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Die
Erfindung betrifft eine Meßanordnung
für einen
Fluidpegel in einem Behälter
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Solche
mittels Wasserpegel-Drucksensoren arbeitende Meßanordnungen werden als Füllstandssensoren
eingesetzt, wobei sie zur Wasserstandsmessung im Laugenbehälter von
Waschgeräten,
wie in einer Waschmaschine, in einer Geschirrspülmaschine o. dgl., dienen.
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Bei
Haushaltsgeräten
wird der Wasserpegel über
den Staudruck mit einem Druckmesser erfasst, der mit einem Schlauch
an eine Wasserfalle und diese wiederum mit einer Formdichtung am
unteren Rand des Laugenbehälters
angeflanscht ist. Somit steht bei einer derartigen Meßanordnung
für den
Fluidpegel in einem Behälter
eine Luftfalle mit dem Behälter
und die Luftfalle wiederum mit einem Drucksensor in Verbindung.
Da die Teile an der Schleuderbaugruppe sitzen und relativ groß und massereich sind,
muß man
für sehr
sichere Verbindungen untereinander sorgen, um Wasseraustritt auszuschließen. All
das ist aufwendig und teuer.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Meßanordnung derart weiterzuentwickeln,
daß der
Fluidpegel in einem Behälter,
insbesondere in einem gespritzten Kunststoffbehälter, über den Staudruck ohne zusätzliche
Teile zu seiner Erzeugung gemessen werden kann.
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Diese
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Meßanordnung durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Meßanordnung ist
wenigstens ein Teil der Luftfalle integraler Bestandteil des Behälters. Dadurch
werden Teile eingespart, was die Montagefreundlichkeit sowie Kostengünstigkeit
steigert. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Im
Hinblick auf die Einsparung weiterer Einzelteile bietet es sich
an, an dem Teil der Luftfalle, der integraler Bestandteil des Behälters ist,
eine Halterung für
den Drucksensor anzuordnen. Die Halterung kann darüberhinaus
mit einer Aufnahme für
den Drucksensor versehen sein.
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Eine
einfache Herstellbarkeit wird dadurch erreicht, indem der Behälter und/oder
der Teil der Luftfalle, der integraler Bestandteil des Behälters ist, und/oder
die Halterung aus Kunststoff bestehen. Zweckmäßigerweise wird dann der Teil
der Luftfalle, der integraler Bestandteil des Behälters ist,
sowie gegebenenfalls die Halterung beim Spritzgießen des Behälters gleichzeitig
mitangespritzt. Indem aus Kunststoff gespritzte Laugenbehälter eingesetzt
werden, können
somit vorteilhafterweise Kosten gespart werden.
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In
einer einfach zu montierenden Ausgestaltung ist die gesamte Luftfalle
integraler Bestandteil des Behälters.
In einer einfach herstellbaren anderen Ausgestaltung besteht die
Luftfalle aus zwei Teilen, und zwar aus einem Oberteil und einem
Innenteil. Es bietet sich dann an, daß das Oberteil integraler Bestandteil
des Behälters
und das Innenteil ein Bestandteil des Drucksensors ist.
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Zusammenfassend
ist für
eine erste bevorzugte Ausbildung nachfolgendes festzustellen. Der Anschluß des Drucksensors
zum Messen des Fluidstaudrucks sowie die Teile zu dessen Erzeugung werden
als integraler Bestandteil des Kunststoffbehälters hergestellt. Diese Lösung erübrigt die
zur Pegelmessung nötigen
Zusatzteile und deren Montageaufwand dadurch, daß beim Spritzen des Laugenbehälters die
Luftfalle und die Aufnahme und die Halterung des Drucksensors gleichzeitig
mit angespritzt werden. Da für
die Luftfalle ein quer zur Entformungsrichtung des Werkzeugs beweglicher
Schieber nötig ist,
wird vorgeschlagen, die Fluid-Steigleitung der Luftfalle über der
Ausflußöffnung des
Laugenbehälters
anzuordnen, die ohnehin mit einem Schieber geformt werden muß.
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Zusammenfassend
ist für
eine zweite bevorzugte Ausbildung nachfolgendes festzustellen. Der Anschluß des Drucksensors
zum Messen des Fluidstaudrucks sowie eines der beiden Mittel der
Luftfalle zum Erzeugen des Flüssigkeits-Staudrucks
werden als integraler Bestandteil des Fluidbehälters und der zweite Bestandteil
der Luftfalle als integraler Bestandteil des Drucksensors ausgebildet.
Diese Lösung
erübrigt
die zur Pegelmessung nötigen
Zusatzteile und deren Montageaufwand dadurch, daß beim Spritzen des Laugenbehälters die
obere Abdeckung der Luftfalle und die Aufnahme und die Halterung
des Drucksensors gleichzeitig mit angespritzt wird. Das für die Luftfalle
erforderliche Innenteil wird als in den oberen Teil im Laugenbehälter hinein
ragender Bestandteil des Luftsensors ausgebildet. Somit sind zur Realisierung
der Fluidpegelmessung außer
den ohnehin herzustellenden Teilen Drucksensor und Fluidbehälter keine
weiteren Zusatzteile und deren Montagen erforderlich.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß mit
der vorgeschlagenen Lösung
pro Gerät
eine separate Luftfalle, der Schlauch von der Luftfalle zum Drucksensor,
die zusätzliche
Befestigung des Drucksensors im Gerät, die Formdichtung von Luftfalle
zum Laugenbehälter und
das Klemmelement der Formdichtung eingespart werden. Desweiteren
spart man auch den Montageaufwand und den Aufwand zur Lagerwirtschaft
sowie Bevorratung all dieser Teile ein.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind
in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
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1 einen
Querschnitt durch einen Laugenbehälter mit einer Meßanordnung
entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 einen
Querschnitt durch einen Laugenbehälter mit einer Meßanordnung
entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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3 einen
Querschnitt durch einen Laugenbehälter mit einer Meßanordnung
entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel,
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4 einen
Schnitt entlang der Linie 4-4 in 3 und
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5 einen
Schnitt entlang der Linie 5-5 in 3.
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In 1 ist
ein Behälter 1 mit
einem darin enthaltenden Fluid 2 zu sehen. Es handelt sich
beim Behälter 1 um
einen Laugenbehälter
für eine
Waschmaschine. Seitlich am Behälter 1 ist
eine Meßanordnung 3 für den Fluidpegel 4 im
Behälter 1 angebracht.
Die Meßanordnung 3 umfaßt eine
mit dem Behälter 1 in
Verbindung stehende Luftfalle 5 und einen mit der Luftfalle 5 in
Verbindung stehendenden Drucksensor 6. Wenigstens ein Teil
der Luftfalle 5, und zwar bei der in 1 gezeigten
Meßanordnung 3 die
gesamte Luftfalle 5, ist integraler Bestandteil des Behälters 1.
Der Drucksensor 6 befindet sich somit hier unter dem Fluidpegel 4.
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An
dem Teil der Luftfalle 5, der integraler Bestandteil des
Behälters 1 ist,
ist eine Halterung 7 für den
Drucksensor 6 angeordnet. Die Halterung 7 ist darüberhinaus
mit einer Aufnahme 8 für
den Drucksensor 6 versehen. Der Behälter 1 und/oder der
Teil der Luftfalle 5, der integraler Bestandteil des Behälters 1 ist,
und/oder die Halterung 7 bestehen aus Kunststoff. Zweckmäßigerweise
werden der Teil der Luftfalle 5, der integraler Bestandteil
des Behälters 1 ist,
sowie die Halterung 7 beim Spritzgießen des Behälters 1 gleichzeitig
mitangespritzt. Da im Spritzgießwerkzeug
für den
Behälter 1 ein
zur Entformungsrichtung 9 für den Behälter 1 in Querrichtung 10 beweglicher
Schieber für
die Formung der Ausflußöffnung 11 des
Behälters 1 nötig ist,
ist die Steigleitung 12 der Luftfalle 5 über der
Ausflußöffnung 11 angeordnet,
womit die Steigleitung 12 mittels des in Querrichtung 10 beweglichen
Schiebers formbar ist.
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In 2 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel zu
sehen, bei dem die Meßanordnung 3 an
der Oberseite des Behälters 1 angeordnet
ist. Somit befindet sich der Drucksensor 6 über dem
Fluidpegel 4. Auch hier ist die gesamte Luftfalle 5 integraler
Bestandteil des Behälters 1.
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In
nochmals einem weiteren Ausführungsbeispiel,
das in 3 zu sehen ist, besteht die Luftfalle 5 aus
zwei Teilen, und zwar aus einem Oberteil 5' und einem Innenteil 5''. Das Oberteil 5' ist integraler
Bestandteil des Behälters 1.
Das Innenteil 5'' ist ein Bestandteil
des Drucksensors 6. Das Oberteil 5' und das Innenteil 5'' sind in 4 und 5 im Querschnitt
zu sehen. Am Oberteil 5' befindet
sich der Fluideinlaß 13.
Zwischen dem Oberteil 5' und dem
Innenteil 5'' ist ein Luft-Stauraum 14 ausgebildet.
Im Innenteil 5'' befindet sich
eine Bohrung 15 zur Zuführung
des Luftdrucks zu einer Membran 16 des Drucksensors 6.
An der Membran 16 ist mittels eines Halteteils 17 ein
Permanentmagnet 18 angeordnet, derart daß der Luftdruck
in der Bohrung 15 die Membran 16 und diese wiederum
den Magnet 18 entsprechend bewegt. Mit dem Magnet 18 wirkt
ein auf einer Leiterplatte 20 befindlicher Hallsensor 19 zusammen. Der
Hallsensor 19 erzeugt ein zur Verstellung des Magneten 18 und
damit zum Stand des Fluidpegels 4 korrespondierendes Signal,
das am Steckanschluß 21 anliegt.
Die als Wasserpegelsensor arbeitende Meßanordnung 3 gemäß 3 ist
mit einer doppelten Schutzisolierung 22 und einer durch
das Innenteil 5'' geschützten Membran 16 versehen.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Sie
umfaßt
vielmehr auch alle fachmännischen
Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten
Erfindung. So ist die vorgeschlagene Lösung nicht nur in Haushaltgeräten, wie
in einer Waschmaschine, einer Geschirrspülmaschine o. dgl., sondern
prinzipiell zur Messung des Pegels in allen Arten von gespritzten
Fluidbehältern
und von Fluidbehältern
aus anderen Werkstoffen als Kunststoff einsetzbar. Die Erfindung
kann aufgrund der Bereitstellung der beschriebenen rationellen Verbaumöglichkeit
bei lowcost Drucksensoren zur direkten Druckmessung in Flüssigkeiten
und Gasen universell Verwendung finden.
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- 1
- Behälter
- 2
- Fluid
- 3
- Meßanordnung
- 4
- Fluidpegel
- 5
- Luftfalle
- 5'
- Oberteil
- 5''
- Innenteil
- 6
- Drucksensor
- 7
- Halterung
(für Drucksensor)
- 8
- Aufnahme
(für Drucksensor)
- 9
- Entformungsrichtung
- 10
- Querrichtung
(zur Entformungsrichtung)
- 11
- Ausflußöffnung
- 12
- Steigleitung
- 13
- Fluideinlaß
- 14
- Luft-Stauraum
- 15
- Bohrung
- 16
- Membran
- 17
- Halteteil
- 18
- Magnet/Permanentmagnet
- 19
- Hallsensor
- 20
- Leiterplatte
- 21
- Steckanschluß
- 22
- (doppelte)
Schutzisolierung