DE2229280A1

DE2229280A1 - Alarmsystem fuer den pegelabfall eines fluessigen kuehlmittels

Info

Publication number: DE2229280A1
Application number: DE2229280A
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Iizuka; Hiroshi Sakasegawa; Takenori Senju
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1971-11-02
Filing date: 1972-06-15
Publication date: 1973-05-10
Also published as: GB1391002A; US3805230A; FR2159863A5

Description

PATENTANWALTSBURO ThOMSEN - TlEDTKE - BüHLINQ

TEL. (M11) S3 02It TELEX: 5-24 303 topat

530212

PATENTANWÄLTE Manchen: Frankfurt/M.:

Dipl.-Chem.Dr.D.Thomsen Dipl.-Ing. W. Welnkauff

Dipl.-Ing. H. Tiedtke (Fuchshohl 71) Dipl.-Chem. Q. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Chem. Dr. U. Eggers

8000 München 2

Kaiser-Ludwig-Piatz 6 15. j_uni 1972

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City, Japan

Alarmsystem für den Pegelabfall eines flüssigen Kühlmittels

Die Erfindung bezieht sich auf ein Alarmsystem für den Abfall des Kühlflüssigkeitspegels und insbesondere auf ein Alarmsystem, das zuverlässig den Pegel oder das Niveau des flüssigen Kühlmittels vermittelt, das in dem Radiator eines Kraftfahrzeugs enthalten ist. Der besondere Zweck der Erfindung liegt darin, ein einfaches, kompaktes, sicheres und zuverlässiges Alarmsystem für den Abfall des Pegel⁸ des flüssigen Kühlmittels zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird ein solches Alarmsystem geschaf fen, das gekennzeichnet ist durch einen Pegelabfalldetektor, der im oberen Tank des Radiators eines Kraftfahrzeugs unterge-Möndllch* Abreden, Inibetondtr· durch Ttldfon, btdOrlen »chrlftHcher Betätigung (MUndfMil KIo 11M 74 Orttdner B«nk (Münohen) Kto RM97

bracht ist und einen magnetischen Blattschalter sowie eine magnetische Schwimmeinrichtung für das Betätigen des magnetischen Blattschalters aufweist, wobei die magnetische Schwimmeinrichtung den magnetischen Blattschalter umgibt und sich über den magnetischen Blattschalter bewegen kann, wenn das Kühlwasser einen vorbestimmten Pegel erreicht, sowie durch eine erste Anzeigeeinrichtung, die anzeigt, wenn der magnetische Blattschalter oder Zungenschalter betätigt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die einen oberen Abschnitt eines Radiators oder Kühlers eines Kraftfahrzeugs zeigt;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie 1-1· •in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die eine Schaltungsanordnung zeigt, in die der Pegeldetektor nach Fig, 2 eingegliedert ist;

Fig. ** ist eine Darstellung einer weiteren Schaltungsanordnung, die den Pegeldetektor nach Fig. 2 aufweist;

Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine weitere Schaitungs-

anordnung zeigt, die den Pegeldetektor aufweist sowie einen Thermistor, der die Temperatur des flüssigen Kühlmittels anzeigt;

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung, die eine

weitere Schaltungsanordnung verdeutlicht, die zwei Thermistoren für die Ermittlung des Pegels und der Temperatur des flüssigen Kühlmittels aufweist.

Entsprechende Bezugszeichen bedeuten einander entsprechende Teile in den Zeichnungen.

Die Fig. 1 zeigt einen oberen Abschnitt eines Radiators 10, welcher einen oberen Tank 11 aufweist, der mit Kühlmittelaufnahmekammern (nicht gezeigt) einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs in Verbindung steht und das flüssige Kühlmittel durch ein Einlaßrohr 12 empfängt. Das sich in dem oberen Tank 11 befindende flüssige Kühlmittel fließt gemäß den Pfeilen A und wandert durch eine Reihe von Rohren oder Röhren 13, die von Rippen I^ umschlossen sind. Eine Kappe 15 deckt einen Kühlmittelfülleinlaß an einem zentralen vertieften Abschnitt des oberen Tanks 11 ab. An dem vom Einlaßrohr 12 am weitesten entfernt gelegenen Abschnitt der oberen Wand des oberen Tanks 11 befindet sich ein_% Pegelabfalldetektor 16 für die Ermittlung eines Absinkens des Pegels oder Niveaus des flüssigen Kühlmittels im oberen Tank 11.

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Der Pegelabfalldetektor 16 ist so angeordnet, daß er seine Leitfähigkeit ändert, wenn der Pegel des flüssigen Kühlmittels unter ein vorbestimmtes Niveau absinkt. Der Wechsel in der Leitfähigkeit des Pegelabfalldetektors 16 wird durch ein Paar von Zuführungsleitungen 17 und 17^f aufgenommen.

In Pig. 2 ist der obere Tank 11 an seiner oberen Wand mit einem Loch 11a versehen, in das ein langgestreckter rohrförmiger Abschnitt 18 eines Gehäuses 19 des Pegelabfalldetektors 16 eingesetzt ist; der rohrförmige Abschnitt 18 hat eine Länge, die generell gleich der Höhe der oberen Wand vom Boden

20 des Tanks 11 ist. Ein vergrößerter Abschnitt des Gehäuses 19 des Pegelabfalldetektors 16 ist über einen Dichtungsring

21 mit Hilfe von Schrauben 22 lösbar an der oberen Wand des oberen Tanks 11 befestigt, um das Loch 11a hermetisch abzuschließen. In einen Endabschnitt des langgestreckten rohrförmigen Abschnitts 18 ist ein magnetischer Blattschalter 23 eingesetzt, der zwei Anschlüsse hat, die durch ein Paar von Leitungen 23 und 2¹I an die Zuleitungsdrähte 17 und 17' angeschlossen sind. Ein ringförmiger Schwimmer 25, der auf dem flüssigen Kühlmittel in dem Tank 11 schwimmt, ist durch seine Zentralbohrung mit dem langgestreckten rohrförmigen Abschnitt 18 gekoppelt. Auf dem ringförmigen Schwimmer oder Ringschwimmer befindet sich ein Permanentmagnetring 26. Der Permanentmagnetring kann durch einen oder mehrere Permanentmagnete anderer Gestalt im Bedarfsfall ersetzt werden. Auf dem Endabschnitt des rohrförmigen Abschnitts 18 ist eine Klammer 27 aufgesetzt, damit sich der Schwimmer 25 nicht von dem rohrförmigen Abschnitt 18

lösen kann.

Erreicht der Pegel des flüssigen Kühlmittels im Tank 11 das Niveau gemäß Fig. 12, umliegt der Magnet 26 den magnetischen Blattschalter 23, der sich dadurch schließt. Der Schließzustand des Magnetschalters 23 wird durch eine geeignete Anzeigeeinrichtung angezeigt, z. B. eine elektrische Schaltung, die an die Zuführungsdrähte 17 und 17' angeschlossen ist. Da Turbulenzen auf der Oberfläche des Kühlmittels im Tank 11, wie sie am Einlaßabschnitt nahe des Einlaßrohrs 12 auftreten, in Richtung auf den Pegelabfalldetektor 16 allmählich gedämpft werden, wird letzterer nicht durch die Turbulenzen nachteilig beeinflußt. Der Pegelabfalldetektor 16 ist daher außerordentlich zuverlässig bei der Ermittlung des Pegelabfalls dee flüssigen Kühlmittels. Da ferner der Pegeldetektor 16 lösbar an der oberen Wand des oberen Tanks 11 sitzt, kann der Dektor 16 ohne Schwierigkeit durch einen neuen ersetzt werden, sofern er zerbrochen oder beschädigt ist.

Die Fig. 3 zeigt eine bevorzugte AusfUhrungsform der Anzeigeeinrichtung nach der Erfindung, Bei dieser ist eine Gleichstromquelle 30 mit ihrer negativen Anschlußklemme an Masse und mit ihrer positiven Anschlußklemme an einen Kontakt des Zündschalters 31 angeschlossen. Die andere Anschlußklemme des Zündschalters 31 ist durch die Zuleitung 17 an einen Kontakt des magnetischen Blattschalters 16 angeschlossen. Die andere Anschlußklemme des Blattschalters 16 ist über den Zuleitungsdraht 17' an einen Anschluß eines Summers 32 angeschlossen, dessen anderer

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Anschluß an Masse liegt. Der andere Anschluß des Blattschalters 16 ist ferner über den Zuleitungsdraht 17' an eine weitere Anschlußklemme einer rotfarbigen Lampe 33 angeschlossen, die sich hinter weißen und roten Teilstrichen J>k und 35 auf einer Skalenscheibe 36 eines Temperaturanzeigers befinden, der einen Zeiger 37 besitzt, welcher entweder nach rechts oder links gemäß Pfeilen B bewegbar ist. Die andere Anschlußklemme der Lampe liegt an Masse.

Erreicht beim Einsatz das flüssige Kühlmittel im Tank 11 einen vorgewählten Pegel und wird der Blattschalter¹ in Schließstellung gebracht und befindat sich selbstverständlich der Zündschalter 31 in Schließstellung, geht elektrische Energie von der Energiequelle 30 durch den Zündschalter 31 und den Blattschalter 16 zum Summer 32 und zur Rotlampe 33, wobei der Summer die Bedienungsperson davon unterrichtet, daß der Pegel des flüssigen Kühlmittels abgefallen ist, wobei andererseits die weißen Teilstriche 3 ^ angestrahlt sind ,so daß sie rot aufleuchten, während die roten Teilstriche 35 noch mehr rot leuchten.

In Pig. ¹I ist eine weitere Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung gezeigt,die ähnlichen Aufbau wie diejenige nach Fig. 3 hat, mit der Ausnahme, daß die Skalenscheibe 36 hinter sich mit grünen Lampen oder Grünlampen 40, 41 und 42 sowie roten Lampen oder Rot lampen ¹13, 44, und 45 versehen ist. Jede der Grünlampen 40, 41 und 42 ist mit einer Anschlußklemme an Masse gelegt und mit der anderen Anschlußklemme über eine Leitung 46 an einen Kontakt eines Hauptschalters 47 angeschlossen,

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der bei Nachtzeit betätigt wird. Der andere Kontakt des Hauptschalters 47 ist über eine Leitung ^8 an den Zuleitungsdraht 17 angeschlossen. Jede der Rotlampen liegt mit einem Anschluß an Masse und mit dem anderen über Leitungen M9 und 50 am Ausgangsanschluß einer Wink-Schaltung 51, die ein astabiler Multivibrator sein kann. Eine Anschlußklemme der Wink-Schaltung ist an den Zuleitungsdraht 17' angeschlossen. Die Wink-Schaltung erzeugt an der Ausgangsklemme ein Impulssignal, solange die Wink-Schaltung 51 durch elektrische Energie erregt wird, die an deren Eingangsklemme angelegt wird. Die Wink-Schaltung 51 kann im Bedarfsfall auch weggelassen werden.

Sind beim Einsatz der Zündschalter 31 und der Hauptschalter 47 geschlossen, glimmen die Grünlampen MO, *U und H2 grün, so daß die Skalenscheibe 36 grün leuchtet. Erreicht der Pegel des flüssigen Kühlmittels im Tank 11 den vorbestimmten Pegel, so schließtder Pegeldetektor !β seinen Stromkreis, wodurch elektrische Energie von der Energiequelle 30 zu den Rotlampen ^3, kh und ^5 geleitet wird, die dadurch die Skalenplatte 36 als ganze rot leuchten lassen. Gleichzeitig wird der Summer 32 durch die elektrische Energie betätigt.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung nach der Erfindung, die mit einem temperaturermittelnden Thermistor 50 versehen ist, der in das flüssige Kühlmittel eingetaucht ist. Der Thermistor 50 hat einen Widerstand, der in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur variiert, d. h. in diesem Fall der Temperatur des flüssigen Kühlmittels. Ein An-

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Schluß des Thermistors 50 liegt an Masse, während sein anderer Anschluß über eine Leitung 51 an einen Anschluß eines Temperaturanzeigers 52 angeschlossen ist. Der andere Anschluß des Temperaturanzeigers 52 ist über eine Leitung 53 an einen Kontakt des Zündschalters 31 angeschlossen, Der andere Anschluß des Zündschalters 31 ist über eine Leitung 5^ an einen Anschluß einer Gleichstromquelle 30 angeschlossen, die mit ihrem anderen Anschluß an Masse liegt. Der andere Anschluß des Thermistors 50 ist ferner über eine Leitung 55 an eine Basis eines Transistors Tr angeschlossen. Die Basis des Transistors Tr ist über einen Widerstand FL an Masse und über einen Widerstand R₂ an eine Leitung 56 angeschlossen, die ihrerseits mit der Leitung 53 verbunden ist. Die Widerstände R.i und R₂ dienen als Teiler, der an der Basis des Transistors Tr ein vorbestimmtes Potential entwickelt. Der Transistor ist mit seinem Emitter an die Leitung 56 und mit seinem Kollektor über eine Leitung 57 an einen Anschluß einer Alarmlampe 58 angeschlossen, deren anderer Anschluß an Masse liegt. Der eine Anschluß der Alarmlampe 58 ist über eine Leitung 59 an einen stationären Kontakt eines mormalerweise offenen Relaisschalters 60 angeschlossen. Der Relaisschalter 60 hat einen beweglichen Kontakt 6l, der der Relaisspule 62 zugeordnet ist, während der andere stationäre Kontakt über eine Leitung 63 an die Leitung 56 angeschlossen ist. Die Relaisspule 62 ist mit einem Anschluß an Masse gelegt, während der andere Anschluß über den Blattsehalter an den Pegelabfalldetektor 16 angeschlossen ist» Die Relaisspule 62 ist mit einem beweglichen Kontakt 6¹I eines normalerweise offenen Relaisschalters 65 verbunden. Der Relaisschalter 65 besitzt einen statio-

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nären Kontakt, der durch eine Leitung 66 an die Leitung 56 angeschlossen ist, während der andere stationäre Kontakt über eine Leitung 67 an einen Anschluß einer Lampe 68 angeschlossen ist, deren anderer Anschluß an Masee liegt.

Ist der Zündschalter 31 geschlossen und trägt der Tank 11 eine ausreichende Menge an flüssigem Kühlmittel, fließt ein Strom von der Energiequelle 30 durch den Zündschalter und den Schalter Sk zur Lampe 38, die dann aufglüht, um die Bedienungsperson darüber zu informieren, ob eine ausreichende Menge. an flüssigem Kühlmittel vorliegt. Wenn demgegenüber der Pegel des flüssigen Kühlmittels unter ein vorbestimmtes Niveau abfällt und der Pegeldetektor 16 seinen Stromkreis schließt, .wird die Relaisspule 62 energiert, so daß der Schalter 65 geöffnet und der Schalter 60 geschlossen wird, wodurch die Lampe 68 gelöscht und die Lampe 58 zum Erleuchten gebracht wird, um die Bedienungsperson darüber zu informieren, daß der Flüssigkeitspegel abgefallen ist.

Wenn andererseits sich die Maschine des Kraftfahrzeugs überhitzt und die Temperatur des Kühlmittels eine zulässige Grenze überschreitet, fällt der Widerstand des Thermistors 50 ab, bis ein starker Strom durch den Thermistor 50 fließt, so daß der Transistor Tr leitend wird und dadurch die Lampe 58 energiert,

ι ι

Wenn der Temperaturanstieg und der Pegelabfall des Kühlmittels gleichzeitig auftreten, leuchtet die Lampe 58 mit erhöhter Intensität auf. Selbstverständlich fährt der Temperaturanzeiger 52 fort, unter jeglichen Bedingungen die Temperatur des Kühl-

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mittels anzuzeigen.

Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Alarmsystems nach der Erfindung, das denselben Aufbau wie dasjenige nach Fig. 5 hat mit der Ausnahme, daß ein Thermistor 70 für den Pegeldetektor 16 verwendet wird. Der Thermistor 70 kann so im oberen Tank untergebracht werden, daß der Thermistor 70 der Umgebungsluft ausgesetzt wird, wenn der Pegel des Kühlmittels unter das vorgewählte Niveau abfällte Wenn bei dieser Anordnung der Pegel des Kühlmittels unter das vorbestimmte Niveau abfällt, nimmt der Widerstand des Thermistors 70 ab, so daß die Relaisspule 62 genügend energiert wird, um die. Relaisschalter 60 und 65 ai betätigen.

Aus der Vorbeschreibung ergibt sich, daß ein verbessertes Alarmsystem für den Pegelabfall eines flüssigen Kühlmittels geschaffen wird. Das erfindungsgemäße System ist einfach, kompakt, zuverlässig und sicher.

Die Erfindung ist nicht begrenzt auf den beschriebenen und gezeigten genauen Aufbau; vielmehr können zahlreiche Änderungen und Modifikationen getroffen werden, ohne daß der Erfindungsbereich verlassen wird.

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Claims

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Patentansprüche

^Alarmsystem für den Pegelabfall eines flüssigen Kühlmittels, gekennzeichnet durch einen Pegelabfalldetektor (16), der auf dem oberen Tank (11) eines Radiators (10) eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist und einen magnetischen Blattschalter (23) sowie eine magnetische Schwimmereinrichtung (25) für das Betätigen des magnetischen Blattschalters aufweist, wobei die magnetische Sehwimmereinrichtung den magnetischen Blattschalter umgibt und sich über den magnetischen Blattschalter bewegen kann, wenn das Kühlwasser ein vorbestimmtes Niveau erreicht, sowie durch eine erste Anzeigeeinrichtung (36) für eine Anzeige, wenn der magnetische Blattschalter betätigt wird.

2. Alarmsystem nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelabfalldetektor (16) an einer vom Einlaßabschnitt des oberen Tanks entfernt gelegenen Innenwand des oberen Tanks des Radiators angeordnet ist.

3. Alarmsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anzeigeeinrichtung (36) eine erste Alarmlampe (33) und eine elektrische Schaltung für das Energieren der Alarmlampe aufweist, wenn der magnetische Blattschalter betätigt wird.

H. Alarmsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Alarmlampe (58) sich in einem Temperatur-

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anzeiger befindet.

5. Alarmsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung eine Relaisspule aufweist, die über den magnetischen Blattschalter an eine Gleichstromquelle (30) angeschlossen ist und daß ein Relaisschalter (65) vorgesehen ist, der der Relaisspule zugeordnet ist und die Gleichstromquelle mit der ersten Alarmlampe (58) verbindet.

6. Alarmsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Thermistor (50), der in das Kühlwasser eingetaucht ist und durch eine zweite Anzeigeeinrichtung, die anzeigt, wenn der Widerstand des Thermistors unter einen vorbestimmten Widerstand abgefallen ist.

7. Alarmsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anzeigeeinrichtung eine zweite Alarmlampe (68) aufweist sowie eine elektrische Schaltung für das Energieren der Alarmlampe, wenn der Widerstand des Thermistors unter den vorbestimmten Widerstand abfällt.

8. Alarmsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung eine Vorspannschaltung (R₁, R₂) für die Lieferung eines Vorspannstroms durch den Thermistor aufweist, sowie einen Transistor (Tr) für den Durchlaß einer elektrischen Energie zu der zweiten Alarmlampe (58), wenn der Vorspannstrom durch den Thermistor eine vorbestimmte Größe erreicht.

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9. Alarmsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannschaltung eine Spule eines Temperaturanzeigers aufweist, wobei ein Anschluß der Spule über den Zündschalter (31) an eine Gleichstromquelle (30) und der andere
Anschluß an den Thermistor angeschlossen ist.

10. Alarmsystem für den Pegelabfall eines flüssigen Kühlmittels, gekennzeichnet durch einen Thermistor (50), der an einer vom Einlaßabschnitt des oberen Tanks (11) entfernt
gelegenen Innenwand des oberen Tanks des Radiators (10) angeordnet ist und durch eine dritte Anzeigeeinrichtung, die
anzeigt, wenn der Widerstand des Thermistors einen vorbestimmten Widerstand erreicht.

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