DE2300184C3

DE2300184C3 - Device for measuring the fill level in containers

Info

Publication number: DE2300184C3
Application number: DE19732300184
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. 7900 Ulm Rinck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-01-03
Filing date: 1973-01-03
Publication date: 1975-07-24
Also published as: DE2300184A1; DE2300184B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen des Füllstandes in Behältern, insbesondere im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, mit einer rohrförmigen, in die Flüssigkeit eintauchenden Kammer, in der sich über eine untere öffnung der Flüssigkeitsstand entsprechend demjenigen des Behälters frei einstellt und die über eine Leitung mit einer Saugpumpe in Verbindung stehtThe invention relates to a device for measuring the level in containers, in particular in Crankcase of an internal combustion engine, with a tubular chamber immersed in the liquid, in which the liquid level corresponding to that of the container is free via a lower opening and which is connected to a suction pump via a line

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DT-PS 397 123 bekannt. Aus der DT-PS 384 464 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt die jedoch nicht mit Saugwirkung, sondern mit Druckwirkung arbeitet. Diese bekannten Vorrichtungen sind jeweils nur für Flüssigkeiten anwendbar, deren Viskosität sich nicht wesentlich ändert. Dies hat seine Ursache darin, daß bei den bekannten Ausführungsformen ' am unteren Ende der Meßkammer Ventile vorgesehen sind, die bei einem entsprechenden Über- oder Unterdruck schließen sollen. Dies setzt voraus, daß der freie Querschnitt im Ventil gering ist, damit der von der Pumpe erzeugte Druckunterschied das Ventil schließen kann. Andererseits muß der freie Querschnitt groß genug sein, damit bei schnell wechselndem Flüssigkeitsstand in dem zu überwachenden Behälter sich der Flüssigkeitsstand auch in der Meßkammer entsprechend schnell einstellen kann.A device of this type is known from DT-PS 397 123. From DT-PS 384 464 there is a similar one Apparatus is known which, however, does not work with suction, but with pressure. These well-known Devices can only be used for liquids, the viscosity of which is not essential changes. This is due to the fact that in the known embodiments' at the lower end of the Measuring chamber valves are provided which should close at a corresponding overpressure or underpressure. This assumes that the free cross-section in the valve is small, so that that generated by the pump Pressure difference can close the valve. On the other hand, the free cross section must be large enough so if the liquid level in the container to be monitored changes rapidly, the liquid level increases can also set accordingly quickly in the measuring chamber.

Wenn entsprechend der letzten Forderung der Ventilquerschnitt groß genug ist, dann besteht bei dünnflüssigen Medien die Gefa'nr, daß bei langsamer Betätigung der Pumpe das Ventil nicht schließt,wodurch eine Fehlanzeige erfolgt. Bei Messungen des Pegels von Flüssigkeiten mit stark schwankender Viskosität, insbesondere bei der ölstandsmessung in Fahrzeugmotoren, ist eine Ausführungsform mit einem federbelasteten Ventil unbrauchbar, da die Viskosität des Öles je nach Betriebszustand des Motors zwischen 4 und 4000 Zentistokes schwanken kann.If, according to the last requirement, the valve cross-section is large enough, then there is a low viscosity The media creates a risk that the valve does not close when the pump is operated slowly, which is a false indication he follows. When measuring the level of liquids with strongly fluctuating viscosity, in particular When measuring the oil level in vehicle engines, an embodiment with a spring-loaded valve cannot be used, because the viscosity of the oil is between 4 and 4000 centistokes, depending on the operating condition of the engine can fluctuate.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird man unter Berücksichtigung dieser Forderungen einen bestimmten Kompromiß zwischen dem Ventilquerschnitt und der Federkraft der Ventilfeder schließen müssen, um die Meßvorrichtung für eine bestimmte Viskosität einzustellen. Für die ölstandsmessung in Brennkraftmaschinen sind die bekannten Vorrichtungen, unabhängig davon, ob sie mit der Erzeugung eines Überdrucks oder eines Unterdrucks arbeiten, ungeeignetIn the known devices, taking these requirements into account, one becomes a certain one Compromise between the valve cross-section and the spring force of the valve spring must be made in order to adjust the measuring device for a certain viscosity. For measuring the oil level in internal combustion engines are the known devices, regardless of whether they are with the generation of an overpressure or working at a negative pressure, unsuitable

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtsing der eingangs erläuterten Art so auszugestalten, daß sie unabhängig von der Viskosität der Flüssigkeit zuverlässig arbeitet.The object of the invention is to design a Einrichtsing of the type explained in such a way that it is independent on the viscosity of the liquid works reliably.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Kammer ein Schwimmer frei beweglich vorgesehen ist der sich bei Betätigung der Saugpumpe dichtend gegen einen Dichtsitz anlegt Die untere öffnung in der Kammer kann so groß gewählt werden, daß sich auch bei verhältnismäßig zähflüssigen Medien dei Flüssigkeitsstand dem jeweiligen S»and in dem Behälter anpassen kann, auch wenn rasche Änderungen in der Füllstandshöhe auftreten. Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet somit unabhängig von der Viskosität der im Behälter vorhandenen Flüssigkeit stets einwandfrei. Bei Betätigung der Saugpumpe wird die Flüssigkeit in der Meßkammer emporgesaugt unabhängig davon, ob die Saugpumpe schnell oder langsam betätigt wird. Mit der ansteigenden Flüssigkeit wird aber auch der Schwimmer mitgenommen, der dann am Dichtsitz anliegend die Verbindung zur Saugpumpe unterbricht. Je nachdem, ob der Schwimmer die Verbindung zur Saugpumpe eher oder später unterbricht, kann ein Rückschluß auf die Füllstandshöhe im Behälter gezogen werden.This object is achieved in that a float is provided freely movable in the chamber when the suction pump is operated, it rests against a sealing seat. The lower opening in the chamber can be chosen so large that the liquid level is even with relatively viscous media can adapt to the respective sand in the container, even if rapid changes in the filling level occur. The device according to the invention works thus always flawless regardless of the viscosity of the liquid present in the container. at When the suction pump is operated, the liquid in the measuring chamber is sucked up regardless of whether the The suction pump is operated quickly or slowly. As the liquid rises, so does the swimmer taken, which then interrupts the connection to the suction pump lying on the sealing seat. Depending on, A conclusion can be drawn whether the swimmer interrupts the connection to the suction pump sooner or later be pulled to the level in the container.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß in der Kammer im Bereich zwischen dem maximalen und dem minimalen Füllstand eine Bohrung vorgesehen ist. Diese Einrichtung eignet sich insbesondere zur Überwachung des Füllstandes in ölwannen von Brennkraftmaschinen oder zur Überwachung des Füllstandes von automatischen Getrieben, da dies» Einrichtung einfach aufgebaut ist und nachträglich ohne Änderung an den vorhandenen Bauteilen angebracht werden kann. Wird die Kammer und die entsprechenden Verbindungsleitungen aus elastischem Material hergestellt, so läßt sich diese Einrichtung auch dann noch in die Einführöffnung für den Ölmaßstab bei Brennkraftmaschinen einführen, wenn der Einführkanal für den ölmeßstab gebogen verläuft. Durch die zusätzliche Bohrung im Bereich zwischen dem maximalen und dem minimalen ölstand wird erreicht, daß bei Absinken des Füllstandes unter diese Bohrung ein Druckausgleich mit der Umgebung eintreten kann, wenn die Saugpumpe betätigt wird, so daß der Schwimmer, der sich nun unterhalb dieser Bohrung befindet, nicht mehr nach oben in Richtung auf seinen Dichtsitz angesaugt wird. In diesem Fall kann auch keine Anzeige erfolgen. Hierdurch wird besonders deutlich, daß der Ölstand zu weit abgesunken ist. Eine exakte Messung des ölstandes findet bei dieser Ausgestaltung also nur dann statt, wenn sich der ölstand oberhalb der zusätzlichen Bohrung in der Kammer befindet.An advantageous development of the invention results from the fact that in the chamber in the area between a hole is provided for the maximum and minimum fill level. This facility is suitable in particular for monitoring the fill level in oil pans of internal combustion engines or for monitoring the fill level of automatic transmissions, as this »facility is simple and can be retrofitted can be attached to the existing components without modification. Will the Chamber and the corresponding Connecting lines made of elastic material, this device can also then insert it into the insertion opening for the oil gauge in internal combustion engines, if the insertion channel for the dipstick is curved. Due to the additional drilling in the area between the maximum and the minimum oil level is achieved that a pressure equalization when the level drops below this hole can occur with the environment when the suction pump is operated, so that the float, the is now located below this hole, no longer sucked up in the direction of its sealing seat will. In this case, no notification can be made either. This makes it particularly clear that the oil level is increasing has sunk far. In this embodiment, an exact measurement of the oil level only takes place when the oil level is above the additional hole in the chamber.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigtThe invention is shown in the drawing, for example. It shows

F i g. 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung undF i g. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention and

F i g. 2 eine Abänderung der Vorrichtung nach Fig. 1.F i g. 2 shows a modification of the device according to FIG. 1.

Die Einrichtung nach F i g. 1 umfaßt eine Kammer 1, die in einen Behälter 2 einführbar ist, dessen Flüssigkeitsstand überwacht werden soll. Die Kammer 1 besteht aus einem zylindrischen Rohr mit einer unteren öffnung 3, durch die die im Behälter 2 vorhandeneThe device according to FIG. 1 comprises a chamber 1 which can be inserted into a container 2, the liquid level of which should be monitored. The chamber 1 consists of a cylindrical tube with a lower one Opening 3 through which the existing in the container 2

Flüssigkeit in die Kammer 1 eindringen kann und sich eilsprechend dem Flüssigkeitsstand im Behälter einstellt, !n der Kammer 1 ist ein Schwimmer 4 frei beweglich vorgesehen, der an seinem obere» Ende eine Dichtung 5 trägt Am oberen Ende der ^:m wesentlichen lotrecht in den Behälter 2 eintauchenden Kammer 1 ist ein Dichtsilz 6 vorgesehen, gegen den sich der Schwimmer unter bestimmten Bedingungen, die weiter ui ten näher erläutert werden, anlegen kann. Die Kammer 1 steht über eh« Kapillarrohr 7 mit einer als Saugpumpe wirkenden Kolbenpumpe 8 in Verbindung. Das Kapillarrohr 7 mündet an einer Durchtrittsöffnung 9 in die Pumpe 8 ein, die so angeordnet ist, daß in der Ruhestellung des Kolbens 10 eine Entlüftung der Kammer 1 über die Durchtrittsöffnung 11 für die mit einem Handgriff 12 versehene Kolbenstange 13 möglich ist. Der von dem Kolben 10 begrenzte Pumpenraum 15 steht mit einem Manometer 14 in Verbindung.! Liquid can penetrate into the chamber 1 and the liquid level in the container eilsprechend sets, n of the chamber 1, a float 4 is freely movable provided the "at its upper end a seal 5 bears on the upper end of ^the: m substantially vertically in the container 2 immersed chamber 1, a sealing felt 6 is provided against which the swimmer can apply under certain conditions, which will be explained in more detail below. The chamber 1 is connected via a capillary tube 7 to a piston pump 8 acting as a suction pump. The capillary tube 7 opens into the pump 8 at a passage opening 9, which is arranged so that in the rest position of the piston 10, the chamber 1 can be vented via the passage opening 11 for the piston rod 13 provided with a handle 12. The pump chamber 15 delimited by the piston 10 is connected to a pressure gauge 14.

Der Schwimmer 4 stellt sich in der Kammer 1 entsprechend dem Füllstand in dem Behälter 2 ein, wobei eine Entlüftung der Kammer 1 über das Kapillarrohr 7, die öffnung 9 und die Durchtrittsöffnung 11 möglich ist. Bei einer Messung des Füllstandes wird der Kolben 10 mittels des Handgriffes 12 und der Kolbenstange 13 nach rechts in F i g. 1 verschoben, wodurch im Pumpenraum 15 ein Unterdruck entsteht, der sich über das Kapillarrohr in der Kammer 1 auswirkt. Hierdurch wird Flüssigkeit nach oben gesaugt, die den Schwimmer 4 mitnimmt, bis er am Dichtsitz 6 anliegt. Mit fortschreitender Verschiebung des Kolbens 10 wird der Unterdruck in dem oberhalb des Dichtsitzes 6 vorhandenen Meßraum so lange vergrößert, bis der Kolben 10 in seiner Endstellung anlangt Der sich hierbei ergebende Druck wird durch das Manometer 14 angezeigt und stellt ein Maß für den Füllstand in dem Behälter 2 dar. Während des Ansaugens der Flüssigkeit bis zum Anliegen des Schwimmers 4 an dem Dichtsitz 6 kann Flüssigkeit über die öffnung 3 in die Meßkammer nachströmen. Mit den Bezugszeichen 16 und J7 ist ein minimaler und maximaler Flüssigkeitsstand im Behälter 2 angedeutet The float 4 adjusts itself in the chamber 1 according to the filling level in the container 2, whereby a venting of the chamber 1 via the capillary tube 7, the opening 9 and the passage opening 11 is possible is. When the fill level is measured, the piston 10 is moved by means of the handle 12 and the piston rod 13 to the right in FIG. 1 shifted, whereby a negative pressure arises in the pump chamber 15, which spreads over the capillary tube in chamber 1. As a result, liquid is sucked upwards, which floats the float 4 until it rests against the sealing seat 6. As the displacement of the piston 10 progresses, the negative pressure becomes enlarged in the measuring space above the sealing seat 6 until the piston 10 in reaches its end position The resulting pressure is displayed by the pressure gauge 14 and represents a measure of the level in the container 2. During the suction of the liquid until it is applied of the float 4 on the sealing seat 6, liquid can flow through the opening 3 into the measuring chamber. A minimum and maximum liquid level in the container 2 is indicated by the reference symbols 16 and J7

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 besteht die wesentliche Abänderung gegenüber der Einrichtung nach F i g. 1 darin, daß in der Kammer etwa in der Mitte der Höhe eine Bohrung 18 vorgesehen ist die im eingebauten Zustand der Einrichtung zwischen dem maximalen und dem minimalen Flüssigkeitsstand 17 bzw. 16 liegt. Eine weitere Änderung, die für die Funktion der Einrichtung jedoch von untergeordneter Bedeutung ist, besteht darin, daß an Stelle des Manometers 14 ein Druckschalter 19 mit dem Pumpenraum der Saugpumpe 8 verbunden ist. Der Druckschalter 19 schaltet eine Kontrollampe 20 ein, wenn ein entsprechender Unterdruck in dem Pumpenraum 15 herrscht.
Sinkt der Flüssigkeitsstand unter einen durch eine gestrichelte Linie 21 angedeuteten Füllstand ab, so daß ein Druckausgleich über die Bohrung 18 erfolgen kann, so wird bei Betätigung des Kolbens 10 mittels des Handgriffes 12 Luft über die Bohrung 18 angesaugt und der Schwimmer 4 bleibt in seiner unteren Lage. In diesem Falle kommt es zu keiner Anzeige durch die Kontrollampe 20.In the embodiment according to FIG. 2 there is the essential change compared to the facility according to fig. 1 in that a bore 18 is provided in the chamber approximately in the middle of the height which, when the device is installed, lies between the maximum and the minimum liquid level 17 and 16, respectively. Another change, which is of subordinate importance for the functioning of the device, is that, instead of the pressure gauge 14, a pressure switch 19 is connected to the pump chamber of the suction pump 8. The pressure switch 19 switches on a control lamp 20 when a corresponding negative pressure prevails in the pump chamber 15.
If the liquid level drops below a level indicated by a dashed line 21, so that pressure equalization can take place via the bore 18, when the piston 10 is actuated by means of the handle 12, air is sucked in through the bore 18 and the float 4 remains in its lower position Location. In this case, there is no display by the control lamp 20.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for measuring the level in containers, especially in the crankcase of a Internal combustion engine, with a tubular, immersed in the liquid chamber, in which over a lower opening freely adjusts the liquid level corresponding to that of the container and which is connected to a suction pump via a line, characterized in that that in the chamber (1) a float (4) is provided which is freely movable when the Suction pump (8) is applied sealingly against a sealing seat (6)

2. Device according to claim 1, characterized in that that in the chamber (1) in the range between the maximum and the minimum level (17,16) a bore (18) is provided.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the chamber (1) and the corresponding Line (7) consist of elastic material.