DE1798094B2 - Flüssigkeitsstandanzeiger - Google Patents

Description

sondere geringer Eigensteittgkeit Die Rückholfeder ist vorzugsweise eis einseitig gelagerte Blattfeder ausgebildet, deren verlängertes freies Ende eine IRngsverlaufende winkelförmige Abbiegung mit einer öffnung aufweist, durch die der lange Arm des drahtförmigen Win- kelhebel» hindurchgefühlt ist. Das Einspannende der Rückholfeder wird seinerseits von einem an der Rückseite der Skalenscheibe befestigten Gewindebolzen gehalten, and zwar in der Regel derart, daß es zwischen einer den Gewindebolzen umgebenden Schraubenfeder » und einer von außerhalb des Gerätes betätigbaren Mutter fest, aber verdreh- sowie höhenverstellbar von dem Gewindebolzen gehalten ist

Um das zusammengebaute Gerät vor der Benutzung und gegebenenfalls auch nach seinem Einbau am An- »5 zeigeort 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 Gewindebolzen als μ Drehachse in beiden Richtungen etwas verschwenkt werden kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, im Bereich der auf dem Gewindebolzen sitzenden Mutter im Gehäuseboden eine öffnung vorzusehen, durch die die Mutter nach außen ragt, so daß durch deren Höher- oder Tieferschrauben die Höhenlage der Rückholfeder etwas verändert werden kann. Die Halterung der Mutter in der öffnung des Gehäusebodens kann dabei zugleich als Verdrehungssicherung für die Skalenscheibe dienen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein Flüssigkeitsstandanzeiger geschaffen, der der Zielsetzung kleinsten Meßbereiches bei einfachster Bauar. und trotzdem unbedingt zuverlässiger Meßwertanzeige in besonderem Maß entspricht. Darüber hinaus ist das Gerät auch bevorzugt zur Serienfertigung geeignet, da sich — außer der auf dem inneren Gehäuseboden montierten Kissenmembran — alle beweglichen Teile an der Rückseite der Skalenscheibe befinden und lediglich durch lose Einlegmontage dieser Scheibe über den drahtförmigen Winkelhebel kraftschlüssig mit der das Druckmeßglied bildenden Membran verbunden sind.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einem ölstandsanzeiger für Kraftfahrzeuge, und zwar zeigt A b b. 1 einen Schnitt durch das Gerätegehäuse und

A b h. 2 eine Draufsicht auf das Gehäuse mit teilweise ausgebrochener Skalenscheibe.

Der ölstandsanzeiger besteht aus dem Gehäuse 1, auf dessen Innenboden 2 die Kissenmembran 3 mittels der Dichtscheibe 4 befestigt ist. Die Kissenmembran ist aus zwei aufeinanderliegenden sehr dünnen, etwa quadratischen Folien aus nicht dehnbarem Kunststoff mit besonders geringer Eigensteifigkeit zusammengesetzt, die an ihrem Umfang 3' zweckmäßig durch Schweißen dicht miteinander verbunden sind. Auf der freiliegenden Oberseite der 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 drahtförmiger Winkelhebel 7, der an der Rückseite der Skalenscheibe 8 in einer aus dieser ausgeformten abgewinkelten Lasche 9 leicht drehbar gelagert ist. Der lange Arm T des Winkelhebels, der unter der Wirkung einer Rückholfeder 10 steht, liegt mit seinem freien Ende lose gegen die Versteifungsplatte 5 der Kissenmpmhran 3 an. während das freie Ende des etwa rechtwinklig abgebogenen kurzen Hebelarmes 7" unmittelbar in den Gerltezeiger ti, 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" der Feder 10 eine längsverlaufende winkelförmige Abbiegung 14 mit einer Öffnung IS aufweist, durch die der lange Arm T des Winkelbebels 7 frei hmdurchgefühn ist Das Einspannende IC der Rückholfeder ist dabei zwischen einer den Gewindebolzen 13 umgebenden Schraubenfeder 16 und einer von außerhalb det; Gerätes betätigbaren Mutter 17 fest, aber verdreh- sowie höhenverstellbar von dem Gewindebolzen 13 gehalten.

Im Boden des Gehäuses 1 ist ein Schlitz 18 angebracht und zwar im Bereich des freien Endes 10" der Rückholfeder 10. Dieser Schlitz verläuft etwa rechtwinklig zur Rückholfeder, so daß diese von außen nach beiden Seiten um ihr Einspannende W etwas verdreht werden kann. Eine weitere Öffnung 19 befindet sich im Gehäuseboden im Bereich der Muner 17, um durch deren Höher- oder Tieferschrauben die Höhenlage der Rückholfeder 10 etwas verändern zu können. Bei entsprechend bemessener Länge des Gewindebolzens 13 bzw. der Mutter 17 derart daß diese noch in die Öffnung !·>) hineinragt wird zugleich eine Verdrehungssicherung für die Skalenscheibe erreicht

Zur Schaffung einer kompletten ölstandsmeßeinrichtung wird der in der Regel am Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges angebrachte Flüssifckeitsstandanzeiger nach der Erfindung durch einen an den Stutzen 6 angeschlossenen Schlauch — anstatt mit dem in der üblichen Weise in den ölraum des Motors eintauchenden Meßstab — in diesem Fall mit einem an der gleichen Stelle eingesteckten Meßrohr verbunden. Mit diesem Schlauch steht außerdem, zweckmäßig unmittelbar hinter dem Gerätegehäuse, über ein Abzweigstück eine Druckknopf-Pumpe bekannter Bauart und Wirkungsweise in Verbindung, die vorteilhaft neben dem Gerät so am Armaturenbrett befestigt ist daß lediglich der Druckknopf nach außen ragt Der Meßvorgang wird durch Niederdrücken des Pumpendruckknopfes eingeleitet, wobei in der Pumpe Luft angesaugt und eine Druckfeder gespannt wird. Beim anschließenden Loslassen des Knopfes drückt die Pumpe unter der Wirkung der Feder diese angesaugte Luft in den Verbindungsschlauch, in dem sie sich soweit komprimiert, bis sie den Öldruck am Meßrohrende überwindet und durch die Rohröffnung entweichen kann. Der Gerätezeiger 11 bleibt auf der sich dabei ergebenden Anzeigestellung stehen, und der Meßwert ist an der Skala 20 ablesbar.

Die Wirkungsweise des Gerätes nach der Erfindung ist bei dieser ölstandsanzeige folgende:

Die beim Loslassen des Pumpendruckknopfes komprimierte Luft gelangt durch den Anschlußstutzen 6 auch in die Xissenmembran 3, bläht diese auf und drückt dabei die Versteifungsplatte 5 gegen das an ihr anliegende freie Ende des langen Armes T des drahtförmigen Winkelhebels 7, der sich in seine-«· Lagerung in der Lasche 9 entsprechend verdreht so daß sein entgegengesetzte·. Ende (am kurzen Hebelarm 7"), das in den Zeiger U eingreift, diesen — stark übersetzt über die Skala 20 hinwegbewegt bis er in der vorbeschriebenen Weise auf seiner Anzeigestellung stehen bleibt.

Die Justierung des Gerätes kann sowohl durch Veränderung der wirksamen Länge des langen Armes T des Winkelhebels 7 als auch durch Veränderung der Hebelkraft bewirkt werden. Zur Veränderung der wirksamen Hebellänge wird — durch den Schlitz 18 hin- S durch — das freie Ende 10" der Rückholfeder 10 nach der einen oder anderen Seite bewegt, wodurch die Führungsstelle des Winkelhebels 7 in der Bohrung 15 der Rückholfeder entsprechend verschoben wird. Die Hebelkraft wird durch Höher- oder Tieferdrehen der Mut- ter 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 in der Bohrung 15 der Rückholfeder 10 ver- ändert werden kann. Es ist somit jederzeit eine ausreichende Anzeigejustierung von außen möglich, wobei durch Verdrehen der Mutter 17 der gewünschte Anfangsdruck und durch Verschieben der Rückholfeder 10 deren Federweg eingestellt werden. »°

Um beim Verdrehen der Mutter 17 ein unerwünschtes Verschwenken der meßbereichsbestimmenden Rückholfeder 10 aus ihrer eingestellten Lage zu verhindern, ist zwischen dem Einspannende 10' der Rückholfeder und der Schraubenfeder 16 einerseits sowie der *5 Mutter 17 andererseits je ein Betlageblech 21 bzw. 22 angeordnet. Diese beiden Bleche stützen sich mit entsprechend angepaßten Berührungsrändern gegen die Gehauseinnenwand ab, so daß sie stets unverrückbar ihre Lage beibehalten und somit jegliche Verdrehungsbeeinflussung der Rückholfeder 10 beim Höher- oder Tieferdrehen der Mutter 17 ausgeschlossen ist.

Da außer der auf dem Innenboden 2 des Gerätegehäuses befestigten Kissenmembran 3 alle beweglichen Teile des Geräts, nämlich der Winkelhebel 7 als Übertragungsglied sowie die Rückholfeder 10 nebst deren Haltebolzen 13 mit Schraubenfeder 16 und Justiermutter 17 an der Rückseite der Skalenscheibe 8 angebracht sind, und da der Winkelhebel 7 nur lose gegen gegen die Versteifungsplatte 5 der Kissenmembran 3 anliegt, kann das Gerät ohne Schwierigkeit durch einfache Einlegmontage zusammengesetzt bzw. es können die beweglichen Teile des Gerätes jederzeit durch Abnahme der Skalenscheibe von der im Gehäuse befestigter Membran gelrennt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausfüh rungsbeispiel beschränkt, vielmehr können Lage, Form gebung und Zuordnung der wirksamen Teile des Gera tes je nach den Erfordernissen des Einzelfalles auch ir sinngemäß ähnlicher Weise abgewandelt werden, so fern die in den Ansprüchen enthaltenen Maßnahmet verwirklicht sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentanspruches

1. FlflssigkeUwtendnnzeiger for besonders kleine Meßbereiche, der unter Zuhilfenahme von sehr ge· * ringen Gasdrücken wirkt, mit einer Membran als Druckmeßglied, deren Auslenkung auf den Geritezeiger übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungsglied ein drahtförmiger Winkelhebel (7) dient, dessen unter der "> Wirkung einer Rückholfeder (10) stehender langer Arm (7') mit seinem freien Ende lose gegen eine Kjssenmembran (3) anliegt, während das freie Ende des etwa rechtwinklig abgebogenen kurzen Hebelarmes (7") unmittelbar in den Ger&tezeiger (tt) *5 dicht neben dessen Drehpunkt (12) eingreift

2. Anzeigegerat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kissenmembran (3) aus zwei quadratischen, an ihrem Umfang (3') dicht miteinander verbundenen, sehr dünnen Folien aus nicht ao dehnbarem Kunststoff mit besonders geringer Eigensteifigkei! Oesteht

3. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel (7) an der Rückseite der Skalenscheibe (8), in einer aus dieser aus- »5 geformten abgewinkelten Lasche (9), leicht drehbar gelagert ist.

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

5. Anzeigegerät nach Ampru h 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspannende (10') der Rückholfeder (10) von einem an der Rückseite der Skalenscheibe (8) befestigten Gewindebolzen (13) gehalten ist.

6. Anzeigegerät nach Anspruch 3, dadurch ge- 4» kennzeichnet, daß das Einspannende (10') der Rückholfeder (10) zwischen einer den Gewindebolzen (13) umgebenden Schraubenfeder (16) und einer von außerhalb des Gerätes betätigbaren Mutter (17) fest, aber verdreh- sowie höhenverstellbar von dem +5 Bolzen gehalten ist.

7. Anzeigegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einspannende (10') der Rückholfeder (10) und der Schraubenfeder (16) einerseits sowie der Mutter (17) andererseits je ein 5« Beilageblech (21,22) angeordnet ist.

8. Anzeigegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Beilagebleche (21.22) mit entsprechend angepaßten Berührungsrändern gegen ein Widerlager, zweckmäßig gegen die Gehäu- SS seinnenwand, abstützen.

9. Anzeigegerät nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der winkelförmigen Abbiegung (14) des freien Endes (10') der Rückholfeder (10) im Gehäuseboden ein etwa rechtwinklig zur Abbiegung verlaufender Schlitz (18) vorgesehen ist.

10. Anzeigegerät nach Anspruch 4 bis 8_t dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der auf dem Gewindebolzen (13) sitzenden Mutter (17) im Gehäu- «3 seboden eine öffnung (19) vorgesehen ist, durch die die Mutter — zugleich als Verdrehungssicherung für die Skalenscheibe (8) — nach außen ragt.

' Gegenstand der Erfindung ist ein Flöwlgkeitestand-Anzeiger, der besonders fPr kleine Meßbereiche 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 Tiefendruck Flüssigkeitshöhen von 50 bis 5000 mm zur Anzeige bringen, vor allem bei Lagertanks von Ölheizungsanlagen oder in industriellen Betriebseinrichtungen. Diese Meßgeräte weise teilweise eine ICissenmembran auf (sie sind unter der Bezeichnung »Kapselfeder« im Handel), gegen die das lose aufliegende übertragungsglied für die Zeigeranzeige mittels einer Rückholfeder gedrückt wird Dabei ist das Übertragungsglied zwischen der Membran und dem Zeiger als drahtförmiger Winkelhebel ausgebildet, dessen rechtwinklig abgebogener Hebelarm dicht neben der Drehachse des Geratezeigers in diesen eingreift Geräte dieser Bauart sind jedoch verhäiUiiimäßig aufwendig und nicht zur Kennbarmachung geringer Ho henunterschiede, also nicht für sehr kleine Meßbereiche geeignet, wie sie beispielsweise im ölraum der Kraft fahrzeugmotore mit nur etwa 10 bis 40 mm ölhöhenunterschied die Regel sind. Für diesen Zweck kommen nur einfache kleine Meßinstrumente in Frage, die zudem tunlichst in Serienfertigung billig herstellbar sein müssen.

Derartige kleine Zeigerinstrumente sind zwar ebenfalls schon zur Anzeige verhältnismäßig geringer Drukke von gasförmigen Medien bekannt. Sie arbeiten zum Teil in ähnlicher Weise mit einem blasenförmigen Hohlkörper aus weichem, leicht dehnbaren Werkstoff als Druckmeßglied, dessen Auslenkung bei Druckbcaufschlagung ü^er schwenkbares Winkelstück auf eint; einseitig eingespannte Blattfeder wirkt, deren freies Ende gelenkig mit dem Gerätezeiger verbunden ist, der seinerseits am freien Ende einer zweiten, einseitig ge spannten Blattfeder drehbar gelap».rt 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 Flüssigkeitsstandanzeiger nach der Erfindung werden die geschilderten Mängel und Nachteile der bekannten Höhen- oder Druckmeßgeräte da durch in überraschend einfacher und zuverlässiger Weise vermieden, daß als Übertragungsglied ein draht förmiger Winkelhebel dient, dessen unter der Wirkung einer Rückholfeder stehender langer Arm mit seinem freien Ende lose gegen eine Kissenmembran anliegt, während das freie Ende des etwa rechtwinklig abgebogenen kurzen Hebelarmes unmittelbar in den Gerätezeiger dicht neben dessen Drehpunkt eingreift.

Die Gestaltung des Übertragungshebels derart, daß sein an der Membran anliegender Arm als der längere ausgebildet ist, während der kurze Hebelarm in den Zeiger eingreift, bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß die Anzeigeempfindlichkeit des Meßgerätes erhöht wird, was insbesondere für die hier in Rede stehenden Geräte zur Messung sehr kleiner Drücke von Wichtigkeit ist.

In ihrer einfachsten und günstigsten Form besteht dabei die Kissenmembran aus zwei quadratischen, an ihrem Umfang dicht miteinander verbundenen, sehr dünnen Folien aus nicht dehnbarem Kunststoff mit be-