DE2823752A1 - Oelstandsanzeiger - Google Patents
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- DE2823752A1 DE2823752A1 DE19782823752 DE2823752A DE2823752A1 DE 2823752 A1 DE2823752 A1 DE 2823752A1 DE 19782823752 DE19782823752 DE 19782823752 DE 2823752 A DE2823752 A DE 2823752A DE 2823752 A1 DE2823752 A1 DE 2823752A1
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Description
FRATELLI ... P 747
BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Motorfahrzeug-Ölstandsanzeiger,
insbesondere für den Ölstand in der Ölwanne des Motors.
Gegenwärtig enthält das Armaturenbrett gewisser Motorfahrzeuge
einen Motorölstandsanzeiger, der ein pneumatisches Meßinstrument umfaßt, das Jedoch für den Benutzer
ziemlich unpraktisch ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Motorfahrζeug-Ölstandsanzeiger,
insbesondere für den Ölstand in der Ölwanne des Motors, zu schaffen, welcher in praktischer Weise
eine kontinuierliche Anzeige des Ölstands leistet, vergleichsweise einfach und deshalb wirtschaftlich im Aufbau
sowie von hoher Zuverlässigkeit ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Motorfahrzeug-Ölstandsanzeiger
gelöst, welcher eine kapazitive Ölstandsfühleinrichtung, eine Weiterverarbeitungseinrichtung
zur Lieferung eines elektrischen AusgangssignaIs,
welches eine Funktion des durch die Fühleinrichtung festgestellten Ölstands ist, und eine Anzeigeeinrichtung zur
Lieferung einer Anzeige, die eine Funktion des elektrischen Ausgangssignals der Weiterverarbeitungseinrichtung ist, umfaßt.
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung
in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind
Figur 1 ein schematisches elektrisches Grundschaltbild des
Anzeigers gemäß der Erfindung, Figur 2 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
des Fühlelementes des Ölstandsanzeiger gemäß der Erfindung,
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Figur 3 eine seitliche Schnittansicht mit Schnitt längs
Linie III-III des Fühlelements der Figur 2,
Figur 4 eine Schnittansicht von oben mit Schnitt längs Linie IV-IV des äußeren Gehäuses des Fühlelements
der Figur 3,
Figur·5 eine Ansicht von oben des Fühlelements der Figur 2,
Figur 6 eine Schnittansicht von der Seite einer weiteren Ausführungsform der Verbindung zwischen dem
Greifelement des Fühlelements und dem Fühlelement selbst,
Figur 7 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des unteren Teils des Fühlelements
der Figur 2, aufgenommen in seinem Sitz, Figur 8 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren
5 Ausführungsform des Fühlelements des Ölstandsanzeiger
gemäß der Erfindung, und
Figuren 9 und 10 geschnittene Seitenansichten von zwei weiteren
Ausführungsformen des unteren Teils des Fühlelements der Figur 8, aufgenommen in seinem Sitz.
Gemäß Figur 1 weist ein Ölstandsanzeiger ein kapazitives Fühlelement 10 auf, das schematisch als ein Kondensator
dargestellt ist, dessen Kapazität eine Funktion des Ölspiegels zwischen den Platten ist, von denen eine, mit
11 bezeichnet, mit einem Eingang 12 eines Signalverarbeitungsblocks
13 und die andere Platte, bezeichnet mit 14, mit Erde bzw. Masse verbunden ist. Der Block 13 weist einen
Ausgangsanschluß 15 auf, an welchem ein Signal vorliegt,
das eine Funktion der Kapazität des Fühlelements 10 ist.
Der Block 13 ist bekannten Typs und kann beispielsweise
einen astabilen Multivibrator umfassen, der einen monostabilen Multivibrator steuert. Der Block 13 weist ferner zwei
Anschlüsse 16 und 17 auf, die mit dem positiven bzw. negativen
Gleichspannungsanschluß verbunden sind, und ist außerdem mit Erde verbunden. Der Ausgangsanschluß 15 ist mit einer Klemme
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einer Spule 18 eines Kreuzspul-Anzeige instruments 19 verbunden,
das zweckmäßigerweise am Armaturenbrett angeordnet ist. Die andere Klemme der Spule 18 ist mit Erde
verbunden. Das Instrument 19 umfaßt ferner eine Spule 20, die zwischen der positiven Versorgungsklemme und
Erde angeschlossen ist.
Eine Ausführungsform des Fühlelements 10 ist in
den Figuren 2, 3, 4 und 5 gezeigt. 22 bezeichnet eine hohlzylindrische Metallhülse, die für das Einsetzen in
ein Loch eines Ölbehälters eingerichtet ist, beispielsweise in ein Loch im Motorblock (nicht gezeigt), das
mit dem Ölsumpf in Verbindung steht, und im allgemeinen das gleiche Loch ist, in das auch gegenwärtig der Ölmeßstab
eingesetzt wird. Die Hülse 22 weist im Mittelabschnitt zwei ringförmige Nuten 23 auf, die zwei O-Ringe
24 aufnehmen. Auf den unteren Abschnitt mit geringerem Durchmesser der Hülse 22 wird der obere Abschnitt eines
Metallrohrs 25 aufgepreßt, dessen unterer Abschnitt im Inneren ein Metallelement 26, zweckmäßigerweise aus Messing,
in Form eines Kegelstumpfes mit einem Querschnitt, der nach unten hin abnimmt, enthält. Das Metallelement
26 könnte in der Form auch zylindrisch sein. Das Metallelement 26 ist über seine gesamte Oberfläche mit einer
isolierenden Umhüllung 27, die aus Materialien, die unter der Bezeichnung Teflon und Rilsan gehandelt werden, oder
einem anderen geeigneten Material sein kann. Die isolierende Umhüllung 27 kann nach bekannten Verfahren hergestellt
sein, beispielsweise indem das Element 26 in das isolierende Material im flüssigen Zustand eingetaucht wird oder
indem das Element 26 auf 300 bis 400° erwärmt und das isolierende Material in Pulverform auf seine Oberfläche
aufgesprüht wird, wobei es verflüssigt und beim Erstarren die isolierende Umhüllung 27 bildet. Das Metallelement
26 ist am Metallrohr 25 durch Profilwalzen befestigt,bei
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welchem eine ringförmige Einsenkung 28 im Metallrohr
25 auf einer entsprechenden Einsenkung 29 im oberen Teil des Metallelements 26 erzeugt wird. Dieses Profilwalzen
stellt außerdem einen dichten Abschluß zwischen dem oberen inneren Bereich des Rohres 25 und dem unteren Bereich, der
zwischen dem Rohr 25 und dem Element 26 liegt, sicher. Das Rohr 25 bildet auf diese Weise die Platte 14 des
Fühlelements 10 und das Element 26 bildet die Platte 11.
Das Dielektrikum ist durch die Luft und das im Bereich zwischen dem Rohr 25 und dem Element 26 enthaltene Öl gebildet.
Das Rohr 25 umfaßt außerdem zwei Einschnitte 30 und 31 (Figur 2), die dem maximalen und minimalen Ölstand entsprechen.
Das Rohr 25 ist ferner mit einer Bohrung 22 versehen, die oben in den zwischen dem Rohr 25 und dem Element
26 liegenden Bereich führt.
Der obere Teil der Hülse 22 hat einen größeren Querschnitt und ist in einem unteren Abschnitt 34 eines Hohlgehäuses
35 von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt durch Verstemmen befestigt. Das Metallgehäuse 35 ist zweckmäßigerweise
durch Formgießen aus Silumin hergestellt und weist auf seiner Seitenfläche, wie aus Figur 4 ersichtlich,
eine Reihe von vertikalen Rippen zu Kühlzwecken auf. Bei seiner Oberseite weist das Gehäuse 35 gestufte Abschnitte
36 auf, die als Träger für die Platte 37 einer gedruckten Schaltung dienen, mit der elektronische Komponenten 38
des Blocks 13, sowohl oberhalb als auch unterhalb der Platte 37, verbunden sind. Das Gehäuse 35 weist in der Seitenwand
einen geneigten Abschnitt 39 auf, der einen Innenbereich 40 des Gehäuses 35 bildet, der eine Lageanordnungseinrichtung für
einen Abschnitt 41 der Platte 39 bildet und damit eine vorgegebene Montageposition der Platte 37 im Gehäuse 35
definiert. Ein Kabel 43 ist mit einer der Klemmen der Schaltung der Platte 37 verbunden und verläuft durch eine Bohrung
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44 im Gehäuse 35 und dann in die Hülse 22 und das Rohr 25. Das untere nackte Ende des Kabels 43 ist in eine
Bohrung in einem oberen Fortsatz 45 des Metallelements 26 eingesetzt und durch Zusammendrücken des Fortsatzes
45 und/oder durch Schweißen mit diesem verbunden. Um das Kabel 43 herum ist am Ausgang der Bohrung 44 ein ringförmiger
Abschnitt 46 einer Dichtung 47 gepreßt, die zusammen mit einer Beilagscheibe 48 in einem oberen Sitz
der Hülse 22 aufgenommen ist. Der Erdanschluß der Schaltung
der Platte 37 ist mit dem oberen Ende eines Metallstifts 50 verbunden, welcher unten in einen zylindrischen
Sitz 51 des Gehäuses 35 eingesetzt ist. Das Gehäuse 35
weist oben einen äußeren ringförmigen Rand 52 auf, der einen ringförmigen Sitz 53 definiert. Ein Deckel 54 aus
isolierendem Material ruht auf dem Rand 52 und umfaßt einen oberen flachen Abschnitt 55, von dem sich eine im wesentlichen
ringförmige Wand 56 nach unten weg erstreckt. Von der unteren Fläche der Wand 56 ragen eine Anzahl von zweckmäßigerweise
im Abstand liegenden Erhebungen bzw. Warzen 57 ab, die auf der Platte 38 aufliegen und sie in Berührung mit den
gestuften Abschnitten 36 drücken. Hierzu wird der Deckel in festen Kontakt mit dem Rand 52 des Gehäuses 35 durch
einen Metallring 58 gedrückt, dessen Ränder zum flachen Teil 55 des Deckels 54 bzw. zu einer ringförmigen Schulter
59 des Elements 35 hin herumgezogen sind. Eine ringförmige Dichtung 60 liegt zusammengedrückt im ringförmigen
Sitz 53.
Im Bereich, der dem Abschnitt 41 der Platte 37 entspricht, hat die Wand 56 des Deckels 54 einen größeren
Querschnitt und umfaßt drei durchgehende vertikale Schlitze, in die drei Metallanschlußplatten 61 eingesetzt sind.
Jede dieser drei Platten 61 umfaßt unten einen Stift 62, der mit einem entsprechenden Anschluß der gedruckten Schal-
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tung auf der Platte 37 verbunden ist. Oben ragen die Platten 61 aus dem Deckel 54 in einen Bereich 63 heraus,
der von einer oberen Wand 64 des Deckels 54 umgrenzt ist.
Die Oberseite der Platten 61 ist gabelförmig aufgebaut und in jede der drei Platten ist das bloßliegende Ende
eines von drei Anschlußkabeln 65, 66 und 67 eingeschweißt, die den Anschlüssen 15, 16 und 17 der Figur 1 entsprechen.
Die drei Kabel 65, 66 und 67 ragen aus dem Bereich 63, der mit Dichtmaterial, beispielsweise Mastix oder Epoxyharz,
gefüllt ist, durch Schlitze 68 heraus, die in der
Wand 64 vorgesehen sind und sind dann in einem Isolierrohr 71 eingeschlossen. Wie aus Figur 5 ersichtlich, gehen
die drei Kabel 65, 66 und 67, die aus dem anderen Ende des Rohres 71 herausragen zu einem dreipoligen Schnellstecker
72. Von der flachen Oberseite 55 des Deckels 54 ragt nach oben eine Ringwand 74 ab, die einen inneren
Hohlraum 75 bildet, in welchen der untere Abschnitt eines Stabs 76, zweckmäßigerweise aus Perspex oder Stahl, eingesetzt
ist, dessen Oberseite ringförmig gekrümmt ist.
Der untere Abschnitt des Stabs 76 weist eine ringförmige Nut 77 auf, in welche ein entsprechender ringförmiger
Vorsprung 78, der von der Innenwand des Hohlraums 75 hervorragt, eingeschnappt ist. Zwei flache diametral gegenüberliegende
Teile 80 ragen vom Stab 76 oberhalb des in den Hohlraum 75 eingesetzten Abschnitts ab.
Das beschriebene Fühlelement des Ölstandsanzeigers gemäß der Erfindung wird in der folgenden Weise zusammengesetzt.
Das Rohr 25 wird zunächst über den unteren Teil der Hülse 22 gedrückt. Das Element 26, das bereits mit der
isolierenden Ummantelung 27 bedeckt ist und an das bereits das Kabel 43 angeschlossen ist, wird in das Rohr
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eingesetzt und dann durch Profilwalzen, bei welchem die Einsenkung 28 auf Einsenkung 29 erzeugt wird, befestigt.
Das obere Ende der Hülse 22 wird dann im Abschnitt 34 des Gehäuses 35 angeordnet und das Kabel 43 in die Bohrung
44 eingeführt. Die untere Kante des Abschnitts 34 wird dann (an vier Stellen) auf dem oberen Teil der Hülse
22 verstemmt, um sie im Abschnitt 34 festzulegen, wobei die Dichtung 47 zusammengepreßt wird, so daß der Ringabschnitt
46 um das Kabel 43 herum angequetscht wird, um zu verhindern, daß Öldämpfe in das Gehäuse 35 gelangen.
Die Ringdichtung 60 wird dann im Ringsitz 53 des Gehäuses 35 angeordnet und der Stift 50, der das Rohr 25 über das
Gehäuse 35 und die Hülse 22 mit Erde verbindet, wird in den zylindrischen Sitz 51 gedrückt. Die oberen Enden des
Stifts 50 und des Kabels 43 werden dann mit entsprechenden Anschlüssen der gedruckten Schaltung auf der Platte 37
verbunden, die im Gehäuse 35 in der Lage angeordnet wird, die durch das Gehäuse für den Abschnitt 41 der Platte 37
im inneren Bereich 40 bestimmt wird, und auf den gestuften Abschnitten 36 aufruht. Die verschiedenen Komponenten
38, die mit der gedruckten Schaltung auf der Platte 37 verbunden sind, werden dann geeicht, und nachdem die Stifte
62 der Platten 61 mit den entsprechenden Anschlüssen der gedruckten Schaltung der Platte 37 verbunden worden sind,
wird der Deckel 54 aufgesetzt und mit dem Gehäuse 35 durch den Ring 58 starr verbunden, dessen Oberkante auf den
ebenen Teil 55 des Deckels 54 herumgezogen wird. Auf diese Weise verformen sich die im unteren Teil der Wand 56 des
Deckels 54 vorgesehenen Warzen 57 unterschiedlich, um auf diese Weise die verschiedenen Toleranzen der einzelnen Komponenten
auszugleichen und eine feste und stabile Lage der Platte 37 im Gehäuse 35 sicherzustellen. Die oberen
Enden der Platten 61 werden mit den Enden der Anschlußkabel 65, 66 und 67 verbunden und der Bereich 63 mit
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Dichtmaterial aufgefüllt. Dann wird der Stab 76 in den
Hohlraum 75 eingesetzt und durch den Vorsprung 78 verriegelt, der in die Ringnut 77 einschnappt.
Das Fühlelement 10 des Ölstandsanzeiger gemäß der Erfindung wird dann am oberen ringförmigen Abschnitt
des Stabs 76 ergriffen und in ein Loch, beispielsweise im Motorblock, eingesetzt, bis eine ringförmige Schulter 81
der Hülse 22 gegen den Rand des Lochs anstößt. Die zwei Dichtungen 24, die im Loch angeordnet sind, dichten das
Innere des Ölsumpfs hermetisch gegenüber der Außenseite im Loch ab. Der untere Teil des Rohres 25 ist daher in das
im Sumpf enthaltene Öl eingetaucht, wobei dieses Öl dann entsprechend seinem Spiegel die Kammer zwischen dem Rohr
25 und dem Element 26 ausfüllt. Außerdem wird der Steckerblock 72 mit einem entsprechenden Block verbunden, welcher
die Kabel 65, 66 und 67 mit einer positiven Anschlußklemme, einer negativen Anschlußklemme und einem Ende der Spule
18 des Anzeigers I9, entsprechend Figur 1, verbindet.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Ölstandsanzeiger
gemäß der Erfindung ist wie folgt.
Die Kapazität des Fühlelements 10 ist eine Funktion der Art des zwischen den Platten 11 und 12, d.h., in der
Ringkammer zwischen dem Element 26 und dem Rohr 25, vorhandenen Dielektrikums. Diese Kammer ist bis zu einem gewissen
Spiegel, der dem zu messenden Ölspiegel, beispielsweise in der Motorölwanne, gleich ist, gefüllt. Da sich
die Dielektrizitätskonstante von Öl sehr von derjenigen von Luft unterscheidet, ändert sich die Kapazität des
Fühlelements 10 proportional zum Ölspiegel im Sumpf. Das
Signal am Ausgangsanschluß 15 des Blocks I3 ist deshalb der Kapazität des Fühlelements 10 proportional. Wenn beispielsweise
der Block 13 einen astabilen Multivibrator und einen monostabilen Multivibrator umfaßt und das Fühlelement
10 ein Schaltkreiselement des astabilen Multivi-
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brators bildet, ist die Schwingungsfrequenz des durch
den astabilen Multivibrator erzeugten Signals eine Funktion der Kapazität des Fühlelements 10 und damit des
Ölspiegels. Dieses Signal variabler Frequenz des astabilen
Multivibrators erreicht den monostabilen Multivibrator, der auf diese Weise entsprechend aktiviert wird. Das
Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators, das am
Anschluß 15 vorliegt, ist deshalb ein Impulssignal, das
entsprechend der Ausgangsfrequenz des astabilen Multivibrators
wiederholt wird. Der Mittelwert dieses Signals am Anschluß 15 ist daher eine Funktion der Frequenz der
Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators und damit
der Schwingungsfrequenz des astabilen Multivibrators und folglich der Kapazität des Fühlelements 10 und damit des
Ölspiegels. Das am Anschluß 15 vorliegende Signal gelangt auf die Spule 18 des Anzeigeinstruments 19 und erzeugt
dort ein dem Signal proportionales Feld. Im Gegensatz dazu erzeugt die Spule 20 ein festes Referenzfeld, weshalb
der Zeiger des Instruments 19 (bekannten Typs) eine Stellung
einnimmt, die eine Funktion der durch die Spulen 18 und erzeugten Felder ist, und damit .eine Stellung, die vom
variablen Feld der Spule 18 abhängt. Die mechanische Trägheit
des Zeigers des Instruments 19 führt dazu, daß er eine Stellung erreicht, die eine Funktion des Mittelwerts
des Felds der Spule 18 ist, das seinerseits vom Mittelwert des Ausgangssignals des monostabilen Multivibrators abhängt,
der eine Funktion des Ölspiegels, in Sonderheit des Ölspiegels in der Motorölwanne, ist.
Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform der Verbindung
des Stabs 76 am Deckel 54. Bei dieser Ausführungsform ist die Ringwand 74 mit einem Außengewinde versehen
und weist im Inneren sowohl einen Hohlraum 75 als auch einen Sitz 83 auf, in welchem die diametralen Teile 80
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des Stabs 76 aufgenommen sind. Der Endabschnitt des Stabs
76 ist zylindrisch und weist keine Ringnut 77 mehr auf. Eine Ringmutter 84 mit Innengewinde wird auf die Ringwand
74 zur Verriegelung der diametralen Teile 80 im Sitz 83 und damit zur Befestigung des Stabs 76 am Deckel 54 aufgeschraubt.
Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des in
den Figuren 2 bis 5 gezeigten Fühlelements, wobei insbesondere der Aufbau der Hülse 22 unterschiedlich ist. Die
neue Hülse, mit 22' bezeichnet, weist nicht die Ringnut 23 im Mittelabschnitt auf, sondern in frei drehbarer Weise auf
diesem Abschnitt eine Ringmutter 86, die mit einem Außengewinde versehen ist und unten auf einer Unterlagscheibe
87 aufruht, die um die Hülse 22' angeordnet und gegen eine
Ringschulter 88 der Hülse 22' mittels der Oberkante des Rohres 25 festgelegt ist, wobei das Rohr über den unteren
Abschnitt der Hülse 22' gepreßt ist. Eine Ringdichtung 89 aus Gummi ist um den oberen Bereich des Rohres 25 herum
aufgepreßt. Das in Figur 7 gezeigte Fühlelement wird in ein Loch, beispielsweise in einem Motorblock, eingesetzt,
das von anderem Typ ist als dasjenige, in das das Fühlelement der Figuren 2 und 3 eingesetzt wird. In dieser
Hinsicht ist das Loch für das Fühlelement der Figur 7 mit einem Gewinde versehen, in welches die Ringmutter 86 eingeschraubt
wird, welche die Hülse 22' trägt, die stationär bleiben kann und mit der die anderen Elemente des Fühlelements
verbunden sind. Die Ringmutter 86 wird so. weit nach unten eingeschraubt, bis die Dichtung 89 gegen die Ringschulter
90 im Loch zusammengedrückt wird, wobei gleichzeitig eine Dichtung 93 durch den Kopf der Ringmutter 86
zusammengedrückt wird.
Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des FUhI-elements
10. Im Gegensatz zu der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsform sind die Hülse 22 und das Rohr
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26 einstückig ausgebildet und mit 95 bezeichnet. Ferner ist das Gehäuse 35 kein Formguß sondern als Metallkasten
aus gezogenem Blech aufgebaut und mit 96 bezeichnet. Der Kasten 9β hat im wesentlichen die gleiche Form wie das
Gehäuse 35, ohne jedoch die vertikalen Rippen 33 und den unteren Abschnitt 34. Das Element 95 ist oben mit
der Basis des Kastens 96 durch Elektroschweißung verbunden.
Ferner tritt an die Stelle der Bohrung 44 im Gehäuse 35 für den Durchtritt des Kabels 43 eine größere
Bohrung, in welche ein oberer Vorsprung des Elements 95 eingesetzt ist, das in seinem oberen Bereich im Inneren
nur eine Dichtung 98 aufnimmt, die das Kabel 43 quetscht. Im oberen Bereich umfaßt der Kasten 96 eine kleine äußere
Stufe 101, die auf der Innenseite in ähnlicher Weise wie die gestuften Abschnitte 36 des Gehäuses 35 als Auflage
für die Platte 37 dient. Der Kasten 96 umfaßt auch einen
Bereich 102 zur Lageanordnung der Platte 37, der durch einen geneigten Abschnitt 103 der Seitenwand des Kastens
96 erhalten wird. Der Ring 58 zur Verriegelung des Deckels 54 ist nicht mehr vorhanden, und die Funktion dieses
Rings wird durch eine Außenkante 104 des Kastens 96 geleistet,
die oben auf den Deckel 54 herumgezogen ist. Der Stift 50 für die Erdverbindung zwischen dem entsprechenden
Anschluß der Schaltung auf der Platte 37 und dem Gehäuse 35 ist in diesem Fall durch eine Metallplatte 106
ersetzt, die an die Seitenwand des Kastens 96 angeschweißt ist und oben mit dem Erdanschluß der Platte 37 verbunden
ist.
Figur 9 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform des Fühlelements
10, die sich von der in Figur 8 gezeigten dadurch unterscheidet, daß das Element 95 ähnlich wie in
Figur 7 aus zwei getrennten Teilen aufgebaut ist, d.h., mit der Hülse 22', dem Rohr 25, der Unterlegscheibe 87 und
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der Dichtung 89. Ferner dreht sich die Ringmutter 86 frei auf der Hülse 22'.
Figur 10 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform des
Fühlelements 10. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
von derjenigen der Figur 9 dadurch, daß die Hülse 22, das Rohr 25 und die Ringmutter 86 als ein Stück, mit 109 bezeichnet,
ausgebildet sind. Das Element 109 weist eine ringförmige Schulter 110 unter dem äußeren Gewindebereich
auf, wobei gegen diese Schulter 110 eine Unterlegscheibe 112 anliegt, die durch eine elastische Ringdichtung 113
gehalten wird.
Die Wirkungsweise der verschiedenen Ausführungsformen
des Fühlelements ist identisch mit derjenigen des Fühlelements der Figuren 2 und 3, und ebenso ist die Gesamtwirkungsweise
des Ölstandsanzeigers identisch. Das Fühlelement der Figur 8 wird in die Bohrung des Motorblocks
in einer Weise eingesetzt, die identisch mit dem Einsetzen des Fühlelements der Figur 3 ist, und ebenso wird die Ringmutter
86 des Fühlelements der Figur 9 in der gleichen Weise wie beim Fühlelement der Figur 7 eingeschraubt. Anders
ist nur, daß im Fall des Fühlelements 10 sich das gesamte
Fühlelement dreht, wenn das Element 109 in den Motorblock eingeschraubt wird.
Der erfindungsgemäß aufgebaute Ölstandsanzeiger hat
verschiedene Vorteile. So wird zunächst der Spiegel, im allgemeinen der Ölspiegel in einer Motorölwanne, kontinuierlich
durch das Anzeigeinstrument 19 angezeigt, so daß das
unangenehme periodische Überprüfen des Ölstands von Hand mit Hilfe des Ölmeßstabs entfällt. Sollte es jedoch nötig
sein, den Ölstand direkt zu überprüfen, so ist dies unter Verwendung des beschriebenen Fühlelements stets möglich,
weil das Rohr 25, welches die Einschnitte 30 und 31 aufweist, auch die Funktion des bekannten Meßstabs erfüllt,
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weswegen beim Herausziehen des Fühlelements 10 aus seinem Gehäuseloch mittels des Stabs 7& eine direkte visuelle
Anzeige des Ölstands gewonnen wird. Dieser manuelle Prüfvorgang ist insbesondere mit den Ausführungsformen der
Figuren 2, 3 sowie 8 einfach, bei denen es nur erforderlich ist, das Fühlelement 10 aus dem Loch im Motorblock herauszuziehen.
Bei den Ausführungsformen der Figuren 7, 9 und 10 erfordert ein solches Prüfen längere Zeit, weil die
Ringmutter 86 oder das Element 109 abgeschraubt werden muß.
Die letztgenannten Ausführungsformen stellen jedoch eine
größere Stabilität des Einsetzens des Fühlelements 10 in das Loch im Motorblock sicher. Trotz des vergleichsweise
einfachen Aufbaus des Ölstandsanzeigers gemäß der Erfindung ist seine Wirkungsweise extrem zuverlässig und exakt.
Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung eines Anzeigeinstruments des Kreuzspulentyps den Verzicht auf eine Integrierschaltung
für das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators
des Blocks 13, und der besondere Versorgungsanschluß für das Anzeigeinstrument 19 macht dieses in wei-
ten Bereichen unempfindlich gegenüber Schwankungen der Versorgungsspannung.
Jede solche Schwankung beeinflußt beide Spulen 18 und 20 des Anzeigeinstruments 19, so daß Änderungen
der Absolutspannung die Richtung des sich ergebenden Feldes nicht beeinflussen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den spezifischen Aufbauten der verschiedenen Komponenten des Fühlelements
der in den Figuren 2 bis 10 gezeigten verschiedenen Ausführungsformen.
Beispielsweise sind die an der Unterseite der Wand 65 des Deckels 54 vorgesehenen Warzen 58, die sich
in untereinander unterschiedlichem Ausmaß verformen können,
in der Lage, die Platte 37 im Gehäuse 35 oder im Metallkasten 96 fest zu verriegeln. Die Rippen 33» die an der
Außenseite des Gehäuses 35 vorhanden sind, verteilen die
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Wärme des Öls, das das Gehäuse 35 durch die Hülse 22
und das Rohr 25 erreicht, so daß die Temperatur innerhalb des Gehäuses 35 innerhalb tragbarer Grenzen gehalten
wird, wodurch ein richtiges Arbeiten der mit der Platte 37 verbundenen Komponenten sichergestellt ist.
Die isolierende Umhüllung 27, die das Metallelement 26, das eines der Platten bildet, bedeckt, stellt ein korrektes
Arbeiten des Anzeigers selbst bei hohen Temperaturen sicher. In dieser Hinsicht fällt in der Gegend von
120° C bis 140° C der spezifische Widerstand des Öls beträchtlich,
während seine Dielektrizitätskonstante konstant bleibt, weshalb die Umhüllung 27 unter allen Temperaturbedingungen
eine vollkommene Isolation des Element 26 bezüglich des Rohrs 25 sicherstellt.
Da die Kabeln 65, 66 und 67 mit den Anschlußklemmen und dem Anzeigeinstrument 19 durch einen schnell lösbaren
Stecker 72 verbunden sind, läßt sich das Fühlelement schnell anbringen und entfernen.
Die Länge des Rohres 25 läßt sich je nach den Abmessungen
des Motorblocks und der Ölwanne, an denen das Fühlelement angebracht ist, nach Belieben variieren. Vorzugsweise
wo die Gesamtlänge des Fühlelements von der Oberseite des Deckels 54 bis zur Unterkante des Rohres 25
weniger als 12 cm beträgt, ist es zweckmäßig, die Ausführungsform der Figur 8 zu verwenden, während für größere
Längen die Verwendung des Fühlelements der Figur 3 vorzuziehen ist, weil wegen der robusteren Verriegelung der
Hülse 22 am oberen Gehäuse des Fühlelements es möglich ist, größere Einsetz- und Herausziehkräfte auszuüben.
Schließlich liegt auf der Hand, daß die beschriebenen Ausführungsformen des Ölstandsanzeigers im Rahmen der Erfindung
abgewandelt werden können. Beispielsweise kann der Stab 76 mit dem Deckel 54 in anderer Weise, durch Heiß-
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einsetzen oder Ultraschalleinsetzen usw., verbunden werden. Ähnlich braucht der Bereich 63, in welchem die
Platten 61 enden, nicht mit Dichtmaterial gefüllt zu sein und anstelle dessen kann ein Dichtnapf an der oberen Wand
64 angebracht sein, die den genannten Bereich umgrenzt. Die verschiedenen Verbindungen zwischen den Platten 61
und Kabeln 65, 66 und 67 sowie zwischen den Platten 61 und den Anschlüssen der gedruckten Schaltung auf Platte
können entweder durch Schweißen oder durch Befestigungsklemmen oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise hergestellt
sein. Anstelle eines einfachen Aufdrückens über das Ende der Hülse 22 kann das Rohr 25 auch gewalzt sein.
Das Metallelement 26 kann auch mit dem Metallrohr 25 in irgendeiner anderen geeigneten Weise verbunden sein, und
ebenso kann das Metallelement 26 anstelle aus Messing auch aus Aluminium aufgebaut sein, so daß sich die Isolierumhüllung
27 dann durch dicke anodische Oxidation erzeugen läßt.
Anstelle durch die Unterlegscheibe 87 kann das axiale
Gleiten zwischen der Ringmutter 86 und der Hülse 22' (Figur 7) auch durch einen elastischen Ring begrenzt werden,
der in einen Hohlraum eingesetzt ist, der sowohl in der Ringmutter 86 als auch in der Hülse 22' vorgesehen ist.
Das Kreuzspulinstrument I9 kann durch ein Anzeigeelement
anderen Typs ersetzt sein. Beispielsweise können analoge oder digitale Festkörperanzeigen verwendet werden, beispielsweise
Schaltungen, die eine Anzahl von Leuchtdioden (LED) steuern. In diesem Fall muß das Steuersignal am Anschluß
15 ein kontinuierliches Signal sein, weshalb eine Integrierschaltung
am Ausgang jedes monostabilen Multivibrators des Blocks I3 vorgesehen sein muß.
Schließlich kann in seinen Anwendungen auf ein Motorfahrzeug der Ölstandsanzeiger gemäß der Erfindung
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anstelle zur Messung des Motorölstands auch zur Messung
des Bremsflüssigkeitsstands oder des Getriebeölstands usw. verwendet werden.
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Claims (22)
- PATENTANSPRÜCHE1J Ölstandsanzeiger, insbesondere für ein Motorfahrzeug, dadurch gekennzeichnet , daß er eine kapazitive Ölstand-Fuhleinrichtung (10), eine Verarbeitung se inrichtung (11) zur Lieferung eines elektrischen AusgangsSignaIs, welches eine Punktion des durch die Fühleinrichtung festgestellten Ölstands ist, und eine Anzeigeeinrichtung (19) zur Lieferung einer Anzeige, welche eine Funktion des elektrischen Ausgangssignals der Verarbeitungseinrichtung ist, aufweist.
- 2. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fühleinrichtung (10) zwei voneinander isolierte und die beiden Platten eines809882/0666ORIGINAL INSPECTEDFRATELLI ... P 747— 2 —Kondensators (11) bildende Metallelemente (25, 26) aufweist, und daß zwischen den beiden Elementen eine entsprechend dem Ölstand füllbare Kammer vorgesehen ist.
- 3. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet, daß eines der beiden Metallelemente (26) vollständig mit einem isolierenden Werkstoff überzogen ist.
- 4. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Elemente (25, 26) aneinander befestigt sind.
- 5- Ölstandsanzeiger nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Elemente (25, 26) die Form eines Rohres bzw. eines im Rohr angeordneten Kegelstumpfs oder Zylinders haben.
- 6. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß Markierungen (30, 31 ) auf dem Rohr (25) zur Anzeige eines Minimal- und eines Maximalstands und eine Bohrung (32) im Rohr zum oberen Bereich der Kammer vorgesehen sind.
- 7-Ölstandsanzeiger nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Elemente (25, 26) über Metallelemente bzw. ein elektrisches Kabel (43) mit der Verarbeitungseinrichtung (13) elektrisch verbunden sind.
- 8. Ölstandsanzeiger nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß er eine Trägereinrichtung für die beiden Elemente (25, 26) aufweist, die dichtend in einem Loch für das Einsetzen der beiden Elemente809882/0566COPYFRATELLI ... P 747in einen Ölbehälter angeordnet ist.
- 9. Ölstandsanzeiger nach. Anspruch 8, dadurch g e kennze ichnet , daß die Trägereinrichtung ein Teil aufweist, mit dem eines der beiden Elemente (25) starr verbunden ist und das dichtend in das Loch einsetzbar und mit wenigstens einer Ringdichtung (24) versehen ist.
- 10. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Trägereinrichtung ein Teil umfaßt, mit dem eines der beiden Elemente (25) starr verbunden ist, und daß auf dem Teil eine freidrehbare Ringmutter (86) angeordnet ist, daß eine Einrichtung zur Begrenzung der axialen Bewegung der Ringmutter auf dem Teil vorgesehen ist, und daß die Ringmutter in das Einsetzloch schraubbar ist.
- 11. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Trägereinrichtung ein Teil aufweist, mit dem eines der beiden Elemente (25) starr verbunden ist, und daß das Teil in das Einsetzloch schraubbar mit einem Außengewinde versehen ist.
- 12. Ölstandsanzeiger nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet , daß an dem Teil der Trägereinrichtung ein Behälter für die Verarbeitung seinrichtung (13) befestigt ist.
- 13. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter außen Kühlrippen (33) aufweist.809882/0666 C0PYFRATELLI ... P 747
- 14. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 12 oder 13. dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter eine Leiterplatte (37) für die Verarbeitungseinrichtung (13) enthält.
- 15. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter Auflagebereiche für die Leiterplatte (37) und wenigstens einen Bereich zur Festlegung einer bestimmten Lage der Leiterplatte aufweist.
- 16. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 14 oder 15» dadurch gekennzeichnet , daß ein Deckel (54) am Behälter befestigt ist und daß der Deckel auf der Unterseite unterschiedlich verformbare Fortsätze (57) zur Festlegung der Leiterplatte (37) im Behälter aufweist.
- 17. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Deckel (54) Schlitze zur Durchführung von leitenden Platten (61) aufweist, die mit der Schaltung der Leiterplatte (37) und außerhalb des Deckels mit Kabeln (65, 66, 67) zur elektrischen Ver- bindung der Anzeigeeinrichtung verbunden sind.
- 18. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 17, dadurch g e - kennze lehnet , daß die Verbindungskabel (65, 66, 67) mit der Anzeigeeinrichtung durch Sehnellverbindungsstecker (72) verbunden sind.
- 19. Ölstandsanzeiger nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß ein Greifstab (76) am Deckel (54) befestigt ist.809882/0666FRATELLI ... P 747— 5 —
- 20. Ölstandsanzeiger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verarbeitungseinrichtung (13) einen astabilen Multivibrator und einen diesem nachgeschalteten monostabilen Multivibrator aufweist.
- 21. Ölstandsanzeiger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigeeinrichtung (19) ein Kreuzspulinstrument aufweist .
- 22. Ölstandsanzeiger nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet , daß die eine Spule (18) des Kreuzspulinstruments zwischen dem Ausgang der Verarbeitungseinrichtung (I3) und einem Bezugspotential und die andere Spule (20) des Instruments zwischen einem Versorgungsan-Schluß und dem Bezugspotential angeschlossen ist.23- Verwendung eines Anzeigers gemäß einem der vorstehenden Ansprüche zur Bestimmung des Ölstands in der Ölwanne eines Motors.809882/0666
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