DE2031107C3 - Gerät zur Regelung des Füllstands eines Flüssigkeitsbehälters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Regelung des Füllstands eines Flüssigkeitsbehälters gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Gerät ist aus der US-PS 3134 332 bekanntgeworden. Bei dieser älteren Anordnung wird

2^r> das aufgrund seiner Hin- und Herbewegung die Zufuhr von Flüssigkeit in den Behälter steuernde Element durch einen pulsierercden Gasdruck angetrieben, wie er beispielsweise im Kurbelgehäuse einer Verbrennungsmaschine gegeben ist Nachteilig ist dabei, daß durch im

so Betrieb wechselnde Arbeitsfrequenzen das Ausmaß der dämpfenden Rückwirkung einer an der Mündungsöffnung eingeschlossenen Flüssigkeitsmenge auf die Hin- und Herbewegung des steuernden Elements nicht konstant ist Auch ist die auf das steuernde Element

» selbst wirkende Antriebsleistung bei wechselnden Arbeitsfrequenzen nicht konstant Es bedarf deshalb bei einer Einrichtung gemäß dem Stand der Technik einer sorgfältigen Auslegung aller Bestandteile, insbesondere der die Dämpfungsrückwirkung bes!wnmenden Leitung

■to von der eintauchenden Mündungsöffnung bis zum steuernden Element, damit mögiichst unter allen Betriebsbedingungen eine einwandfreie Regelung erfolgt Natürlich gibt es bei einer gegebenen Auslegung trotzdem Grenzbereiche, in denen die bekannte

Einrichtung nicht mehr zufriedenstellend arbeitet

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, das unter allen denkbaren Betriebsbedingungen ohne nennenswerte Veränderung seiner Funktion einwandfrei arbeitet.

vt Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe in erster Linie durch die in Anspruch I angegebenen Maßnahmen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß sowohl die Antriebsleistung für das steuernde Element, wie auch die Dämpfungsrückwirkung auf dieses seitens der in die

■» Mündungsöffnung eingedrungenen Flüssigkeit konstant gehalten werden können. Sie hat aber durch die Tatsache, daß sie eine besondere Antriebsvorrichtung aufweist, noch den zusätzlichen Vorteil, unabhängig davon betrieben werden zu können, ob an der Maschine oder Anlage, mit der der hinsichtlich seines Füllstands zu regelnde Behälter verbunden ist, überhaupt Gasdruckpulsationen verfügbar sind.

Weitere, die Lösung der gestellten Aufgabe fördernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.

·>■> In der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Geräts,

F i g. 2 eine Schnittdarstellung einer Pumpe für das in F i g. 1 gezeigte Gerät,

F i g. 3 eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform einer für die Erfindung geeigneten Pumpe,

Fig.4 eine weitere Ausführungsform einer für die Erfindung geeigneten Pumpe,

F i g. 5 bis 9 verschiedene Schaltungsanordnungen zur Steuerung eines erfindungsgemäßen Geräts,

Fig. 10 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts,

F i g. Π den Schnitt 11-11 aus F i g. 10 und

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts.

In F i g. 1 ist ein Obersichtsbild für ein nach der Erfindung ausgebildetes Füllstandsregelgerät dargestellt Dieses enthält eine Pumpe 10, die über eine erste Leitung 11 mit einem Vorratsbehälter 12 für Flüssigkeit 13 und über eine zweite Leitung 14 mit einem Flüssigkeitsbehälter 15 verbunden ist Der Flüssigkeitspegel 16 im Behälter 15 soll geregell und auf dem dargestellten Niveau gehalten werden. Die Pur, pe 10 ist mit einer Quelle 18 für pulsierenden Strom verbunden, die über Leitungen 20 und 21 von einer Stromquelle 19 versorgt wird. Gemeinsam mit der Stromquelle 19 kann auch ein motorgetriebener Wechselstromgenerator als Quelle für pulsierenden Strom dienen. Eine an sie angeschaltete Anzeigelampe 22 dient zur Überwachung ihres Betriebszustandes. Vorzugsweise ist ein Schalter

23 vorgesehen, der erlaubt, die Quelle 18 für pulsierenden Strom wahlweise in Betrieb zu setzen. Dieser Schalter kann beispielsweise der Zündschalter oder eine andere Schaltvorrichtung eines Motorfahrzeugs sein. Die Pumpe 10 steht ferner über eine Leitung

24 in Druckverbindung mit dem Innenraum des Behälters 15 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 16. Wie noch erklärt wird, kann die Leitung 24 auch mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, wenn der Druck im Behälter 15 die Größenordnung des Atmosphärendrucks hat

Die Leitung 14 ist mit einer Leitung 26 verbunden, die im Behälter 15 befestigt ist Der Behälter 15 kann das Kurbelgehäuse einer Verbrennungsmaschine sein, in der der ölpegel als Flüssigkeitspegel 16 auf dem dargestellten Wert gehalten werden soll. Die Leitung 26 ist an ihrem Ende mit einer Mündungsöffn jng 27 versehen, die gerade unter dem vorgegebenen ölpegel angeordnet ist

In F i g. 2 ist eine Pumpe 10a dargestellt, die in der in F i g. 1 gezeigten Anordnung verwendet werden kann. Die Pumpe 10a hat ein erstes Gehäuse 30, eine Membran tnd ein zweites Gehäuse 32, die derart angeordnet sind, daß die Membran zwischen den Gehäusen 30 und 32 gehalten ist. Diese Membran zwischen den Gehäusen stellt im vorliegenden Ausführungsbeispiel das bereits einleitend erwähnte, aufgrund seiner Hin- und Herbewegung die Zufuhr von Flüssigkeit in den Behälter steuernde Element dar. Wie noch erläutert wird, erfolgt die Steuerung durch das Ausmaß der Hin- und Herbewegung der Membran. Diese wird deshalb nachfolgend als steuerndes Element 31 bezeichnet. Am einen Ende des Gehäuses 32 ist eine Kappe 33 mit einer Dichtung 34 vorgesehen. Der Pumpenmechanismus 35 enthält ein Ventilgehäuse 36 im Gehäuse 32, das in den durch die Kappe 33 und die Dichtung 34 gebildeten Gehäuseteil hineinragt. In das Ventilgehäuse 36 ist e^:ne Verschlußschraube 37 zusammen mit einem Zwischenring 38 und einer Dichtung 39 eingeschraubt und hält die Kappe 33 in ihrer vorgeschriebenen Lage, Zur Ausfilterung von Fremdkörpern aus der Flüssigkeit kann ein Sieb 33 vorgesehen sein.

Die Pumpe 10a enthält ferner eine durch das Gehäuse 32 und das steuernde Element 31 gebildete erste Kammer 40 und eine durch das Gehäuse 30 und das steuernde Element 31 gebildete zweite Kammer 41. Zwischen der Kappe 33 und dem Gehäuse 32 ist eine

κι dritte Kammer 42 gebildet Im Gehäuse 32 ist eine

Gewindeöffnung 43 für die Kammer 40 vorgesehen. Eine zweite Gewindeöffnung 44 führt in die Kammer 42. Die als steuerndes Element 31 vorgesehene Membran

ist zwischen Platten 45 und 46 gehalten, die miteinander

ii durch Niete 47 verbunden sind. Die Platten sind zusammen mit der Membran derart angeordnet, daß ihre Bewegung in Richtung der Achse 48 des Ventils möglich ist Die Platte 46 bildet mit dem steuernden Element 31 einen Hohlraum 49, in dem der Kopf 50

_>» eines Kolbengehäuses 51 lose angeordnet ist. Das Kolbengehäuse 51 ist mit Öffnungen 52 versehen, die eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dei Kammer 40 und dem Innenraum des Ventilgehäuses 36 bilden. Ein Kolben 53 ist mit einem Schaft 54 versehen, der fest mit

:; dem Kolbengehäuse 51 verbunden ist Ein O-Ring als Dichtung 55 dient zur Flüssigkeitsabdichtung zwischen dem Kolben 53 und dem Innenraum des Ventilgehäuses 36. Die Dichtung 55 wird mit einer Feder 56 und einem Zwischenring 57 an den Kolben 53 gedrückt

so Das Ventilgehäuse 36 ist ferner mit einer Öffnung 63 versehen, die die Kammer 42 mit dem unteren Teil des Ventilmechanismus 35 verbindet. Ein Ventil 61 ist an seinem Ventilteller 62 mit einer Dichtung 58 versehen und wird mit einer Feder 60 gegen den Ventilsitz 59

ti gedruckt

Im Gehäuse 30 ist eine Öffnung 70 vorgesehen, die in die Kammer 41 führt In der Kammer 41 ist ein Elektromagnet 71 angeordnet, dessen Körper 72 am Gehäuse 30 mit Befestigungen 73 und Dichtungen 74

•in befestigt ist Seine Wicklung 75 ist mit den Leitungen 17 (F ip. 1) verbunden. In der von der Wicklung 75 umgebenen Kammer 78 ist der Anker 76 des Elektromagneten mit Teflonringen 77 und 77' gelagert. Er ist mit der Platte 45 über einen Gewindebolzen 79

4-. verbunden. Zwischen der Platte 45 und dem Magnetkörper 72 ist eine Druckfeder 80 angeordnet, die die Membran 31 nach unten in die in Fig.2 gezeigte Lage drückt.

F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer für

->(> die erfindungsgemäße Regulierungsvorrichtung geeigneten Pumpe. Diese Pumpe iOb hat ein Gehäuse 32 ähnlich der in F i g. 2 gezeigten Pumpe. Der Pumpmechanismus 35 enthält ein Ventilgehäuse 36 der in F i g. 2 gezeigten Art, und durch eine öffnung 44 ist ein

v, Flüssigkeitszugang zur Kammer 42 für zu pumperde Flüssigkeit gebildet. Für die Kammer 40 ist eine Öffnung 43 in bereits beschriebener Weise vorgesehen. Dem Ventilmechanismus 35 und der Platte 46 ist ein Kolbengehäuse 51 zugeordnet, das in beschriebener

wi Weise auf das steuernde Element 31 einwirkt Der Unterschied gegenüber der in F i g. 2 gezeigten Pumpe besteht in erster Linie in der Ausführung oberhalb des steuernden Elements .Ί1. Wie bei der in F i g. 2 gezeigten Pumpe ist die das steuernde Element 31 darstellende

h^rj Membran zwischen Hatten 45 und 46 angeordnet. Das Gehäuse 90 ist (in nicht dargestellter Weise) mit der Membran verbunden und mit Eintrittsöffnungen 91 und 92 versehen, die in die Kammer 41 über der Membran

führen.

Der Elektromagnet 93 ist mit seinem Körper 94 am Gehäuse 90 mit Befestigungen 95 befestigt. Seine Wicklung 96 umgibt das zylindrische Gehäuse 97. das am untersten Teil des Gehäuses 90 befestigt ist. Der Anker 98 ist im Gehäuse 97 angeordnet und mit Teflonringen 99 und 99' gelagert. Er ist mit der Platte 45 durch einen Gewindebolzen 100 verbunden. Ein O-Ring 101 bildet eine Dichtung zwischen dem Gehäuse 97. dem Gehäuse 90 und dem Magnetkörper 94.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist der Elektromagnet 93 in der durch einen Deckel 103 gebildeten Kammer 102 angeordnet. Der Deckel 103 ist auf der Pumpe iOb mit einer Befestigungsschraube 104 befestigt, die in den Magnetkörper 94 eingeschraubt ist. Zur Durchführung der Anschlüsse für die Wicklung % des Elektromagneten ist eine Gewindeöffnung 105 vorgesehen. Eine Feder 106 ist zwischen der Wand 107 des Gehäuses 90 und der Platte 45 angeordnet, sie drückt die Platte 45 nach unten in die in F i g. 3 gezeigte Lage.

Ein Vorteil der in Fig. 3 gezeigten Pumpe besteht darin, daß die Anschlüsse des Elektromagneten 93 gegenüber den Kammern 41 und 40 abgedichtet und damit gegen den Einfluß von öl o. ä. gesichert sind. Diese Abdichtung wird durch die Wand 107 des Gehäuses 90 und die Dichtung 101 zwischen dem Gehäuse 90 und dem Gehäuse 97 gebildet. Im Anker 98 ist eine Entlastungsöffnung 98' vorgesehen, die eine Luftströmung in die durch das Gehäuse 97 gebildete Kammer erlaubt, so daß der Anker 98 sich unter dem Einfluß seiner Wicklung frei in dieser Kammer bewegen kann.

In F i g. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Pumpe dargestellt. Diese Pumpe 10c ist unterhalb des steuernden Elements 31 entsprechend den in F i g. 2 und 3 gezeigten Pumpen ausgebildet, weshalb diese Teile nicht weiter beschrieben werden. Der Hauptunterschied gegenüber den bereits beschriebenen Pumpen besteht darin, daß der Elektromagnet das steuernde Element 31 nicht aufwärts, sondern abwärts bewegt und eine Feder vorgesehen ist. die sie wieder in die in Fig. 4 gezeigte Lage zurückbewegt. Hierzu ist das Gehäuse 32 in seiner Mündungsöffnung 27 gerade unter dem normalen Flüssigkeitspegel 16 liegt. Die Leitung 26 würde beispielsweise bei einer Verbrennungsmaschine mit einem zu regulierenden Ölpegel im Kurbelgehäuse derart angeordnet sein, daß die Mündungsöffnung 27 gerade unter dem normalen ölpegel liegen würde. Die Leitung 26 ist mit der Leitung 14 verbunden, welche über den in die Öffnung 43 der Pumpe 10 eingeschraubten Krümmer zur Pumpe führt. Im Vorratsbehälter 12 für Flüssigkeit 13 ist ein Rohr 132 mit seiner Endöffnung am Behälterboden angeordnet. Es ist über eine flexible Leitung 11 und einen Anschluß 133 mit der Gewindeöffnung 44 der Pumpe 10 verbunden. Die Gewindeöffnung 70 ist mit einer Druckquelle, beispielsweise der Atmosphäre, verbunden. Wie jedoch noch beschrieben wird, kann sie auch mit einer weiteren als Sonde dienenden Leitung verbunden sein,die in einem anderen Teil des Behälters 15 angeordnet ist. Die Einzelleiter 134 und 135 der Leitung 17 sind an die Wicklung 75 des Elektromagneten 71 angeschlossen. Sie führen zur Quelle 18 für pulsierenden Strom.

Zunächst wird die Funktionsweise des Geräts unter der Voraussetzung beschrieben, daß der Flüssigkeitspegel 16 im Behälter 15 unter der Mündungsöffnung 27 der Leitung 26 liegt, so daß diese der Luft über der Flüssigkeit ausgesetzt ist. Die Quelle 18 liefert einen pulsierenden Strom für die Wicklung 75 des Elektromagneten in der Pumpe 10. Bei jedem Stromimpuls betätigt der Elektromagnet 71 seinen Anker 76, so daß dieser in Richtung der Längsachse 48 der Pumpe aufwärts bewegt wird und das steuernde Element 31 unter Zusammendrücken der Feder 80 nach oben zieht. Durch die Aufwärtsbewegung des steuernden Elements 31 wird der Kopf 50 mit dem Kolbengehäuse 51 in Richtung der Achse 48 aufwärts gezogen. Durch diese Bewegung des Kolbengehäuses 51 wird der Druck unter dem Kolben 53 verringert, und das durch die öffnung 44 in die Kammer 42 und durch die Öffnung 63 gelangte öl drückt gegen das Ventil 61, so daß die Dichtung 58 zum Ventilsitz 59 abgehoben wird. Während der Aufwärtsbewegung des Elektromagneten wird also Öl bzw. Flüssigkeit in den unter dem Kolben 53 gebildeten

I IV TLl 3Cltt.ll, OUI UtI

Druckfeder 111 ruht, die auf die Platte 46 der als steuerndes Element 31 vorgesehenen Membran einwirkt. Das Gehäuse 112 enthält eine Kammer 41. die mit einer Flüssigkeitsöffnung 113 versehen ist. Es ist mit einem O-Ring 114 gegenüber dem zylindrischen Gehäuse 115 innerhalb der Wicklung des Elektromagneten abgedichtet Das Gehäuse 115 enthält den Anker 116. der in Teflonringen 117 und 117' gelagert ist. Es ist mit einer O-Ringo'tchtung 118 an dem Deckel 119 abgedichtet Der Deckel 119 bildet mit dem Gehäuse 112 eine Kammer 120, in der der Elektromagnet 121 angeordnet ist

Der Elektromagnet 121 ist mit seinem Körper 122 am Gehäuse 112 mit Befestigungen 123 befestigt und mit Deckel 119 durch Befestigungen 124 verbunden. Seine Wicklung 125 umgibt das zylindrische Gehäuse 115. Wie aus F i g. 4 hervorgeht, ist der unterste Teil des Ankers 116 mit der oberen Fläche der Platte 45 verbunden. Die Kammer 120 ist mit Gewindeöffnungen 126 und 127 versehen, die den elektrischen Anschluß des Elektromagneten ermöglichen.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden anhand der Fig. 1 und 2 erläutert Die als Sonde dienende Leitung 26 ist im Flüssigkeitsbehälter 15 derart angeordnet daß die Ist der Stromimpuls beendet, so drückt die Feder 80

■n das steuernde Element 31 in Richtung der Achse 48 wieder nach unten. Das Kolbengehäuse 51 wird mit dem Kolben 53 gleichfalls nach unten bewegt. Durch den erhöhten Druck zwischen dem Kolben 53 und dem Ventilteller 62 wird die Dichtung 58 jedoch wieder auf

v> den Ventilsitz 59 gedruckt so daß das Öl nicht in die Kammer 42 zurückkehren kann. Der erhöhte Druck unter dem Kolben 53 wirkt auf die Dichtung 55, so daß diese vom Kolben 53 abgehoben wird und das öl in den Bereich zwischen der Dichtung 55 und dem Kolben 53 eintreten kann. Haben sich die Druckwerte ausgeglichen, so drückt die Feder 36 die Dichtung 55 wieder gegen den Kolben 53.

Bei der nächsten Aufwärtsbewegung des Ankers 76 (beim nächsten Stromimpuls für die Wicklung 75) wandert das im Kolbengehäuse 51 durch die Dichtung 55 festgehaltene öl aufwärts, so daß es bei der nächsten Abwärtsbewegung und beim Eintritt weiteren Öls zwischen dem Kolben 53 und der Dichtung 55 durch die öffnung 52 in die Kammer 40 eintritt Es kann dann durch die öffnung 43 infolge der weiteren Betätigung des Elektromagneten austreten. Das durch die öffnung 43 ausgepumpte Öl gelangt durch die Leitungen 14 und 26 in den Behälter 15.

Befindet sich die Miindiingsoffnung 27 der Leitung 26 unter dem Flüssigkeitspegel 16. so wird kein weiteres Öl in den Behälter 1"5 gepumpt. Bei verschlossener Mündungsöffnung 27 wird nämlich die Bewegung des steuernden Elements 31 durch den geschlossenen Druckkreis auf seiner einen Seite gehemmt. Der Druck in der Kammer 40. der sich nicht über die Mündungsöffnung 27 zur Atmosphäre ausgleichen kann, verhindert den Eintritt von öl in die Kammer 40 durch die öffnung 63. Da die Kammer 40 nicht über die Mündun'jsöffnung 27 mil der Atmosphäre in Verbindung steht, wird die Bewegung des steuernden Elements Jl infolge des statischen Drucks gedämpft. Eine gewisse Bewegung des steuernden Elements 31 kann jedoch durch die StromstöOc in der Wicklung 75 und die damit verbundene Wirkung auf den Anker 76 auftreten. jedoch ist das Kolbengehäuse 51 an der Platte 46 locker befestigt, so daß eine solche geringfügige Bewegung des steuernden Elements 31 keine entsprechende Bewegung des Kolbengehäuses 51 zur Folge hat. Ferner ist wegen der beiden Ventile (Ventil 61 sowie Ventil am Kolben 53) zwischen den Kammern 42 und 40 eine ausreichende Kraftwirkung seitens des steuernden Elements 31 erforderlich, um die Federkraft zu überwinden und die Pumpe zu betätigen.

Wie bereits ausgeführt, kann eine weitere als Sonde dienende Leitung an die Gewindeöffnung 70 angeschlossen sein. Die Mündungsöffnung dieser Leitung ist dann an einer anderen Stelle des Behälters 15 angeordnet und über die öffnung 70 mit der Kammer 41 verbunden. Eine Pumpwirkung tritt nicht auf, wenn nicht beide Mündungsöffnungen der Atmosphäre ausgesetzt sind. Liegt nur eine von ihnen frei, wie dies beispielsweise bei einer Rollbewegung der Maschine der Fall sein kann, so wird noch keine Flüssigkeit gepumpt, da die Bewegung des steuernden Elements 31 durch den geschlossenen Druckkreis auf seiner einen Seite noch gehemmt wird.

Die in Fig. 3 gezeigte Pumpe arbeitet entsprechend der Pumpe gemäß F i g. 2. jedoch mit dem Unterschied, daß die elektrischen Anschlüsse des Elektromagneten ni^ht mit Hx>r rvKc»»·*»« Vt

Die für die Anschlüsse vorgesehene Kammer 102 ist gegenüber der Kammer 41 abgedichtet. Wie bei der in Fig. 2 gezeigten Pumpe wird die Flüssigkeit durch die öffnung 43 durch einen auf den Anker 98 des Elektromagneten einwirkenden pulsierenden Strom gepumpt.

Die in Fig.4 gezeigte Pumpe ist ähnlich den bereits beschriebenen Pumpen ausgebildet, sie bewegt jedoch bei jedem Stromimpuls den Anker ihres Elektromagneten abwärts und drückt die Feder 111 auf der unteren Seite des steuernden Elements 31 zusammen. Am Ende eines Stromimpulses drückt die Feder 111 das steuernde Element 31 wieder nach oben.

In den Fig.5 bis 9 sind Steuerschaltungen einer im erfindungsgemäßen Gerät verwendbaren Quelle 18 für pulsierenden Strom dargestellt. Die in F i g. 5 dargestellte Schaltung 18a für die in Fig. 1 gezeigte Quelle 18 enthält einen Multivibrator 136. der über einen Widerstand 137 mit der Leitung 20 und über diese mit dem positiven Pol der Stromquelle 19 (Fig. 1) verbunden ist. Der Multivibrator ist ferner an die Leitung 21 angeschaltet die mit dem negativen Pol der Stromquelle 19 verbunden ist.

Der Multivibrator 136 ist ein freischwingender astabiler Multivibrator und enthält einen ersten npn-Transistor 138 sowie einen zweiten npn-Transistor

139. Die Basis des Transistors 138 ist über den Widerstand 140 mil dem Widerstand 137 verbunden. Sie ist ferner über einen Kondensator 141 und einem Widerstand 142 mit dem Kollektor des Transistors 139 verbunden. In ähnlicher Weise ist die Basis des Transistors 139 über einen Widersland 143 mit dem Widerstand 137 und über einen Kondensator 144 und einen Widerstand 145 mit dem Kollektor des Transistors 138 verbunden. Die Widerslände 142 und 145 sind

to über in Reihe geschaltete Kondensatoren 146 und 147 miteinander verbunden, wobei der Verbindungspunkt /wischen diesen Kondensatoren mit dem Emitier des Transistors 138 und mit der Leitung 21 von der Stromquelle 19 (Fig. I) verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 138 ist über einen Widerstand 148, der Kollektor des Transistors 139 über einen Widerstand 149 mit dem Widerstand 137 verbunden.

Das Ausgangssignal des Multivibrators 136 wird am Emitter des Transistors 139 abgenommen, der mit der

2« Basis eines npn-Transistors 150 verbunden ist. Der Kollektor dieses Transistors 150 ist über einen Widersland mti der Leitung 20 und ferner mil der Basis eines npn-Transistors 152 verbunden. Der Emitter des Transistors 150 ist an die Leitung 21 geschaltet. Der Emitter des Transistors 152 ist mit der Basis eines npn-Transistors 153 verbunden, dessen Emitter an die Leitung 21 gelegt ist und dessen Kollektor mit einem Widerstand 154 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 152 ist mit dem anderen Ende dieses Widerstandes 154 verbunden und an eine Leitung 135 zur Pumpe 10 (Fig. 1) gelegt. Er ist ferner über eine Diode 155 an eine Leitung 134 zur Pumpe 10 geschaltet, die direkt mit der Leitung 20 von der Stromquelle 19 (F i g. 1) verbunden ist.

Beim Betrieb der in Fig. 5 gezeigten Schaltung erzeugt der freischwingende Multivibrator 136 bei Speisung mit Gleichstrom über die Leitungen 20 und 21 an der Basis des Transistors 150 positive Impulse. Der Transistor 150 steuert den Transistor 152, der wiederum auf den Transistor 153 arbeitet und damit einen Batteriestrom über den Widerstand 154 zur Ausgangs-IcituPig 135 steuert, wobei uic Spannung durch einen geringen Abfall am Widerstand 154 bestimmt ist. Die Ausgangsleitung 134 ist direkt mit der Eingangsleitung 20 verbunden. An den Ausgangsleitungen 134 und 135 tritt also ein pulsierender Strom auf, der direkt dem jeweiligen Elektromagneten der in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Pumpen zugeführt werden kann. Die Diode 155 dient zur Beseitigung entgegengesetzt verlaufender Ausgleichsspannungen zwischen den Leitungen 134 und 135.

Eine Eigenschaft der Multivibratorschaltung besteht darin, dcß die Kondensatoren 146 und 147 zusammen mit den Widerständen 142 und 145 ÄC-Filter bilden, die Ausgleichsspannungen unterdrücken, weiche andernfalls den jeweiligen Zustand des Multivibrators frühzeitig umschalten würden. Der Transistor 153 ist ferner durch den Lastwiderstand 154 geschützt, der die größte Belastung zwischen der Eingangsleitung 21 und der Ausgangsleitung 135 darstellt. Vorteilhaft ist der Spannungsabfall an der Reihenschaltung der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 153 und des Widerstandes 154 gleich dem Spannungsabfall an der Reihenschaltung der Emitter-Basisstrecke des Transistors 153 und der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 152. Da beide Stromwege einander parallel geschaltet sind, ist der Spannungsabfall an der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 153 minimal.

F i g. 6 zeigt cine andere Ausfiihrungsform einer Schaltung 18/), bei der der Multivibrator 136 /wischen die Eingangsleitungen 20 und 21 geschaltet ist und sein Ausgangssignal der Basis eines npn-Transistors 160 zugeführt wird. Der Emitter dieses Transistors ist mit der Basis eines ηρη-Transistors 161 verbunden, dessen Emitter an die Leitung 21 gelegt ist. Der Kolleklor des Transistors lfcD ist über einen Widerstand 162 an die Leitung 20 geschaltet, der Kollektor des Transistors 161 ist mit der Leitung 135 verbunden. Zwischen den Ausgangsleitungen 134 und 135 ist eine Diode 163 vorgesehen, die Ausgangsleitung 134 ist direkt mit der Eingangsleitung 20 verbunden.

F i g. 7 zeigt eine weitere Aiisführiingsform einer Schaltung 18c Tür eine Quelle 18 der in F i g. 1 gezeigten Art, bei der der Multivibrator 136 an die Eingangsleitung 21 und über einen Widerstand 164 an die Eingangsleitung 20 geschaltet ist. Das Ausgangssignal dos Multivibrator*; 13fi lippt :tn Apr R?.S'S eine^ npn-Transistors 165, dessen Emitter an die Leitung 21 und dessen Kollektor an die Basis eines npn-Transistors 166 sowie an einen Widerstand 167 geschaltet ist. Der andere Anschluß des Widerstandes 167 ist mit der Leitung 20 verbunden, der Emitter des Transistors 166 ist an die Leitung 21 geschaltet. Der Kollektor des Transistors 166 ist mit der Ausgangsleitung 135 verbunden, die mit der Ausgangsleitung 134 durch eine Diode 168 verbunden ist. Die Ausgangsleitung 134 ist direkt mit dci Eingangsleitung 20 verbunden.

Die in den Fig.6 und 7 dargestellten Schaltungen arbeiten nach dem gleichen Prinzip, wobei der Ausgangstransistor 160 oder 165 einen weiteren Transistor 161 oder 166 steuert, um den über die Ausgangsleitungen fließenden Batteriestrom zu steuern. Die Dioden 163 und 168 dienen zur Unterdrückung von Stromstößen.

Fig. 8 zeigt eine weitere Schaltung 18a, die eine Wechselstromquelle zur Erzeugung des pulsierenden Steuerstromes für den Pumpenmagneten verwendet. Sie enthält einen Multivibrator 136, der mit der Leitung

169 verbunden ist. Er ist ferner über einen Widerstand

170 und eine Diode 171 rr»t der Leitung 134 verbunden, tin Kondensator 172 ist dem Multivibrator 136 parallel geschaltet, um den durch die Diode 171 gleichgerichteten Strom zu filtern. Die Leitung 134 ist über eine Diode 173 mit der Anschlußklemme 174 verbunden. Eine Wechselstromquelle 175 von beispielsweise 115VoIt und 60 Hz kann an die Anschlußklemme 174 angeschaltet sein.

Der Ausgang des Multivibrators 136 ist über den Widerstand 176 an die Leitung 169 geschaltet und mit der Basis des npn-Transistors 177 verbunden. Der Emitter des Transistors 177 ist an die Leitung 169 gelegt, der Kollektor ist über dsn Widerstand 178 mit dem einen Anschluß einer Vierschichtdiode 179 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 178 und der Vierschichtdiode 179 ist über einen Kondensator 180 an die Leitung 169 gelegt Der andere Anschluß des Kondensators 180 ist über einen Widerstand 181 mit dem anderen Anschluß der Vierschichtdiode 179 verbunden. Der Verbindungspunkt des Widerstands 178, der Vierschichtdiode 179 und des Kondensators 180 ist über einen Widerstand 182 mit der Leitung 135 verbunden. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 181 und der Vierschichtdiode 179 ist mit der Steuerelektrode eines gesteuerten Siiiziumgieichrichters 183 verbunden. Die Kathode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 183 ist mit der Leitung 169 verbunden, während seine Anode an der Ausgangsleitung 135 liegt, uiese ist mit der Ausgangsleitung 134 über eine Diode 184 verbunden.

Beim Betrieb der in F i g. 8 dargestellten Schaltung wird der Strom der Wcchselstromquellc 175 mit der Diode 173 gleichgerichtet, so daß auf der Leitung 134 ein pulsierender Strom entsteht. Dieser wird mit der Diode 171 nochmals gleichgerichtet und liefert für den Multivibrator 136 einen Gleichstrom, der mit dem

ίο Kondensator 172 gefiltert wird. Der Multivibrator 136 liefert einen pulsierenden Ausgangsstrom für den Transistor 177. der wiederum über den Widerstand 178 auf den Kondensator 180 arbeitet. Die /?C-Verzögerungsschaltung des Widerstandes 182 und des Kondensators 180 steuert die Vierschichtdiode 179 derart, daß sich der Kondensator 180 bei Erreichen eines durch d'¹? Vierschichtdiode 179 bestimmten Wertes über diese entlädt und den gesteuerten Siliziumgleichrichter 183 leitend steuert. Dadurch fließt pin Strom /wisrhen rlrn Leitungen 169 und 135. Die Diode 184 dient zur Beseitigung störender Stromstöße zwischen den Leitungen 134 und 135.

In F i g. 9 ist eine weitere Schaltung 18e zur Lieferung eines pulsierenden Stromes für den Elektromagneten einer Pumpe dargestellt. Die Quelle 190 ist mit ihrem Ausgang über eine Diode 191 an die Klemmen 134 und 135 geschaltet, die in beschriebener Weise mit dem Elektromagneten verbunden sind. Die Quelle 190 kann beispielsweise ein motorgetriebener Wechselstromgenerator sein, der durch den Motor oder die Maschine getrieben wird, dessen Ölpegel reguliert werden soll. Er liefert einen Wechselstrom, der mit der Diode 191 hinsichtlich einer Halbwelle gleichgerichtet wird, so daß an den Klemmen 134 und 135 ein pulsierendes Halbwellensignal abgenommen werden kann.

Beim Betrieb des in F i g. 1 dargestellten Systems sind die Widerstände des Multivibrators 136 der Quelle 18, insbesondere die Widerstände 140, 143, 148 und 149 (Fig. 5), derart eingestellt, daß der Multivibrator 136 Ausgangsimpulse einer konstanten Frequenz liefert. Diese Frequenz ist derart gewählt, daß sich eine optimale Auswirkung auf das durch Flüssigkeit gedämptte, steuernde tlenient 31 der Pumpe 10 ergibt. In den meisten Fällen ist hierzu eine Frequenz von etwa 5 Hz geeignet. Das Signal wird den in den F i g. 5 bis 8 dargestellten Schaltelementen zugeführt, so daß sich auf den Ausgangsleitungen 134 und 135 ein Signal derselben Frequenz ergibt, das die Wicklung des Elektromagneten steuert. Bei einem Signal mit einer Frequenz von 5 Hz wird die Wicklung 300mal pro Minute angesteuert, was 300 Wechselbewegungen des Ankers ergibt. Daher bewegt sich das steuernde Element 31 mit einer Frequenz von 300 Schwingungen pro Minute. Diese Wechselbewegung ist unabhängig von dem Druckzyklus im Kurbelgehäuse der Maschine, so daß die Regelvorrichtung kontinuierlich und unabhängig davon arbeitet, ob der Motor im Leerlauf mit relativ geringer Drehzahl oder mit einer relativ hohen Drehzahl läuft.

In den Fig. 10 bis 12 sind Abänderungen einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung dargestellt In Fig. 10 und 11 ist die Pumpe 1Od mit einer Eintrittsöffnung 11 versehen, die mit einem Vorratsbehälter für Flüssigkeit (nicht dargestellt) verbunden ist Die Leitung 17 ist mit dem Elektromagneten im Gehäuse der Pumpe 10d verbunden. Die Pumpe 10c/ ist mit zwei Austnttsleitungen i4 und 14a versehen, wobei die Austrittsleitung 14 mit der unteren Kammer 40 (F i g. 2 bis 4) des Gehäuses 1Od und die Leitung 14a mit

der Kammer 41 (Fig. 2 bis 4) im Gehäuse 10c/ verbunden ist. Die Austrittsleitungen Hund 14asind mit jeweils einer Leitung 26 bzw. 26a versehen, deren Mündungsöffnungen 27 unter dem normalen Flüssigkeitspegel 16 innerhalb des Behälters 15 angeordnet sind, dessen Füllstand geregelt werden soll.

Beim Betrieb der in den Fig. 10 und Il gezeigten Regelvorrichtung kann die Pumpe 10c/ bei einem Flüssigkeitspegel 16 im Behälter 15 über den Mündungsöffnungen 27 der beiden Leitungen 26 und 26a keine to Flüssigkeit durch die Leitung 14 und die Leitung 26 in den Behälter pumpen, da die Kammer oder Kammern auf einer oder beiden Seiten der Membran im Gehäuse 10c/geschlossen ist bzw. sind und das steuernde Element 31 nicht pulsieren kann. Wird eine der Leitungen 26 oder 26a freigelegt, die andere jedoch nicht, was beispielsweise bei bestimmten Bewegungen eines Fahrzeuges auftreten kann, in dem die Regelvorrichdungsgemäßen Regelvorrichtung, bei der das Gehäuse 1Oe mit einer Eintriitsleitung 11 versehen ist, die mit einem (nicht dargestellten) Flüssigkeitsvorrat verbunden ist. Die Leitung 17 verbindet die Steuerschaltung (nicht dargestellt) mit dem Elektromagneten im Gehäuse 1Oe. Die Leitung 14 ist mit der Kammer 41 (F i g. 2 bis 4) im Gehäuse 1Oe auf der der Kammer 40 (Fig. 2 bis 4) und der Eintrittsleitung 11 abgewandten Seite des steuernden Elements verbunden. Die Leitung 14 führt zu einer Leitung 26, deren Mündungsöffnung 27 unter dem normalen Flüssigkeitspegel 16 im Flüssigkeitsbehälter 15 liegt. Die Leitung 195 führt in die untere Kammer 40 (F i g. 2 bis 4) der Pumpe 1Oe. Beim Betrieb der in Fig. 12 gezeigten Anordnung wird die obere Kammer 41 der Atmosphäre ausgesetzt, wenn die Mündungsöffnung 27 der Leitung 26 über d; m Flüssigkeitspegel 16 der Flüssigkeit im Behälter 15 liegt. Die untere Kammer 40 der Pumpe 1Oe ist bereits durch flip I ρίΐιιησ

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Behälter 15 gepumpt, da das steuernde Element durch eine geschlossene Kammer auf seiner einen Seite in seiner Bewegung gehemmt wird. Liegen jedoch beide Mündungsöffnungen 27 der Leitungen 26 und 26a über dem Flüssigkeitspegel 16, so wird die Flüssigkeit von der (nicht dargestellten) Vorratsmenge durch die Leitungen 11 und 14 sowie durch die Leitung 26 in den Behälter 15 gepumpt.

Fig. 12 zeigt eine weitere Abänderung der erfinkann die Pumpe I0e Flüssigkeit aus dem (nicht dargestellten,) Vorratsbehälter durch die Leitungen 11 und 195 in den Behälter 15 pumpen. Dadurch wird der Flüssigkeitspegel im Behälter angehoben. Die Flüssigkeit wird nicht durch die Leitungen 14 und 26 eingepumpt, diese beiden Elemente werden lediglich /ur Bestimmung des Flüssigkeitspegels im Behälter verwendet.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   L Gerät zur Regelung des Füllstands eines Flüssigkejts-Behälters mittels eines hin- und hergehend bewegbaren, aufgrund seiner Hin- und Herbewegung die Zufuhr von Flüssigkeit im Behälter steuernden Elements, das miit einer zumindest teilweise mit kompressiblem Gas gefüllten Leitung in Verbindung steht, deren Miindungsöffnung im Behälter den Füllstand abfühlt und dabei nur im eingetauchten Zustand durch eine die Hin- und Herbewegung des steuernden Elements ausreichend dämpfende Flüssigkeitsmenge verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine besondere, in ihrer Frequenz von einer am Behälter gegebenenfalls vorliegenden Arbeitsfrequenz unabhängige Antriebsvorrichtung (75—79; 96—100; 125, 116) für das steuernde Element (31) aufweist.

   2. Gerät üach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (75—79; SI6—100; 125,116) für das steuernde Element (31) eine durch wechselnde Ströme betreibbare elektromechanische Vorrichtung isL

   3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (26, 14; 26a, 14a,t deren Mündungsöffnung (27) im Benälter (15) den Füllstand abfühlt, zum steuernden Element (31) hin ansteigt

   4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite, an einer anderen Stelle des gleichen Behälters (15) mündende Leitung (26a, 14a/ in in die Flüssigkeit eingetauchtem Zustand ebenfalls eine Dämpfungsrückwirkung zum steuernden Elf nent (31) herstellt

   5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das steuernde Element (31) ein beiderseits durch Gasdruck beaufschlagbares Element ist und daß die beiden den Füllstand abfühlenden Leitungen (26,14 bzw. 26a, 14a,) auf die einander gegenüberliegenden Seiten dieses Elements einwirken.

   6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zufuhr von Flüssigkeit zum Behälter durch das hin- und hergehende steuernde Element (31) eine mit diesem in Antriebsverbindung stehende Pumpe vorgesehen ist, die einen als Einweg-Ventil ausgebildeten Kolben (53, 55) und ein in entgegengesetzter Richtung arbeitendes Einweg-Ventil (59, 62) aufweist, und daß dabei das am Kolben (!53, 55) ausgebildete Ventil durch eine Feder (56) vorbelastet geschlossen gehalten wird.

   7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß auch das zweitgenannte Ventil (59,62) durch eine Feder (60) vorbelastet geschlossen gehalten wird.

   8. Gerät nach einem der Ansprüche 6 ader 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des hin- und hergehenden steuernden Elements (31) mit dem Kolben (53, 55) eine Lose en [hält, so daß kleinere Bewegungen des Elements (31) sieh nicht auf den Kolben (53,55) übertragen können.

   9. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanische Vorrichtung eine Magnetwicklung (75; 96; 125) enthält und daß ein durch die Magnetwicklung in einer Richtung betätigbarer Anker (76; 98; 116) mit dem Element (31) verbunden ist, das entgegen der Anzugsrichtung

   des Ankers unter der Vorbelastung einer Feder (80, 106,lll>steht

   10, Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Leitung (14, 26) über die die Dämpfungsrückwirkung von der Mündung (27) zum steuernden Element (31) hergestellt ist, die gleiche Leitung ist, über die die Flüssigkeitszufuhr zum Behälter (15) erfolgt

   11. Gerät nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (195), über die die Flüssigkeitszufuhr zum Behälter (15) erfolgt, getrennt von der Leitung (14, 26) ist, über die die Dämpfungsrückwirküng von der Mündung (27) zum steuernden Element (31) hergestellt ist