DE2115942C3 - Flüssigkeitspegelabfall-Alarmsystem - Google Patents

Description

Signal liefern bzw.

gen, wenn ^»JSJÄ
keit e.nen bestimmten Pegel
beta Entleeren^

Bei

bei einem elektrische FUhlereUirichtung; und zum Beugen .ernes

Schaltung betatibefindlicheFlüssigpSten Ober- f

_{ein Fühler}

Tar,h eine des Einfüllvor-

gangs. ^J^^^^^^Si bzw. eingebaute Tanks als peaau»"^_n* so daß ein Fehlansprechen durch Scniefstellen F.üssigkeit nicht zu erwa «%"*- _{ffi b te}

Es sind jedoch /"^^Sk iS Behälter, ^^

Tlyste^nSh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschalteinrichtung einen mechanisch betätigten, normalerweise geschlossenen Schalter (40) aufweist, der auf Beschleunigung, Verzögerung und/oder Neigung des Behälfers 24) geienüblr der Horizontalen anspricht und in Abhängigkeit davon öffn,t.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschalteinrichtung einen Beschleunigungsmesser (180) aufweist, einen Neigungsmesser(m), eine Steuerschaltung (188), an die der Beschleunigungsmesser (180) und der Neigungsmesser (182) ρ irallel angeschaltet sind und die von diesen die Ausgangc₅ignale empfängt und ein Treibersignal in Übereinstimmung mit diesen Ausgangssignalen erzeugt, und ein Schaltelement (192), das mit der Steuerschaltung (188) verbunden ist und das Treibersignal zum Abschalten der Treibersignalgeneratoreinrichtung (14)

KySem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmeinrichtung (18) selbsthaltend ist, wenn sie einmal von dem Treitersignal betätigt wird.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmeinrichtung (18) einen gesteuerten Siliziumgleichrichter (80) aufweist, der in Serie mit einem Summer (86) iegi, dem ein Kondensator (88) parallel geschaltet ist, wobei das Tor (78) des gesteuerten SUiziumgleichrichters(80) das Treibersignal von der TreirSrsignalgeneratoreinrichtung (14) empfan-W

- taTeSTgespficherten
vorbestimmten Pegel anzeige^
weisen un aUgememen ^^
Schalter oder Wideistapd ag tung auf, die eine elektnscheSchaItung

a₅ der Schwimmer unter ei*^ vorbesümmtes sinkt. Im einfachsten FaI 1 kann der_kVom betätigte Schalter direkt.™ Süomtoe» lampe Legen. Wenn die f^emnchwng e stand oder ^elne^^SchaI^teΓ^^A^_tS^ßke _s ¹ _o

du«h, vne bereits ^
gesteuert werden. d» ^
bestimmten unteren ^
lampe zum Aufleuc^n tanj
tung erzeugt im lefz genannten Fa vom Signal fr ^FuhIe^reimchtnng

Treibers.gnal, das «^J ™

der ₌r einen

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⁸ 6 sTtem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmeinrichtung (18) eine Warnlampe (66) aufweist, die in Abhängigkeit von dem Treibersignal von der TreibersÄgeneratoreinrichtungiM) glühen ^kann·

Diese bekannten ^

Nachteil, daß sie auch dann
effektive RüseigkeitspegeI das
noch nicht unterschn ff.^£Ä Lageveranderung im loka en Bereich

aber bei bewegten Behältern ^^ fahrzeugen, durch die verschiedenste" fend hervorgerufen werden wie ^B Verzögerung ^und/^od«₁ ^Nei«""^g;

bei ^,"^^to..^A1SnKto^IarS!SS von Fehlalarmen, die den Wert des Alarmsystem«

stark mindern können.

Aufgabe der Erfindung ist es, abfall-Alannsystem zu schaffen ^das ^ « FlüssigkeHspegel m eineni Behalter ermitte^ riM wenn sich die Flüssigkeit^n einem

niag und/oder einer Neigung des Behälters gegenüber der Horizontalen ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird mit dem eingangs genannten

Pegel der Flüss^keit unter eine erlaubte Grenze ab- kann, wenn S4

it un Behalter

der in einer zuverlässigen Anzeige des Alarmsystems trot2 unterschiedlichster Lage- und/oder Bewegungszustände des Behälters besteht, wie sie sich beispielsweise bei Kraftfahrzeugen im Betrieb ergeben.

DieErfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Grundaufbau des Flüssigkeitspegelabfall-Alarmsystems veranschaulicht; _Jo

F i g. 2 zeigt einen Schaltplan, der eine praktische Anordnung des in F i g. 1 gezeigten Systems demonstriert;

F i g. 3 zeigt eine-Ansicht eines mechanisch betätigten Schalters, der in dem System verwendet werden kann;

Fi g. 4 zeigt eine Schnittansicht nach Linie 4-4 der Fig.?;

F i g. 5 und 6 zeigen Schnittansichten von gegenüber den Schaltern nach Fig. 3 und 4 unterschied- ao lieh--η Schaltern, und

Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm, da. einen elektrisch betätigten Schalter veranschaulicht, der an Stelle der in den anderen Figuren gezeigten Schaltern verwendet werden kann. _a5

Wie in Fig. I gezeigt ist, besitzt das Alarmsystem eine Fühleinrichtung 10, die den Pegel einer Flüssigkeit, wie öl oder Benzin, fühlen kann, die in einem Behälter oder Tank (nicht dargestellt) gespeichert ist. Die Fühleinrichtung erzeugt ein Signal, wenn der Pegel der Flüssigkeit unter eine erlaubte Grenze abfällt. Das Signal liegt über eine Leitung 12 an einer Treibersignalgeneratoreinrichtung 14 an, die einTreibersignal erzeugt, wenn sie das Signal von der Fülleinrichtung 10 empfängt. Das Treibersignal von der Signalgeneratoreinrichtung 14 liegt über eine Leitung 16 an einer Alarmeinrichtung 18 an, die dann ein Alarmsignal erzeugt, das die Information abgibt, daß der Peget der Flüssigkeit unter die erlaubte Grenze abgesenkt ist.

Die Treibersignalgeneratoreinrichtung 14 enthält eine Abschalteinrichtung, die einen lokalisierten Zustand der Flüssigkeit in dem Behälter ermittelt, der durch Schwingungen, Beschleunigung, Verzögerung und/odei· Neigung des Behälters gegenüber der Horizontalen bedingt ist, und die die Sigrialgeneratoreinrichtung abschaltet, um zu verhindern, daß die Signalgeneratoreinrichtung das Alarmsignal erzeugt, selbst wenn das Signal von dem Fühler 10 vorliegt.

Da die Generatoreinrichtung 14 eine derartige (wie im vorhergehenden beschriebene) Abschalteinrichtung aufweist, wird die Generatoreinrichtung daran gehindert, das Treibersignal zu erzeugen, wenn die Flüssigkeit lokalisiert ist und die Fühlereinrichtung fehlerhafterweise den Pegel der Flüssigkeit als unter die erlaubte Grenze abgesenkt ermitteln läßt.

F i g. 2 zeigt eine praktische Schaltungsanordnung des Systems nach Fig. 1, bei der der Fühler 10 einen gewöhnlichen Schwimmer 20 hat, der auf einer Flüssigkeit 22 schwimmt, die in einem Behälter 24, beispielsweise einem Kraftstofftank, einer ölwanne oder dergleichen, enthalten ist. Der Schwimmer 20 ist über ein Gestänge 26 mit einem beweglichen Kontakt 28 verbunden, der stationäre Kontakte 30 und 32 miteinander verbinden oder voneinander trennen kann. ⁶S Der Kontakt 39 liegt über eine Leitung 34 an Masse, und der andere Kontakt 32 ist über eine Leitung 36 mit einem Kontakt 38 eines Schalters 40 verbunden, der einen Teil der Abschalteinrichtung einer Treibersignalgene'ratoreinrichtung 14 bildet, Der Schalter 40 ist auf einem gewöhnlichen Träger (nicht gezeigt) angeordnet, auf dem der Behälter 24 angeordnet ist. Der Schalter 40 ist normalerweise geschlossen und ist dann geöffnet, wenn der Behälter 24 aus der Horizontalebene geneigt wird und/oder Beschleunigung, Verzögerung, Stoßen, oder Schwingungen ausgesetzt ist, so daß der Fühler 10 den Pegel der Flüssigkeit 22, die in dem Behälter 24 lokalisiert ist, fehlerhaft ermittelt. Der Schalter 40 besitzt einen anderen Kontakt 42, der mit einer Basis 44 eines Transistors 46 über eine Leitung 48 und einen Widerstand 50 verbunden ist. Ein Emitter 52 des Transistors 46 ist über eine Leitung 54 mit dem positiven Pol einer Gleichspannungsquelle 56 verbunden, deren negativer Pol über eine Leitung 58 an Masse liegt. Dabei ist der Transistor 46 als pnp-Transistor dargestellt, und daher wird der positive Spannungsanschluß der Spannungsquelle 56 verwendet. Im Bedarfsfall kann ein negativer Gleichspannungsanschluß verwendet werden,· wenn ein npn-Transistor verwendet wird. Em Widerstand 60 ist mit der Basis 44 und Jem Emitter 52 des Transistors 46 verbunden. Ein Kollektor 62 des Transistors 46 ist über eine Leitung 64 mit einem Anschluß einer Warnlampe 66 verbunden, zu der ein Widerstand 68 der Alarmeinrichtung 18 im Nebenschluß liegt. Der andere Anschluß der Warnlampe 66 liegt an Masse. Der Wide;stand 68 soll einen Stromkreis vom Kollektor 62 nach Masse für den Fall aufrechterhalten, daß die Warnlampe 66 ausfällt. Der Kollektor 62 ist über eine Parallelschaltung 70 aus einem Widerstand 72 und einem Beschleunigungskondensator 74 und eine Leitung 76 ebenfalls mit einem Toranschluß 78 eines gesteuerten Siliziumgleichrichters 80 verbunden. Dieser Beschleunigungskondensator 74 dient dazu, das Ansteigen eines Signals, das durch die Parallelschaltung 70 läuft, zu beschleunigen. Eine Anode 82 des gesteuerten SiIiziumgleichrichtcrs 80 ist über einen Summer 86, dem ein Kondensator 88 parallel liegt, mit einer positiven Spannungsquelle 84 verbunden. Eine Kathode 90 des gesteuerten Siliziumgleichrichterr 80 liegt über einen Druckknopf 92 an Masse, der seinen Stromkreis geschlossen oder, wenn er einmal gedruckt wird, geöffnet hält.

Solange der Pegel der Flüssigkeit 22 in dem Behälter 24 höher als die erlaubte Grenze liegt, sind beim Betrieb der Schwimmer 20 und demgemäß der bewegliche Kontakt 28 in den durch die durchbrocheⁿcn Linien gezeigten Stellungen gehalten, so daß die Kontakte 30 und 32 voneinander getrennt sind. Fällt der Pegel der Flüssigkeit 22 unter die erlaubte Grenze ab und sinkt der Schwimmer 20 ab, verbindet der bewegliche Kontakt 28 die Kontakte 30 und 32. Wird in diesem Zustand der Schalter 40 geschlossen, liegt die Basis 44 des Transistors 46 über den Widerstand 50 an Masse, so daß ein Basisstrom von dem Emitter 52 zur Basis 44 fließt und den Transistor 46 leitend macht. Bei leitendem Transistor 46 fließt ein Kollektorstronv von dem Kollektor 62 zur Wamlampe 66 und den Wide/stand 68 und bringt die Warnlampe 66 zum Glühen. Dabei steigt das Potential auf der Leitung 64 auf einen Wert, der gleich dem Produkt des Kollektorstroms und des Gesamtwiderstandes der Parallelschaltung der Wamlampe 66 mit dem Widerstand 68 ist. Dieses Ansteigen des Potentials auf der Leitung 64 wird als Treibersignal über die Leitung

5 \ 6

76 zum Tor 78 des gesteuerten Siliziumgleichrichters 100 so geneigt, daß zumindest eines der Quecksilber-80 übertragen und triggert diesen. Es wird angenom- tröpfchen in Richtung des äußeren Abschnitts des men, daß der Druckknopf 92 (Druckschalter) in die- Gehäuses bfewegt wird, sind die Kontakte, des betrefsem Zustand geschlossen ist, so daß der gesteuerte fenden Gehäuses voneinander getrennt, wodurch der Siliziumgleichrichter 80, der nun getriggert ist, leitend 5 Stromkreis von dem Leiter 126 zu dem Leiter 134 wird und ein Stromkreis von der Quelle 84 über den geöffnet ist. Die Auswärtsbewegung des Quecksilber-Summer 86, den gesteuerten Siliziumgleichrichter 80 tröpfchens oder der Quecksilbertröpfchen tritt er- und den Druckknopf 92 nach Masse geschlossen wird sichtlich ebenfalls durch eine Trägheitskraft auf, die und der Summer 86 zur Alarmabgabe mit Energie durch Beschleunigung, Ablenkung und/oder Schwinyersorgt wird. Der dem Summer 86 parallelgeschal- to gungen hervorgerufen wird, die den Schalter 100 tete kondensator 88 hält den Leitzustand des ge- treffen.

steuerten Siliziumgleichrichters 80 aufrecht, obwohl In Fig. 5 ist ein konischer Schalter 140 gezeigt, der

der Summer 86 bei seinem Betrieb seinen eigenen in- ein aus leitendem Material gebildetes konisches neren Stromkreis unterbricht. Organ 142 besitzt, an dessen unterem Ende ein Iso-

Es ist wichtig, daß, wenn der Behälter 24 geneigt 15 lierorgan 144 befestigt ist. Das Isolierorgan 144 be und/oder Schwingungen, Beschleunigung oder Ver- sitzt eine durch es hindurchgeführte Leiterstange 146. zögerung durch irgendwelche Außenkräfte ausgesetzt die von dem konischen Organ 142 durch das Isolier ist und die Flüssigkeit 22 in dem Behälter 24 zum organ 144 isoliert ist. Das Innenende der Leiterstangc Lokalisieren gebracht wird, der Schalter 40 geöffnet 146 ist durch eine leitende Kugel 148, die ein wesentist und einen Stromkreis von der Basis 44 über den »o liches Gewicht besitzt, mit dem konischen Organ 142 Widerstand 50 und die Kontakte 30 und 32 nach elektrisch verbunden. Die Kugel 148 sitzt durch ihr Masse unterbricht, selbst wenn die Kontakte 30 und eigenes Gewicht auf dem oberen Ende der Leiter 32 miteinander verbunden sind. Bei dieser Verbin- stange 146 und einer unteren Innenumfangswand de ■ dung ist der Treibersignalgenerator 14 außer Betrieb konischen Organs 142. Ist der konische Schalter 140 oder abgeschaltet, selbst wenn sich der Fühler 10 in as geneigt, oder Beschleunigung, Verzögerung ode. der Stellung zum Schließen des Stromkreises zwischen Schwingungen ausgesetzt, wird die leitende Kuge^ den Leitungen 34 und 36 befindet. 148 dazu gebracht, von ihrer normalen unterster

Dabei ist zu bemerken, daß der Schalter 40 irgend- Stellung durch eine in ihr erzeugte Trägheitskraf^f wo in den Stromkreis des Treibersignalgenerators 14, abzuweichen, so daß die elektrische Verbindung zwibeispielsweise in die Leitung 54, 64 oder 76, ein- 30 sehen der Stange 146 und dem konischen Organ 142 gesetzt sein kann. unterbrochen ist. Daher kann der konische Schalter

Die Alarmeinrichtung 18 ist selbsthaltend, da der 140 als Treiberschalter 40 verwendet werden, indert. gesteuerte Siliziumgleichrichter 80 seinen Leitzustand Leitungen 150 und 152 an dem konischen Organ 142 aufrechterhält, nachdem das Triggersignal an sein und dem Außenende der Leiterstange 146 vorgesehen Tor angelegt wurde. Daher ist es vorteilhaft, daß die 35 werden.

Alarmeinrichtung 18 betätigt gehalten wird, bis der In Fig. 6 ist ein Pendelschalter 160 gezeigt, der

Bediencr den Druckknopf zum öffnen des Strom- ein Gehäuse 162 besitzt, in dem ein Pendel 164 ankreises drückt, selbst wenn das Treibersignal ver- geordnet ist, das aus einer Leiterstange 166, die von schwindet und der Treibersignalgenerator 14 abge- einer Gelenkverbindung 168 von einer oberen Innenschaltet wird. 40 wand des Gehäuses 162 herabhängt, und einem lei-Die Warnlampe 66 liefert eine Sichtanzeige der tenden Gewicht 170 besteht, das am anderen Ende Kraftstoffzufuhrerfordernis, bis der Behälter 24 wie- der Stange 166 befestigt ist und allgemein als Dreidei gefüllt ist. eck geformt ist. Das Gewicht 17· liegt an seinem In den F i g. 3 bis 7 sind nun einige praktische Bei- unteren Endabschnitt an einer leitenden Kugel 172 spiele des Schalters 40 gezeigt. 45 an, die von einem spitzen Abschnitt eines federnden Der in den Fig. 3 und 4 gezeigte Quecksilber- Organs 174, beispielsweise einer Feder, getragen schalter besitzt vier im wesentlichen identische Ge- wird, das an einer unteren Innenwand des Gehäuses häuse 102,10.4,106 und 108, die radial in gleichem 162 befestigt ist Mit der Stange 166 bzw. dem federn-Winkelabstand voneinander liegen und jeweils Tropf- den Organ 174 sind zwei Leitungen 176 und 178 7erchen 110, 112, 114 und 116 aus Quecksilber ein- 50 bunden, Ist der Pendelschalter 16· geneigt oder Beschließen. Jedes Gehäuse ist abwärts nach innen ge- schleunigung, Verzögerung oder Schwingungen ausneigt und bildet einen Winkel α zur Horizontalebene, gesetzt, wird das Gewicht 17· dazu gebracht, durch wie dies in F i g. 4 gezeigt ist, so daß sich die Tropf- eine in ihm erzeugte Trägheitskraft aus seiner normachenllO, 112,114 und 116 aus Quecksilber an den len Stellung abzuweichen und von der Kugel innersten Abschnitten der Gehäuse befinden, soweit 55 abzurücken, so daß ein Stromkreis von der Leitung der Quecksilberschalter 100 horizontal gehalten ist. 176 über das Pendel 164 und die Kugel 172 zur Lei-Die Gehäuse besitzen Paare stationärer Kontakte 118, tüng 178 geöffnet wird.

120, 122 und 124, die an ihren innersten Abschnitten Während die in Fig. 3 bis 6 gezeigten Schalter

angeordnet sind und in die entsprechenden Queck- derart aufgebaut sind, daß sie in mechanischer Weise silbertröpfchen eingetaucht sind. Diese Kontakte sind 60 betätigt werden, kann der Schalter 40 derart aufgemittels Leitern 126, 128, 130, 132 und 134 mitein- baut sein, daß er elektrisch arbeitet, einBeispiel eines ander in Serie geschaltet. derartigen Aufbaus istjn Fi g: 7 veranschaulicht. Der

Weil der Quecksilberschalter 100 gewöhnlich hon- darin gezeigte Schalter enthält einen Beschleunigungszomal gehalten wird, befinden sich die Quecksilber- messer 180 und einen Neigungsmesser 182. Der Betröpfeben an den innersten Abschnitten der Gehäuse, 65 schieunigungsmesser 180 erzeugt ein Ausgangssignal so daß ein Stromkreis von dem Leiter 126 durch die in Ubereinstimmnng mit einer an ihn angelegten vier Kontaktpaare 118 bis 124 zum Leiter 134 ge- Beschleunigung, während der Neigungsmesser wohnlich gebildet ist. Wird der Quecksilberschalter ein Ausgangssignal erzeugt, wenn der Schalter in sei-

ner Gesamtheit gegenüber der horizontalebene geneigt ist. Die Ausgangssignale vom Beschleunigungsmesser 180 und d^m Neigungsmesser 182 liegen über Leitungen 184 bzw. 186 an einer Steuerschaltung 188 an, die dann ein Treibersignal erzeugt, wenn eines der Ausgangssignale von dem Beschleunigungsmesser 180 UCf' dem Neigungsmesser 182 einen vorbestimmten Pegei überschreitet. Diese Steuerschaltung kann durch eine Schmidt-Schaltung gebildet sein. Das Trei-

bersignal liegt über eine Leitung 190 an einem Schaltelement 192 an, das ein Relais sein kann.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich daß mit der Erfindung ein verbessertes Flüssigkeitspegelalarmsystem geschaffen wurde. Dieses Systeir wird nicht durch den örtlich bedingten Zustand dci Flüssigkeit in dem Behälter beeinflußt und bringt se Zuverlässigkeit bei der Alarmierung eines Abfall« des Flüssigkeitspegels mit sich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitspegelabfal.-Alarmsystem mit einer Fühleinrichtung, die in Abhängigkeit vom Pegel einer in einem Behälter enthaltenen Flüssigkeit ein Signal erzeugt, wenn der Pegel der Flüssigkeit unter eine erlaubte Grenze abfällt; sowie mit einer Treibersignalgeneratoreinrichtung zum Erzeugen eines Treibersignals in Abhängigkeit von dem Signal von der Fühlereinrichtung; und »o mit einer Alarmeinrichtung zum Erzeugen eines Alarmsignals in Abhängigkeit von dem Treibersignal, dadurch gekennzeichnet, daß dte Treibersignalgeniratoreinrichtung (14) eine Abschalteinrichtung (40; 100; 140; 160; 180, 182, 184, 186, 188, 190, 192) aufweist, welche die Treibersignalgeneratoreinrichtung abschalten lcann, wenn die Flüssigkeit (22) im Behälter (24) keit von dem Signal von der
J* V^ ^einrichtung

Alarmsignals in.A^b^e