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Verfahren zum Messen der in dem Brennstoff- oder Ölbehälter eines
Kraftfahrzeuges befindlichen Flüssigkeitsmenge. Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Messen der in einem Behälter, insbesondere in dem Brennstoff- oder Ölbehälter
eines Kraftfahrzeuges befindlichen Flüssigkeitsmenge. Sie besteht darin, daß diese
Messung mittelbar bewirkt wird, indem nicht wie gewöhnlich die Menge der Flüssigkeit
selbst gemessen, sondern die Menge der über der Flüssigkeit befindlichen Luft dadurch
festgestellt wird, daß der Luftraum oberhalb der Flüssigkeit um ein bestimmtes gleichbleibendes
Maß verkleinert wird. Die hierdurch bewirkte Steigerung des Luftdruckes ergibt dann
die Möglichkeit einer rechnerischen Feststellung der in den Behälter befindlichen
Flüssigkeitsmenge und deren unmittelbarer Anzeige durch einen Druckmesser von entsprechender
Einteilung der Skala. Vorzugsweise wird idabei mit dem Hauptbehälter ein Hilfsbehälter
verbunden, der gegen Eden Hauptbehälter abgeschlossen werden kann und der mit einer
Pumpe und einem Manometer in Verbindung steht, zum Zwecke, die Messung der Flüssigkeitsmenge
im Hauptbehälter mit Hilfe des den- gleichen Flüssigkeitsstand aufweisenden Hilfsbehälters
vornehmen zu können.
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Es ist bekannt, die Messung des Flüssigkeitsinbaltes eines Behälters
unter Zugrundelegung des Luftdruckes vorzunehmen, weleher
erforderlich
ist, um einer Flüssigkeitssäule von gegebener Höhe das Gleichgewicht zu halten.
Diese Einrichtung ist unzuverlässig, weil sie von der Dichte der Meßflüssigkeit
abhängt, weil die Flüssigkeitssäulen niedrig und unter sich in der Höhe wenig verschieden
sind und sich außerdem während der Fahrt infolge von Stößen dauernd ändern. Auch
Vorrichtungen mit Schwimmer sind wenig brauchbar, weil die Übertragung der Schwimmerstellung
auf eine im Sehbereich des Fahrers befindliche Anzeigevorrichtung zu umständlich
ist.
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In der Zeichnung bedeutet: Abb i ein Schema zur Erläuterung des neuen
Verfahrens, Abb 2 desgl. bei Verwendung eines Hilfsbehälters, Abb. 3 die Darstellung
einer vollständigen Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung, Abb. q. ein Schema zur
Erläuterung der Verwendung einer Anzeigevorrichtung für die Messung verschiedener
Flüssigkeiten. Abb. 5 bis 9 dienen zur schematischen Erläuterung einer weiteren
Ausbildung der Erfindung.
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Der Flüssigkeitsbehälter i mit Ablaßhahn 2 und Deckel d. (Abb. i und
2) steht durch eine Leitung 5 und einen Dreiweghahn 6 entweder mit der Atmosphäre
oder mit einer Pumpe und einem Manometer 8 in Verbindung. Der Kolben der Pumpe 7
ist zwischen den beiden Endstellungen 9 und io beweglich. Schaltet man durch den
Hahn 6 den Luftraum oberhalb der in dein Behälter i befindlichen Flüssigkeit von
der Atmosphäre ab und an die Pumpe 7 und das Manometer 8 an und bewegt den Pumpenkolben
von 9 nach io, so steigt der Luftdruck über der Fiüssigkeit:des Behälters i auf
das Maß P, das von dem Manometer angezeigt wird. Bezeichnet man mit Ir das Volumen
der oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter i eingeschlossenen Luftmenge,
mit v das Volumen des Pumpenzylinders 7 und finit p den atmosphärischen Druck, so
ist nach dem Gesetz von Mariotte: P # L' _-__ (Y' -j- 71) . P.
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Da p praktisch ungefähr gleich i ist, so ergibt sich P # t' - I'-(-
V nrl er
Manometers ) die T der i ['-Angabe hei 7
Flüssigkeitsspiegels N Flüssigkeitsbehälter
Pumpe 7 Manometer 8 12, 13 14 werden. Pumpenzylinders 15
Atmosphärenluft Leitung
16 Verbindung. i 17
d Bodenöffnung 21, und und Verbindung 18 12 15
V
18 und im er-C Da der Ratteninhalt der ltä des tnis zudem oberhalb im ehälter i
klein ist praktisch veritachlässigt erden kann, so erindglicltt lie Druckanzeige
nies blanonieters 8 einen IZiicl;-Druck i scltlttß des Behälters t, wie durch eine
entsprechende Beschriftung Manometer 8 des an diesem unmittelbar a1 gelesen werden
kann. Da sich das Volumen T' und in dem Behälter i enthaltene Flüssigkeitsmenge
in ihrer Summe stets zum Gesamtvolumen des Behälters i ergänzen, so ergibt die Differenz
zwischen ' und dem Gesamtinhalt des Behälters jeweils die Menge in lem letzteren
befindlichen Flüssigkeit, die man zweckmäßig statt jeder an dem Manometer verzeichnet.
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Da der Raum des Behälters i im Vergleich zum Raum der Pumpe 7 verhältnismäßig
groß ist, die Manometerausschläge also auch verhältnismäßig großen Flüssigkeitsentnahmen
wenig voneinander abweichen würden, so bringt man gemäß Al3b. 2 an dem Behälter
i einen mit ihm kommunizierenden Hilfsbehälter an, dessen Raum L' von dem Raum a
der Pumpe nicht so stark verschieden ist. Dieser Hilfsbehälter, der gegen den Hauptbehälter
abgeschlossen werden kann, steht über den Dreiweghahn6 mit der Pumpe; in Verbindung.
Bei einer Änderung des sind deshalb die durch die Verdrängung des Pumpenkolbens
erzeugten Druckschwankungen und Zeigerausschläge des Manometers entsprechend größer.
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Die Abb. 3 veranschaulicht einen nach dem' Schema der Ahb. 2 ausgeführten
seßapparat. Bei diesem ist an den mittels der hei i9 verschraubten Leitung i; die
und das angeschlossen. Der Pumpenkolben der durch eine Feder in der in Abb. 3 veranschaulichten
Stellung gehalten wirrt, kann mittels des Knopfes bewegt Eine enge Bohrung des schließt
gewöhnlich die über die an das Manometer 8 an, das z. B. am Spritzbrett des Wagens
angebracht ist. Der Behälter i steht durch ein Nippel 26 dauernd mit der Atmosphäre
in Er t mschließt in der Verlängerung der Leitung den zylin Fischen Hilfsbehälter
i8, dessen 2o durch ein Kegelventil 22
abgeschlossen werden kann. Die Ventilspinael
23 läuft in einer Führung dl, eine die Feder 25 sucht das Ventil anzuheben des Hilfsbehälters
mit leitende dem Behälter i aufrechtzuerhalten. Beint Vorstoßen des Kolbens wird
bei dessen orheigang an der Bohrung vier Innenraum des Hilfsbehälters von vier _Atmosphäre
abgeschaltet, es entsteht zunächst im Hilfsl:ehälter ein kleiner 'l;erdruch, Fier
rum Schließen Ventils 2i, 22 ausreicht. Dadurch wird die leitende Verbinnung zw-i-,chen
Hilfslzehälter und Ilauptl:ehälter unterl:ruchen, vier im Hilfsbehälter steigt un:l
Flic Flüssigkeitsmenge kann, beschriel.en, am abgelesen werden.
Beim
Aufhören des Druckes auf den Knopf 14 geht der Kolben 12 unter der Wirkung der Feder
13 in die Ausgangsstellung zurück, der Atmosphärendruck innerhalb des Hilfsbehälters
18 wird über die rBohrung 15 wiederhergestellt und das Ventil 21, 22 wird
durch die Feder 25 geöffnet.
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Abb.4 veranschaulicht eine Anordnung, um mittels einer einzigen Einrichtung
die Feststellung zweier Flüssigkeitsmengen, z. B. des Öl- und des Betriebsstoffvorrats
eines Kraftfahrzeugs vorzunehmen. Danach kann die Pumpe 7 j e nach Bedarf an die
nach dem Brennstoffbehälter bzw. seinem Hilfsbehälter führende Leitung 17 oder an
eine nach dem Ölbehälter oder seinem Hilfsbehälter führende Leitung 28 angeschlossen
werden. Die Anzeigescheibe ist in .diesem Falle mit zwei Gradeinteilungen versehen,
welche die j ew eiligen Schmier- und Brennstoffmengen anzeigen.
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Die Abb. 5 bis 9 veranschaulichen schematisch die Ausbildung des Hilfsbehälters
18 für den Fall, daß einer stetigen Abnahme des Flüssigkeitsspiegels nicht auch
eine stetige Entnahme gleich großer Flüssigkeitsmengen entspricht, -,vo also der
Flüssigkeitshauptbehälter in der Senkrechten wechselnde O_uerschnitte besitzt In#Abb.6
ist z.B. ein Flüssigkeitshauptbehälter mit rechteckigem Boden, aber wesentlich dreieckigem
Querschnitt dargestellt. Hier nehmen beim Sinken des Flüssigkeitspiegels von
A nach B, C, D ....
X, I', Z die auslaufenden Flüssigkeitsmengen
zu, während sich bei Anordnung eines Hilfsbehälters der in Abb.3 dargestellten Zylinderform
-der Spiegel in diesem um gleiche Beträge senken würde. Infolgedessen würden gleich
weit voneinander abstehende Gradstriche der Manometerscheibe ungleich große entsprechende
Flüssigkeitsmengen anzeigen, und es würden umgekehrt gleiche Flüssigkeitsmengen
sich auf der Manometerscheihe durch ungleich weit voneinander abstehende Markierungsstriche
kennzeichnen. Damit auch in diesem Falle gleiche Flüssigkeitsmengendurch gleich
weit voneinander abstehende Skalenstriche des Manometers angezeigt werden, wird
der Hilfsbehälter 18 entsprechend der veränderlichen Querschnittsform des Hauptbehälters
i mit veränderlichen OOuerschnitt oder Rauminhalt ausgerüstet, z. B. in der Weise,
daß man ihn schlangenförmig mit verschiedener Steigung biegt,. Beim Übergang von
A nach B wird im Hilfsbehälter 18 mehr Luftraum frei als beim Übergang von k nach
Y, so daß die Verschiedenheit der Flüssigkeitsabgaben bei gleichem Fall des Brennstoffspiegels
ausgeglichen wird und sich beim Verschiebendes Pumpenkolbens 12 die ,Drucksteigerungen
ausgleichen, derart, daß die gleichmäßige Skaleneinteilung des Manometers .gewahrt
bleibt. Bei einem Brennstoffbehälter von dreieckigem Querschnitt gemäß Abb. 6 nimmt
also die Höhe oder Steigung der Schraubenwindungen des Hilfsbehälters 18 gemäß Abb,
i von oben nach unten stetig ab. Bei einem Brennstoffhauptbehälter von kreisförmigem
Querschnitt gemäß Abb. 8 verengen sich die Schrauben-,vindungen des Hilfsbehälters
18 von beiden Enden nach der Mitte zu (2lbb. 9) .