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Vorrichtung zum Messen von Flüssigkeitsmengen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Messung der Flüssigkeitsmenge in einem Behälter mit einer in
der Flüssigkeit angeordneten, mit einem Druckmesser verbundenen Luftkammer. Die
Meßvorrichtung der Erfindung ist insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmt, denn
die durch die Erschütterungen in Bewegung gesetzte Flüssigkeit wird dazu benutzt,
die Luft in der Luftkammer zu ergänzen. Zu diesem Zwecke sind im Innern des Flüssigkeitsbehälters
ein oder mehrere kleinere Behälter angeordnet, die durch je ein Rohr mit einer Stelle
unterhalb des Bodens der Luftkammer verbunden sind. Die Behälter füllen sich bei
Erschütterung der Flüssigkeit abwechselnd mit Luft und Flüssigkeit, und die durch
die Flüssigkeit in dem Rohr abwärts getriebene Luft tritt durch eine kleine öffnung
im Boden der Luftkammer ein und verdrängt einen Teil der in die Luftkammer eingedrungenen
Flüssigkeit.
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Das Rohr ragt zwecks guter Einfangung der in den kleinen Behälter
eintretenden Luft etwas über den Boden desselben hinaus und ist an seinem oberen
Ende mit einer nach unten offenen Kappe versehen, deren unterer Rand tiefer liegt
als der obere Rand des Rohres. Bei Verwendung mehrerer Auffangbehälter werden dieselben
in verschiedenen senkrechten Abständen von der Luftkammer angeordnet, damit stets
bei irgendeiner beliebigen Höhe des Flüssigkeitsspiegels eine gute Luftergänzung
erreicht wird. Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
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Abb. i ist eine schaubildliche Darstellung der Vorrichtung.
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Abb. z ist eine Seitenansicht derselben, teilweise im Schnitt.
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Abb: 3 und 4 sind Querschnitte nach 3-3 der Abb. 2 bzw. nach 4-4 der
Abb. 3.
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Abb. 5 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform, teilweise
im Schnitt. Abb.6 ist eine Seitenansicht des unteren Teiles derselben.
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Abb. 7 ist eine Ansicht von unten.
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Abb. 8 ist eine schaubildliche Darstellung einer weiteren abgeänderten
Ausführungsform.
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Abb. g ist eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Abb. 8, teilweise
im Schnitt, und Abb. io ist ein Ouerschnitt nach Io-io der Abb. 9.
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Die dargestellten Vorrichtungen zum Messen von Flüssigkeitsmengen
werden in dem Brennstoffbehälter i eines Kraftwagens angebracht, der mit einem Luftloch
2 und einer durch eine Schraubkappe 5 verschlossenen öffnung 3 versehen ist.
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Die Luftkammer 6 des Flüssigkeitsmessers ist mit einer unterhalb derselben
angeordneten Zuführungskammer 7 durch eine enge '*ffnung 8 verbunden. Diese Kammern
6 und 7 befinden sich in einem Gehäuse 9, des->en offenes, unteres Ende etwas über
dem
Boden des Brennstoffbehälters liegt und durch ein Drahtsieb
ii abgedeckt ist, während sich .die Öffnung8 in einer waagerechten Querwanid ro
befindet. Ein Druckrohr 12 erstreckt sieh luftdicht durch den Deckel des Gehäuses
9 in die Luftkammer 6 hinein und steht mit dem oberen Teil derselben in Verbindung.
Dieses Druckrohr 12 erstreckt sich nach aufwärts und ist an einer Platte 13 befestigt,
welche durch die Schraubkappe 5 in Stellung gehalten wird. Dass obere Ende des Rohres
i2 ist auf irgendeine Weise abnehmbar mit einem Rohr 14 verbunden, welches zu,dem
vorzugsweise an dem Schaltbrett des Kraftfahrzeuges angebrachten Druckmesser 15
führt.
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Ein Saugrohr 16 erstreckt sich durch die Platte 13 hindurch, ist an
derselben befestigt, erstreckt sich nach abwärts luftdicht durch den Deckel des
Gehäuses g und durch die Zwischenwand io hindurch und mündet in den unteren Teil
der Kammer 7. Dieses Saugrohr ist abnehmbar mit einer Vorrichtung verbunden, welche
den Brennstoff aus dem Brennstoffbehälter heraussaugt. Diese Vorrichtung kann eine
Pumpe, ein Unterdruckbehälter o: dgl. sein, die. mittels eines Rohres 17
mit dem Saugrohr verbunden ist. Ferner erstreckt sich durch die Platte 13 ein Druckausgleichsrohr
18 hindurch, welches luftdicht durch den Deckel des Gehäuses 9 hindurchragt und
in eine Vertiefung i9 mündet, welche sich in dem Boden der Luftkammer befindet,
der durch die Zwischenwand io gebildet wird. Das obere Ende des Druckausgleichsrohres
i9 ist nach abwärts gekrümmt und steht mit der Atmosphäre in Verbindung.
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Damit die Tiefe oder die Brennstoffmenge in dem Brennstoffbehälter
genau angezeigt wird, ist es notwendig, daß der Flüssigkeitsspiegel in dem Gehäuse
9 eine ganz bestimmte Höhe hat. Diese Bedingung wird gemäß der Erfindung dadurch
erfüllt, daß die Luftkammer 6 mit dem Brennstoff durch eine etwas oberhalb des Bodens
io liegende kleine Öffnung 2o in der Seitenwand des Gehäuses 9 in Verbindung steht.
Ferner wird die Luft in der Luftkammer 6 durch neu hinzugeführte Luft ergänzt. Zu
diesem Zwecke sind oberhalb der Luftkammer 6 und innerhalb des Flüssigkeitsbehälters
in verschiedenen Höhen die Auffangbehälter 2i, 22, 23 und 2q. angebracht. Von diesen
Behältern führen Rohre 25,:26, 27 und 28 zu dem unteren Teil, der Kammer 7, und
zwar sind die genannten Rohre luftdicht durch den Deckel des Gehäuses 9 und durch
die Zwischenwand io hindurchgeführt. Die unteren offenen Enden dieser Rohre liegen
im wesentlichen in derselben waagerechten Ebene und werden für gewöhnlich durch
den Brennstoff versiegelt. Die Behälter 21, 22; 23 und 2.4 sind oben offen und werden
bei dem Fallen und Steigen des Spiegels des Brennstoffes, was infolge von Erschütterungen
beim Fahren eintritt, abwechselnd mit Luft und flüssigem Brennstoff gefüllt. Um
einen Teil Luft einzufangen, ist jeder Behälter mit einer nach unten offenen Kappe
29 versehen, welche an einer Seite des Rohres befestigt ist, welches nach aufwärts
durch den Boden des Behälters ragt. Die Kappe wird so an dem Rohr befestigt, däß
die untere Kante der Kappe 29 tiefer liegt als das obere Ende des Rohres. Jeder
Behälter hat einen Rauminhalt, der größer ist, als 'der Rauminhalt der nach unten
offenen Kappe 29 und des damit verbundenen Rohres zusammen beträgt.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Wenn Brennstoff in
den leeren Behälter i hineingefüllt wird; dann strömt derselbe durch das Sieb i
i nach aufwärts in die Kammer 7 und in die verschiedenen Rohre hinein und auch durch
die kleinen Öffnungen 8 und 2o in die Luftkammer 6, bis der Druck der Luft in der
Luftkammer 6 dem hydrostatischen Druck des Brennstoffes in dem Brennstoffbehälter
das Gleichgewicht hält. Der Druck in der Luftkammer wird durch das Rohr i2 und 1q:
auf den Druckmesser 15 übertragen. Durch die Absaugevorrichtung, die an die Rohre
16 und 17 angeschlossen ist, wird der Brennstoff aus dem Brennstoffbehälter entnommen,
und zwar wird dabei .der Brennstoff durch das Sieb i i gereinigt und wird dann in
bekannter Weise dem Vergaser zugeführt.
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Während der Fortbewegung des Kraftfahrzeugen schwankt der Spiegel
des Brennstoffes im Brennstoffbehälter auf und nieder, so daß einer oder der andere
Behälter cri, z2, 23, 24 abwechselnd mit Luft und mit Brennstoff gefüllt wird. Wenn
der Auffangbehälter mit Flüssigkeit angefüllt ist und wenn der Flüssigkeitsspiegel
im nächsten Augenblick zeitweise sinkt, dann strömt die Flüssigkeit in ,dem Auffangbehälter
nach abwärts und in das mit dem Auffangbehälter verbundene Rohr hinein. Dadurch
treibt diese Flüssigkeitsmenge die Luftmenge, die sich in der nach unten offenen
Kappe 29 gefangen hat, durch das Rohr, z. B. 25, nach abwärts, so däß diese Luftmenge
in die Kammer 7 gelangt. Die in die Kammer 7 eingetretene Luft strömt nun nach aufwärts
durch die enge Öffnung 8 in die Luftkammer 6 hinein. Es gelangt also frische Luft
in die Luftkammer 6, und dadurch wird eine ganz bestimmte Brennstoffmenge verdrängt,
und zwar tritt so länge frische Luft in die Luftkammer 6 ein, bis der Brennstoffspiegel
in der Luftkammer 6 so weit herabgedrückt ist, daß die kleine öffnung
2o
in der Luftkammer freigegeben wird. Wenn der Luftkammer 6 unter diesen Umständen
noch mehr Luft zugeführt wird, dann entweicht die überflüssige Luft durch die öffnUng
20 und gelangt auf diese Weise in die Atmosphäre durch Öffnung 2 zurück. Wenn fier
flüssige Brennstoff von einem Auffangbehälter, z. B. 21, zu der Kammer 7 strömt,
dann wird diese Strömung so lange aufrechterhalten, bis das untere Ende der Kappe
29 in denn ..i#uffangbehälter freigegeben wird, so daß die Kappe wieder mit Luft
gefüllt wird.
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Das untere Ende des Druckausgleichsrohres 18 wird durch die Brennstoffmenge,
welche sich in der Vertiefung i9 befindet, abgeschlossen, so daß für gewöhnlich
keine Luft durch das Druckausgleichsrohr in die Luftkammer 6 eintreten kann. Wenn
jedoch ein abnormaler Unterdruck oder ein abnormaler Druck in der Luftkammer 6 entsteht,
dann dient das Druckausgleichsrohr 18 als ein Kanal zum Zaführ en oder Abführen
von Luft zu oder von der Luftkammer 6, so daß die Flüssigkeit in dem Druckmesser
nicht aus demselben herausgesaugt oder herausgedrückt wird.
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Der Durchmesser der Öffnung 3 in dem Brennstoffbehälter ist größer
als der Durchmesser des Gehäuses 9 und ist ebenfalls größer als der größte Abstand
zwischen den Wänden von sich gegenüberliegenden Auffangbehältern 21, 22, 23, 24,
so daß die Meßvorrichtung leicht in den Brennstoffbehälter eingesetzt und aus demselben
entfernt werden kann. Die Auffangbehälter 21, 22, 23 und 24 sind vorzugsweise an
den Rohren 12, 16 und 18 befestigt, so daß sie mit denselben ein Ganzes bilden.
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In der abgeänderten Ausführungsform der Meßv orrichtung nach Abb.
5, 6 und 7 ist das Gehäuse 30 mit einer Zwischenwand 31 versehen, in der
sich die enge Öffnung 32 und die Vertiefung 33 befinden, in welche das untere Ende
,des Druckanis,gleich.srahres 35 hineinragt. Ein besonders feines Drahtsieb 36 ist
über das untere offene Ende des Gehäuses 30 und eine senkrechte Zwischenwand
37' gespannt, welch letztere sich von der waagerechten Zwischenwand 31 nach abwärts
erstreckt und die untere Kammer in zwei Teile 46 und 46' teilt. Die Rohre 38, 39,
40 und 41, welche mit den in verschiedenen Höhen oberhalb des Gehäuses 3o angeordneten
Auffangbehältern 42, 43, 44 und 45 bzw. verbunden sind, münden mit ihren unteren
Enden in die Kammer 46. Das untere Ende des Saugrohres 47, welches an einer Seite
des Gehäuses 3o angelötet ist, ist durch einen Pfropfen 48 abgeschlossen und ist
mit einer Längsöffnung 49 versehen, welche sich unterhalb des unteren Endes des
Gehäuses 3o befindet. Diese Längsöffnung steht in Verbindung mit der Kammer 46'.
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Der Brennstoff wird unabhängig von der Kammer 46 oder von der Luftkammer
5c durch das Saugrohr 47 aus dem Brennstoffbehälter abgesaugt und wird durch das
Sieb 36 gereinigt. Die Wirkungsweise der Auffangbebälter 42, 43, 44 und 45 und der
damit verbundenen Rohre und der an den oberen Enden angeordneten, nach unten offenen
Kappen ist dieselbe,- wie im vorhergehenden beschrieben ist.
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In der Ausführungsform der Vorrichtung nach Abb. 8, 9 und. io ist
die grundsätzliche Anordnung der Einzelteile dieselbe, wie in den Abb. i bis 4.
gezergt ist. Die Luftkammer 51 und die Zuführungskammer 52 sind in einem Gehäuse
53 übereinander angeordnet, das eine mit einer kleinen Öffnung versehene Zwischenwand
54 enthält. Die Luftkammer 51 steht mit dem Brennstoff in dem Brennstoffbehälter
durch eine enge Öffnung 56: in Verbindung, welche sich oberhalb der Querwand 54
befindet. Über das offene untere Ende der Kammer 52 ist ein feines Drahtsieb 57
gespannt. Das Druckrohr 58 erstreckt sich luftdicht durch den Deckel des Gehäuses
53 und mündet in den oberen Teil der Luftkammer, während das obere Ende des Druckrohres,
58
mit einem Druckmesser verbunden ist. Das Gehäuse 53 ist vorzugsweise mit
einer in Längsrichtung verlaufenden Aushöhlung oder einer Nut 61 versehen, welche
zur Aufnahme und Befestigung des Saugrohres 59 dient. Es ist nicht notwendig, die
Verbindung der Seitenwand des Gehäuses 53 mit dem Saugrohr 59 luftdicht zu machen.
Das Saugrohr ist unten bei 6o abgeschlossen und besitzt eine Seitenöffnung 62, welche
in Eindeckung mit einer unterhalb der Zwischenwand 54 in .der Seitenwand des Gehäuses
befindlichen Öffnung 63 liegt. Das Druckausgleichsrohr 64 erstreckt sich luftdicht
durch den Deckel des Gehäuses 53 und ragt mit seinem unteren Ende in eine Vertiefung
65 in der Zwischenwand 54 hinein.
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Von den Auffangbehältern 67, 68, 69 und 7o, die oberhalb der Luftkammer
51 und innerhalb des Brennstoffbehälters in verschiedenen Höhen angeordnet sind,
führen Rohre 71, 72, 73 und 74 luftdicht durch das Gehäuse 53 und durch die
Zwischenwand 54 hindurch zu dem unteren Teil der Kammer 52. Die Behälter 67, 68,
69 und 7o sind nach oben hin offen zwecks abwechselnder Aufnahme von Luft und flüssigem
Brennstoff, wenn der Brennstoff bei der Bewegung des Fahrzeuges hin und her bewegt
wird. Jeder der genannten Behälter ist vorzugsweise mit einer Einbiegung oder einer
Nut 75 in seiner Längsrichtung versehen, in welcher das Saugrohr
59
liegt: Die Rohre 7z, 72, 73 und 74 sind luftdicht durch die Böden der Behälter
hindurchgeführt, und jedes Rohr ist an seinem oberen offenen Ende, das ein Stück
über den Boden des ihm zugeordneten Behälters mündet, mit einer nach unten offenen
Kappe 76 versehen, die zum Auffangen von Luft dient.
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Die Wirkungsweise dieser zuletzt beschriebenen Vorrichtung ist dieselbe
wie die der in Abb. i bis 4 dargestellten Vorrichtung, jedoch sind die Behälter
bei der zuletzt beschriebenen Vorrichtung verhältnismäßig flach ausgebildet; was
dann möglich ist, wenn man den Durchmesser der Behälter im wesentlichen so groß
wie den Durchmesser des Gehäuses 53 macht. Auf diese Weise wird die Höhe der Auffangbehälter
verringert; und trotzdem fällt der Rauminhalt eines jeden Behälters größer aus,
als der Rauminhalt der unten offenen Kappe und des damit verbundenen Rohres, welches
zu der Kammer unterhalb der Luftkammer führt, zusammen beträgt.