DE1798094A1

DE1798094A1 - Fluessigkeitsstandanzeiger

Info

Publication number: DE1798094A1
Application number: DE19681798094
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Hauser
Original assignee: Individual
Current assignee: DESOR, GERHARD, 6380 BAD HOMBURG, DE
Priority date: 1968-08-21
Filing date: 1968-08-21
Publication date: 1971-12-30
Also published as: DE1798094B2; GB1193600A; DE1798094C3

Description

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Dr. Georg Hauser
Oberursel (Taunus)
t/eingärtenstraße 1

Flüssigkeitsstandanzeiger

Gegenstand der Erfindung ist ein Flüasigkeitsstandanzeiger, der "besonders für kleine Heßbereiche bestimmt ist und unter Zuhilfenahme von sehr geringen Gasdrücken von nur wenigen Millimetern Wassersäule wirkt.

Es sind bereits Flüssigkeitsstandmesser bekannt, die mittels Luftkomprimierung, eingetauchtem Meßrohr und entsprechendem Druckanzeiger über den hydrostatischen Siefendruck Flüssigkeitshöhen von 50 bis 5000 ram--zur Anzeige bringen, vor allem bei Lagertanks von Ölheizungsanlagen oder in industriellen Betriebseinrichtungen. Diese Geräte sind jedoch verhältnismäßig aufwendig und nicht zur Kennbarmachung geringer Höhenunterschiede, also nicht für kleine Meßbereiche geeignet, wie sie beispielsweise im.Ölraum der Kraftfahrzeugmotore mit nur etwa 10 - 40 mm Ölhöhenunterschied dio Regel sind. Für diesen Zv/eck kommen nur einfache kleine Meßinstrumente infrage, die zudem tunlichst in Serienfertigung billig herstellbar sein müssen.

Derartige kleine Zeigermeßgeräte sind zwar ebenfalls schon zur Anzeige geringer Drücke von gasförmigen Medien bekannt* Sie arbeiten mit einem blasenförmigen Hohlkörper aus weichem, leicht dehnbarem-.Werkstoff als Druckmeßglied, dessen Ausdehnung bei Druckbeaufschlagung über ein schwenkbares Winkelstück auf eine einseitig eingespannte Blattfeder wirkt, deren

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freies Ende gelenkig- mit dea Garätezeiger verbunden ist, der seinerseits am freien Ende einer zweiten, einseitig gespannten Blattfeder drehbar gelagert ist. Diese Zeiger·- meßgeräte sind indessen in ihrem Aufbau sowie in dem Zusammenwirken der einzelnen Teile umständlich und dadurch auch in ihrer Anzeigegenauigkeit begrenzt, außerdem in der Fertigung verhältnismäßig kostspielig.

Bei dem unter Zuhilfenahme von sehr geringen Gasdrücken wirkenden Plüssigkeitsstandanzeiger nach der Erfindung werden die geschilderten Mangel und ITaehteile der bekannten Höhen- oder Druckmeßgeräte dadurch in überraschend einfacher und zuverlässiger Weise vermieden, daß als Übertragungsglied ein drahtförmiger Winkelhebel dient, dessen unter der Wirkung einer Rückholfeder stehender langer Arm mit seinem freien Ende - zweckmäßig lose - gegen eine Kissenmembran anliegt, während das freie Ende des vorzugsweise etwa rechtwinklig abgebogenen kurzen Hebelarmes unmittelbar in den Gorätezeiger, und zwar zweckmäßig dicht neben dessen Drehpunkt, eingreift. In ihrer einfachsten und günstigsten Form besteht dabei die Kissenmembran aus zwei quadratischen, an ihreia Umfang dicht miteinander verbundenen, sehr dünnen !Folien aus nicht dehnbarem Kunststoff mit besonderns geringer Eigensteifigkeit. Die Hückholfeder ist vorzugsweise als einseitig gelagerte Blattfeder ausgebildet, deren verlängertes freies Ende eine längsverlaufonde winkelförmige Abbiegung mit einer öffnung aufweist, durch die der lange Arm des drahtförmigen Winkelhebels hindurchgeführt ist. Das Einspannende der Hückholfeder wird seinerseits von einem, vorzugsweise an der Rückseite der Skalsnscheibe befestigten Gewindebolzen gehalten, und zwar in der Regel derart, daß es zwischen einer den Gewindebolzen umgebenden Schraubenfeder und einer von außerhalb des Gerätes

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betätigbaren. Kutter fest, aber verdreh- sowie höhenverstellbar von dem Gewindebolzen gehalten ist«

Um das zusammengebaute Gerät vor der Benutzung und gegebenenfalls auch nach seinem Einbau am Anzeigeort justieren zu können, ist im Bereich der winkelförmigen Abbiegung des freien Endes der Rückholfeder im Gehäuseboden ein etwa rechtwinklig zur Abbiegung verlaufender Schlitz vorgesehen, durch den hindurch die* Rückholfeder um den Gev/indebolzen als Drehachse in beiden Richtungen etwas verschwenkt v/erden kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, im Bereich der auf dem Gewindebolzen sitzenden Kutter im Gehäuseboden eine Öffnung vorzusehen, durch die die Kutter nach außen ragt, so daß durch deren Höher- oder Tieferschrauben die Höhenlage der Rückholfeder etwas verändert werden kann. Die Halterung der Kutter in der Öffnung des Gehäusebodens kann dabei zugleich als Verdrehungssicherung für die Skalenscheibö dienen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein Flüssigkeitsstandanaeiger geschaffen, der der Zielsetzung kleinsten Meßbereiches bei einfachster Bauart und trotzdem unbedingt zuverläßiger Keßwertanzeige in besonderem Maß entspricht. Darüberhinaus ist das Gerät auch bevorzugt zur Serienfertigung geeignet, da sich - außer der auf dem inneren Gehäusebodön montierten Kisscniaembran - alle beweglichen [Teile an der Rückseite der Skalenscheibe befinden und lediglich durch lose ISinlcgmontage dieser Scheibe Über den drahtf örmigen Winkelhebel kraftschlüssig mit der das Druckmeßglied bildenden Membran verbunden sind.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einem Olstanisanzeiger für Kraftfahrzeuge, und zwar zeigen:

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Abb. 1 einen Schnitt durch das Gerätegehäüöe und Abb. 2 eine Drauf nicht auf das Gehättsö Mit teilweise aufgebrochener Skalenscheibe *

Der Ölstandsanzeiger besteht aus dem Gehäuse 1, auf dessen Iniienbbden 2 die Kissenmembran 3 mittels der Dicht scheibe 4 befestigt ist. Die Kissonmembran ist aus zwei, aufeinaiiderliegeiiden sehr dünnen, etwa quadratischen Folien aus nicht dehnbarem Kunststoff mit besonders geringer Eigensteifigkeit zusammengesetzt, die an ihrem Umfang 3¹ zweckmäßig durch Schweißen dicht miteinander verbunden sind. Auf der freiliegenden Oberseite ■ ■

des Kissenmembran ist eine Versteifungsplatte 5 angebracht.· Das Membraninnere steht über den Anschlußstutzen 6 mit der Ölwanne des Motors in Verbindung.

Als Übertragungsglied für die Meßwertanzeige dient ein drahtförniger Vinkelhebel 7, der an der Rückseite der Skalenscheibe in einer aus dieser ausgeformten abgewinkelten Lasche 9 leicht drehbar gelagert ist. Der lange Ära 7¹ des Winkelhsbels, der unter der Wirkung einer !Rückholfeder 10 steht, liegt mit seinem freien Ende lose gegen die Versteifungsplatte 5 der Kisoenmembran 3 an, währ3irL das freie Ende des etwa rechtwinklig abge~ bogenen kurzen Hebelarmes 7" unmittelbar in den Geratezeiger 1Ί, und zwar dicht neben dessen Drehpunkt 12, eingreift.

Die Rückholfeder 10 für den Winkelhebel 7 ist als einseitig gelagerte Blattfeder ausgebildet, deren Einspannende 10* von einem ebenfalls an der Rückseite der Skalenscheibe 8 befestigten Gewindebolzen 13 gehalten ist, während das verlängerte freie Ende 10^rt der Feder .10 eins längsverlaufende winkelförmige Abbiegung 14 mit eine Öffnung 15 aufweist, durch die der lange Arm 7¹ des WinkelhsbaIs 7 frei hindurchgeführt ist. Das Einspannende 10' der Rückholfeder ist dabei zwischen einer den Gewindebolzen 13 umgebenden Schraubenfeder 16 und.einer

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von außerhalb des Gerätes betätigbaren Mutter 17 fest, aber verdreh- sowie höhenverstellbar von dem Gewindebolzen 13 gehalten.

Im Soden des Gehäuses 1 ist ein Schlitz 18 angebracht, und zwar im Bereich des freien Endes 10" der Rückholfeder 10. Dieser Schiita verläuft etwa rechtwinklig zur Rückholfeder, so daß diese von außen nach beiden Seiten um ihr Einspannende 10* etwas verdreht werden kann. Eine v/eitere öffnung 19 befindet sich im Gehäuseboden im Bereich der Mutter 17» um durch deren Höher- o'der Tiefersehrauben die Höhenlage dor Rückholfeder 10 etwas verändern zu können. Bei entsprechend bemessener Länge des Gewindebolzens- 12 bzw. der Mutter 17 derart, daß diese noch in die öffnung 19 hineinragt, wird zugleich eine VerdrehungsSicherung für die Skalenscheibe erreicht.

Zur Schaffung einer kompletton Ölstaiidsmeßeinriehtung wird der in der Hegsl am.Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges angebrachte Flüssigkeitsstandanzeiger nach der Erfindung durch einen an den Stutzen 6 angeschlossenen Schlauch ■- anstatt mit dem in der üblichen Weise in den ölraum des Hotors eintauchenden Meßstab - in diesem Pail mit einem an der gleichen Stelle eingesteckten Mcßrohr verbunden.■ Hit diesem Schlauch steht außerdem, zvieckmäßig unmittelbar hinter dsm Gerategehäuse, über ein Abzweigstück-eine" Druckknopf-Pumpe bekannter Bauart und Wirkungsweise in Verbindung, die vorteilhaft neben dem Gerät $a am Armaturenbrett befestigt ist, daß lediglich der Druckknopf nach außen ragt. Der Heßvorgang wird durch Hi3derdrücken des Pumpendruckknopfes eingeleitet, wobei in der Pumpe Luft angesaugt und eins Druckfeder gespannt wird. Beim anschließenden Loslassen des Knopfes drückt die Pumps unter der Wirkung der Jeder diese angesaugte Luft in den Yerbindungsschlauch, in dem sie sich soweit komprimiert, bis sie den Öldruck am Meßrohrende

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überwindet und durch die Rohröffnung entweichen ".kann. Der Gerätezeiger '11 bleibt auf der sich dabei ergebenden Anzeigestellung stehen» und der Heßwert ist an der Skala 20 ablesbar.

Die Wirkungsweise des Gerätes nach der Erfindung ist boi diaser ölstandsanzeige folgende:

Die beim Loslassen des Pumpandruckknopfes komprimierte Luft gelangt durch den Anschluß3tutzen 6 auch in die Kissenmembran 3» bläht diese auf und drückt dabei die Versteifungsplatte 5 gegen das an ihr anliegende freie Ende des langen Armes 7¹ des drahtförmigen Winkelhehels 7? der sich in seiner Lagerung in der Lasche 9 entsprechend verdreht, so daß sein entgegengesetzten Ende (am kurzen Hebelarm 7")> das in den Zoiger 11 eingreift, diesen - stark übersetzt - über die Skala 20 hinwegbev?egt, bis er in der vorbeschriebenen l/eise auf seiner Anzeigestellung stehen bleibt.

Die Justierung des Gerätes kann sowohl durch Veränderung dor wirksamen Länge des langen Armes 7¹ des Winkelhebels 7 als auch durch Veränderung der Hebelkraft bewirkt werden. Zur Veränderung der v/irksamen Hebe Hänge wird - durch den Schlitz 18 hindurch - das freie Ende 10" der Rückholfeder 10 nach der einen oder anderen Seite bewegt, wodurch die Führungsstelle des Winkelhsbels 7 in der Bohrung 15 der Rückholfeder entsprechend verschoben wird. Die Hebelkraft wird durch Höher- oder üDieferdrehen der Kutter 17 - entgegen der Wirkung der Feder 16 - verändert, wodurch das Einspannende 10' der Rückholfeder 10 in seiner Höhenlage reguliert und dadurch auch entsprechend die Höhenlage der Führungsstelle des Winkelhebels 7 ia der Bohrung dor Rückholfeder 10 verändert v/erden kann. Es ist somit Jederzeit eine ausreichende Anzeigejustierung von außen möglich, wobei durch Verdrehen der Mutter 17 der gewünschte Anfangsdruck

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tmd durch Verschieben der Rückholfeder 10 deren Federweg eingestellt werden.

Um beim Verdrehen der Mutter .17 ein unerwünschtes Verschwenken der ine ßbereiehsbe stimmenden Rückholf eder 10 aus ihrer eingestellten Lage zu verhindern, ist zwischen dom Einspannende 10' der Rückholfeder und der Schraubenfeder

16 einerseits sowie der Mutter 17 andererseits je ein Beilageblech 21 bzw. 22 angeordnet. Diese beiden Bleche stützen sich mit entsprechend angepaßten Berührungsrändern gegen die Gohäuseinnenwand ab, so daß sie stets unverrückbar ihre Lage beibehalten und somit jegliche Verdrehun^sbeoinflussung döi* Rückholfeder 10 beim Höher- oder Tieferdrehen der Kutter

17 ausgeschlossen ist.

Da außer der auf dem Innenboden 2 des Gerätegehäuses befestigten Kisyonm^iibran 5 alle beweglichen Teile des Geräts, nämlich der■ Vinke!hebel 7 als Übertragungsglied oowie die Rückholfeder 10 nsbst deren Haltobolzen 1j5 mit Schraubenfeder 16 und Justierfutter 17 &a der Rückseite der Skalenscheibe 8 angebracht sind, und da der Vinkelhebal 7 nur lose gegen die Versteifungsplatte 5 der Eissenmembran 3 anliegt, kann das Gerät ohne Schwierigkeit durch einfache Einlegmontage zusammengesetzt bzv/. es können die beweglichen !eile des Gerätes jederzeit durch Abnahme der Skalenscheibe von der im Gehäuse befestigten Membran getrennt verden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ν vielmehr können Lage, Formgebung und Zuordnung der wirksamen Teile des Gerätes je nach den Srfoclernisson des Sinzelf alles auch in sinngemäß ähnlicher Vsise abgewandelt v/erden» sofern nur der Grundgedanke der Verwendung einer Kissenmembran sowie eines mit dieser kraftschlüssig verbundenen drahtförmigen Winkelhebels als Übertragungsglied verwirklicht ist.

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Claims

Patentansprüche

1. Flüssigkeitsstandanzeiger für besonders kleine Meßbereiche, der unter Zuhilfenahme von sehr geringen Gasdrücken wirkt, mit einer Membran als Druckmeßglied, deren Ausdehnung auf den Gerätezeiger übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungsglied ein drahtförmiger Winkelhebel (7)

Jk ■ dient, dessen unter der Wirkung einer Rückholfeder (10) stehender langer Arm (7¹) mit seinen freien Ende - zweckmaßig lose - gegen eine Kissenmorabran (3) anliegt, während das freie Ende des vorzugsweise, etwa rechtwinklig abgebogenen kurzen Hebelarmes (7^M) unmittelbar in den Gerätezeiger (11), und zwar zweckmäßig dicht neben dessen Drehpunkt (12), eingreift.

2, Anzeigegerät nach Anspruch 1, d.g., daß die Kissenmembran (3) aus zwei, zweckmäßig quadratischen, an ihrem Umfang (3¹) dicht miteinander verbundenen, sehr dünnen Folien aus

nicht dehnbarem Kunststoff mit besonders geringer Eigensteif igkeit besteht.
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3· Anzeigegerät nach Anspruch 1, d.g., daß der Winkelhebcl (7) an der Rückseite der Skalenscheibe (8), zweckmäßig in einer aus dieser ausgeformten abgewinkelten Lasche (9), leicht drehbar gelagert ist.

4, Anzeigegerät nach Anspruch 1, d,g., daß die Rückholfeder (10) als einseitig gelagerte Blattfeder ausgebildet ist, deren verlängertes freies Ende (10") eine längsverlaufende winkelförmige Abbiagung (14) mit einer Öffnung (15) aufweist, durch die der lange Arm (7¹) des Winkelhebels (7) hindurchgeführt ist.

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5. Anzeigegerät nach Anspruch 4, d.g., daß das Einspannende (1O¹) der HücMiolfeder (10) von einem, zweckmäßig an der Rückseite dar Skalenscheibe (S) befestigten Gewindebolzen (13) gehalten ist.

6. Anzeigegerät nach Anspruch 5, cl.g., daß das Einspannende ■00'") der Rückholfeder (10) zxtfischen einer den Gewindebolzen (13) umgebenden Schraubenfeder (16) und einer von außerhalb des Gerätes betätigbaren Kutter (1?) fest, aber verdrehsowie höhenverstellbar von dem Bolzen gehalten ist. - ·· . ■■ ■

7· Anaeigegerät nach Anspruch 6, d.g., daß zwischen dem Einspannende (10') der Rückholfeder (1O) und der Schraubenfeder (16) einerseits sowie dar Mutter (17) andererseits je ein Beilageblech (21, 22) angeordnet ist.

8. Anzeigegerät nach Anspruch 7, d.g., daß sich die Beilage- -bleche (21, 22) mit entsprechend angepaßten Barührungsrändorn gegen ein .Wider lager, siireckmäfig gegen die Gehäuseinneni/and, abstützen. .

9· Anzeigegorät nach Anspruch 4 bis 8, d.g., daß im Bereich der winkelförmigen Abbiegung (14) des freien Endes (10') | dar Paickholfedar (10) in Gehäuseboden ein etwa rechtwinklig zur Abbiegung verlaufender Schlitz (18) vorgesehen ist.

10. Anzaigegerät nach Anspruch 4 bis 8, d.g., daß im Bereich der auf dem Gewindebolzen (13) sitzenden Iluttar (I7) im Gehäusobodon eine öffnung (19) vorgesehen ist, durch die die Mutter - zugleich als Verdrohungssicherung für die Skalenschsibe (8) - nach außenragt.

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