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Flüssigkeitsstandanzeiger flir undurchsichtige Behälter Die Erfindung
betrifft einen Flüssigkeitsstandanzeiger für undurchsichtige Behälter mit einer
Einfüllöffnung im Declcel.
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Zur Markierung des Säuresollstandes in Kraftfahrzeug-Starterbatterien,
die mit einem undurchsichtigen Behälter mit einer Einfüllöffnung im Deckel ausgestattet
sind, sind in dem unter der Bezeichnung DIN 72311 veröffentlichten Normblattentwurf,
Ausgabe April 1967, Bügel beschrieben, die vom unteren Rand der Einfüllöffnung ausgehend,
in das Inner. des Batteriebehälters ragen und dort auf der Höbe des Säurssollniveaus
abgebogen sind. Dies Abbiegung kann man durob die geöffnete Einfüllöffnung von aussen
becbachten. Ist sie von Säure bedeckt, dann ist der Säurestand normal und ausreiobend.
Ist sie nicht bedeckt, dann ist der Säurestand unter normal. Die Becbachtung dieses
Säuresollstandmarkierungebtigeis ist nur unter günstigen Liobtverbältni.sen möglich,
insbesondere ist es sehr schwierig, bei ungünstigen Lichtverhältnissen festzustellen,
ob der Säurestand über das abgebogene Ende dieses Markierungsbügels hinausragt
oder
wieweit er demgegenüber abgesunken ist.
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In vielen Fällen ist es aber erforderlich* eine Flüssigkeitsstandanzeige
der eingangs genannten Art auch unter ungünstigen Lichtverhältnissen einwandfrei
abzulesen. Dies gilt besonders bei Kraftfabrzeug-Starter-Batterien, die im Zuge
der Wartung mit destilliertes Wasser aufgefüllt werden müssen, wenn der Bäurestand
den Sollniveaubereich unterschreitet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitsstandanzeiger der
eingangs genannten Art so auszugestalten, dass der Flüssigkeitsstand auch unter
ungünstigen Lichtverhältnissen durob eins enge Einfüllöffnung hindurch mindestens
soweit ablesbar ist, dass erkennbar ist, ob sich der Flüssigkeitsstand ii Bereich
des Sollniveaus befindet oder darunter.
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De Erfindung ist gekennzeichnet durch einen unterhalb der Einfüllöffnung
im Höhenbereich des Sollniveaus um eine horizontal. Schwenkachse im Innern des Behältern
schwenkbar gelagerten Schwimmkörper, auf den bezogen die Schwenkachse ausserhalb
des massenzentrums, sowie des Verdrängungszentrums des Schw-immkörpers und ausserhalb
der Verbindungslinie zwischen diesen beiden Zentren liegt und durch eine Markierung
erster Art auf einem ersten Umfangsbereich auf der der Schwenkachse abgekehrten
Seite des Verdrängungszentrums und durch eine Markierung zweiter Art auf einem zweiten
Umfangsbereich, auf der den Massenzentrum abgekebrten Seite der Schwenkachse. Durob
die erfinderische Ausgestaltung des Schwimmkörpers kann dieser zwei verschiedene
Extremlagen einnehmen, Je nachdem, ob er völlig in die Flüssigkeit eintaucht oder
völlig aus der Flüssigkeit herausragt. Im erstgenannten Fall strebt der Schwimmkörper
durch
Drebung um die Schwenkachse eine Lage an, in der das Verdrängungszentrum oberhalb
der Schwenkachse liegt.
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Im letztgenannten Fall strebt er dagegen eine Lage an, ia der das
Massenzentrum unterhalb der Schwenkachse liegt.
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Aufgrund der Anordnung der Schwenkachse entsprechen dem zwei verschiedene
Schwenkstellungen des Schwimmkörpers. in der einen Schwenkstellung ist der erste
Umfangsflächenbereich und in der anderen Schwenkstellung der zweite Umfangsflächenbereich
dem Beobachter, der den Schwimmkörper durch die Einfüllöffnung beobachtet, zugekehrt.
Im einen Fall sieht er also die Markierung erster drt und im anderen Prall die Markierung
zweiter Art. Sind diese Markierungen deutlich unterschiedlich, so dass sie auch
bei ungünstigem Licht-verhältnissen unterschieden werden können, dann kann der Beobachter
allein aufgrund der Markierung, die er gerade siebt. folgern, ob der Schwimmkörper
in die Flüssigkeit eintaucht oder nicht. Bei genauerer Betrachtung sind sogar Zwischenwerte
erkennbar, wiewobl dies bei den meisten hier lntrage koiaenden Anwendungsfällen,
insbesondere bei der Beobachtung des Säurespiegels einer Kraftfahrseug-Starterbatterie,
für die die Erfindung bevorzugt anwendbar ist, nicht unbedingt erforderlich ist.
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Die Beobachtung wird erleichtert, wenn die infrage stehwnden markierten
Umfangsflächenbereiche möglichst gross sind, der Schwimmkörper also von seiner einen
Extremstellung in die andere eine möglichet grosse Schwenkbewegung durchführt.
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Dies lässt sich durch Verlegung des Massen- und Verdrängungszentrums
im Verhältnis zur Schwenkachse erzielen. Eine dementsprechende bevorzugte Ausgestaltung
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper mit etwa zusammenfallendem
und zentral gelegenes. Verdrängungszentrum und Massenzentrum, sowie zylinderförmig
ausgebildet ist
und dass die Schwenkachse parallel zur Zylinderachse
neben den Zentren gelegen ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb besondere
einfach, weil die beiden Zentren zussmmenliegen, mithin also der Schwimmkörper ein
Körper einheitlichen spezifischen G.wichtes ein kann. Die Z7linderform macht eine
langgestreckte Anzeigefläche oder Markierung möglich. Eine starke Verbreiterung
der Anzeigefläobe ergibt sich durch eine Ausgestaltung dieser Weiterbildung, die
dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schwimmkörper den Querschnitt eines reg.lmäesigen
Dreiecke mit abgerundeten Eoken hat, dass die Zentren auf einer Höhenlinie dieses
Dreiecke liegen und dass die Schwenkachse in der Nähe der dieser Höhenlinie zugeordneten
Dreiecksecke symmetrisch zu dieser Höhenlinie gelegen ist. Die Markierung kann dann
so getroffen werden, dass die der Höhenlinie zugeordnete Zylindermantelfläche als
erster Umfangsflächenbereich hell gefärbt ist und dass die übrigen Zylindermantelflächen
al zweiter Umfangsflächenbereich dunkel gefkrbt sind. Taucht der Schwimmkörper vollständig
in die Flüssigkeit ein, was bei Entsprechender Höhenanordaung des Schwimmkörpers
der Pall ist, wenn das flüssigkeitsniveau im Sollniveau liegt, dann ist die helle
Zylindermantelfläche d durch die Einfüllöffnung beobachtenden Beschauer zugekehrt.
Diese grosse helle Fläche sieht der Beschauer dann auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen.
Sieht nr sie, dann ist dies ein Zeichen dafür, dass das Flüssigkeitsniveau ausreichend
ist. Sieht er sie nicht, weil ih. die dunkelgefärbten Zylindermantelflächen zugekehrt
sind, dann ist dies ein Zeichen dafür, dass Flüssigkeit nachgefüllt werden muss,
bis di. hellgefärbte Z7ltndermantelfläche wieder sichtbar wird.
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Auch bei anderen Formen des Schwimmkörpera kann durch die zwei erwähnten
Markierungen die Schwenklage des Schwimmkörpers durch einen Farbumschlag entsprechend
einer unterschiedlichen Farbgebung der beiden Markierungen zur Anteige gebracht
werden. und ein solcher Farbumschlag, insbesondere von einer hellen Farbe auf eine
dunkle Farbe ist bei ungünstigen Lichtverhältnissen immer besser zu erkennen, als
die Lage eines feststehenden Markierungsbügels gegentiber dem Niveau, wie es bei
der bekannten Sollniveau-markierung der Fall ist.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung in Verbindung
mit einer Kraftfahrzeug-Starterbatterie näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 im Querschnitt und im Ausschnitt den Einfüllstutzen einer Kraftfabrzeug-Starterbatterie
mit den daruntergelegenen Teilen und mit ausreichenden Säurestand, Figur 2 den Ausschnitt
ans Figur 1, jedoch bei unzureichendem Säurestand, Figur 3 den Schwimmkörper aus
Figur 1 und 2, vergrassert, in ungetauchtem Zustand, in Richtung auf die Schwenkachse
gesehen und Figur 4 den Schwimmkörper aus Figur 3, gesehen in Richtung des Pfeils
IV aus Figur 3.
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Gemäss Figur 1 und 2 ist mit 1 der Zellendeckel eines in übrigen geschlossen
ausgebildeten, undurohsiohtigen Batteriebehälters bezeichnet, der eine durch einen
einschraubbaren Zellenverschlu#stopfen 2 verschliessbare Einfüllöffnung 3 aufweist.
Innerhalb des Behälters befindet sich ein
Plattensatz 4 und ein
Separator 5 und der Behälter ist mit Säure 6 gefUllt, deren Sollniveau mit 7 bezeichnet
ist.
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#usserstenfalls darf das Säureniveau bis an den oberen Rand 8 des
Separators 5 absinken. Mit 10 ist ein Säuresollstandsmarkierungsbügel bezeichnet,
der stabil ausgeftlhrt ist und vom Rand der Einfüllöffnung 3 ausgebend nach unten
in das Behälterinnere hineinragt und auf der Höhe des Sollniveaus 7 zu einer Nase
11 umgebogen ist. Mittels dieser Nase 11 kann der Säurestand durch die Einfüllöffnung
3 visuell beobachtet werden. Ist die Nase 11 von Säure bedeckt, den ist genügend
Säure im Behälter vorhanden. Ist die Nase nicht bedeckt, dann liegt der Säurespiegel
unterhalb des Säuresollniveaus 7. Diese Beobachtung ist, wie eingangs erwähnt, bei
ungünstigen Lichtverhältnissen schwierig und unsicher. Erfindungegemäss ist daher
ein Schwimmkarper 12 vorgesehen, der in Figur 3 und 4 noch einmal vergrössert dargestellt
ist. Dieser Schwimmkörper 12 ist um eine horizontale Schwenkachse 13 schwenkbar
-im Beispiel sogar drebbar gelagert. Der Schwimmkörper ist hohl zylindrische rorm
und im Querschnitt, wie aus Figur 3 er-hat sichtlich, die Form eines regelmässigen
Dreiecks mit abgerundeten Ecken. Er ist so ausgeführt, dass das Verdrängungszentrum
14 und das Massenzentrum 15, wie aus Figur 3 ersichtlich, in der Mitte dieses dreieckigen
Querschnitts zusammenfallen. Die Schwenkachse 13 schneidet eine Höhenlinie 16 und
erstreckt sich parallel zur Zylinderachse in unmittelbarerNähe der dieser Höenlinie
16 zugeordneten Dreiecksecke t7. Der Schwimmkörper ist in swei zur Schwenkachse
13 koaxialen Lagerstutzen t8, 19 in zwei Halterungen 20, 21 schwenkbar aufgehängt0
Die beiden Halterungen 20, 21 sind an der Nase 11 befestigt, zum Beispiel angeklemmt.
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Auf der der Höhenlinie 13 zugeordneten zylindermantelfläche 24 das
ist die in Figur 3 nach unten weisende, ist der Schwimmkörper mit einem hellen Anstrich
22 versehen.
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Der Anstrich 22 ist in Figur 3 durch ein ausgezogene Linie angedeutet.
Auf den beiden anderen Zylindermantelflächen ist der Schwimmkörper mit einen dunklen,
zum Boispiel roten Anstrich 23 versehen, der in Figur 3 durch eine gestrichelte
Linie angedeutet ist.
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Hängt der Schwimmkörper 12 oberhalb der Flüssigkeit, dann nimmt er
die in Figur 3, bezw. 2 gezeichnete Lage ein, in der sich das Massenzentrum unterhalb
der Schwenkachse 3 befindet. Dem Beschauer, der den Schwimmkörper durch die Einfüllöffnung
3 beobachtet, ist der dunkle Anstrich 23 zugekehrt. Dies ist ein Zeichen dafür,
da der Flüssigkeitsstand, wie in Figur 2 dargestellt, unterhalb des Sollniveaus
7 liegt. Taucht der Schwimmkörper 12 dagegen gemäss Figur 1 vollständig in Flüssigkeit
- im beschriebenen Beispiel also in die Säure 6 - ein, dann nint er, den Auftriebskräften
folgend, die in Figur 1 gezeichnete SChwenklage ein, in der sich das Verdrängungszentrum
15 senkrecht oberhalb der Schwenkachse 13 befindet, so dass dem Beschauer, der den
Schwimmkörper durch die Einfüllöffnung 3 beobachtet, der be Anstrich 22 zugekehrt
ist.
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Dies ist dann ein Zeichen dafür, dass der Flüssigkeitsstand, bezw.
der Säurestand noch nicht unter das Sollniveau 7 abgesunken ist.
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Statt der Anstriche 22, 23 können auch farbige Plättchen auf den Schwimmkörper
geklemmt werden, die im Beispiel ebenso wie der Schwimmkörper säurefest auszubilden
sind.
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Der Schwimmkörper ist spezifisch leichter sie die jeweils anzuzeigende
Flüssigkeit, hier also die Säure.