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Flüssigkeitsstandanzeiger
Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsstandanzeiger.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, elektrische Sammlerbatterien
mit einer senkrecht angeordneten Glasstange oder -röhre zu versehen, welche an ihrem
unteren Ende mit einem Paar entgegengesetzt geneigter, flacher reflektierender Flächen
ausgebildet ist, die einen Winkel von go0 einschließen. solange die Flüssigkeit
unterhalb der voil dem Anzeiger dargestellten Höhe bleibt, wird Licht, welches durch
den Anzeiger nach unten hindurchfällt,. total reflektiert, so daß das untere Ende
hell erscheint. Wenn aber das untere Ende in die Flüssigkeit eintaucht, wird ein
dunkles Bild erzeugt, dessen Größe dem Querschnitt des Endes entspricht.
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Durch Hineinblicken in das frei liegende Ende des senkrecht angeordneten
Anzeigers kann die Höhe der Flüssigkeit in der Batterie an dem Vorhandensein oder
dem Fehlen des dunklen Bildes festgestellt werden.
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Ein Zweck der Erfindung ist, für elektrische Sammlerbatterien eine
Anzeigevorrichtung zu schaffen, die ein sichtbares Maß für die Höhe des Flüssigkeitsstandes
liefert, und bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Sammler wird ein senkrecht
angeordneter Anzeiger verwendet, in welchem das am eingetauchten Ende des Anzeigers
erzeugte Bild in scheinbarer Angrenzung an eine Bezugsmarke in Form einer konzentrisch
zu dem Bild liegenden geometrischen Figur erscheint.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einen Flüssigkeitsstandanzeiger
zu schaffen, der insbesondere für die Verwendung in Brennstoffbehältern von Motorfahrzeugen
geeignet ist.
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Wenn die Flüssigkeit die Anzeigevorrichtung erreicht und nicht höher
steigt, als dies normalerweise
in der Batterie erforderlich ist,
braucht der Benutzer nur auf das obere Ende des gemäß der Erfindung ausgebildeten
Anzeigers zu blicken, um sich rasch von dem Zustand der zu diesem Anzeiger gehörigen
Zelle der Batterie zu vergewissern, und wenn er die Anzeiger der anderen Zellen
der Batterie prüft, kann er sich von dem Zustand aller Zellen überzeugen, wobei
die zuletzt genannten Prüfungen im wesentlichen einen einzigen Vorgang bilden, der
dadurch entsteht, daß das Auge über die Oberseite der ganzen Batterie bewegt wird.
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Die gemäß der Erfindung verwendeten Anzeiger können aus einem Glas
staub oder Glasrohr mit einem in zweckentsprechender Weise geformten Bodenende bestehen,
oder es kann der Anzeiger von einem rohrförmigen Körper aus säurefestem Material,
z. B. einem geeigneten handelsüblichen, gegen Säuren unempfindlichen Kunststoff,
gebildet werden, wobei das Rohr am unteren Ende einen durchsichtigen Block aus Glas
oder einem anderen lichtdurchlässigen Material trägt, während das obere Ende des
Anzeigers mit einem Kopfteil versehen sein kann, der so geformt ist, daß er mit
einer Öffnung im Deckel der Batterie zusammenwirkt, wobei der Anzeiger mit Reibung
in die Deckelöffnung eingepaßt sein kann.
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Ein Flüssigkeitsstandanzeiger gemäß der Erfindung in Form eines durchsichtigen
zylindrischen Körpers umfaßt einen sich verjüngenden Teil am unteren Ende, einen
mit Befestigungsmitteln versehenen oberen Teil, mittels dessen der Anzeiger auf
einem Behälter für die Flüssigkeit so angeordnet werden kann, daß sein sich verjüngendes
Ende normalerweise in die Flüssigkeit taucht, und eine quer verlaufende Fläche,
die am oberen Ende des Anzeigers sichtbar ist und rechtwinklig zur Achse des Anzeigers
liegt, wobei diese Fläche den Umriß einer geometrischen Figur trägt, die ähnlich
und in der Größe gleich dem Querschnitt des sich verjüngenden Endes in einer vorbestimmten
Höhe ist.
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Der obere Teil des Anzeigers kann hohl sein, und es ist entweder
die obere Fläche des sich verjüngenden Endes rechtwinklig zur Achse der Vorrichtung
angeordnet und trägt den Umriß der geometrischen Figur, oder es ist das Außenende
der Vorrichtung durch eine abnehmbare durchsichtige Kappe verschlossen, deren obere
Fläche rechtwinklig zur Achse der Vorrichtung verläuft und den Umriß der geometrischen
Figur trägt.
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Gegebenenfalls kann die Anzeigevorrichtung am oberen Ende einen ein
Stück mit ihr bildenden durchsichtigen Kopfteil aufweisen, dessen obere Fläche rechtwinklig
zur Achse der Vorrichtung liegt und den Umriß der geometrischen Figur trägt.
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Das sich verjüngende Ende des Anzeigers kann, in der Reihenfolge
vom Boden her gesehen, aus einem konischen Teil, einem im wesentlichen zylindrischen
Teil, der keinen oder einen sehr kleinen Konuswinkel hat, und einem kegelstumpfförmigen
Teil bestehen,. welcher den gleichen Konuswinkel wie der unterste konische Teil
hat, wobei die geometrische Figur ähnlich und in der Größe gleich dem Querschnitt
des zylindrischen Teils ist.
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Das sich verjüngende Ende kann auch aus einer Mehrzahl von im wesentlichen
zylindrischen Teilen bestehen, die voneinander durch kegelstumpfförmige Teile getrennt
sind, während die Querfläche mit den Umrissen von geometrischen Figuren versehen
ist, deren jede dem Querschnitt eines zylindrischen Teils entspricht.
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Der Umriß der geometrischen Figur kann durch eine in der Querfläche
vorgesehene kreisförmige Nut gebildet werden, in die ein Farbstoff eingebracht ist,
oder sie kann dadurch gebildet werden, daß in die Querfläche eine kreisförmige Vertiefung
gebohrt ist.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert.
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Fig. I zeigt im Schnitt eine elektrische Sammlerbatterie mit einem
Flüssigkeitsstandanzeiger gemäß der Erfindung; Fig. 2, 3, 4 und 5 veranschaulichen
die am oberen Ende des Anzeigers bei verschiedenen Flüssigkeitshöhen in der Batterie
sichtbaren Bilder; Fig. 6 ist ein Schnitt durch das sich verjüngende Ende einer
abgeänderten Ausführungsform der Anzeigevorrichtung; Fig.. 7 ist eine gebrochene
Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Ausführungsform; Fig. g und
9 sind Seitenansichten, teilweise im Schnitt,. der oberen Enden von zwei weiteren
Ausführungsformen; Fig. Io ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Flüssigkeitsstandanzeigers
mit einer abgeänderten Form des sich verjüngenden Endes; Fig. II ist eine Seitenansicht,
teilweise im Schnitt, eines Flüssigkeitsstandanzeigers, der insbesondere zur Verwendung
in Brennstofftanks geeignet ist; Fig. 12 ist eine Draufsicht auf die in Fig. II
wiedergegebene Anzeigevorrichtung.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile mit
gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei der in Fig. I wiedergegebenen Ausführungsform weist der Flüssigkeitsstandanzeiger
einen hohlen Oberteil oder ein Rohr I auf, das einen gleichachsig zu ihm angeordneten
durchsichtigen, sich verjüngenden Bodenendblock 2 von konischer Form trägt. Das
obere Ende des Rohres I ist mit Befestigungsmitteln in Form eines Außengewindes
3 versehen, durch das die Vorrichtung auf dem Deckel des Elektrolytbehälters in
ihrer Lage so gehalten wird, daß der Block 2 normalerweise in den Elektrolyt 4 eintaucht.
Das obere Ende des Rohres I weist einen Kopfteil 5 auf, welcher durchsichtig ist
und einen größeren Durchmesser als der Gewindeteil 3 hat, so daß ein Dichtungsring
6 zwischen dem Ende des Gewindeteils 3 und der Unterseite des Kopfteils 5 angeordnet
werden kann. Der Anzeiger wird in das Gewindeloch eines Vorsprungs 7 eingeschraubt,
der auf dem Deckel 8 einer elektrischen Sammlerbatterie gebildet ist, wobei der
Dichtungsring 6 die Öffnung abschließt. Die obere Fläche des Blocks 2 verläuft quer
zur Achse des Anzeigers und ist vom oberen Ende des Anzeigers aus sichtbar. Diese
Querfläche ist mit einer ringförmigen
Nut 9 versehen, deren Durchmesser
gleich dem Durchmesser des Blocks 2 in der gewünschten Flüssigkeitshöhe 10 des Elektrolyts
in der Batterie ist.
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Das dunkle Bild, das auf dem Block 2 sichtbar wird, wenn dieser auf
eine vorbestimmte Höhe eintaucht, ist in der Größe gleich dem Querschnitt des Blocks
2 in dieser Höhe.
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Um die Beobachtung der Nut 9 zu erleichtern, kann diese mit einem
einen Kontrast liefernden Farbstoff von z. B. roter oder gelber Farbe ausgefüllt
sein, so daß jederzeit durch bloßes Draufblicken auf den Deckel der Batterie der
Stand des Elektrolyts beobachtet und die Notwendigkeit des Nachfüllens der zu dem
Anzeiger gehörigen Zelle der Batterie erkannt werden kann.
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Vorzugsweise ist der Deckel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten
Batterie mit einer Mehrzahl von in einer Linie liegenden, mit Löchern versehenen
Vorsprüngen ausgebildet, wobei jeder Vorsprung einer Zelle entspricht, so daß durch
einen Blick über den Deckel der Zustand der ganzen Batterie rasch festgestellt werden
kann. Wenn dann in irgendeinem Teil der Batterie destilliertes Wasser oder Elektrolyt
nachgefüllt werden muß, kann die betreffende Füllöffnung freigelegt und die Flüssigkeit
eingebracht werden, wobei der Füllvorgang genau verfolgt werden kann, indem während
des Füllens gleichzeitig das obere Ende des zugehörigen Anzeigers beobachtet wird,
so daß ein Uberfüllen völlig vermieden wird. Der Block 2 kann aus Glas oder aus
einem durchsichtigen handelsüblichen Preßstoff, der gegen den Elektrolyt unempfindlich
ist, hergestellt sein.
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Die in Fig. 6 wiedergegebene abgeänderte Ausführungsform des Flüssigkeitsstandanzeigers
weist einen ähnlichen Aufbau auf wie die in. Fig. I dargestellte Ausführungsform,
jeldfoch mit dem Unterschied, daß die Nut g in der Querfläche des Blocks 2 durch
eine kreisförmige Vertiefung II von gleichem Durchmesser ersetzt ist.
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Bei der in Fig. 7 dargestellten abgeänderten Ausführungsform ist
die Querfläche auf dem Kopfteil 5 mit einer Nut 12 versehen, welche mit einem geeigneten
Farbstoff ausgefüllt ist und einen Durchmesser hat, der gleich dem Durchmesser des
konischen Blocks 2 an dem gewünschten Elektrolytstand ist.
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Bei der in Fig. 8 wiedergegebenen abgeänderten Ausführungsform ist
der in Fig. 7 ein Stück mit dem Rohr I bildende Kopfteil 5 durch eine abnehmbare
durchsichtige Kappe I3 ersetzt, die eine obere Querfläche mit einer Nut 12 aufweist.
Die Kappe I3 ist in eine Vertiefung 14 des Kopfteils mit Paßsitz eingesetzt.
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Fig. g zeigt den Kopfteil 5 eines Anzeigers, der ähnlich demjenigen
von Fig. 7 ist, aber eine kreisförmige Vertiefung 15 von dem gewünschten Durchmesser
an Stelle der Nut 12 aufweist.
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Bei der in Fig. 10 wiedergegebenen abgeänderten Ausführungsform,
die besonders für elektrische Sammlerbatterien mit Scheidewänden aus Glaswolle geeignet
ist, weist der Bodenendblock des Aw zeigers eine abgestufte Form auf. Das sich verjüngende
Ende besteht hier, in der Reihenfolge vom Boden her gesehen, aus einem konischen
Teil 16, einem im wesentlichen zylindrischen Teil 17 und einem kegelstumpfförmigen
Teil 18, welcher den gleichen Konuswinkel wie der konische Teil I6 hat.
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Der im wesentlichen zylindrische Teil I7 weist entweder keinen oder
nur einen sehr kleinen Konuswinkel auf, beispielsweise, wie dargestellt, einen solchen
von 50. Der Endblock des Anzeigers ist in einem Stück aus einem durchsichtigen,
säurefesten Preßstoff oder aus Glas hergestellt und bildet einen besonderen Teil,
der in das untere Ende einer Röhre I eingeschraubt ist. In der oberen Querfläche
des Endblocks ist eine ringförmige Nut 9 vorgesehen, deren Derchmesser gleich demjenigen
des im wesentlichen zylindrischen Teils I7 ist. Ist das untere Ende des Anzeigers
in dieser Weise ausgebildet, dann wird für alle Flüssigkeitsstände zwischen den
Enden des zylindrischen Teils I7 ein in der Größe gleichbleibendes Bild erzeugt.
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Bei dem in Fig. II dargestellten Anzeiger, der sich besonders zur
Verwendung in Brennstoffbehältern von Fahrzeugen eignet, ist das untere Ende derart
abgestuft, daß sich sein Durchmesser durch gleichmäßige Stufen an den Stellen vergrößert,
welche den im voraus festgelegten Breunstoffhöhen in dem Behälter entsprechen.
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Das sich verjüngende Ende des Anzeigers besteht hier aus einer Mehrzahl
von im wesentlichen zylindrischen Teilen I9, 20, 2I, 22, 23, 24, die voneinander
durch kegelstumpfförmige Teile Iga, 20", 2Ia, 22a, 23a getrennt sind, und aus einem
konischen Bodenteil 25. Der Kopfteil 5 weist drei konzentrische Nuten 26, 27, 28
auf, welche den Durchmessern der zylindrischen Teile 20, 22. 24 entsprechen. Jede
Nut ist mit einem verschiedellell Farbstoff ausgefüllt. So kann z. B. die innerste
Nut 26 mit rotem Farbstoff, die mittlere Nut 27 mit gelbem Farbstoff und die äußerste
Nut 28 mit grünem Farbstoff ausgefüllt sein.
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Die in Fig. I wiedergegebene Anzeigevorrichtung wird im Gebrauch
von oben beobachtet. Solange der Elektrolyt 4 das untere Ende des Blocks 2 nicht
erreicht, liefert der Anzeiger das in Fig. 2 dargestellte Bild, welches anzeigt,
daß Wasser oder Elektrolyt nachgefüllt werden muß. Wenn der Zusatz erfolgt und der
Elektrolyt die in Fig. I mit 29 bezeichnete Höhe erreicht, liefert die Vorrichtung
eine Anzeige, wie sie in Fig. 3 wiedergegeben ist, d. h. ein dunkles Bild 30, das
im Durchmesser gleich dem Querschnitt des Blocks 2 in der Höhe des Elektrolyts ist.
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Beim weiteren Zusatz von Wasser oder Elektrolyt vergrößert sich das
dunkle Bild, bis es in der in Fig. 4 wiedergegebenen Größe erscheint. Die Flüssigkeit
befindet sich dann in der günstigsten Höhe I0, und der Durchmesser des dunklen Bildes
31 ist gleich dem Durchmesser der mit Farbstoff ausgefüllten Nut 9.
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Wenn zuviel Wasser oder Elektrolyt zugesetzt ist, liefert die Vorrichtung
eine Anzeige, wie sie in Fig. 5 wiedergegeben ist, in welcher das dunkle
Bild
32. die mit Farbstoff ausgefüllte Nut 9 überdeckt.
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Die in den Fig. 6 bis 9 dargestellten Anzeigevorrichtungen werden
in ähnlicher Weise beobachtet.
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Der in Fig. 10 wiedergegebene Anzeiger dient zur Verwendung bei einer
elektrischen Sammlerbatterie mit Trennwänden aus Glaswolle. Bei dieser Batterieart
steigt die Höhe des Elektrolyts beim Laden. Die Batterie wird daher im ungeladenen
Zustand nachgefüllt, und zwar bis zur Höhe des unteren Endes des zylindrischen Teils
I7. Das Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels während des Ladens bis zum unteren Ende
des kegelstumpfförmigen Teils I8 wird dann von der Vorrichtung nicht angezeigt.
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Bei der Verwendung des in Fig. II wiedergegebenen Anzeigers wird
das dunkle Bild beobachtet, das beim Eintauchen des Anzeigers in die Flüssigkeit
erzeugt wird. Wenn das dunkle Bild einen kleineren Durchmesser hat als die von der
Nut 26 gebildete Marke, dann wird damit beispielsweise angezeigt, daß sich weniger
als I,ol Brennstoff im Tank befinden. Wenn der Umkreis des dunklen Bildes zwischen
den Nuten 26 und 27 liegt, dann wird damit angezeigt, daß sich zwischen 10 und 20,1
Brennstoff im Tank befinden. Erreicht der Umriß des dunklen Bildes die Nut 28, dann
beträgt der Inhalt des Tanks 3oil. Auf diese Weise wird eine klare Anzeige dafür
erhalten, wann Brennstoff zuzusetzen ist.