DE3007568A1

DE3007568A1 - Vorrichtung zur temperaturmessung und/oder zur anzeige, dass eine fluessigkeit eine vorbestimmte temperatur erreicht hat

Info

Publication number: DE3007568A1
Application number: DE19803007568
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Borletti SpA
Current assignee: Borletti SpA
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1980-02-28
Publication date: 1980-09-11
Also published as: IT7953024V0; FR2450450A1; FR2450450B3; GB2045529A

Description

Fratelli Borletti S.p.?. P 968

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperatürmessung und/oder zur Anzeige, daß eine vorbestimmte Temperatur in einer Flüssigkeit erreicht ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere im Automobilbau zur Temperaturüberwachung von Kühloder Schmierflüssigkeiten innerhalb der jeweiligen Tanks verwendet werden.

Gegenwärtig wird die Temperatur mit Fühlern gemessen, deren Kenndaten sich mit der Temperatur verändern, und mit denen Anzeigevorrichtungen zur fortlaufenden Überwachung der Temperatur der Flüssigkeit verbunden sind.

Andererseits werden Auslösevorrichtungen zur Anzeige dafür verwendet, daß eine vorbestiinmte Temperatur, beispielsweise eine obere Temperaturgrenze, erreicht worden ist, wobei diese Vorrichtungen aus einer ersten in eine zweite Ruhestellung übergehen, wenn die Temperatur überschritten wird, wobei eine Anzeigelampe zur Anzeige des Notfalls eingeschaltet wird.

Beide Vorrichtungstypen sind handelsüblich; jede einzelne ist jedoch nur in der Lage,eine der beiden Funktionen zu erfüllen. Deshalb müssen zwei verschiedene Vorrichtungen verwendet werden, wenn sowohl die Temperatur gemessen als auch angezeigt werden soll, daß eine Maximaltemperatur erreicht ist. Hiermit sind relativ hohe Kosten verbunden, zu denen Arbeitskosten für die jeweiligen Einbauten der beiden Vorrichtungen hinzukommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile der bekannten Vorrichtungen einfach herstellbar und einfach einbaubar ist.

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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur überwachung der Temperatur einer Flüssigkeit zur Verfügung gestellt, die gekennzeichnet ist durch eine erste Vorrichtung zur Abgabe eines Signals in Abhängigkeit der Flüssigkeitstemperatur, und eine zweite Vorrichtung, die zwei entgegengesetzte Ruhestellungen in Abhängigkeit davon einnehmen kann, ob die Temperatur niedriger oder höher als ein vorbestimmter Grenzwert ist.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform;

Fig. 2 ist eine perspektivische Aufsicht auf ein

Einzelteil der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ist ein elektrisches Schaltunasdiagramm für Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 abgebildet, die zur Temperaturmessung und zur Anzeige, daß eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist, geeignet ist; die Vorrichtung ist innerhalb eines Gehäuses 11 enthalten, das ein Oberteil 12 mit einem größeren Querschnitt, einen äußerlich mit Gewinde versehenen Mittelteil 13 und ein unteres Endteil 14 aufweist. Das Gehäuse 11, geeiqneterweise aus Metall konstruiert, kann in eine Bohrung 15 durch eine Tankwand 16 (nicht abgebildet), vorzugsweise eines Motorfahrzeugs, derart eingeschraubt werden, daß der untere Bereich 14 in Kontakt mit einer Schmier- oder Kühlflüssigkeit in dem Tank in Berührung kommt. Das Ge-

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häuse 11 weist eine axiale Bohrung auf; im einzelnen weist es eine obere Kammer 18 mit vergrößertem Querschnitt entsprechend dem Teil 12, und eine Kammer 19 mit kleinerem Querschnitt entsprechend den Teilen 13 und 14 auf.

Im Bereich 14 weist das untere Ende der Kammer 19 einen Querschnitt auf, der sich stufenförmig verjüngt, wobei flache ringförmige Oberflächen 20 und 21 und eine kreisförmige Endkammer 22 gebildet werden.

Auf der Oberfläche 20 ruht ein axial durchbohrtes becherförmiges Metallbauteil 23, auf dem die untere ringförmige Oberfläche eines Thermistors 24 röhrenförmiger Struktur ruht. Der Thermistor vom normalerweise handelsüblichen Typ besitzt ein erstes Anschlußstück (nicht abgebildet) in Kontakt mit dem becherförmigen Bauteil 23, und ein zweites Anschlußstück, (ebenfalls nicht abgebildet) in Kontakt mit einem konisch zulaufenden becherförmigen Bauteil 25, das gegen die obere ringförmige Oberfläche des Thermistors 24 durch eine zylinderförmige Feder 26 gepreßt wird.

Am gegenüberliegenden Ende des becherförmigen Bauteils 25 wirkt die Feder 26 mit einem Vorsprung 27 zusammen, der radial von einem röhrenförmigen Bauteil 28, das geeigneterweise aus Metall geformt ist, hervortritt. Dieses letztere Bauteil wird von einer axialen Auswärtsbewegung durch die Federwirkung mittels einer Hülse 29 aus Isoliermaterial gehindert, die fest innerhalb, der Kammer 19 angeordnet ist. Hierzu ist die innere Oberfläche der Hülse 29 zum Zusammenwirken mit dem Vorsprung 27 als Führung und als axialer Stop für Auswärtsbewegungen des röhrenförmigen Bauteils 28 ausgebildet. Die obere Oberfläche des letzteren wird durch die Feder 2 6 in Kontakt mit einem ringförmigen Kontaktelement aus leitendem Material gehalten, das, in nicht abgebil-

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deter Weise, sich nach außen zum Gehäuse 11 in Form eines elektrischen Kontaktstreifens erstreckt. Schließlich ist ein schlauch- oder röhrenförmiges Bauteil 31 aus Isoliermaterial, beispielsweise aus bakelisierten Papier, um die Feder 26, das becherförmige Bauteil 25 und den oberen Bereich des Thermistors 24 angeordnet.

Auf der flachen ringförmigen Oberfläche 21 liegt der Randbereich einer Scheibe 32 aus Bimetall auf, die entweder nach oben oder nach unten, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 1 angedeutet, in Abhängigkeit davon, ob die Temperatur der Scheibe niedriger oder höher als ein vorbestimmter Grenzwert ist, gewölbt ist. Eine Schubstange 33 ruht zentral auf der Scheibe 32 und tritt durch den Thermistor 24, die Feder 26, das röhrenförmige Bauteil 28 und das ringförmige Kontaktelement 30 in die Kammer 18, in der es zentral mit einem metallischen Federstreifen 34 zusammenwirkt, der zum Übertragen einer Gegenfederkraft auf die Schubstange 33 vorgespannt ist. Dieser Streifen ist mit seinem einen Ende mit dem Endbereich 35 eines Steckers 36 verbunden, der durch ein kappenförmiges Bauteil 37 aus Isoliermaterial in der Kammer 18 gehalten wird. Am anderen Ende trägt der Federstreifen 34 ein elektrisches Kontaktelement 38, das unter Einwirkung der Kraft durch die Schubstange 3 3 mit einer flachen ringförmigen Oberfläche auf einem ringförmigen Vorsprung 39 zusammenwirkt, der axial vom Bereich 12 in die Kammer 18 ragt. Der Vorsprung 39 bildet zusammen mit einer Seitenwand 40 des Bereichs 12 eine ringförmige Rinne 41, in der das ringförmige EIement 42 angeordnet ist.

Gemäß den Fign. 1 und 2 ist das ringförmige Element 42 mit einem axialen Vorsprung 43 ausgebildet, der in Eingriff mit einer Vertiefung 4 4 in der Rinne 41 des Bereichs 12 treten kann, um Rotation des Elements 4 2

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in Bezug auf den Bereich 12 zu vermeiden. Zusätzlich besitzt das Element 42 auf der dem inneren der Kammer 18 zugewandten Seite eine profilierte obere Oberfläche mit einer Vielzahl von geneigten Ebenen 45, die miteinander durch niedrige senkrechte Bereiche 46 (Fig. 2) verbunden sind. Diese obere Oberfläche des ringförmigen Elements 42 ist zum Zusammenwirken mit einer entsprechend profilierten unteren Oberfläche des Aufsatzes 37 ausgebildet, der ebenso eine Vielzahl geneigter Ebenen 48 aufweist, die miteinander durch flache senkrechte Bereiche 49 verbunden sind. Gemäß der Ausbildungsform nach Fig. 2 sind drei Ebenen 45 und 48 vorgesehen, wobei jede jeweils 120° umfaßt.

Der Aufsatz 37 erstreckt sich axial nach außen von dem Gehäuse 11 aus, mit dem es durch Drehen um einen peripheren Bereich 50 der Wand 40 befestigt ist. Der Bereich 50 verriegelt dann axial den Aufsatz 37 mittels einer Unterlegscheibe 51 und eines Ringes 52 aus elastisch verformbaren Material.

Fig. 3 zeigt ein elektrisches Schaltdiagramm für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Hierbei ist ein Ende des Thermistors 24, entsprechend in Fig. 1 dem Ende, das auf dem becherförmigen Bauteil 23 ruht, mit Erde verbunden, ebenso wie ein erstes Anschlußstück, entsprechend dem Vorsprung 39, eines Schalters 54, entsprechend dem Federstreifen 34. Das zweite Anschlußstück des Schalters 54 ist mit einem Anschlußstück 55 verbunden, entsprechend dem Stecker 36, und ein zweites Ende des Thermistors 24, entsprechend dem, das dem becherförmigen Bauteil 25 gegenüberliegt, ist mit einem Anschlußstück 56, entsprechend dem nicht abgebildeten Stecker, verbunden, und mit dem die Feder 26, das röhrenförmige Bauteil 28 und das ringförmige Kontaktelement 30 über das becherförmige

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Bauteil 25 verbunden sind. Schließlich sind die Anschlußstücke 55 und 56 jeweils mit einer positiven Stromquelle 57, beispielsweise dem positiven Pol der Fahrzeugbatterie, über eine Anzeigelampe 57 und ein Stromanzeigeinstrument 59 verbunden.

Gemäß Fig. 1 wird die Vorrichtung 10 zusammengebaut, indem zunächst alle Komponenten innerhalb der Kammer 19 gemäß Fig. 1 angeordnet und innerhalb der Kammper durch festes Einführen der Hülse 29 festgesetzt v/erden. Das ringförmige Element 42 wird dann in die ringförmige Rinne 41 eingebracht; dann wird hierauf der Aufsatz 37 aufgebracht, der dann durch Drehung über den peripheren Bereich 50 der Seitenwand 40 verriegelt wird.

Dann wird die Einheit aus der Scheibe 32, der Schubstange 33 und dem Federstreifen 34 eingestellt. Hierzu wird das Anschlußstück 55 (Fig. 3) mit der Lampe 58 verbunden, und der Aufsatz 37 gegen den Uhrzeigersinn auf eine Temperatur unterhalb des Grenzwerts gedreht. Durch das Zusammenwirken der geneigten Ebenen 45 mit den entsprechend geneigten Ebenen 48 des ringförmigen Elements 42 wird der Aufsatz 37 in Bezug auf das Element 42 angehoben und nimmt das ringförmige Kontaktelement 30 und den Federstreifen 34 mit. Das Element 34 bleibt in Kontakt mit dem röhrenförmigen Bauteil 28 durch die Federkraft der Feder 26, wobei, während der Streifen 34 in Richtung auf die Schubstange 33 vorgespannt wird, es sich mit dem Kontaktelement 38 auf die gegenüberliegende Oberfläche des Vorsprungs 39 zu bewegt. In dem Moment, in dem der elektrische Kontakt zwischen dem Element 38 und dem Vorsprung 39 hergestellt wird, das genau durch Aufleuchten der Anzeigelampe 38 bestimmt werden kann, wird die Drehung des Aufsatzes 37 gegen

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den Uhrzeigersinn abgebrochen, und dann in Uhrzeigersinn um einen bestimmten Winkel gedreht, so daß der Abstand zwischen dem Element 38 und dem Vorsprung einen vorbestimmten Wert, beispielsweise gemäß Fig. 1, hat.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 10 wird im folgenden unter der Annahme beschrieben, daß die Temperatur der Flüssigkeit, in die der Bereich 14 der Vorrichtung 10 eintaucht, fortschreitend sich erhöht, bis ein vorher bestimmter Wert überschritten wird.

Der Temperaturanstieg verursacht fortschreitende Änderung des Widerstands des Thermistors 14, wodurch eine entsprechende Veränderung des Stromflusses durch das Instrument 59 verursacht wird. Der durch das Instrument angezeigte Stromfluß ist deshalb direkt

proportional der Widerstandsänderung des Thermistors 14 und deshalb der Temperaturänderung der Flüssigkeit. Ist die Temperatur der Flüssigkeit unter dem bestimmten Wert, ist die Scheibe 32 gemäß Fig. 1 nach oben gewölbt. Deshalb ist das Element 38 des Streifens 34 nicht in Kontakt mit der gegenüberliegenden Oberfläche des Vorsprungs 39, oder, unter Bezug auf Fig. 3, ist der Schalter 54 geöffnet und die Anzeigelampe ausgeschaltet. Wird die vorbestimmte Temperatur erreicht, kehrt sich die Wölbung der Scheibe 32, wie es durch die gestrichelte Linie gemäß Fig. 1 angedeutet ist, um. Die Scheibe 32 besetzt dann die kreisförmige Kammer 22 und verursacht hierdurch eine entsprechende axiale Abwärtsbewegung der Schubstange unter der Wirkung des Federstreifens 34. Folglich wird das Element 38 in elektrischem Kontakt mit der gegenüberliegenden Oberfläche des ringförmigen Vorsprungs 3y gebracht; entsprechend wird gemäß Fig. 3 der Schalter 54 geschlossen und die Anzeigelampe 58

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angeschaltet um anzuzeigen, daß die Flüssigkeit die vorbestimmte Temperatur erreicht hat.

Jede Verminderung der Flüssigkeitstemperatur unterhalb diesen Wert verursacht offenbar die Scheibe 32 in ihre Ausgangsstellung zurückzukehren, wodurch die Anzeigelampe 58 ausgeschaltet wird.

Hierdurch wird deutlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung die eingangs geschilderten Aufgaben erfüllt und entsprechende Vorteile aufweist.

Hierbei kann die Vorrichtung entweder als Temperaturmeßvorrichtung verwendet werden, indem nur der Thermistor 24 verwendet wird, oder als Anzeigevorrichtung zur Anzeige, wenn eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist, indem nur die Scheibe 32 mit der Schubstange 33 und dem Federstreifen 34 verwendet wird, und schließlich kann es für beide Anwendungsarten gleichzeitig gemäß Fig. 1 verwendet werden. In allen Fällen worden die arbeitsintensiven Tätigkeiten zum Anbringen der Vorrichtung 10 im Tank auf Erstellen der Bohrung 11 in die Wand 16 reduziert, wodurch sie sehr schnell und einfach durchzuführen sind.

Zusätzlich erlaubt die Verwendung der Hülse 29 die Vormontage der Elemente, die in der Kammer 19 enthalten sind, wodurch der automatische Zusammenbau der Vorrichtung 10 erleichtert wird. Schließlich erlauben der Aufsatz 37 und das ringförmige Element 42 genaue Einstellung der Entfernung zwischen dem Kontaktelement 38 und der gegenüberliegenden Oberfläche des ringförmigen Vorsprungs 39, wodurch üngenauigkeiten aufgrund mechanischer Abweichungen der Bauteile leicht kompensiert werden können.

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Vorrichtung zur Temperaturmessung und/oder zur Anzeige, daß eine Flüssigkeit eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat.

Priorität: 28. Februar 1979 - ITALIEN - 53 024-B/79

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zur überwachung der Temperatur einer Flüssigkeit, gekenn ζ eic h net
durch eine erste Vorrichtung zur Abgabe eines Signals in Abhängigkeit von der Flüssigkeitstemperatur und eine zweite Vorrichtung, die zwei entgegengesetzte Ruhestellungen in Abhängigkeit davon einnehmen kann, ob die Temperatur niedriger oder höher als ein vorbestimmter Grenzwert ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Vorrichtung aus einer Bimetallscheibe besteht, deren Wölbunq entweder in die eine oder die entgegengesetzte Richtung in Abhängigkeit davon weist, ob die Temperatur niedriger oder höher als der vorbestimmte Wert ist, wobei die Scheibe entsprechend derart auf einen elektrischen Kontaktstreifen einwirkt, daß dieser in eine erste oder zweite Ruhestellung gebracht wird, wobei der Kontaktstreifen einen elektrischen Stromkreis öffnet bzw. schließt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Scheibe auf den Kontaktstreifen über eine Schubstange einwirkt.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstreifen an einem Ende mit einem ersten Verbindungselement, das vom Gehäuse der Vorrichtung isoliert ist, elektrisch verbunden ist, und dessen anderes Ende mit einer Oberfläche des Gehäuses durch Einwirkung der Scheibe zum Zusammenwirken ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher-

gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Ende des Kontaktstreifens mit einem Aufsatz des Gehäuses verbunden ist, der axial beweglich und verstellbar in Bezug auf die Scheibe ausgebildet ist, um die Ruhestellung des Kontaktstreifens einzustellen, bei der das andere Ende mit der Gehäuseoberfläche zusammenwirkt.

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6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung einen Thermistor aufweist, der mit seinem ersten Ende elektrisch mit dem Gehäuse und mit seinem zweiten Ende elektrisch mit einem zweiten elektrischen Verbindungselement, das vom Gehäuse isoliert angeordnet ist, verbunden ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung eine Feder aufweist, die zwischen dem zweiten Ende des Thermistors und dem zweiten Verbindungselement angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermistor und die Scheibe auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB der Thermistor röhrenförmig ausgebildet ist, und daß die Schubstange innerhalb des Thermistors axial beweglich angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zum Einschrauben in die Wandung eines Tanks ausgebildet ist, so daß Kontakt mit der im Tank enthaltenen Flüssigkeit hergestellt wird.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank Teil eines Motorfahrzeugs ist,

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und daß die Flüssigkeit eine Kühl- oder Schmierflüssigkeit für den Motor ist.
12. Vorrichtung zur überwachung der Temperatur 5 einer Flüssigkeit gemäß Beschreibung und Figuren.

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