehlende Flüssig keitsmenge von Hand nachzufüllen. In diesem Falle müssen die Vorratsbehälter, die beispielsweise aus einem transpa renten Kunststoff bestehen können, nach aussen hermetisch verschlossen sein und sind mit einer Leitung versehen, de ren offenes Ende bis zum Flüssigkeitsniveau reicht.
Sinkt das Flüssigkeitsniveau ab, so dringt Luft durch die Leitung in den Vorratsbehälter und eine entsprechende Menge Flüssigkeit fliesst in den Flüssigkeitsbehälter ab, bis das Flüssigkeitsniveau wieder an die Öffnung der Leitung her anreicht. Diese bisher bekannten Vorrichtungen zeigen meh rere Nachteile, die häufig ihr einwandfreies Arbeiten in Frage stellen.
Zunächst ist es notwendig, das Gefäss gegen die Aussenluft hermetisch abzuschliessen. Ausserdem neigen die aus elastischem Kunststoff bestehenden Gefässe dazu, sich unter dem Einfluss des durch die Flüssigkeitssäule in der Leitung erzeugten Unterdrucks zu verformen, d, h. nach innen zu wölben, wenn sie nicht aus besonders stabilem Material oder in profilierter Ausbildung hergestellt sind oder nur einen geringen Rauminhalt aufweisen.
Ein weiterer Nachteil einer solchen Nachfüllvorrichtung besteht darin, dass der Inhalt des Vorratsbehälters über die Leitung mit der zu ergänzenden Flüssigkeit, etwa dem Öl in der Ölwanne eines Verbrennungsmotors, dauernd in Ver bindung steht, so dass infolge der Diffusion die diese Flüssigkeit verschmutzenden Schwebestoffe auch in den Vor ratsbehälter eindringen und dessen Inhalt mit der Zeit den gleichen Verschmutzungsgrad annimmt, wie die zu ergän zende Flüssigkeit; die nachgefüllte Flüssigkeit bringt also keine Verbzsserung der ergänzten Flüssigkeit mehr;
so wird z.<B>B.</B> das in die Ölwanne nachgelieferte Öl nicht in Form von Frischöl nachgeführt, sondern weist den gleichen Ver schmutzungsgrad auf wie das Öl in der Ölwanne. Ausser- dem zeigen die Vorrichtungen dieser Art den Nachteil, dass sie in ihrer Arbeitsweise temperatur- und luftdruck- abhängig sind.
Aufgabe der im folgenden beschriebenen Erfindung ist es nun, diese Nachteile zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird gemäss der Erfindung eine Vorrichtung zur Regelung des Flüssigkeitsstandes in einem Entnahmebehälter, bei der die entnommene Flüssigkeitsmenge aus einem Vorrats behälter mit höher gelegenem Flüssigkeitspegel über ein zwischen dem Entnahmebehälter und dem Vorratsbehälter angeordnetes Fallrohr selbsttätig ersetzt wird, sobald der Nachfüllvorgang durch die Wirkung des statischen Drucks in dem Fallrohr ausgelöst wird, derart ausgebildet, dass an dem Fallrohr ein auf den Druck in dem Fallrohr anspre chendes Bauteil vorgesehen ist,
das mit einem den Zufluss aus dem Vorratsbehälter steuernden Ventil verbunden ist.
Es ist hierbei grundsätzlich gleichgültig, ob das Öffnen des Ventils durch eine Erhöhung oder durch ein Sinken des statischen Flüssigkeitsdruckes bewirkt wird. Dabei wird vorzugsweise sowohl das Öffnen als auch das Schliessen des Ventils bei statischen Drücken bewirkt, die unterhalb des Atmosphärendruckes liegen. Durch dieses Ventil wird der Inhalt des Vorratsbehälters von der zu ergänzenden Flüssigkeit, etwa dem Ö1 in einer Ulwanne, vollkommen abgeschlossen, so dass eine Ver schmutzung durch Diffusion der schwebenden Verschmut zungsteilchen nicht stattfinden kann. Die nachgefüllte Flüs sigkeit ist also stets rein.
Zudem besteht nunmehr die Mög lichkeit, den Vorratsbehälter unter Atmosphärendruck zu halten, so dass weder eine Verformung durch Unterdruck zu befürchten ist, noch ein hermetischer Verschluss gegen die Aussenluft notwendig wird. Gleichzeitig wird hierdurch eine völlige Unabhängigkeit von Temperatur und Luftdruck erzielt. Es ergibt sich zudem der Vorteil, dass die Flüssig keitsmenge im Vorratsbehälter entweder durch eine in den Vorratsbehälter eingebaute hydromechanische oder elektri sche Kontroll- und Alarmanlage an sich bekannter Art so überwacht werden kann, dass stets ein rechtzeitiges Nach füllen des Flüssigkeitsvorrats gewährleistet ist.
Im folgenden sollen anhand der beigefügten Zeich nungen verschiedene Ausführungsbeispiele für ein Gerät gemäss der Erfindung dargestellt und beschrieben werden, aus denen noch weitere Einzelheiten für die Durchführung des Erfindungsgedankens hervorgehen werden. Ein Teil der Figuren zeigt dabei eine rein schematische Darstellung, ohne auf technische Einzelheiten näher einzugehen.
Im einzelnen zeigt: Fig. 1 eine Vorrichtung, bei der das Fallrohr unter Un terdruck steht und das Ventil öffnet, sobald der Druck unter ein gewisses Mass sinkt, und schliesst, sobald der Druck über ein gewisses Mass steigt; in Fig. 2 ist eine Vorrichtung dargestellt. die nach dem umgekehrten Prinzip arbeitet, d. h. bei der das Ventil bei höherem Druck geöffnet und bei niedrigerem Druck ge schlossen wird; auch in diesem Falle steht das Fallrohr dauernd unter Unterdruck; Fig.3 zeigt das untere Ende des Fallrohres gemäss Fig. 2;
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung des unteren Endes des Fallrohres; in Fig.5 ist die in den zuvor gezeigten Beispielen aus einem Faltenbalg bestehende Druckmembrane durch einen Schwimmkörper ersetzt;
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die praktische Ausführung einer Vorrichtung gemäss der Erfindung, wobei ein nach dem Prinzip gemäss Fig. 2 arbeitendes Element in Reihe mit einem nach dem Prinzip gemäss Fig. 5 arbeitenden Element angeordnet ist; in Fig. 7 ist eine Variante des entsprechend dem Prinzip der Fig. 2 arbeitenden Bauteiles der Fig. 6 dargestellt;
Fig. 8 zeigt eine andere Lösung für den entsprechend dem Prinzip der Fig. 5 arbeitenden Bauteil in Fig. 6; in Fig. 9 ist eine Ausführung dargestellt, bei der ein Zwi- schengefäss und die Membrankammer zu einem Bauteil vereinigt sind; und Fig. 9a bis 9f stellen verschiedene Querschnitte für das Fallrohr dar.
In Fig. 1 ist der Vorratsbehälter 1 mit der nachzu füllenden Flüssigkeit 2 gefüllt. Der Nachfüllstutzen 3 dieses Behälters ist durch eine Kappe 4 verschlossen. die über eine Öffnung 5 mit der Aussenluft in Verbindung steht. De Behälter 1, der beispielsweise aus Plastik geblasen sein kann, hat an seinem unteren Ende einen Ansatz 6, der durch eine nachträglich eingesetzte dicht anliegende Wand 7 vollkom men vom oberen Teil des Behälters getrennt ist. Aus dem Ansatz 6 tritt an seinem oberen Ende das zu dem in der Zeichnung nicht dargestellten Entnahmegefäss führende Fallrohr in Form der nach unten führenden Rohrleitung 8 aus, deren unteres Ende 8a in die Flüssigkeit 12 eintaucht, deren Niveau geregelt werden soll.
Unterhalb der Austritts öffnung der Leitung 8 setzt sich der Ansatz 6 in Form einer als Faltenbalg ausgebildeten Membrane 9 fort. An der unteren Abschlussfläche dieser Membrane 9 ist ein Ventil 10 befestigt, das auf einer als Ventilsitz ausgebil deten Öffnung 1 1 der Zwischenwand 7 sitzt.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Solange die Flüssigkeit. deren Niveau geregelt erden soll, ein Normalniveau o-o aufweist, herrscht in dem Bale ein gewisser Unterdruck, der durch die Flüssigkeitssäule h bedingt ist. Dieser Unterdruck genügt nicht, das Ventil 1(. zu öffnen. Erst wenn das Niveau der zu kontrollierender Flüssigkeit 12 unter ein bestimmtes Niveau x-x gesunken ist wird durch die nunmehrige Höhe H der Flüssigkeitssäule in der Rohrleitung 8 der Druck im Balg 9 so nieder, dass sich der Balg entsprechend weit zusammenzieht, um das Ventil 10 zu öffnen.
Aus dem unter normalem Atmosphärendruck stehenden Vorratsbehälter 1 strömt nunmehr soviel Flüssig keit nach, bis das Niveau o-o der zu ergänzenden Flüssig keit 12 wieder erreicht wird und das Ventil durch den nunmehr im Balg 9 herrschenden der Flüssigkeitssäule h entsprechenden Druck wieder geschlossen wird. Beim Arbei ten dieser Vorrichtung. ebenso wie bei dem im folgenden beschriebenen, kann die Federkraft des Faltenbalges, soweit ein solch:r Verwendung findet, unmittelbar herangezogen werden.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform des Erfin dungsgedankens dargestellt. Die Auswirkung der Druckver hältnisse ist hier umgekehrt. Auch hier ist in dem Vor ratsbehälter 1 die nachzufüllende Flüssigkeit 2 enthalten. Der Nachfüllstutzen 3 des Behälters ist durch die Kappe 4 geschlossen und steht über die öffnung 5 mit der Aussenluft in Verbindung. Am unteren Teil des Behälters 1 ist ein als Zwischengefäss 20 dienendes Ansatzteil 16 vorgesehen, des sen untere Wand 15 mit einer als Ventilsitz ausgebildeten Öffnung 14 versehen ist.
Von dem Vorratsbehälter 1 ist dieser Ansatz 16 durch eine Wand 17 getrennt, die einerseits mit einem durch den Behälter 1 nach oben führenden und mit der Aussenluft in Verbindung stehenden Rohr 18 ver sehen ist; in dem Rohr 18 ist ein Kugelventil 23 vorgesehen. das so ausgebildet ist, dass durch das Rohr 18 zwar die im Gefäss befindliche Luft nach aussen entweichen, jedoch keine Luft von aussen in das Gefäss 20 eindringen kann.
Andererseits befinden sich in der Zwischenwand<B>17</B> kleine Öffnungen 19, durch die das durch das Ansatzstück 16 gebildete Zwischengefäss 20 mit dem Behälter I in Ver bindung steht, so dass die Flüssigkeit 2 durch diese öff- nungen 19 in den Raum 20 eindringen und diesen füllen kann. Auf den unteren Teil des Ansatzes 16 ist eine als Fal tenbalg ausgebildete Membrane 21 geschoben und in ge eigneter Weise an dem Ansatz 16 befestigt. An dem Boden teil des Balges 21 ist das Ventil 22 angebracht. das von unten her auf der als Ventilsitz ausgebildeten Öffnung 14 der Wand 15 aufsitzt.
Oberhalb des Balges 21 befindet@#ich die Austrittsöffnung der nach unten führenden Leitung 8, deren unteres Ende 8a in die Flüssigkeit 12 eintaucht. Das untere Ende 8a des Rohres 8 ist geschlossen und mit einer Anzahl seitlicher Öffnungen 86 versehen, deren Gesamt öffnung mindestens dem Querschnitt des Rohres 8 ent spricht und wesentlich grösser ist. als der Gesamtquer schnitt der Öffnungen 19 in der Zwischenwand 17. In Fie. 3 ist das untere Ende des Rohres 8 in vergrössertem Mass- stab dargestellt.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: In der Rohrleitung 8 steht eine Flüssigkeitssäule bis zum Niveau a-a. Der durch die Flüssigkeitssäule ausgeübte Sog hat die Tendenz, den Balg 21 gegen seine elastische Kraft zusammenzuziehen, so dass das Ventil 22 nach oben ge drückt wird und das Zwischengefäss 20 geschlossen hält. Wenn nun das Niveau der zu überwachenden Flüssigkeit 12 um einen geringen Betrag sinkt, dringt Luft durch die Öffnung 8b in die Leitung 8 ein, während zugleich ein ent sprechender Teil der in der Rohrleitung 8 befindlichen Flüssigkeit nach unten austritt.
Sobald die ausgetretene Flüssigkeit genügt, um das Niveau der Flüssigk-üit 12 über den oberen Rand der Öffnungen 8b zu heben, wird dieser Vorgang unterbrochen; er wiederholt sich, wenn das Niveau der Flüssigkeit 12 erneut die Öffnungen 8b freigibt. Dabei dringt immer mehr Luft in das Rohr 8 und den Raum 24 des Balges 21 ein, während durch das Absinken des Flüssig keitsspiegels im Rohr 8 der Druck im Raum 24 gleichzeitig steigt.
Dieser soeben beschriebene Nachfüllvorgang wiederholt sich solange, bis der Flüssigkeitsspiegel im Rohr 8 das Ni veau b-b erreicht. In diesem Augenblick ist der Druck im Raum 24. bzw. im Balg 21 soweit gestiegen, dass sich seine untere Fläche auf Grund der elastischen Kraft des Balges soweit nach unten bewegt, dass das Ventil 22 die Öffnung 14 freigibt. Der Inhalt des Gefässes 20 strömt durch die verhältnismässig grosse Ventilöffnung rasch in die Leitung 8 nach unten. wodurch das Niveau der Flüssigkeit in der Lei tung 8 steigt.
Die Querschnitte der Öffnungen 19 in der Zwischenwand 17 sind so klein gewählt. dass die Flüssigkeit 2 aus dem Behälter 1 nur sehr langsam in das Zwischenge- fäss 20 nachfliessen kann, wobei die durch das Ausfliessen der Flüssigkeit in das Gefäss 20 eingedrungene Luft durch das Kugelventil 23 und die Steigleitung 18 nach aussen ab geleitet wird.
Der Vorgang wiederholt sich gegebenenfalls solange, bis der Flüssigkeitsspiegel im Rohr 8 das Niveau a-a erreicht. worauf der durch den Sog d r Flüssigkeitssäule erzeugte Unt-^rdruck im Raum 24, bzw. im Balg 21 das endgültige Schliessen des Ventils 22 bewirkt.
In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, dass bei der anhand der Fig. 2 beschriebenen Ausführungs form die Einmündung des Rohres 8 in den durch den Fal tenbalg 21 gebildeten Raum nicht in horizontaler, sondern in schräg nach oben führender Richtung verlaufen muss, um zu verhindern, dass sich in diesem Teil des Rohres eine Luftblase festsetzt, die das ordnungsgemässe Arbeiten der Vorrichtung in Frage stellen würde.
Statt ein unten geschlossenes Rohr in der in Fig. 3 ge- zei2ten Weise mit einzelnen Öffnungen 8b zu versehen, ist es auch möglich, die untere Kante eines unten offenen Rohres mit Kerben 8c zu versehen. wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsforru der Vorrich tung gemiiss der Erfindung, die in ih-er Wirkungsweise der Ausführungsform der Fig. 2 entspricht. Der statische Druck der Flüssigkeitssäule in dem Rohr 28 wirkt in diesem Falle nicht auf eine als Faltenbalg ausgebildete Membrane, son dern auf einen Schwimmer 29, der gleichzeitig als Ventil wirkt und auf der als Ventilsitz ausgebildeten Öffnung 30 des Ansatzstückes 31 sitzt. Das Ansatzstück 31 ist mit dem Behälter 1 einstückig verbunden. Das durch das Ansatz stück 31 gebildete Zwischengefäss ist vom Behälter 1 durch die Zwischenwand 32 getrennt.
Die Zwischenwand 32 ent- hält kleine Öffnungen 33, durch die das Zwischengefäss 31 mit dem Behälter 1 in Verbindung steht. Die Öffnungen 33 sind jedoch so bemessen, dass die Flüssigkeit aus dem Be hälter 1 nur sehr langsam in das Zwischengefäss 31 über treten kann. Ausserdem ist die Zwischenwand 32 mit einem durch den Behälter I hindurchführenden Steigrohr 35 ver sehen, durch das das Zwischengefäss 31 mit der Aussenluft in Verbindung steht. Gleichzeitig dient dieses Rohr 35 der am Schwimmer befestigten Stange 36 als Führung.
Unterhalb der als Ventilsitz für den Schwimmer dienen den Öffnung 30 befindet sich ein Stutzen, an dem das nach unten führende Rohr 28 befestigt ist. Das untere Ende des Rohres 28 ragt in die zu ergänzende Flüssigkeit 12 hinein; es ist bei 28a verschlossen und seitlich mit Öffnungen 28b versehen, wie dies bereits für die Vorrichtung nach Fig. 2 anhand der Fig. 3 gezeigt ist.
Der Rauminhalt des Zwischengefässes 31 ist so bemes sen, dass das darin befindliche Flüssigkeitsvolumen etwa dem in dem Rohr 28 bis zum Niveau a-a stehenden Flüssig keitsvolumen entspricht. Die Wirkungsweise dieser Vorrich tung ist folgende: Sobald das Niveau der zu ergänzenden Flüssigkeit 12 soweit sinkt, dass Luft in die Öffnungen 28b eintreten kann, so steigt diese Luft im Rohr 28 in die Höhe, und die ent sprechende Flüssigkeitsmenge tritt aus dem unteren Ende des Rohres aus, bis das Niveau der Flüssigkeit 12 die Öff nungen 28 wieder verschliesst. Der durch den Sog der Flüs sigkeitssäule im Rohr 28 in dem Raum 39 hervorgerufene Unterdruck hält den Schwimmer 29 auf dem Ventilsitz 30 fest, entgegen dem durch die das Zwischengefäss 31 füllen de Flüssigkeit bedingten Auftrieb.
Mit dem Sinken des Flüssigkeitsspiegels im Rohr 28 nimmt der Druck im Raum 39 zu, und sobald die Flüssigkeitssäule im Rohr 28 das Niveau b-b erreicht hat, überwiegt der Auftrieb der Flüssig keit im Zwischengefäss 31 über den durch den Unterdruck im Raum 39 auf den Schwimmer ausgeübten Sog. Der Schwimmer gibt die Öffnung 30 frei und der Inhalt des Zwischengefässes 31 fliesst durch diese relativ grosse öff- nung sehr schnell nach unten in das Rohr 28, während durch die engen Öffnungen 35 die Flüssigkeit aus dem Behälter 1 nur sehr langsam nachfliessen kann.
Durch das rasche Abfliessen der Flüssigkeit aus dem Zwischenbehälter 31 setzt sich der Schwimmer 29 wieder auf seinen Ventil sitz 30. Im Rohr 28 ist durch die aus dem Zwischengefäss 31 eingeströmte Flüssigkeit die Flüssigkeitssäule nunmehr wie der so hoch gestiegen, dass der durch sie ausgeübte Sog den Schwimmer 29 in seiner Lage auf dem Ventilsitz 30 festhält, auch nachdem die aus dem Behälter 1 nachfliessende Flüs sigkeit das Zwischengefäss 31 wieder gefüllt hat.
In Fig. 6 ist der Vorratsbehälter l@mit der nachzufüllen den Flüssigkeit 2 gefüllt und sein Nachfüllstutzen 3 durch den Deckel 4 verschlossen, in dem eine Öffnung 5 vorge sehen ist, um den Innenraum des Behälters 1 mit der Aus senluft zu verbinden. Unterhalb des Behälters 1 ist ein Zwischenbehälter 51 angeordnet, der über seine Öffnung 55 mit der im Behälter 1 befindlichen Flüssigkeit 2 in Ver bindung steht und von dessen Boden ein Verbindungsrohr 60 zu einer Membrankammer 61 führt.
In dem Zwischen behälter 51 befindet sich ein Schwimmer. der durch zwei stabartige Ansätze 54, 54' des Zwischenbehälters 51 geführt ist und an seiner unteren ebenen Fläche eine runde Platte 57 aus ferromagnetischem Material trägt. Die untere Aus trittsöffnung des Zwischenbehälters 51, die über dem rohr artigen Ansatz 54' zum Verbindungsrohr 60 führt, ist von einem kreisringförmigen Permanentmagneten 58 umgeben. Aus dem oberen Teil des Zwischenbehälters 51 führt ein Steigrohr 59 in den oberen Teil des Behälters 1, wo es über den Pegel der Flüssigkeit 2 ragt.
Die öffnung 55, durch die das Zwischengefäss 51 mit dem Behälter 1 in Verbindung steht, hat einen wesentlich kleineren Querschnitt als das Ver bindungsrohr 60. Der Schwimmer 52 ist derart dimensio niert und geführt, dass er bei leerem Zwischengefäss 51 stets auf der oberen Fläche des Magnetringes 58 aufsetzt, wobei die beiden Flächen so bearbeitet sind, dass ein dichter Ab- schluss zwischen dem Zwischengefäss 51 und dem Verbin dungsrohr 60 entsteht.
Das Verbindungsrohr 60 führt über ein Ventil zur Membrankammer 61, deren eine Fläche durch eine kreis förmig gewellte runde Membrane 64 abgeschlossen ist. Der Rand der Membrane wird durch das geeignet geformte Ab deckteil 62 festgelegt. Das Abdeckteil 62 ist mit einem Stutzen 63 versehen, über dessen Öffnung 63' der Raum 62' zwischen der Membrane 64 und dem Abdeckteil 62 mit der Aussenluft verbunden ist; erforderlichenfalls kann an den Stutzen 63 eine Leitung angeschlossen werden, durch die der Raum 62' vor der Membrane 64 mit dem Entnahme behälter verbunden werden kann, falls dessen Innenraum nicht direkt mit der Aussenluft in Verbindung steht.
Von der Membrankammer 61 führt ein Rohr 65 nach unten bis zu dem Entnahmebehälter. Sein unteres Ende 65a befindet sich in der Höhe des gewünschten nachzurcgelnden Flüssig keitspegels y-y und ist in der in Fig. 4 gezeigten Weise gekerbt. Das obere Ende 65b dieses Rohres ragt in die Membrankammer 61 hinein, so dass seine obere Öffnung 65b sich oberhalb des Einlassventils 71 befindet.
Das Einlassventil 71 ist über eine Rastvorrichtung mit der Membrane 64 verbunden. Die Rastvorrichtung, die auf dem durchgehenden Schaft 73 aufgesetzt ist, besteht aus einem Doppelkonus 74, der sich in der Achsrichtung des Schaftes 73 zwischen mehreren unter der Wirkung von Fe dern 76 stehenden Kugeln 75 verschieben kann, die ihn ent weder in der in der Zeichnung gezeigten Öffnungsstellung oder in der Verschlussstellung derart festlegen, dass das Ventil nur nach Überwindung eines gewissen Widerstandes von der einen Stellung in die andere gebracht werden kann. Der Ventilsitz ist durch ein kurzes Schlauchstück 72 aus einem elastischen Material gebildet, so dass eine gute Dich tung bei geschlossenem Ventil entsteht.
Die radial zum Schaft 73 angeordneten Federn 76 sind in Bohrungen des an dieser Stelle entsprechend verstärkten Körpers 61 der Membran kammer untergebracht und du-ch Schrauben 77 gehalten. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Es sei zunächst angenommen, der Entnahmebehälter sei leer. Wird nun der Vorratsbehälter 1 mit Flüssigkeit, bei spielsweise öl gefüllt, so fliesst durch die Öffnung 55 ein Teil dieser Flüssigkeit in den Zwischenbehälter 51 und füllt diesen soweit, dass der Auftrieb des Schwimmers 52 die Haltekraft des Magnetringes 58 überwindet, so dass der Schwimmer sich nach oben bewegt und die Einlassöffnung des Verbindungsrohres 60 freigibt.
Da in diesem Augen blick beiderseits der Membrane 64 der deiche Druck herrscht, und diese dank der Fcderb:lastung@durch die Fe der 78 in diesem Fall nach rechts gedrückt wird, ist das Ventil 71 geöffnet und die Flüssigkeit fliesst über das Ver bindungsrohr 60 in die Membrankammer 61.
Da die Flüs sigkeit über die Öffnung 55 wesentlich langsamer nach- fliesst als der Inhalt des Zwischengefässes<B>51</B> in die Mem- brankammer strömt, sinkt der Schwimmer 52 wieder bis zu seiner Verschlussstellung, wodurch die Strömung in dem Verbindungsrohr 60 unterbrochen wird, bis wieder genü gend Flüssigkeit in das Zwischengefäss 51 eingelaufen ist, um den zuvor beschriebenen Vorgang sich wiederholen zu lass--n. Sobald die Membrankammer 61 soweit gefüllt ist, dass die Flüssigkeit das obere Ende 65b des Rohres 65 er reicht hat,
fliesst sie durch das Rohr 65 in den Entnahme behälter. Diese Vorgänge wiederholen sich solange, bis das Niveau der Flüssigkeit im Entnahmebehälter die untere Öffnung 65a des Rohres 65 erreicht. Da der Zwischenbe hälter 51 so bemessen ist, dass die jeweils beim öffnen der Auslassöffnung des Zwischenbehälters durch den Schwimmer 52 aus dem Zwischenbehälter nachströmende Flüssigkeitsmenge ausreicht, um das Rohr 65 zu füllen, tritt nunmehr, sobald der Schwimmer 52 den Einlass zum Ver bindungsrohr 60 schliesst, ein der Höhe H' der Flüssigkeits säule im Rohr 65 entsprechender Unterdruck in der Mem- brankammer 61 auf, durch den die Membrane derart ver formt wird,
dass das Ventil 71 entgegen den Kräften der Rastvorrichtung 74, 75, 76 in seine Verschlussstellung ge bracht wird. Der Zwischenbehälter 51 füllt sich nun lane- sam nach, wobei die verdrängte Luft über das Steigrohr 59 in den Behälter 1 entweichen kann. Der Schwimmer 52 steigt zu einem gewissen Zeitpunkt in der zuvor bLschrie- benen Weise nach oben und gibt die Zulauföffnung des Rohres 60 frei, ohne dass jedoch die Flüssigkeit ausströmen kann, da das Ventil 71 infolge des in der Ventilkammer 61 herrschenden Unterdrucks in seiner Verschlussstellung ge halten wird.
Nach Füllung des Entnahmebehälters bis zu dem gewünschten Sollstand y-y wird in den Vorratsbehälter 1 zweckmässigerweise wieder soviel Flüssigkeit nachge füllt, wie für die Füllung des Entnahmebehälters verb--aucht wurde.
Sinkt in der Folgezeit in dem Entnahmebehälter der Flüssigkeitspegel unter den durch die Linie y-y angegebe nen Stand, so dringt Luft in das Rohr 65 ein und steigt in diesem nach oben, während ein Teil der im Rohr enthal tenen Flüssigkeit unten austritt, bis der Flüssigkeitspegel y-y wieder erreicht ist und das untere Ende 65a des Rohres schliesst. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis die Flüssigkeitssäule im Rohr nur noch die Höhe h' zeigt und der Unterdruck in der Membrankammer 61 soweit gesun ken ist, dass die Feder 78 nunmehr die von der Rastvor richtung 74, 75, 76 ausgeübte Kraft überwindet und das Ventil 71 öffnet.
Der Zwischenbehälter 51 entleert sich nun in die Membrankammer 61, wobei das Rohr 65 wieder ge füllt wird; sobald der Schwimmer 52 die Einlassöffnung des Rohres 60 schliesst, wird durch die nunmehr wieder mit der vollen Höhe H' wirkende Flüssigkeitssäule in der Kammer 61 ein solcher Unterdruck erzeugt. dass auch das Ventil 71 schliesst.
Anstelle einer mechanischen Rastvorrichtung wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, kann auch das Ventil mit einer magne tischen Rastvorrichtung versehen werden, ähnlich der in dem Zwischenbehälter 51 vorgesehenen. Eine solche An ordnung ist in Fig. 7 gezeigt, in der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in der Fig6. Das Gehäuse 61' der Membrankammer erhält eine von der in Fig. 6 gezeigten abweichende Form, da nunmehr für die mechanische Rastvorrichtung kein Platz mehr benötigt wird.
Die magnetische Rastvorrichtung besteht aus einer am Ven tilkörper 71' befestigten runden Scheibe 81 aus fe-roma- gnetischem Material und einem in dem Gehäuse 61' der Membrankammer befestigten ringförmigen Permanentma gneten 82. Die Arbeitsweise dieser magnetischen Vorrich tung entspricht vollkommen der Arbeitsweise der anhand der Fig. 6 dargestellten mechanischen Vorrichtung. Die Ein richtungen des Zwischenbehälters 51 bleiben dabei unver ändert.
Anstelle des Zwischenbehälters 51 kann auch eine ande re Vorrichtung verwendet werden, durch die das Verbin dungsrohr 60 während des Nachfüllvorgangs in regelmässi- gen Zeitabschnitten geschlossen wird. Eine solche Vorrich tung ist in Fig. 8 im Längsschnitt dargestellt. Das kasten- förmige Gehäuse 85 ist über einen Stutzen 86, beispielsweise mittels eines kurzen Rohrstückes, an die Auslassöffnung des Vorratsbehälters angeschlossen.
Das Gehäuse 85 ist nach unten durch eine Bodenplatte 87 abgeschlossen, in deren Mitte eine öffnung vorgesehen ist, die gleichfalls über einen Stutzen an das Verbindungsrohr 60 angeschlossen ist. Auf der Bodenplatte ist eine Klappe 88 schwenkbar angebracht und wird durch eine Feder 89, die sich auf dem im Inneren des an der Platte 87 vorgesehenen Stutzens befindlichen Ab satz 87' abstützt, nach oben gedrückt; die Klappe 88 ist in Fig. 8 in ihrer Schliessstellung dargestellt; sie ist jzdoch unter dem Einfluss der Feder 89 normalerweise geöffnet, wobei sie eine schräg von links unten nach rechts oben verlaufende Stellung einnimmt.
Das Verbindungsrohr 60 führt zu einer Membrankammer ähnlich wie sie anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben wurde.
Hat nun infolge eines in der Membrankammer, auftre tenden Druckanstieges das Ventil geöffnet, so beginnt aus dem Vorratsbehälter die nachzufüllende Flüssigkeit zur Membrankammer und über diese in den Entnahmebehälter zu strömen, da unter dem Einfluss der Feder 89 die Kla- pe 88 geöffnet ist.
Durch die zunehmende Strömungsgc- schwindigkcit des um die Klappe herumgeleiteten Flüssig keitsstromes wird die Klappe geschlossen, sobald der Strö mungsdruck die Gegenkraft der Feder 89 überwindet. D'e Verbidnung zwischen dem Vorratsbehälter und der Mem- brankammer ist damit unterbrochen und in der Membran kammer kann sich gegebenenfalls der zum Schliessen des Ventils erforderliche Unterdruck bilden.
Um ein Wieder öffnen der Klappe 88 zu ermöglichen, ist in d eser eine kleine Bohrung 88' vorges:hen; die Feder 89 kann so die Klappe wieder in ihre Öffnungsstellung zurückbringen. Das Ventil in der Membrankammer. das inzwischen geschlossen hat, unterbricht nunmehr weiterhin die vom Vorratsbehäl ter zum Entnahmebehälter führende Leitung, bis der Un terdruck in der Membrankammer in der zuvor beschriebe nen Weise soweit abgenommen hat, dass die Membrane das Ventil erneut öffnet. Alsdann wiederholt sich der beschrie bene Vorgang.
Es besteht auch die Möglichkeit, in Abwandlung der in Fig. 6 gezeigten Anordnung unter Vermeidung eines beson deren Verbindungsrohres 60 den Zwischenbehälter und die Membrankammer direkt zu einor Einheit zusammenzubauen. Hierbei kann beispielsweise der Schwimmer 52 durch eine Membrane ersetzt werden. Ein Beispiel für eine solche Aus führung ist in Fig. 9 dargestellt. Die Bezugszahlen 1 bis 5 entsprechen denen der vorhergehenden Figuren. Unterhalb des Bodens des Vorratsbehälters 1 ist die Doppelkammer 100 vorgesehen, die über die beiden kurzen Rohre 101 und 102 mit dem Vorratsbehälter verbunden sind.
Das Rohr 101 ist im Inneren des Vorratsbehälters durch ein Steigrohr 103 nach oben verlängert und endet in verhältnismässig ge- ringem Abstand unter der oberen Behälterwand. Das Rohr 102 hat einen geringeren Durchmesser als das zum Ent nahmebehälter führende Fallrohr 65. Die Doppelkammer 100 ist durch eine Zwischenwand 105 in zwei Einzelkam mern 106 und 107 unterteilt, die jeweils durch eine Mem- brane nach aussen abgeschlossen sind, und zwar die Kam mer 106 durch die Membrane 108 und die Kammer 107 durch die Membrane 109. Die beiden Membranen sind durch ringförmige Flansche 110 bzw. 111 an dem Körper der Doppelkammer 100 befestigt.
Die beiden Kammern 106 und 107 sind durch eine Bohrung 112 miteinander verbun den, in der die beiden ringförmigen Magnete 113 und 114 angeordnet sind. Die beiden Membranen sind jeweils mit geeignet geformten Metallteilen 115, 116 aus ferromagneti- schem Material versehen, die so angeordnet sind, dass sie unter der Wirkung der ringförmigen Magnete 113 und 114 stehen, sobald die betreffende Membrane sich weit genug nach innen wölbt. Das an der Membrane 108 be festigte Metallteil 115 dient dabei gleichzeitig dazu, die Durchtrittsöffnung 112 zu schliessen, wenn es an dem Magnetring 113 anliegt; es übernimmt also die Funktion eines Ventilkörpers.
In der inneren Bohrung der magneti schen Ringe 113 und 114 ist ein kurzes Rohrstück 117 aus einem elastischen Stoff vo-gesehen, das als Ventilsitz für den an der Membrane 109 befestigten Ventilkörper 118 dient. Von der Kammer 107 führt das Fallrohr 65 zum Entnahmebehälter.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist kurz folgende: Wenn sowohl das Ventil<B>118</B> als auch das an der Mem brane 108 befestigte Metallteil 115 sich in ihrer Schliess- stellung befinden, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, so strömt durch das enge Zulaufrohr 102 Flüssigkeit aus dem Vor ratsbehälter 1 in den Raum 106 nach und steigt in dem Steigrohr 103 soweit, bis unter der Wirkung des Flüssig keitsdrucks das Metallteil 115 vom Magnetring 113 abge hoben wird und die Durchlassöffnung 112 freigibt.
Der Raum 106 füllt sich soweit, als dies die :Membrane, die nunmehr ihre andere Extremlage annimmt, zulässt, während gleichzeitig die Flüssigkeitssäule in dem Steigrohr 103 bis zu der jeweils durch den Pegelstand im Vorratsbehälter be dingten Höhe steigt. Die Membrane 109 wird durch den Unterdruck, den die in dem Rchr 65 stehende Flüssigkeits säule erzeugt, solange in der gezeichneten Stellung gehal ten, bis der Flüssigkeitspegel im Nachfüllgefäss das untere Ende 65a freigibt, so dass Luft in das Rohr 65 eindringen kann.
Sobald die Flüssigkeitssäule im Rohr 65 soweit ab gesunken ist, dass der durch sie erzeugte Unterdruck nicht mehr ausreicht, die Membrane 109 gegen ihre elastische Kraft aus den aus dem Vorratsbehälter 1 bzw. dem Steig rohr 103 über die Kammer 106 und die Durchlassöffnung 112 wirkenden hydrostatischen Druck in der gezeichneten Lage zu halten, öffnet sich das Ventil und die in der Kammer 106 befindliche Flüssigkeit strömt über die Kam mer 107 zum Rohr 65 und dem Entnahmebehälter. Durch das plötzliche Austreten der Flüssigkeit aus der Kammer 106 wird die Membrane 108 nach innen gewölbt und schliesst den Durchlass 112 solange, bis wieder genügend Flüssigkeit über das Rohr 102 geflossen ist, um die Mem brane hoch zu wölben.
Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis in einem Augenblick. in dem der Durchgang 112 durch das Teil 115 geschlossen ist, der durch die Flüssigkeitssäule im Rohr 65 erzeugte Unterdruck Qeniigt, die Membrane 109 nach innen zu wölben und das@Ventil <B>118</B> zu schliessen.
Das Rohr 101 und das Steigrohr 103 dienen dazu, einer seits durch ein rasches Nachströmen von Luft das rasche Abfliessen der in der Kammer 106 befindlichen Flüssigkeit zu ermöglichen und andererseits beim Nachfliessen der Flüssigkeit durch das Rohr 102 die in der Kammer 106 befindliche Luft nach oben abzuleiten.
Das Rohr 103 kann gleichzeitig dazu herangezogen werden, beim Füllen des Vorratsbehälters 1 ein rasches Füllen des Entnahmebehäl ters zu bewirken, indem die Flüssigkeit bis über den oberen Rand des Rohres 103 eingefüllt wird und nunmehr durch dieses Rohr, dessen Querschnitt mindestens dem Querschnitt des Rohres 65 entspricht, solange zum Entnahmebehälter fliesst, bis der Flüssigkeitspegel im Vorratsbehälter die glei che Höhe aufweist wie der obere Rand des Rohres 103.
Anstelle eines ringförmigen Flansches<B>111</B> kann selbst verständlich in der gleichen Weise wie bei der Ausführung entsprechend den Fig. 6 und 7 ein mit einem Stutzen ver- sehener Deckel verwendet werden.
Es hat sich gezeigt, dass der Nachfüllvorgang besonders einwandfrei und sicher abläuft, wenn das von der Membran kammer zum Entnahmebehälter führende Fallrohr im Ver hältnis zu seinem wirksamen Querschnitt eine besonders grosse Innenfläche aufweist. Anstelle des in Fig. 10a dar gestellten einfachen Querschnittes des Rohres 65 kann man dies dadurch erreichen, dass man ein solches Rohr entspre chend der Fig. 10b durch eine Längswand 91 in je zwei Lei tungen 92 mit halbkreisförmigem Querschnitt unterteilt. Auch kann stattdessen eine aus zwei Rohren 93 und 94 be stehende Doppelleitung vorgesehen sein.
In Fig. lOd ist in ein Aussenrohr 95 eine Anzahl (beispielsweise vier) Rohre 96 kleinen Querschnitts eingezogen, deren Gesamtquer schnitt dem gewünschten Querschnitt des Fallrohres ent spricht, während die Innenfläche auf diese Weise selbstver ständlich wesentlich vergrössert wird. Man kann auch ent sprechend der Fig. 10e in ein entsprechend dimensioniertes Aussenrohr 95 eine mehrfach gewellte Zwischenwand 97 einbringen, durch die gleichfalls die Innenfläche der Leitung erheblich vergrössert wird.
Das gleiche Ziel wird erreicht, wenn statt einer gewellten Zwischenwand eine spiralig ge formte Folie 98 längs des Rohres 95 in dieses eingeführt wird, wie dies Fig. 10f zeigt.
Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen zur Ni veauregelung können selbstverständlich aus jedem geeigne ten Material, beispielsweise aus Metall, Glas oder einem Kunststoff hergestellt werden. Zweckmässigerweise werden ihre wesentlichen Teile, soweit möglich, aus einem trans parenten geblasenen Kunststoff angefertigt, worauf sich der Vorteil ergibt, dass eine dauernde Überwachung der Flüssig keitsreserve möglich ist und der Flüssigkeitsvorrat ergänzt werden kann, sobald ein gewisses Niveau unterschritten wird.
Auch für die Anwendun- dieser Vorrichtung gemäss der Erfindung ergeben sich die verschiedensten Möglichkei ten. Eines der Hauptanwendungsgebiete ist die laufende Er gänzung des Öles in der Ölwanne von Verbrennungsmoto ren, doch lässt sich die Vorrichtung selbstverständlich über all da anwenden. wo ein Flüssigkeitsspiegel auf möglichst gleichbleibendem Niveau gehalten werden soll, wie dies bei spielsweise in der Industrie, vorzugsweise der chemischen Industrie häufi(, gefordert wird. Auch auf die Regelung der ölzuführung in Ölfeueruncen lässt sich die Erfindung anwenden.
Die bisher beschriebenen Ausführungsformen stellen na türlich nur Beispiele für die Durchführung des Erfindungs gedankens dar, die andersartig Ausführungsformen, soweit sie auf dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken aufgebaut sind, nicht ausschliessen sollen.
Es ist nicht notwendig, den Vorratsbehälter 1 so gross auszubilden, dass er den gesamten vorgesehenen Vorrat aufnehmen kann. Es genügt unter Umständen durchaus, einen kleinen Vorratsbehälter 1 vorzusehen. dessen Inhalt beispielsweise in an sich bekannter Weise, etwa mittels eine Pumpanlage, aus einem an anderer Stelle untergebrachtes grösseren Reservetank im Bedarfsfalle jeweils automatisci nachgefüllt wird.