DE9306482U1 - Device for the controlled filling of containers with liquid - Google Patents
Device for the controlled filling of containers with liquidInfo
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21.4.1993, Rö/St Unser Zeichen: KME 1/9321.4.1993, Rö/St Our reference: KME 1/93
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Vorrichtung zur kontrollieren Befüllung von Behältnissen mit FlüssigkeitDevice for controlling the filling of containers with liquid
B e Schreibung Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontrollierten Befüllung von Behältnissen mit Flüssigkeit, vorzugsweise zur ölbefüllung von Motorblöcken, mit einer die Flüssigkeit in das Behältnis einleitenden Einheit, einer die Flüssigkeitzufuhr unterbrechenden Einrichtung und einer, einen bestimmten Soll-Füllstand innerhalb des Behältnisses erfassenden Sensoreinrichtung. The invention relates to a device for the controlled filling of containers with liquid, preferably for filling engine blocks with oil, with a unit that introduces the liquid into the container, a device that interrupts the liquid supply and a sensor device that detects a certain target fill level within the container.
Dr. Munich: European Patent AttorneyDr. Munich: European Patent Attorney
Dr. Steinmann: Zugelassen bei den Landgerichten München I und II. beim Oberlandesgericht München und beim Bayerischen Obersren LandesgenchtDr. Steinmann: Admitted to the Munich Regional Courts I and II, to the Munich Higher Regional Court and to the Bavarian Higher Regional Court
- 2 - KME 1/93- 2 - KME1/93
Die übliche ölbefüllung bei Verbrennungsmotoren erfolgt insbesondere bei Automobilen durch eine eigens zur ölbefüllung vorgesehene öffnung, durch die jedoch der Befüllvorgang nicht kontrolliert werden kann. Während des Befüllens ist es somit nicht möglich festzustellen, welchen aktuellen ölstand die ölbefüllung im Motorblock annimmt. Hierzu ist in aller Regel getrennt von der Öffnung zur ölbefüllung ein in den unteren Bereich des ölbehältnisses gerichteter Durchführungskanal vorgesehen, durch den der ölmeßstab eingeführt werden kann. Nachdem die ölbefüllung abgeschlossen ist, kann anhand des ölmeßstabes nachträglich der sich einstellende ölstand abgelesen werden. Für den Fall, daß zuviel öl in den Motorblock eingefüllt wurde, bleibt, nachdem man die überbefüllung anhand des ölmeßstabes nachträglich festgestellt hat, nur ein umständliches Absaugen der zuviel eingefüllten ölmenge als einzige Korrekturmöglichkeit übrig.The usual oil filling in combustion engines is carried out, especially in cars, through an opening specially provided for oil filling, through which the filling process cannot be monitored. During filling, it is therefore not possible to determine the current oil level of the oil filling in the engine block. For this purpose, a channel is usually provided separate from the oil filling opening, directed into the lower area of the oil container, through which the oil dipstick can be inserted. After the oil filling has been completed, the resulting oil level can be read off using the oil dipstick. In the event that too much oil has been filled into the engine block, the only option for correcting the problem is to laboriously suck out the excess oil after the overfilling has been subsequently determined using the oil dipstick.
Auch bei der Erstbefüllung neuwertiger Motoren, die unmittelbar aus der Fertigung für ihren künftigen Einsatz mit den dafür erforderlichen ölmengen befüllt werden, werden bislang nur grob geschätzte ölmengen in den Schmierstoffkreislauf eingefüllt, da durch die erstmalige Benetzung der Innenwandungen der Motoren mit Öl sowie die Durchtränkung aller im ölkreislauf enthaltenen Elemente, wie bspw. ölfilter, ölabscheider etc., keine exakte, den Anforderungen für einen optimalen Betrieb der Motoren erforderliche ölmengenbefüllung möglich ist. Ein zeitaufwendiges Nachfüllen bzw. eine nachträgliche ölentnahme ist daher meist unumgänglich.Even when new engines are first filled, which are filled with the required oil quantities straight from production for their future use, only roughly estimated oil quantities are filled into the lubricant circuit, since the initial wetting of the inner walls of the engines with oil and the saturation of all elements in the oil circuit, such as oil filters, oil separators, etc., do not allow an exact oil filling that meets the requirements for optimal operation of the engines. Time-consuming refilling or subsequent oil removal is therefore usually unavoidable.
Neben dem Umstand, daß eine optimale Befüllung erst durch nachträgliche Kontrolle anhand des ölmeßstabesIn addition to the fact that an optimal filling can only be determined by subsequent control using the oil dipstick
- 3 - KME 1/93- 3 - KME1/93
durchgeführt werden kann, ist auch eine gezielte Nachbefüllung auf einen optimalen ölstand nicht ohne weiteres durchzuführen, da die Höhe des an dem ölmeßstab anhaftenden ölreferenzspiegels keine genaue Information darüber zuläßt, wieviel öl zum Erreichen eines exakten ölstandes zur Nachbefüllung notwendig ist.can be carried out, a targeted refill to an optimal oil level cannot be carried out easily, since the height of the oil reference level adhering to the dipstick does not provide any precise information about how much oil is required to achieve an exact oil level for refilling.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontrollieren Befüllung von Behältnissen mit Flüssigkeit, vorzugsweise zur ölbefüllung von Motorenblöcken anzugeben, so daß das Behältnis während der Befüllung ausgehend von einem Ausgangs-Füllzustandes auf ein exaktes Flüssigkeitsniveau befüllt werden kann. Die Vorrichtung soll dabei insbesondere unabhängig von absoluten Füllmengen stets für einen, an die Größenverhältnisse der zu befüllenden Behältnisse angepaßten, optimalen Befüllungsgrad sorgen.The invention is therefore based on the object of specifying a device for the controlled filling of containers with liquid, preferably for filling engine blocks with oil, so that the container can be filled to an exact liquid level during filling, starting from an initial filling state. The device should always ensure an optimal filling level, adapted to the size ratio of the containers to be filled, regardless of absolute filling quantities.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des ersten Schutzanspruches angegeben. Weitere, den Erfindungsgedanken als vorteilhaft ausgestaltende Merkmale werden in den daran anschließenden Unteransprüchen angegeben.The solution to the problem is specified by the features of the characterizing part of the first claim. Other features that advantageously develop the inventive concept are specified in the subclaims that follow.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur kontrollierten Befüllung von Behältnissen mit Flüssigkeit, vorzugsweise zur ölbefüllung von Motorblöcken mit einer die Flüssigkeit in das Behältnis einleitenden Einheit, einer die Flüssigkeitszufuhr unterbrechenden Einrichtung und einer, einen bestimmten Soll-Füllstand innerhalb des Behältnisses erfassenden Sensoreinrichtung derart ausgebildet sein, daß durch die Sensoreinrichtung bei Erreichen eines bestimmten Soll-Füllstandes innerhalb des Behältnisses während des Befüllens die,According to the invention, a device for the controlled filling of containers with liquid, preferably for oil filling of engine blocks with a unit that introduces the liquid into the container, a device that interrupts the liquid supply and a sensor device that detects a certain target fill level within the container is designed in such a way that the sensor device, when a certain target fill level is reached within the container during filling,
- 4 - KME 1/93- 4 - KME1/93
die Flüssigkeitszufuhr unterbrechende Einrichtung aktivierbar ist und den Befüllvorgang beendet.The device that interrupts the liquid supply can be activated and ends the filling process.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee geht dabei davon aus, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die öffnung des Behältnisses bzw. des Motorblockes eingebracht wird, durch die üblicherweise der Referenzmeßstab zur Beurteilung des Füllstandes eingeführt ist. Somit kann gewährleistet werden, daß der Befüllvorgang so lange fortdauert, bis der Flüssigkeitsspiegel in dem ölmeßstabführungsrohr einen bestimmten Pegel bzw. Soll-Füllstand einnimmt. Bei Erreichen dieses Soll-Füllstandes wird dieser durch eine entsprechende Sensoreinrichtung erfaßt und der Befüllvorgang unterbrochen.The idea underlying the invention is that the device according to the invention is introduced through the opening in the container or engine block through which the reference dipstick is usually inserted to assess the fill level. This ensures that the filling process continues until the liquid level in the dipstick guide tube reaches a certain level or target fill level. When this target fill level is reached, it is detected by a corresponding sensor device and the filling process is interrupted.
Der Vorteil mit dieser Fülltechnik ist zum einen, daß ein Überbefüllen nicht mehr möglich ist und die erfindungsgemäße Vorrichtung unabhängig von den Fassungskapazität der mit Flüssigkeit zu befüllenden Behältnissen einsetzbar ist.The advantage of this filling technology is, on the one hand, that overfilling is no longer possible and the device according to the invention can be used regardless of the capacity of the containers to be filled with liquid.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Figur ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens exemplarisch beschrieben.The invention is described by way of example using the following figure without limiting the general inventive concept.
Fig. 1: schematisiertes Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 1: Schematic block diagram of the device according to the invention.
Aus Fig. 1 sind alle, für den Erfindungsgedanken wesentlichen Komponenten zu entnehmen. Der zur Befüllung eines Behältnisses 1 vorgesehene Flüssigkeitsbefüllungsstutzen 5 wird vorzugsweise bei ansich bekannten Motorsystemen durch das Ölmeßstabführungsrohr (in der Zeichnung nicht dargestellt) in das Behältnis 1 ein-All components essential to the inventive concept can be seen in Fig. 1. The liquid filling nozzle 5 intended for filling a container 1 is preferably inserted into the container 1 through the oil dipstick guide tube (not shown in the drawing) in known engine systems.
- 5 - KME 1/93- 5 - KME1/93
geführt. Typische Durchmesser des Flüssigkeitsbefüllungsstutzens 5 betragen etwa 5 mm. Das obere Ende des
Flüssigkeitsbefüllungsstutzens 5 ist abnehmbar mit
einem Anschlußflansch 4 einer die Flüssigkeit in das
System zuleitenden Zuleitung 3 verbunden. Durch die
Wechselflanschvorrichtung können den unterschiedlich zu befüllenden Motoren angepaßte Flüssigkeitsbefüllungsstutzen
angeflanscht werden. Innerhalb der Zuleitung 3 ist eine die Flüssigkeitszufuhr unterbrechende Einheit
2, die als Schiebeventil ausgebildet ist, eingebracht. Die Flüssigkeitszufuhr erfolgt bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 durch die Zuleitung 3 in den Flüssigkeitsbefüllungsstutzen 5, der in das zu befüllende Behältnis
1 hineinragt. Eine nicht in der Figur dargestellte Flüssigkeitsfördereinheit sorgt für den Durchsatz der
Flüssigkeit durch die Leitungen 3 und 5.Typical diameters of the liquid filling nozzle 5 are approximately 5 mm. The upper end of the liquid filling nozzle 5 is removable with
a connecting flange 4 which directs the liquid into the
System supply line 3. Through the
The changeable flange device allows fluid filling nozzles adapted to the different motors to be filled to be flanged on. A unit 2 designed as a slide valve is installed inside the supply line 3, interrupting the fluid supply. In the embodiment according to Fig. 1, the fluid is supplied through the supply line 3 into the fluid filling nozzle 5, which extends into the container 1 to be filled. A fluid feed unit (not shown in the figure) ensures the throughput of the
Liquid through lines 3 and 5.
Ferner weist der Flüssigkeitsbefüllungsstutzen 5 eine
im inneren verlaufende kanülartig ausgebildete Leitung 6 auf, die im oberen Bereich des Flüssigkeitsbefüllungsstutzen
5 unterhalb des Flansches 4 nach außen
tritt. Die als Luftleitung ausgebildete kanülartige
Leitung 6 wird durch eine Speisedruckquelle 8 mit einem konstantem Luftstrom versorgt, der in Richtung der
Luftaustrittsöffnung 10 orientiert ist. Das sich dabei
einstellende Druckverhältnis innerhalb der
kanülartigen Leitung 6 wird mit einem Druckmesser 9,
bspw. ein Staudruckmesser, erfaßt. Während der Befüllung stellt sich ein konstant bleibender Druck innerhalb
der kanülartigen Leitung 6 ein, da die Luft ungehindert an der Luftaustrittsöffnung 10 austreten kann.
Mit zunehmenden Füllstand stößt die Oberfläche des
Flüssigkeitspegels an der Luftsaustrittsöffnung 10 der
kanülartigen Leitung 6 an und verursacht einen sprung-Furthermore, the liquid filling nozzle 5 has a
inside a cannula-like line 6, which leads outwards in the upper area of the liquid filling nozzle 5 below the flange 4.
The cannula-like air line is designed
Line 6 is supplied by a supply pressure source 8 with a constant air flow which is directed towards the
air outlet opening 10. The resulting pressure ratio within the
cannula-like line 6 is equipped with a pressure gauge 9,
During filling, a constant pressure is established within the cannula-like line 6, since the air can escape unhindered at the air outlet opening 10. As the filling level increases, the surface of the
liquid level at the air outlet opening 10 of the cannula-like line 6 and causes a jump
- 6 - KME 1/93- 6 - KME1/93
haften Anstieg des sich innerhalb des Leitung 6 bildenden Staudrucks. Der Staudruckanstieg wird von dem Staudruckmesser 9 erfaßt, der mit einem Schiebeventil 2 verbunden ist und als Folge hiervon das Schiebeventil das zur Befüllung zunächst offen ist, derart betätigt, daß es den Flüssigkeitszustrom unterbricht.constant increase in the dynamic pressure that forms within the line 6. The increase in dynamic pressure is detected by the dynamic pressure gauge 9, which is connected to a slide valve 2 and as a result the slide valve, which is initially open for filling, is actuated in such a way that it interrupts the flow of liquid.
Das erfindungsgemäße Sensorsystem, zur Erfassung des Niveaus des sich durch die Befüllung einstellenden Flüssigkeitspiegels innerhalb des Behältnisses 1, setzt sich aus der kanülartigen Leitung 6, der Speisedruckquelle 8 und dem Staudruckmesser 9 zusammen. Damit die Staudruckdifferenz zwischen dem normalen Befüllungsbetrieb und dem Erreichen eines gewünschten Füllzustandes möglichst groß ist, ist die Austrittsfläche der Austrittsöffnung 10 der kanülartigen Leitung 6 vergrößert ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, daß der Staudruckmesser 9 nicht allzu sensibel ausgebildet sein muß.The sensor system according to the invention for detecting the level of the liquid level within the container 1 that is created by filling it is made up of the cannula-like line 6, the feed pressure source 8 and the dynamic pressure gauge 9. In order to ensure that the dynamic pressure difference between normal filling operation and the achievement of a desired filling state is as large as possible, the exit surface of the exit opening 10 of the cannula-like line 6 is made larger. This means that the dynamic pressure gauge 9 does not have to be made too sensitive.
Nach Erreichen des Soll-Füllzustandes, wird das Schiebeventil über das Sensorsystem abgeschaltet, so daß der eigentliche Füllvorgang beendet ist. Um etwaige Verschmutzungen der Umgebung (Arbeitsplatz) durch nachtropfendes öl zu vermeiden, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung während des Herausziehens aus dem Behältnis 1 mit Druckluft durchgeblasen, so daß Flüssigkeitsrückstände an den Wandungen der rohrartigen, in das Behältnis 1 hineinragenden Elemente in dem Behältnis verbleiben. Die Druckluftspülung wird in vorteilhafter Weise manuell mit einem Handventil 12 ausgelöst, das einen Luftzustrom durch das Schiebeventil 2, das einen Druckluftanschluß 11 aufweist, in die Zuleitung 3 ermöglicht. Natürlich kann das Ventil 12 auch automatisch gesteuert sein.After the target filling level has been reached, the slide valve is switched off via the sensor system so that the actual filling process is finished. In order to avoid any contamination of the environment (workplace) by dripping oil, the device according to the invention is blown through with compressed air while it is being pulled out of the container 1 so that liquid residues on the walls of the tubular elements protruding into the container 1 remain in the container. The compressed air flush is advantageously triggered manually with a hand valve 12, which allows air to flow through the slide valve 2, which has a compressed air connection 11, into the supply line 3. Of course, the valve 12 can also be controlled automatically.
- 7 - KME 1/93- 7 - KME1/93
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nach einem abge- |The device according to the invention is designed according to a |
schlossenen Befüllungsvorgang über eine nicht in Fig. 1 ' dargestellte Handsteuerung oder Automatiksteuerung für eine nächste Befüllung aktivierbar, so daß ein nächster Behälter auf das definierte Flüssigkeitsniveau befülltclosed filling process can be activated for a next filling via a manual control or automatic control not shown in Fig. 1 ', so that a next container is filled to the defined liquid level
werden kann. 'can be. '
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit erstmalig insbesondere bei der Befüllung von bereits mit einer bestimmten ölmenge vorgefüllten Motorblöcken unabhängig von den einzelnen Fertigungstoleranzen eine !With the device according to the invention, it is therefore possible for the first time in particular when filling engine blocks that have already been pre-filled with a certain amount of oil independently of the individual manufacturing tolerances!
immer auf ein bestimmtes Niveau einstellbare ölbefüllung möglich.Oil filling can always be set to a specific level possible.
- 8 - KME 1/93- 8 - KME1/93
1 Behältnis1 container
2 Flüssigkeitszufuhr unterbrechende Einheit/Schiebeventil2 Fluid supply interrupting unit/sliding valve
3 Zuleitung3 Supply line
4 Anschlußflansch4 Connection flange
5 Flüssigkeitsbefüllungsstutzen5 Liquid filling nozzles
6 kanülartig ausgebildete Leitung6 cannula-like line
7 Auslaßöffnung des Flüssigkeitsbefüllungsstutzens7 Outlet opening of the liquid filling nozzle
8 Speisedruckquelle8 Feed pressure source
9 Druckmesser / Staudruckmesser9 Pressure gauge / pitot pressure gauge
10 Luftaustrittsöffnung der kanülartig ausgebildeten Leitung10 Air outlet opening of the cannula-like line
11 Druckluftanschluß11 Compressed air connection
12 Handventil12 Hand valve
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009008890A1 (en) * | 2009-02-14 | 2010-08-26 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Oil filling method for internal combustion engine of vehicle, involves directly and automatically or manually filling oil amount necessary for attaining defined reference value after completing functional test run and/or cold test |
-
1993
- 1993-04-29 DE DE9306482U patent/DE9306482U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102009008890A1 (en) * | 2009-02-14 | 2010-08-26 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Oil filling method for internal combustion engine of vehicle, involves directly and automatically or manually filling oil amount necessary for attaining defined reference value after completing functional test run and/or cold test |
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