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Druckmeldegerät, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Flüssigkeitskühlung
Es ist an sich bekannt, in Kühlanlagen von ßrennkraftmaschinen einen Druckmesser
einzubauen, der den jeweiligen Druckzustand in der Anlage sichtbar anzeigt.
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Zweck der Erfindung ist es nun, ein solches Druckmeldegerät zu schaffen,
welches einen gefährlichen, in der Kühlanlage durch irgend-\velche Umstände entstehenden
Druck an beliebiger Stelle des Kraftfahrzeuges, vorzugsweise an dem Instrumentenbrett,
unmittelbar vor den Augen des Führers des Kraftwagens, anzeigt. Hierbei ist es nötig,
besonders darauf Rücksicht zu nehmen, daß das Gefahrzeichen mit Sicherheit dann
gegeben wird, wenn die Gefahr eintritt, unabhängig dw.-on. claß bekanntlich die
Temperaturhöhe des Siedepunktes mit Rücksicht auf die Art des flüssigen Kühlmittels
und auf die atniosph<irische Höhe des Ortes, an dem -sich das betreffende Fahrzeug
befindet, jeweils Schwankungen unterworfen ist.
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Um nun eine genaue und zuverlässige Anzeige des beginnenden Kocheis
des Kühlmittels und des dabei entstehenden erhöhten Dampfdruckes sicherzustellen,
ist dafür Sorge zu treffen, daß der Druckmelder ledi-lich durch den Dampfdruck in
der Kühlanlage beeinfiußt wird, daß aber verhindert wird, daß die Druckmeßvor richtung
durch die dynamischen Kräfte des in der Anlage umlaufenden Kühlmittels zum Ansprechen
gebracht wird, weil dadurch die Anzeigen verfälscht würden.
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Außerdem wird durch die Erfindung bezweckt, das TivIeßgerät so zu
gestalten, daß es auch in einem Wagen, der die Fabrik bereits verlassen hat, nachträglich
ohne Schwierigkeiten eingebaut werden kann, ohne daß dabei außerhalb der Motorhaube
sichtbare und infolgedessen störende Verbindungsleitungen erforderlich werden.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht infolgedessen darin, daß
der eigentl;c@ze Druckmesser, welcher in bekannter Weise mit einer Anzeigevorrichtung
in Verbindung steht, aus einer Druckkammer besteht, die mit einem in die Kühlflüssigkeit
eintauchenden und in die Stromrichtung des uinlauienden 'Kühlmittels weisenden Mundstück
versehen ist.
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Vorzugsweise wird die Membran dieses Druckmessers mit einem elektrischen
Kontakt und die Meßdose mit einem Gegenkontakt derart versehen, daß bei Durchbiegung
der :Membran ein elektrisches Lichtzeichen gegeben wird.
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Vorzugsweise wird ferner die Meßdose so eingerichtet, daß sie mit
ihrem ?Rundstück an
den üblicherweise zwischen Motor und Kühler
eingeschalteten Gummiv erbindungsmuffen befestigt werden kann.
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Gemäß vorliegender Erfindung kann das Druckmeßgerät beispielsweise
mit einem Mundstück ausgestattet sein, welches in geeigneter Weise in die Rohrleitung
der Kühlanlage unterhalb der Motorhaube hineinragt und an dieser Stelle in das Kühlmittel
selbst eintaucht. Das Mundstück ist so gebaut und angeordnet, daß der Druckmesser
keinesfalls durch den Staudruck des Wassers zum Ansprechen gebracht wird. Dies wird
in einer beispielsweisen Ausführung des Erfindungsgedankens dadurch erreicht, daß
das Mundstück mit einem kleinen Ansatz versehen ist, welcher in der Ström.richtung
des Wassers sich erstreckt und nur in dieser Richtung eine Öffnung besitzt. Bei
einer solchen Anordnung ist es verhindert, daß die Strömung des Wassers einen Druck
auf den- Druckmesser ausübt, im Gegenteil, die Strömungsgeschwindigkeit wird sogar
einen gewissen Unterdruck erzeugen. Dieser Unterdruck ist aber keineswegs ausreichend,
um den statischen Druck, welcher gewohntermaßen in der Kühlanlage auftritt, wenn
sich darin Dampf bildet, aufzuheben, und deswegen wird-durch die genannte Anordnung
die Zuverlässigkeit der Erfindung im Sinne der Anzeige des Kochbeginnes nicht beeinträchtigt.
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Abb. i ist eine schematische Darstellung, teilweise im Schnitt, einer
beispielsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Abb. 2 ist ein Aufriß
der Druckmeldeeinrichtung, teilweise im Schnitt entlang der Linie 2-2 in Abb. i,
und zeigt mehr in den Einzelheiten die Steuermittel des Druckmelders; Abb. 3 ist
eine Draufsicht des Druckmelders; Abb. q. ist ein teilweiser Querschnitt entlang
der Linie 4.-4 der Abb. 2; Abb.5 ist eine schematische Darstellung des Druckmelders
gemäß vorliegender Erfindung, jedoch in einer andersartigen Anordnung-innerhalb
einer Kühlanlage.
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Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Abbildungen dieselben Teile.
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In sämtlichen Abbildungen ist angenommen, daß eine Kühlwasserpumpe
P (Abb. 5) das Wasser durch die Kühleinrichtung eines Wagens in Richtung der eingezeichneten
Pfeile (Abb. i und 5) treibt und durch eine Wasserjacke i, eine Rohrverbindung 2,
einen Kühler 3 und zurück durch ein Leitungsrohr 34 wieder zur Pumpe befördert.
Ein Überlaufrohr 3b steht mit dem oberen Teil des Kühlers in Verbindung, um die
Höhe des höchsten Wasserstandes im Kühler zu bestimmen. Dieses Überlaufrohr dient
gleichzeitig als eine Art Ventil, um den auf der Kühlflüssigkeit ruhenden Druck
bei normalem Betriebszustand gleich dem der Außenatmosphäre zu erhalten.
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Wenn jedoch Dampf sich rascher bildet, als er durch dieses Überlaufrohr
abgeleitet werden kann, so entsteht in der Kühlanlage ein Überdruck. Auf der Rohrverbindung
(Abb. i) ist eine Druckmeßvorrichtung 4 angeordnet, welche ein Mundstück 5 mit Öffnung
in der Strömrichtung des Wassers besitzt. Ein elektrischer Leiter ist an dem oberen
Teil des Druckmessers angeschlossen und führt zu einem Pol einer Signallampe 8 am
Spritzbrett, der andere Pol der Signallampe 8- ist durch einen Leiter 74 mit dem
Zündschalter g des Wagens verbunden. Sobald der Zündschalter zwecks Anlassen der
Maschine eingeschaltet wird, so liegt die Lampe in Reihe mit der Batterie und dem
Druckmesser, und sobald. in dem Druckmesser der- Stromkreis geschlossen wird, wird
das Lämpchen 8 das Vorhandensein von-Dampfdruck in der Kühlanlage anzeigen, weil
nur in diesem Fall der Stromschluß erfolgt. Die Leitung 7 ist am oberen Ende des
Druckmessers durch einen Polschuh i o (Abb. 2) angeschlossen, welcher in einem Gewindeansatz
i i * endigt. Dieser sitzt in - einer isolierten, innen mit Gewinde versehenen Hülse
12, durch deren anderes Ende die Leitung 7 hindurchführt. Der Polschuh endigt außerdem
in einer kleinen Feder innerhalb der Hülse; welche das Gewindestück und die Hülse
zusammenhält und außerdem den elektrischen Kontakt sichert. - Der Polschuh io sitzt
,auf einem- mit -Gestände versehenen Teil 17, finit dem er .durch Scheibe 14 und
Mutter 13 verbunden ist. Das genannte Teilstück 17 ist mit einer -isolierten Buchse
15 versehen, welche am Umfang mit einer geeigneten Eindrehung zur Verbindung mit
einer Haube 16 versehen ist und infolgedessen den stromführenden Teil 17 von dieser
Haube elektrisch isoliert. Das Teilstück 17 endigt in einem Innengewindestutzen
18, in den ein Kontaktteil ig eingeschraubt ist.
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Die Haube 16 besitzt ein Außengewinde. um das hohle Druckleitungsstück
2o zu erfassen, und drückt mit seinem Rand auf eine Membran 21, welche aus einem
elektrisch leitenden Stoffe besteht und in die Höhlung des Teiles 2o eingelegt wird.
Die Membran trägt ein zweites Kontaktstüd; 22. Der untere Teil des Druckleitungsstückes
2o erhält ein Außengewinde zum Zwecke der Verschraubung mit einem heiteren Barunterliegenden
Tei123 des Druckmessers, welcher gleichfalls hohl ist und ein seitliches Mundstück
5, wie oben angegeben, besitzt. Dieser unterste Teil ist mit einem Bund i4. versehen,
welcher
durch die Röhr- oder Schlauchserhilldung 2 hindurchgezwängt werden kann lind mit
Hilfe einerAnpreß-oder Befestigungsplatte 25 sowie einer Anpreßmutter 26 zwecks
. Verhinderung von Undichtigkeiten festgeschraubt werden kann. Ein elektrisches
Leitungsstück G ist zwischen der Platte a5 und der Mutter -a6 eingeklemmt und ist
am Körper geerdet, so daß dadurch das Kontaktstück 2-2 in leitende Verbindung mit
dein ebenfalls am Körper geerdeten Pol der hier nicht dargestellten Batterie kommt.
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Manchmal ist in der Kühlleitung ein Thermostat eingebaut. Es muß darauf
geachtet werden, daß der Druckmesser innerhalb der Anlage zwischen dem Thermostaten
und der Saugseite der Pumpe angeordnet wird, weil andernfalls die vorn Thermostaten
herbeigeführte Drosselung des Flüssigkeitsstromes einen Rückdruck und infolgedessen
eine falsche Anzeige hervorrufen würde. In Abb. r ist ein solcher Thermostat mit
T bezeichnet.
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Abb. 5 zeigt, wie eine Druckmeldevorrichtung nach der Erfindung auch
gemäß der vorstehend gegebenen Regel dann, eingebaut werden kann, wenn der Thermostat
so dicht am Kühler angebaut ist, daß der Druckmesser nicht mehr zwischen Thermostat
und Kühler eingeschaltet werden kann.
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An sich ist es freilich bereits bekannt, Druckmesser o. dgl. grundsätzlich
auf der Saugseite der Pumpe in die Kühlleitung einzuschalten.
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In der letztgenannten Abbildung ist der Aufbau der Gesamtanordnung
ebenso wie in Abb. r, lediglich mit der: Ausnahme, daß der Thermostat T unmittelbar
anliegend an den Kühler eingebaut ist. Das bedeutet, daß der Thermostat so sitzt,
daß der Druckmesser nicht mehr in die Leitung 2 eingebaut werden könnte, außer er
würde zwischen der Druckseite der Pumpe lind dem Thermostaten angeordnet werden.
Es hat sich gezeigt, daß immerhin dort, wo die eben geschilderte Bedingung auftritt,
der Druckmesser auch in der Leitungsstrecke 3u zwischen Kühler 3 und der Pumpe P
eingebaut werden kann. In dieser Anordnung ist das Mundstück 5, ebenso wie in der
erstbeschriebenen Anordnung, mit seiner Öffnung und Längsachse ebenfalls im Sinne
der Strömungsrichtung des Wassers vorwä rts gerichtet, d. h. also gegen die Saugseite
der Pumpe P hin.
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Was das übrige anbelangt, kann der Motor und (las ganze Meldegerä
t dasselbe sein wie an Hand der Abb. r bis .I dargestellt. Infolgedessen sind die
gleichen Bezugszeichen in der Zeichnung auch für diese Anordnung verwen-(let, so
daß eine Wiederholung der Einzelbeschreibung überflüssig erscheint. 1)ie Arbeitsweise
der Vorrichtung, sei es in der einen oder anderen Anordnung der genannten Art, ist
folgende: Wenn das Kühlmittel in der Anlage während des Betriebes der Maschine umläuft,
so fließt es beim Vorbeigang an dem Mundstück 5 in solcher Richtung, daß in dein
Druckmeßteil ein Unterdruck entsteht und keinerlei Anzeige erfolgt. Sobald die Temperatur
der Kühlflüssigkeit den Punkt erreicht, bei dem sich Dampf in dem Luftraum im oberen
Ende des Kühlers bildet, wird ein Druck erzeugt, welcher sich in der Kühlanlage
bemerkbar macht. Dieser Druck wird daher auch auf die Druckmembran 2r ausgeübt,
und zwar durch die Öffnung des Mundstückes 5 hindurch. Die :Membran folgf diesem
Druck, und so wird ein Kontakt zwischen den Stücken ry und :2 herbeigeführt. Hierdurch
wird der Stromkreis von .der nicht dargestellten Batterie aus über die Signallampe
S geschlossen, und die Lampe gibt dein Wagenführer das gewünschte Zeichen.
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Die Anordnung des Mundstückes 5 ist ein wesentliches Kennzeichen dieser
Erfindung; denn obwohl es in den Flüssigkeitsstrom eintaucht, welcher durch die
Pumpe erzeugt wird, so läßt es doch die Auswirkung eines Druckes auf die Membran.2r
nicht zu, bevor nicht der eigentliche Gefahrenpunkt erreicht ist. Die Erfindung
ist von Bedeutung, wenn eine elektrische Übertragung des Signals angewendet wird,
wie eben beschrieben; denn gemäß vorliegendem ist die Anordnung billig und vermeidet
die Notwendigkeit von Leitungsführungen durch den Kühler hindurch oder außerhalb
der Kühlerhaube. Diese Notwendigkeit würde aber eintreten, wenn das Gerät auf der
Kühlerspitze angeordnet wäre, um dort unmittelbar durch den Dampf in dem erwähnten
Luftraum beeinflußt zu werden. Das genannte Merkmal ist jedenfalls auch von Bedeutung
für jedes beliebige Fernmeldegerät, weil es die Unterbringung erleichtert und die
Verbindungen zum Instrumentenbrett verkürzt, so rlaß dadurch tatsächlich Ersparnisse
erzielt werden.
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Der Gegenstand der Erfindung ist verwendbar in Verbindung mit allen
flüssigkeitsgekühlten Motoren, gleichgültig, ob der Umlauf durch eine Pumpe oder
nach dein Therinosyphonprinzip herbeigeführt ist.
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Innerhalb des Rahmens des Erfindungsgedankens sind selbstverständlich
die verschiedenartigsten Ausführungsformen denkbar; es können auch einzelne Teile
der beschriebenen Erfindung dabei in Wegfall kommen.