DE2511427A1

DE2511427A1 - Fluessigkeitsstandanzeiger

Info

Publication number: DE2511427A1
Application number: DE19752511427
Authority: DE
Inventors: Robert R Melone
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1974-03-18
Filing date: 1975-03-15
Publication date: 1975-09-25
Also published as: SE403831B; US3893339A; JPS5818607B2; GB1495417A; SE7502971L; IT1034282B; JPS51105856A; FR2265071A1; FR2265071B3; CA1015615A

Description

PATENTANWÄLTE

dr. ing. H. NEGENDANK <·ΐ973) . dipl-ing. H. HAlJCK ■ dipl.-phys. W. SCHMITZ dipping. E. GRAAUFS · dipping. W. WEHNERT - dipl.-phys. W. CARSTENS

HAMBURG -MÜNCHEN

ZtTSTELI-UNGSANSCHRIFT: 2QOO HAMBURG 36 · NEUER WALL 41 TBtKPOX (ΟΙΟ) 36 74 28 ITXD 36 4115

TSItEQR. NEGKDAPATKJfT HAMBITRQ

Illinois Tool Works, Inc. sooo München 2 · mozartstr. 23

„„._.. „ . . TELEFON (08») 538 O& 86

85OI West Higgins Road

^OO TILSQS. NIOED1F1TSNI SltKCHEN

Chicago. 111. 6o63i/uSA Hamburg, 12. März 1975

FlüssigkeitsStandanzeiger

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Anzeige eines Flüssigkeitsstandes, welche mit Hydrometervorrichtungen kombiniert werden können, um so eine Kombination aus Flüssigkeitsstandanzeiger und Hydrometer zu bilden. Insbesondere bezieht sich diese Vorrichtung auf eine transparente Stange, die aus Glas, Acrylnitril-Styrol, Methylmethacrylat und anderen lichtdurchlässigen Materialien hergestellt sein kann. Die Stange hat eine obere Sichtfläche und eine untere Reflektionsflache, die in die zu überwachende Flüssigkeit eingetaucht werden kann. Im allgemeinen nimmt die untere Reflektionsfläche die Form eines Kegels mit einem eingeschlossenen Winkel von ⁰Q an. Wenn die Stange nicht in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, dann geht das Licht stangenabwärts und wird von einem Teil der konischen Oberfläche waagerecht zu einem gegenüberliegenden Teil der Oberfläche reflektiert und dann nach oben auf die Sichtfläche reflektiert. Wenn das untere Ende der Stange in die Flüssigkeit eingetaucht ist, dann wird die Reflektion des

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Lichtes verhindert, und es erscheint in der Sicht fläche der Stange ein dunkles Muster»

Die Anwendbarkeit des oben beschriebenen Flüssigkeitsstandanzeigers kann durch Kombination mit einem Hydrometer erweitert werden. Die Kombination aus Flüssigkeitsstandanzeiger und Hydrometer ist besonders nützlich in Verbindung mit Batterien, da mit einer Kombination aus Flüssigkeitsstandanzeiger und Hydrometer der Flüssigkeitsstand und das spezifische Gewicht des Elektrolyten einer Speicherbatterie geprüft werden kann, ohne daß dabei die Füllkappen von der Batterie entfernt werden müßten« Diese Art Vorrichtung ist außerdem nützlich bei der Prüfung des FlüssigkeitsStandes und des spezifischen Gewichtes der Kühlerflüssigkeit eines Kraftfahrzeugs ohne Entfernung der Kühlerkappe·

Ein Flüssigkeitsstandanzeiger der oben beschriebenen Art kann durch Befestigung eines Meßinstruments mit einer kleinen Kugel an ihrem unteren Ende in einen mit einem Hydrometer kombinierten Flüssigkeitsstandanzeiger umgewandelt werden« Die Kugel ist gezwungen, sich im Baeiche des unteren Punkts der konischen Oberfläche der Stange zu bewegen, wenn das spezifische Gewicht der Flüssigkeit hoch ist, und erzeugt dadurch eine Anzeige für die Sichtfläche im Sinne des Vorhandenseins der Kugel. Venn das spezifische Gewicht fällt, dann fällt die Kugel unter den Punkt des Kegels ab und verursacht das Erscheinen eines dunklen Sichtmusters auf der oberen Sichtfläche der Stange, wenn sich der Flüssigkeitsspiegel in der richtigen Höhe befindet« Wenn der

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Flüssigkeitsspiegel niedrig ist, dann erscheint auf der Sichtfläche infolge der Reflektion des Lichts von der reflektierenden konischen Unterseite der Stange ein helles Sichtmuster· Hydrometer einrichtungen der allgemeinen Art, wie sie in Verbindung mit dem Flüssigkeitsstandanzeiger benutzt werden können, sind in dem Patent Nr. 3 597 973 von Francis E₀ Ryder vom 10. April 1971 offenbart, das dem Anmelder der vorliegenden Erfindung, nämlich Illinois Tool Works, Inc. überschrieben wurde.

Bei zahlreichen Anwendungen der Kombination aus Flüssigkeitsstandanzeiger und Hydrometer ist es erwünscht, eine feste Dichtung zwischen einem das obere Ende der Anzeigerstange umgebenden Überwurf oder einer Kappe und der Stange vorzusehen, w·durch der Überwurf sicher in einen in die Batterie hineinführenden hohlen Behälter eingesetzt werden kann« Die Dichtung verhindert ein Überlaufen des Behälters sowie ein Eindringen von Flüssigkeiten von außen in den Behälter. In der Vergangenheit wurden diese im allgemeinen durch elastische Dichtungskörper, wie beispielsweise O-Ringe und dergleichen erreicht, die zwischen dem Überwurf und der Stange zusammengedrückt wurden, um eine Abdichtung dazwischen zu bilden. Da die Kosten des Flüssigkeitsstandanzeigers der beschriebenen Art einschließlich der Einbaukosten so niedrig wie möglich gehalten werden müssen, muß die Dichtungseinrichtung sowohl einfach als auch wirksam sein. Das Ausschalten von Teilen in einer derartigen Vorrichtung ist daher eine wichtige Überlegung bei der Konstruktion eines solchen Anzeigers.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Flüssigkeits-

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Standanzeiger zu schaffen, bestehend aus einer langgestreckten transparenten Stange mit einer oberen Sichtfläche, einer Scheibe an der Sichtfläche, die sich über den Umfang der Stange hinweg nach außen erstreckt, einer nach außen geneigten Oberfläche auf der Stange unterhalb dieser Scheibe, einer nach innen geneigten Oberfläche oberhalb der nach außen geneigten Oberfläche sowie einem Überwurf oder einer Kappe, welche den oberen Abschnitt der Stange umgibt, mit einem starren Dichtungskörper, der sich auf der nach außen geneigten Fläche heraufbewegt und gegen die nach innen geneigte Oberfläche einschnappt, sowie einem flexiblen Dichtungskörper, welcher oberhalb des starren Dichtungskörpers angeordnet ist und durch die Unterseite der Scheibe nach innen gebogen wird, um eine Dichtung zwischen dem Überwurf oder der Kappe und der Stange zu bilden· Weitere Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen hervorο Es zeigern

Fig« 1 eine perspektivische Darstellung eines mit einem Hydrometer kombinierten Flüssigkeitsstandanzeigers unter Anwendung der Dichtungskonstruktion gemäß der Erfindung, und

Fig, 2 einen Teilschnitt zur Darstellung der inneren Konstruktion des Anzeigerüberwurfs und der Außenseite des Abschnitts der Stange, welcher von dem Überwurf umfaßt wird sowie des Hydrometergehäuses bei Entfernung einer der beiden das Gehäuse bildenden Hälften.

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Die Zeichnungen zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die insbesondere geeignet ist für eine Verwendung zusammen mit Speienerbatterien, insbesondere solchen, die in Lastwagen benutzt werden. Die Anzeigereinrichtung besteht aus einer langen transparenten Stange 10, die aus einem transparenten Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Acrylnitrilstyrol hergestellt sein kann, und die einfallende Lichtstrahlen 12 empfängt, welche stangenabwärts auf eine untere Reflektionsfläche lh übertragen werden, die in der vorliegenden Ausführungsform die Gestalt einer konischen Fläche mit einem eingeschlossenen Vinkel von 90 annimmt« Die Lichtstrahlen 12 werden von einem Abschnitt der Oberfläche waagerecht quer auf einen gegenüberliegenden Abschnitt der Oberfläche reflektiert und dann nach oben zur Sichtfläche 16 am oberen Ende der Stange 10 zurückgeführt, wenn die Stange 10 nicht in eine Flüssigkeit eingetaucht ist· Wenn die Stange in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, dann wird die Reflektion hierdurch verhindert· Wenn somit ein helles Muster an der Sichtfläche 16 sichtbar ist, dann zeigt das an, daß der Pegel des überwachten Behälters niedrig ist.

Die Stangenanzeigevorrichtung 10 kann mit einem Hydrometer in

gezeigten Weise der in dem oben erwähnten Patent von Ryder Nr, 3 597 973/kombiniert werden· Das Hydrometergehäuse 18 ist an dem unteren Ende der Stange 10 derart befestigt, daß die Reflektionsfläche 14 in die Öffnung 20 des Hydrometergehäuses 18 hinein vorsteht. Das Hydrometergehäuse 18 kann aus zwei Gehäusehälten 21, 22 gebildet sein, die durch Ultraschall miteinander verschweißt

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sind, und zwar mit Hilfe von Vorsprüngen 24, 26 auf dem Gehäuseabschnitt 22, welche in entsprechende Ausnehmungen in dem anderen Gehäuseabschnitt 22 eingreifen« Dementsprechend nehmen die Öffnungen 28, 30 Haltestifte von dem anderen Gehäuseabschnitt 22 auf. Das Hydrometergehäuse ist vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Acrylnitrilstyrol gebildet, welches einen Füller enthält, der ihm sine schwarze Farbe verleiht, so daß es nicht transparent ist· Das untere Ende der Stange 10 ist mit einer Rippe 32 versehen, welche in eine entsprechende Ausnehmung in dem Gehäuseabschnitt 21 hineinpaßt ο Xn dem Käfig 18 wird eine kleine Kugel von geeignetem spezifischen Gewicht zurückgehalten, die aus einem Material, wie beispielsweise Silikongummi gebildet sein kann und vorzugsweise eine helle Färbung, wie beispielsweise grün oder orange hat. Die Kugel 36 wird durch die Hälften 21, 22 zurückgehalten, um sich auf zwei allgemein durch die Öffnungen 38, 4o auf beiden Seiten der Vorsprünge 42 gebildeten Wegen entlangzubewegen· Wenn die Kugel sich in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet, dann hat das spezifische Gewicht einen geringen Wert. Wenn der Flüssigkeitspegel sich in der richtigen Höhe befindet, dann erscheint an der Sichtfläche ein dunkles Sichtmuster· Wenn sich die Kugel in die in punktierten Linien gezeigte Stellung 44 unterhalb der Spitze 46 der konischen Oberfläche 14 bewegt, dann erscheint an der Sichtfläche 16 kein dunkles Muster mehr, da die Kugel für den Betrachter nun nichiP^sichtbar ist_o Dieses zeigt an, daß der Flüssigkeitspegel und das spezifische Gewicht beide befriedigend sind·

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Die Ausführung«form der Erfindung nach den Figuren 1 und 2 eignet sich insbesondere für eine Verwendung in Lastwagenbatterien zum Hessen des Pegels und des spezifischen Gewichts des Elektrolyten der Batterie, da diese Batterien einen hohlen Behälter k8 aufweisen) der eine große, in die Batterie hineinführende Mittlere Öffnung 50 aufweist und dauerhaft an der Batterie befestigt ist. Der Fegelanzeiger weist einen Überwurf 52 auf, welcher durch Herunterdrücken desselben in dem Behälter k8 befestigt ist· Der Überwurf 52 ist vorzugsweise aus einem etwas elastischen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polypropylen gebildet· Der Überwurf 52 besitzt eine untere Rippe 5^ von einem relativ kurzen Durchmesser, und über der Rippe 5^ befindet sich eine Anzahl Rippen 56, die einen relativ größeren Durchmesser haben· Die Rippen 54, 56 sind mit nach oben gebogenen Unterseiten 58 und einer flachen Oberseite 60 ausgestattet· Die gekürzten Rippen ^h und die gebogenen Oberflächen 58 ermöglichen ein Hineinpressen des Überwurfs 52 in den Behälter 48, so daß er fest daran befestigt ist, jedoch einer Entfernung von dem Behälter, nachdem der Überwurf 52 einmal in seinen Platz hineingedrückt worden ist, Widerstand entgegengesetzt wird. Der obere Rand 62 des Überwurfs 52 paßt dann über die Oberseite 6h des Behälters 48. Die vorliegende Erfindung kann auch bei Anwendungen benutzt werden, bei denen der Überwurf 52 ggf· durch eine Batterieanzeigerkappe von herkömmlicher Außenform ersetzt wird.

Der Überwurf 52 ist an der Stange 10 befestigt und so abgedichtet, daß ein Verlust von Flüssigkeit aus der Batterie

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Claims

P a_t entansprüche s

1· Flüssigkeitsanzeiger, gekennzeichnet durch eine langgestreckte Stange aus lichtdurchlässigem Material mit einer oberen Sichtfläche und einer unteren Raflektionsfläche _t einer vorstehenden Scheibe in der Nähe ihrez oberen Sichtfläche mit einem größeren Dux-chmesser als dem der Stange, einer nach außen geneigten Oberfläche unterhalb der Scheibe, die sich nach oben erstreckt, einer nach innen geneigten Oberfläche oberhalb dsr nach außer* .geneigten Oberfläche, einem Verschlußkörper, die Stange umgibt, einem ringförmigen Dichtungselement, velcb.es sich von dem Innenumfang des Vex'schluükörpers nach innen in Richtung auf die Stange erstreckt, bestehend a^¹Is einsn» relativ starren, sich nach unten erstreckenden üichtungskörper und einem z'elativ flexiblen, sich nach obrn erstreckenden Dichtungakörper, der so ausgelegt ist, daß der Verschlußkörper mit der Stange in Dichtungseingriff gehalten wird, wenn der Verschlußkorper vom Boden der Stange bis zu dem Punkt nach oben gedruckt wlrdj vo der starre öiciitungskörper ge-gan die aa--h innen geneigte Oberfläche in Bichtungseingriff anstößt und der flexible Dichtungskörper durch die Uncerseit« der Scheibe nach innen durchgebogen vird, um eine Dichtung zwischen der Unterseite, der Scheibe und dem Außenumfeng· der Stange zu bilden»
2. Flüssigkeitsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper aus Kunststoffmaterial gebildet und

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das BiL entungs el ©seilt; ©ias&üeldLg' Esxt; der» verbleibendem Teil dog Fei^soiiIuBkorpors ams/joixlidet ±st lEnd die eis© rlEig'f'PreicfQ G&s-Balt 1ΐΒ.1ΰ>ωη_ο

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t© Fläcäe ©iao iralatixr lange ü s gcaoigte Fläoiis ein© relativ

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daß der AuSsnuiafamg des Yersciiles.fifeoi'jss-r-s- eine /issakl Rippen Hti 1; je einer la aiäe erste Risiitti^g geobesgoisissj. Obsirfläefe.© iaiid einer 3flachen Oberfläcia.® atUi^-"@is*L_c die in ©In© aweite Riolitiiiig gewendet ist, wodaroik dis
Ieieh,-ü xn eiasr Riekttung iia ©i«i®si Aufe werden kenn_s jeoiöeli siEei- Esiibfa^Hiiiiag ara,s denä körper Widerstand entgegesis&^si;, wensi eine Kraft xn. gegengesetzter Richtung aufgebracht wird,

7· Flüssigkeitsanzeiger nach Anspruch Z₁ dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen geneigte Fläche eine relativ lange Ab-

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m·ssung und die nach innen geneigte Fläche eine relativ kurze Abmessung hat«

FlüS3igkeitsanzeiger nach Anspruch. 7» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der nach außen geneigt®!! Oberfläche« und der nach innen gexiaiijten Oberfläche «Ine relativ kurz* Übergangs fläche liegt«

9· yitissigkeits&nzöiger aacTi J-^sgruch S.-. c'aclurch daß der Außetmiai sag des Ves· ?' l^i ikörpor^ eine knzeh'X Rippen mit je einer in ®iv3 erste Richtung frvhogenen Oberfläche und einer flachen Flächo aufweist, die in * ine zweite Rlzniaxtg gewendet ist, wodxiz'ch. die VeröehluiSaarArichtung In jiurr Richtung leicht in -^ in en Äufnahniekörper β' ν; -rstKt verden kann, jedoch einer iintfernunj aus dem Entfe.iiungskörpex· Widerstand entgegensetzt, venn sine Kraft m entgegengesetzter Richtung aufgebracht vird.

10» Flüssigkeitsanzeiger nach Ansprucli ?^ dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper aua Polypropylen gebildet ist»

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