DE2650597A1

DE2650597A1 - Vorrichtung zum anzeigen des fluessigkeitsstandes eines behaelters

Info

Publication number: DE2650597A1
Application number: DE19762650597
Authority: DE
Inventors: Stig Lennart Anderson
Original assignee: ANDERSON STIG LENNART
Current assignee: Ingenjoersfirman Installationstjaenst Hisings AB
Priority date: 1975-11-05
Filing date: 1976-11-04
Publication date: 1977-06-30
Also published as: IT1071813B; SE405622B; US4072053A; GB1556770A; FR2331003B1; SE7512363L; DE2650597C2; JPS5258563A; FR2331003A1; JPS5944571B2; ES453021A1

Description

PATENTANWÄLTE O C Z η L η η

DR.-FNG. WOLF,". H. EARTEIdB.. £ 0 U U 0 ij /

n-·' DR.KZR.\:^;'~. LANDES¹⁸ ^Ιι9ηη&Γ"^ί; AiIiKRSOIT P 26 50 597.5

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Vorriclitung zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes eines Behälters

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Torrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes in einem Behälter, insbesondere des Ölstandes im Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, die ein im Kurbelgehäuse herunterragendes Messrohr und ein zum Messrohr durch einen feinen Schlauch angeschlossenes Anzeige-, gerät umfasst, das zum Anzeigen des Ölstandes manuell betätigbar ist, mit der Hilfe von Pumpen- und Ventileinrichtungen in solcher Reihe Verbindungen zwischen der Aussenluft, einer Luftkammer im Anzeigegerät, einer Flüssigkeitskammer im Anzeige-^ gerät und dem Messrohr zu öffnen bzw. zu schliessen, dass die in der Flussigkeitskammer eingesperrte Flüssigkeitsmenge in ein Anzeigerohr mit durchsichtiger Wand zu einer Höhe verdrängt wird, die dem Ölstand im Kurbelgehäuse entspricht.

Eine besonders einfache und leicht betätigbare Vorrichtung zu diesem Zweck mit einem Minimum beweglicher Teile, die unabhängig von der Temperatur im Motor und dessen Umgebung richtige Anzeigen des Ölstandes im Kurbelgehäuse erzielt ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammer der Anzeigevorrichtung, die durch den Schlauch mit dem Messrohr kommuniziert, ein Pumpenglied in der Form von einer aus einer elastischen Membran wenigstens teilweise bestehenden, manuell

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eindrückbaren und die juüftkammer dabei von der Aussenluft absperrenden Wand auf v/eist» dass die Luftkammer durch eine enge, vom beginnenden Eindrücken der Membranv/and an zuschliessbare Spalte in Verbindung mit der Fluss igkeitskamnier der Anzeigevorrichtung steht und dass ein normalerweise absperrendes Ventil beim völligen Eindrücken der Membranvvand eine Verbindung zwischen dem Messrohr und der Flüssigkeitskammer öffnet, wodurch mittels

des zur Flüssigkeitskammer hin übermittelten Überdruckes Anzeigeflüssigkeit im Anzeigerohr zu einer dem Ölstand. im Kurbelgehäuse entsprechende Höhe verdrängt wird. .

Die Vorrichtung kann auf Grund ihres besonders unkomplizierten Aufbaues mit einer Mindestzahl von beweglichen Teilen sehr kompakt und wenig empfindlich ausgeführt werden, was von grösstem Wert bei Verwendung, Versand und Einbau ist. Gemäss einem Merkmal der Erfindung kann sie mit einfachen Mitteln Leckagefrei ausgeführt v/erden, d.h. so dass die darin befindliche Anzeigeflüssigkeit immer eingesperrt gehalten wird, unabhängig von der Lage des Anzeigegerätes·.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Hinweis auf die Zeichnungen unten beschrieben werden. In den Zeichnungen, zeigen Pig. 1a, 2a und 3a im Vertikalschnitt das Messrohr der -Vorrichtung in Betriebslage im Kurbelgehäuse eines .Motors, wobei . verschiedene Stadien von der Punktion der Vorrichtung veran schaulicht sind. Pig. 1b, 2b und 3b zeigen, ebenso im Vertikal schnitt, das Anzeigegerät der Vorrichtung in den entsprechenden Funktionsstadien.

Fig. 1a zeigt einen Teilschnitt vom Kurbelgehäuse eines Kraftwagenmotors. Die Gehäusewand 1 umschliesst eine Ölwanne 2, deren öl 3 zwischen einem Höchststand 4 und einem niedrigsten Stand 5 schwanken darf. Im Oberteil 6 der Gehäusewand ist eine Bohrung 7 vorgesehen, durch welche ein schmales Messrohr 8 so

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weit herunterragt, dass aej.ii offenes unteres Ende 9 niedriger als der niedrigste zulässliche Ölstand 5 reicht.Das Messrohr 8 ist im unteren Teil 10 zu einem so grossen Durchmesser, z.B. 5 mm, erweitert, der durch die Bohrung 7 hindurchgeführt werden kann. Der erweiterte Rohrabschnitt 10 hat eine Länge, die so abgepasst ist, dass der zulässige Höchststand 4 des Öls nicht bis zur Ver—

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drängung 13 reicht, die Übergang zwischen dem erweiterten Rohrteil 10 und dem schmalen Messrohr 8 bildet. Das letztgenannte Rohr ist vorzugsweise in den erweiterten Rohrabschnitt 10 etwas hineingeschoben. Das Messrohr 8 ist in seiner lage gegenüber den Ölständen 4 und 5 mit Hilfe einer einstellbaren Stopfbüchse 15 gesichert. Mittels dieser Büchse kann das Messrohr verschiedenen Motoren unterschiedlicher Grosse und Herstellung angepasst werden. Am Messrohr 8 ist ein Griff 16 für sein Montieren in das Kurbelgehäuse bzw. seine Wegnahme vorgesehen.

Das Messrohr 8 steht mittels eines feinen Schlauchs 17 mit einem Anzeigegerät in Verbindung (?ig. 1b), das am Instrumentbrett des Kraftwagens o.dgl. montiert wird. Der Schlauch 17 soll einen feinstmöglichen Querschnitt haben (etwa 1 bis 2 mm inneren Durchmesser).

Das Gehäuse 18 des Anzeigegerätes ist mit einem Boden 19 und mit einer Wand 20 einer Kammer 21 ausgebildet, deren Deckel - aus einer Membran 22 besteht. Die Kammer 21 steht mittels eines Kanals 23 mit dem Schlauch 17 in Verbindung, und letzterer ist mit seinem anderen Ende zum Messrohr 8 angeschlossen. Die vorzugsweise kegelmantelförmige Kammerwand 20 begrenzt zusammen mit der Membran 22, wenn diese nicht eingedrückt ist, eine sehr enge (etwa 1/10 mm) Ringspalte 24, die eine Verbindung zwischen der Kammer 21 und einer umgebenden Ringnut 25 darstellt. 3in Kanal 26 verbindet die Ringnut 25 mit einem Kanal 27, der unten in einer Ventilkammer 28 und oben durch einen Stutzen 29 in einer Flüssigkeitskammer 30 mündet.

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Die Ventilkämmer 28 enthe.lt ein Ver>i;il 31, das unter Einwirkung einer Feder 32 die Ventilkammer von der Luftkammer 21 absperrt. Die Membran. 22 v/eist in der Mitte ein Durchgangsloch 33 auf, das die Luftkammer 21 mit der Aussenluft in Verbindung setzt. Der zentrale Teil 35 der Membran 22 ist mittels eines starren Bleches o.dgl. 34 versteift, um Deformationen dieses Teiles zu verhindern, während der Äussenteil 36 der Membran, aus Gummi von kleiner Stärke bestehend, elastisch nachgiebig ist und Eindrücken der Membran gegen dem Kammerboden 19 ermöglicht.

Zwischen dem Kanal 23 und der Ventilkammer 28 erstreckt sich eine offene Nut 37, die Luftströmung zwischen der Ventilkammer 28 und dem Kanal 23 ermöglicht auch wenn die Membran zum Aufliegen auf den Kammerboden 19 eingepresst ist.

Ein Rückschlagventil 33 im Kammerboden 19 verhindert Strömung

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von Luft aus der Kamrcer 21 hinaus wenn ein Überdruck in der Kammer herrscht, während es bei Unterdrück sofort öffnet und Luft hereinlässt. Das Ventil 31 ist mit einem Vorsprung 39 ausgestattet, der einige Zehntel Millimeter vom Karnmerboden 19 herausragt· Dadurch wird das Ventil 31 zum Öffnen betätigt, wenn die Membran 22 zum Aufliegen auf den Kammerboden 19 gedruckt wird.

Die Plussigkeitskammer 30 des Gehäuses steht durch ein unten befindliches Loch 40 mit dem Anzeigerohr 41 in Verbindung, . wobei 'dieses Rohr nach aussen von einem Sichtglas 42 begrenzt ist. Das Anzeigerohr 41 mündet oben in einer Sicherheitskammer 43, die mit der Aussenluft mittels eines Loches 44 in Verbindung steht.

Die Anzeigeflüssigkeit 45 in der Kammer 30 hat ein so bemessenes Volumen, dass sie bei Drucksteigerung in der Kammer 30 die ganze Länge des' Anzeigerohres 41 erfüllen kann, ohne dass die Luft in der Sammer 30 cas Verbindungsloch 40 erreicht.

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Die beiden Kanäle 27 und 4.4 r.iünden in ihren KaiEmern 30 "bzw. 43 durch in die Hohlräume hineinragende Stutzen 29 bzw. 46. Die länge der Stutzen ist derart abgestimmt, dass die Mündungen zentral in der zugeordneten Kammer gelegen sind, wodurch Leckage ■von Flüssigkeit während Versand und Hantierung, wenn die Lage des Gehäuses völlig unbestimmt ist, unterbindet wird.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung soll unten beschrieben werden.

Fig. 1a und 1b zeigen den nicht betätigten Zustand der im Kraftwagen montierte Anzeigevorrichtung.

Das Öl 50 im Kurbelgehäuse (Fig. 1a) hat einen normalen Betriebsstand 51, der etwas nach oben und unten schwankt. Die Bewegungen des Kraftwagens und des Motors machen den Ölspiegel ziemlich erregt. Der Ölstand 52, den das Öl im Messrohr 10 einnimmt, wird hierbei pulsierend und drückt die im Messrohr befindliche

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Luft hinaus bzw. säugt die Luft ein. Überdruck kommt jedoch nie zustande, da das Messrohr mit Schlauch durch den Kanal 23, die Kammer 21 und das Zentralloch 33 der Membran in unmittelbarer Verbindung mit der Aussenluft steht. In Fig. 1b wird dies mit dem

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Pfeil 53 gezeigt. Überdruck zufolge Temperatursteigerung wird in der gleichen Weise verhindert. Der Pfeil 55 in Pig. 1b zeigt wie die Druckkammer 30 des Anzeigegerätes auf ähnliche Weise mit der Aussenluft durch die Kanäle 27 und 26 und die Ringspalte 24, die Kammer 21 und das Loch 33 in Verbindung steht. Wenn der Motor im Gang ist, ist das ganze Anzeigesystem unwirksam, und eine Flüssigkeitssäule im Rohr 41 gibt es nicht. -

Wenn der Ölstand festgestellt werden soll, z.B. in Verbindung ir.i r Kraftstoffüllen, wird der I.Totor stillgesetzt. Der Fahrer drückt mit einem Finger 60 gegen die Membrane 22, Fig. 2b. Dadurch wird zuerst das Loch 33 abgedekct, was die Verbindung

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zwischen der Aussenluft und dem Rohrsystem 17, 8, 10 sowie dem Kanalsystem das mit der Flüssigkeitskammer 30 des Anzeigegerätes in Verbindung steht, absperrt. Wenn die Membrane anschliessend gemäss dem Pfeil 61 eingedrückt wird, wird die Ringspalte 24 unmittelbar blockiert. Dadurch wird das Anzeigegerät von sowohl der Luftkammer 21 wie dem Rohrsystem zur Ölwanne ausgeschaltet. Die Membran wird danach von dem Finger weiter gegen den Boden 19 der Luftkammer 21 hineingedrückt. Dabei wird die in der Kammer befindliche Luft verdrängt und strömt durch den Kanal 23 in den Schlauch 17 hinein und weiter in das Messrohr 8 hinab. Dadurch wird das Öl, das im Rohre 8, 10 eventuell steht, verdrängt. Der Ölspiegel 52 wird Ms nach der unteren Kante 9 des Rohres 10 hinabgepresst, von wo die Luft als Blasen 62 durch das Öl im Kurbelgehäuse aufsteigt. Wegen der kleinen Abmessungen des R.ohrsystemes reicht das Luftvolumen 21 trotz seiner, verhältnisinässig kleinen Grosse für ein wirksames Spülen des ganzen Rohrsystemes aus. 'Jährend dieses ganzen Spülverlaufs ist das ITüssigkeitsgerät 30 mit seinem inneren Kanalsystem ganz ausgeschaltet durch die Blockierung der Ringspalte 24 und wird dadurch gegen Druckstösse geschont, was eine fehlerhafte Anzeige verhindert.

Dadurch dass die Membrane 22 nur am Umfangsteil elastisch nachgießt, wird lediglich dieser äusseren Teil verformt, während der zentrale Abschritt flach gegen'den Kammerboden 19 hineingedruckt wird. Eine Einwirkung von etwa unterschiedlicher Pinger™ grösse etc. wird dadurch ausgeschaltet. Das Ventil 31 (Pig· 3b) wird an seinem Vorsprung 39 von der Memfbrane betätigt unmittelbar ehe die letztere gegen den Kammerboden 19 zum Aufliegen gelangt. uas Ventil 31 öffnet dadurch, und eine Verbindung kommt zwischen r.er Kammer 3C, Kanal 27, Ventilöffnung, Verbindungsnut 37 und dem System 23, 17, 8, 10 zustande (Fig. 3b und 3a). Öl aus3erhalt

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des Rohres 10 wird hietbui durch dao Rohr· aufwärts gepresst. Die in diesem System "befindliche Luft wird etwas "verdichtet und überträgt dabei den Öldruck im Kurbelgehäuse zu der Flüssigkeitskammer 30. Die Anzeigeflüssigkeit 45 sinkt ah, und gleichzeitig steigt die Flüssigkeit in Anzeigerohr 41. Die Höhe der Flüssigkeitssäule ist direkt proportional zum Ölstand im Kurbelgehäuse. Mit geeigneter Gradierung gibt es dafür Möglichkeit, direkt und schnell ohne besondere Kassnahmen aen Ölstand im Kurbelgehäuse abzulesen.

Nach der Ablesung wird die Membran freigelassen und kehrt unmittelbar in ihre flache Grundform zurück. Dabei schliesst zuerst das Ventil 31. Das Anzeigegerät ist nunmehr wieder abgesperrt, aber der Flüssigkeitsstand kann noch abgelesen werden. Atmosphärische Luft strömt bei der Rückbewegung der Membran durch äie Öffnung 33 hindurch, was Unterdruck im Rohrsystem 10, 8, 17, 23 verhindert. Es ist nicht erwünscht, dass öl in das System eingesogen wird, und daher ist das zusätzliche Ventil 38 im Kamnerboden 19 eingebaut. Dieses Ventil.

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verhindert, dass überdruck von der Kammer 21 während der Drucksteigerung entweicht, aber lässt, falls erforderlich,. Luft währ des Rückkehrs der Membran 22 zur Ausgangslage einströmen«. Kurz vor Erreichung dieser Lage wird die Spalte 24 geöffneir.. Dabei wird das Anzeigegerät auf Full gebracht, und die.ganze Torrichtung geht zum neutralen Zustand zurück, wie in Pig» 1a und 1b dargestellt. Dann wie früher ist das Messgerät für sowohl Temperatur- als auch Druckschwankungen unempfindlich.

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Claims

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1. Vorrichtung zum Anzeigen des Flussigkeitsstand.es in einem Behälter, insbesondere des Ölstandes im Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, die ein im Kurbelgehäuse unter den niedrigsten zulässigen -ölstand hinabragendes Messrohr und ein zum Messrohr durch einen feinen Schlauch angeschlossenes Anzeigegerät umfasst, wobei das Anzeigegerät zum Anzeigen des Ölstandes manuell ■betätigbar ist, mittels Pumpen- und Ventileinrichtungen in soieöer Reihe Verbindungen öffnen bzw. schliessen zwischen der Aussenluft, einer Luftkammer im Anzeigegerät, einer Elüssigkeitskammer im Anzeigegerät und dem Messrohr, dass das in der Flüssigkeitskammer eingesperrte Flüssigkeitsvolunien auf eine dem ölstand im Kurbelgehäuse entsprechende Höhe in einem Anzeigerohr mit durchsichtiger Wand getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammer (21) des Anzeigegerätes, die mittels des Schlauches (17) mit dem liessrohr (8) kommuniziert, ein Pumpenglied in der. Form von einer aus einer elastischen Membran (22) wenigstens teilweise bestehenden, manuell eindrückbaren und die Luftkammer dabei von der Aussenluft absperrenden Wand hat, dass die Luftkammer durch eine ertge_f von beginnendem Eindrücken der Membranewand au. zuschliessbare Spalte (24) mit der Flüssigkeitskammer (30) des Anzeigegeräts in Verbindung steht und dass ein normalerweise absperrendes Ventil (31) beim völligen Eindrücken der Membranwand eine Verbindung zwischen dem Messrohr (8) und der Flüssigkeitskaininer-(30) öffnet, wodurch mittels des zur Flüssigkeitskammer hin übermittelten Überdruckes Anzeigeflüssigkeit im Anzeigerohr (41) zu einer dem Ölstand im Kurbelgehäuse entsprechenden Höhe verdrängt wird.

ORIGINAL

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hessrohr (8) unten einen erweiterten Teil (lO) besitzt, der unter den niedrigsten zulässigen Ölstand (5) herunterragt und dessen

Länge solcher ist, dass er über den höchsten beabsichtigten Ölstand hinüber reicht.

3. Vorrichtung aach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messrohr (8) mit seinem schmaleren Seil etwas in den erweiterten Teil hineinragt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eindrückbare Membranwand (22) kreisrund ist und von einem zentralen, mittels des Fingers zuschliessbaren Loch (33) durchbrochen ist, woneben der zentrale Seil der Wand starr ist, z.B, mittels eines Hetallbleches (34) versteift.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die enge Spalte (24) einer Ringspalte ist, die vom biegsamen Teil der Kembranwand (22) und der Wand der Luftkammer (21) begrenzt ist und mit einer Ringnut (25) in. Verbindung steht, die konzentrisch die Luftkammer (21) umgibt und durch einen Kanal (26, 27) mit der Flüssigkeitskanuner (30) in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch: gekennzeichnet, dass das Ventil (31) in einer Öffnung im Boden (19) der Luftkamme'r (21) untergebracht ist und eine Verbindung (27) zwischen

dieser Öffnung und der JTlüssigkeitskammer (30) steuert und zum Öffnen von starren zentralen Teil der Membranwand (22) betätigt wird, wobei eine Nut (37) im Boden (19) der Luftkammer (21) bei ganz eingedrückter Membranv/and eine Verbindung zwischen dem Messrohr (8) und der Flüssigkeitskair-iner (30) darstellt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein auf die Luftkaimier (21) zu öffnendes Rückschlagventil (33) zum Druckausgleichen mit der Aussenluft und Entgegenwirken.von öleinsaugen in das fcfessrohr (8) hinein. .-.- . · ·

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8. Torrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (27) zviischen der 3?lüssig~ keitskammer (30) und der Luftkammer (21) durch einen in der letzteren hineinragenden Stutzen (29) in der Flüssigkeitskammer einmündet und dass ein Luftkanal (44) von der Aussenluft durch einen in einer erweiterten Kammer (43) hineinragenden Stutzen (46) einmündet, vrobei diese Stutzen so bemessen sind, dass die Anzeigeflüssigkeit unabhängig von der Lage des Gerätes stets eingesperrt bleibt.

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