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In Abhängigkeit von einer Mindesthöhe des Flüssigkeitsstandes in einem
Flüssigkeitsbehälter arbeitende elektrische Meßvorrichtung Die Erfindung bezieht
sich auf eine in Abhängigkeit von einer Mindesthöhe des Flüssigkeitsstandes in einem
Flüssigkeitsbehälter arbeitende elektrische Meßvorrichtung, mit einem zum Schwimmen
auf der Flüssigkeit bestimmten Schwimmer, mit einer durch den Schwimmer beeinflußten,
biegbaren Membran und mit einer von der Membran getragenen elektrischen Kontakteinrichtung.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art erfolgt eine kontinuierliche
Anzeige des Flüssigkeitsstandes.
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Eine Kapsel aus Metall dient als elektrischer Leiter zwischen der
Masse des Behälters und einem Kontakt. Die bei dieser Vorrichtung vorgesehene Membran
ist nicht biegsam; sie muß notwendigerweise eine beträchtliche Steife aufweisen,
um zu gewährleisten, daß ihre Auslenkung proportional zur Anderung des Flüssigkeitsstandes
erfolgt. Eine Abdichtung zwischen dem Behälter und den Kontakten der Kontakteinrichtung
bewirkt die Membran nicht. Auch ist keine Feder vorgesehen, die dem Gewicht des
Schwimmers und der Reaktionskraft der Membran das Gleichgewicht hält. Insgesamt
erfordert die bekannte Vorrichtung notwendig verhältnismäßig große Abmessungen,
insbesondere große Abmessungen des Schwimmers, so daß es nicht möglich ist, die
Vorrichtung auf einem kleinen Behälter, etwa auf dem Brennstoffbehälter eines Kleinmotorrades,
anzubringen.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung eingangs genannter Art sind
mehrere Registriereinrichtungen vorgesehen, denen jeweils eigene Kontakte zugeordnet
sind. Jeder bewegliche Kontakt ist von einer ihm zugeordneten, biegbaren Membram
getragen. Diese Membranen müssen nicht notwendigerweise isolierend sein. Sind sie
es jedoch, dann kann der elektrische Stromkreis jeweils nur über die Schwimmer selbst
und Stangen, die die Schwimmer tragen, erfolgen. Es muß also dann ein Isolierkörper
zwischen den genannten Stangen und dem jeweiligen Kontakt vorgesehen sein. Eine
Gleichgewicht haltende Feder ist nicht vorgesehen. Jeder Schwimmer muß für sich
eine Stoßbewegung von unten nach oben ausführen, um das Schließen eines Kontaktes
zu bewirken. Das eine Kontaktstück muß also mit dem ihm zugeordneten Schwimmer starr
verbunden sein, ein Umstand, der es unmöglich macht, die vorbekannte Vorrichtung
an schräg gerichteten Füllöffnungen von Behältern anzubringen. Im Prinzip sind die
Membranen bei dieser Vorrichtung nicht erforderlich. Die Kontakte können unmittelbar
am Ende der Schwimmerstangen angebracht sein. Die Führung der Stangen wird dann
durch einen Schacht gesichert, der den Schwimmer umschließt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eingangs genannter Art ist demgegenüber
dadurch gekennzeichnet, daß die Membran unter dem Einfluß einer dem Gewicht des
Schwimmers und der Reaktionskraft der Membran das Gleichgewicht haltenden Feder
steht und daß der Schwimmer über ein biegbares Verbindungsglied mit der Membran
verbunden ist.
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In Ausbildung der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran mit einem Körper der Kontakteinrichtung eine wenigstens einen festen
Kontakt enthaltende, dichte Kammer begrenzt und daß die Feder dem Stromdurchgang
dient und die Kontakte der Kontakteinrichtung auseinander drängt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch
gekennzeichnet, daß sie einen Verschlußstöpsel für eine Füllöffnung eines Behälters
bildet und daß die Verbindung zwischen dem Schwimmer und den beweglichen Teilen
der Kontakteinrichtung ein biegsames Verbindungsglied ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch
gekennzeichnet, daß der Stöpsel der Füllöffnung des Behälters einen ringförmigen
Mantel
aufweist, welcher in die Öffnung des Behälters eintritt und zur gleichzeitigen Befestigung
einer Metallplatte, einer isolierenden biegsamen dichten Membran, einer Metallkappe
und von elastischen Lamellen dient, welch letztere den Stöpsel in der Öffnung festhalten
und die elektrische Verbindung mit dem Körper des Behälters herstellen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch
gekennzeichnet, daß die biegsame isolierende Membran zwischen der Metallplatte und
dem Fußteil eines beweglichen Kontaktes angeordnet ist, dessen Kopf in einer dichten,
von dem Boden des Stöpsels, seinem Mantel, der Metallplatte und der Membran begrenzten
Kammer liegt und daß der Fußteil durch ein biegsames Verbindungsglied mit einem
in dem Behälter befindlichen Schwimmer verbunden ist und unter der dem Schwimmer
entgegengesetzten Einwirkung einer Feder steht, welche sich auf dem Boden der an
dem Stöpsel befestigten Metallkappe abstützt.
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Der bewegliche Kontakt der Kontakteinrichtung in einer erfindungsgemäßen
Meßvorrichtung ist also auf einer Membran befestigt, welche nicht nur die elektrische
Isolierung gewährleistet, sondern auch den Behälter gegenüber einer Kammer, in der
sich der bewegliche Kontakt befindet, abdichtet. Der bewegliche Kontakt und die
Membran werden durch eine Feder im Gleichgewicht gehalten, welche die Reaktionskraft
der Membran, das Gewicht des Schwimmers und das Gewicht der biegbaren Verbindung
zwischen Membran und Schwimmer gegeneinander abgleicht. Dieser Abgleich gestattet
es, einen Schwimmer sehr kleiner Abmessungen zu verwenden. Die gesamte Meßvorrichtung
kann daher etwa an kleine Brennstoffbehälter von Kleinkrafträdern und an ähnliche
kleine Behälter angesetzt werden. Das biegbare Verbindungsglied zwischen der Membran
und dem Schwimmer macht die Anwendung der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung im wesentlichen
unabhängig von der Form des Behälters, an dem die erfindungsgemäße Vorrichtung anzubringen
ist. Insbesondere kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung an schräg verlaufenden
Einfüllöffnungen von Brennstoffbehältern angebracht werden.
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Die Feder ist so eingestellt, daß ihre Kraft gerade ausreicht, um
die Kontakte auseinanderzuhalten, wenn der Schwimmer von der Flüssigkeit getragen
wird. Wenn der Schwimmer nicht mehr auf der Flüssigkeit schwimmt, drückt sein durch
das Verbindungsglied übertragenes Gewicht die Feder zusammen und schließt die Kontakte.
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Die isolierende Membran kann aus mit künstlichem Gummi getränkter
Leinwand oder einem beliebigen anderen, ähnlich biegsamen Isolierstoff bestehen.
Der Schwimmer ist bevorzugt derart ausgebildet, daß er durch die vorgegebene Füllöffnung
eines Behälters treten kann.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann selbstverständlich auch an
große, breite, mit einem Führungsrohr für den Schwimmer versehene Behälter angesetzt
werden.
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Bei einer besonders einfachen Ausführungform der Meßvorrichtung für
ihre Anbringung an einem Vorratsbehälter eines zweirädrigen Fahrzeugs weist der
Stöpsel der Füllöffnung des Behälters einen ringförmigen Mantel auf, welcher in
die Öffnung des Behälters eintritt und die gleichzeitige Befes.igung einer Metallplatte,
einer isolierenden nachgiebigen Mem-
bran, einer Metallkappe und von elastischcn
Metalllamellen ermöglicht. Die Metallplatte weist ein mittleres Loch auf und ist
mit einer Schraube fest verbunden, welche den Stöpsel durchdringt und als Anschlußklemme
für einen elektrischen Leiter dient.
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Die biegsame isolierende undurchlässige Membran ist zwischen der Metallplatte
und dem Fußteil eines beweglichen Kontakts angeordnet dessen Kopf sich in der dichten
Kammer befindet. welche von dem Boden und dem Mantel des Stöpsels und der Membran
abgegrenzt wird. Der Fußteil, welcher durch ein biegsames Verbindungsglied mit einem
in dem Behälter angebrachten Schwimmer verbunden ist, steht einerseits unter der
Einwirkung des Schwimmers und andererseits unter der entgegengesetzten Einwirkung
einer Feder, welche sich auf dem Boden der an dem Stöpsel befestigten Metallkappe
abstützt.
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Eine elektrische Lampe ist in einen Stromkreis eingeschaltet, welcher
eine Stromquelle enthält und einerseits mit dem Körper des Fahrzeugs und andererseits
mit der erwähnten Klemme verbunden ist.
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Die so ausgeführte Meßvorrichtung weist zahlreiche Vorteile auf.
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Sie besitzt vor allem eine sehr einfache Ausführung und daher einen
gegenüber den üblichen dichten Meßvorrichtungen besonders niedrigen Gestehungspreis.
Ferner bietet sie eine absolute Sicherheit, obwohl die in dem Behälter enthaltene
Flüssigkeit eine besonders brennbare und explosible Flüssigkeit ist.
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Sie stellt nämlich eine absolute Abdichtung zwischen dem Behälter
und dem elektrischen Teil der Anzeigevorrichtung her. Sie arbeitet ferner bei einer
beliebigen Form des Behälters, an welchem sie angebracht ist, und bei einer beliebigen
Schräglage ihrer Achse gegenüber der Oberfläche der Flüssigkeit. Schließlich kann
sie mit einem sehr kleinen Schwimmer arbeiten, wie dies infolge der Kleinheit nicht
nur der Vorratsbehälter von zweirädrigen Fahrzeugen, sondern auch insbesondere ihrer
Füllöffnungen erforderlich ist.
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Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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F i g. 1 ist eine allgemeine Ansicht einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung.
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Fig. 2 und 3 zeigen Längsschnitte der Meßvorrichtung in größerem
Maßstab, wenn der Behälter eine genügende Brennstoffmenge enthält bzw. wenn diese
Menge ihren Mindestwert erreicht.
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In der Zeichnung ist 2 der den Stöpsel der Füllöffnung des Benzinbehälters
eines zweirädrigen Fahrzeugs bildende Isolierkörper der Meßvorrichtung, während
3 der Umfangsrand dieser Öffnung ist.
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Der Isolierkörper2 weist einen eine kreisförmige Kammer 5 abgrenzenden
Mantel 4 auf. Unter diesem Mantel 4 sind durch Schrauben 6 eine Metallplatte 7,
eine isolierende nachgiebige dichte Membran 8 und eine Metall kappe 9 befestigt.
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Die Metallplatte 7 weist eine mittlere Öffnung auf, deren Durchmesser
so groß ist. daß jede seitliche Berührung zwischen ihr und dem beweglichen Kontaktl4
vermieden wird. Sie ist mit einer einzigen Schraube 10 fest verbunden, deren Kopf
in die Platte versenkt ist und deren Schaft den Körper 2 durchdringt und zwei Muttern
12 aufnimmt, so daß er als Klemme dienen kann. Die Schrauben 6 haben keinen elektrischen
Kontakt mit der Platte 7.
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Die zwischen der Platte 7 und der Kappe 9 gefaßte Membran 8 weist
eine mittlere Öffnung kleinen
Durchmessers auf, durch welche der
Gewindeteil 13 eines Kopfes 14 tritt, welcher den beweglichen Kontakt bildet. Dieser
Gewindeteil 13 ist in einen Fußteil 15 eingeschraubt, welcher unter der Membran
8 liegt, deren mittlerer Teil so dicht zwischen dem Kopf 14 und dem Fußteil 15 gefaßt
ist.
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Der Fußteil 15 gestattet die Befestigung des biegsamen Verbindungsgliedes
16, an welchem ein Schwimmer 17 hängt, welcher entfernbar in dem Vorratsbehälter
angeordnet ist, und dessen Durchmesser daher so klein ist, daß er durch die Füllöffnung
des Behälters treten kann.
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Zwischen dem Boden der Metallkappe 9 und dem Fußteil 15 ist eine
Feder 18 angeordnet, welche genau auf einen Wert eingestellt ist, welcher etwas
größer als die Reaktionskraft der Membran, das Gewicht des beweglichen Kontakts
und das Gewicht des Verbindungsgliedes ist. Diese Feder 18 hält somit die Membran
gegen die Platte 7 gedrückt, wie in F i g. 2 dargestellt, solange die Spiegelhöhe
der Flüssigkeit in dem Behälter größer als die vorausbestimmte Mindesthöhe ist und
das Gewicht des Schwimmers durch die Flüssigkeit ausgeglichen wird.
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Gleichzeitig mit der Platte 7, der Membran 8 und der Kappe 9 sind
an dem Mantel 4 des Körpers 2 elastische Metallamellen 19 befestigt, welche den
Stöpsel in der Öffnung des Behälters festhalten und die Kappe 9 mit dem Körper des
Behälters verbinden.
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Die Dichtigkeit des Verschlusses wird dadurch erzielt, daß sich der
Rand 3 des Behälters unter eine Dichtung 21 legt, welche in einer Nut untergebracht
ist, welche in der Unterseite des Körpers 2 um den Mantel 4 herum vorgesehen ist.
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An einer leicht von dem Benutzer sichtbaren Stelle des Fahrzeugs
ist eine Glühlampe 22 angebracht, welche in Reihe in einen elektrischen Stromkreis
23 eingeschaltet ist, welcher eine Stromquelle 24 enthält und einerseits an die
Klemme 12 und andererseits an den Körper des Fahrzeugs und somit des Behälters angeschlossen
ist.
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Da die Metallkappe 9 und somit die Feder 18, der Fußteil 15 und der
Kopf 14 des beweglichen Kontakts der Meßvorrichtung ihrerseits an den Körper gelegt
sind, sobald der Stöpsel in den Behälter eingesetzt ist, da die Metallamellen 19
mit dem Behälter in Berührung stehen, kann die Unterspannungsetzung der Glühlampe
22 nur durch den Kontakt des unteren Teils des Kopfs 14 mit dem oberen Teil der
Platte 7 erfolgen.
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Dieser Kontakt wird jedoch erst in dem Augenblick hergestellt, in
welchem das Brennstoffniveau in dem Behälter das Mindestniveau erreicht, wobei dann
der Schwimmer 17 durch das Verbindungsglied 16 auf den Fußteil 15 und somit auf
den Kopf 14 einen Zug ausübt, welcher größer als die entgegengesetzte Wirkung der
Feder 18 ist.
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Das biegsame Verbindungsglied geht an dem Austritt aus dem Fußteil
15 durch eine zentrierte Öffnung 25 der Kappe 9, so daß das Verbindungsglied einen
genau axialen Zug auf die bewegliche Anordnung ausübt, und zwar unabhängig von der
seitlichen Stellung des Schwimmers in dem Behälter gegenüber dem Körper der Meßvorrichtung
oder von der Schräglage der Achse der Meßvorrichtung in bezug auf den Flüssigkeitsspiegel.
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Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden.
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So kann das biegsame Verbindungsglied durch einen Draht, ein Kabel,
ein Kettchen od. dgl. gebildet wer-
den und in einer Hülle gleiten und über Rollen
laufen.
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Ferner kann der Körper der Meßvorrichtung die für die Anzeige erforderliche
Energiequelle und gegebenenfalls die Anzeigevorrichtung selbst enthalten.
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Die Meßvorrichtung kann eine optische oder akustische Anzeigevorrichtung
betätigen oder zur Betätigung von Schaltern von Motoren oder beliebigen Mechanismen
dienen. Die Bewegung des beweglichen Kontakts kann gebremst oder verzöger werden,
um ein verzögertes Ansprechen zu erhalten. Der bewegliche Kontakt kann bei Anordnung
in der dichten Kammer über oder unter dem festen Kontakt liegen, so daß die Meßvorrichtung
mit einem Arbeitskontakt oder einem Ruhekontakt arbeitet. Schließlich kann die Meßvorrichtung
von dem Verschlußstöpsel der Füllöffnung des Behälters unabhängig sein.