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Zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes in einem Behälter, z. B. des Ölstandes im Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, sind Anzeigegeräte bekannt, die durch eine Schlauchleitung mit einem in die Flüssigkeit ragenden Tauch- oder Messrohr verbunden sind, wobei das Anzeigegerät ein manuell betätigbares Verdrängungsglied aufweist, das beim Betätigen eine Luftmenge aus dem Messrohr heraustreibt, die als Blasen durch die Flüssigkeit emporsteigt. Anschliessend wird eine Verbindung zwischen der Schlauchleitung und dem Anzeigerohr des Anzeigegerätes geöffnet, wodurch der äussere Flüssigkeitsdruck im Behälter imstande wird, die Luftsäule im Schlauch nach oben zu verdrängen, und diese Luftsäule treibt ihrerseits eine Anzeigeflüssigkeit in das Anzeigerohr umso höher, je höher der anzuzeigende Flüssigkeitsstand ist.
Ein Flüssigkeitsstandanzeiger dieser Art ist z. B. durch die US-PS Nr. 4, 072, 053 bekannt und ist in erster Linie zum Anzeigen des Ölstandes im Kurbelgehäuse eine Verbrennungsmotors bestimmt.
Es kommt jedoch oft vor, dass ein Kraftwagen mit mehreren Ölwannen oder-behältern ausgestattet ist, deren Flüssigkeitsstand ermittelt werden muss. So haben viele Kraftwagen ein automatisches Getriebe, das mit Öl als Arbeitsmedium arbeitet, und manche haben ferner auch einen Behälter für Hydraulöl, das in einer Hydraulanlage des Kraftwagens, z. B. für eine hydropneumatische Federung, verwendet wird.
Selbstverständlich könnte man für diese Behälter einzelne Anzeigevorrichtungen der eingangs erwähnten Art verwenden, aber mehrere Geräte nehmen entsprechend grösseren Raum in Anspruch, und ihr Einbau wird beträchtlich teurer als der Einbau eines einzelnen Gerätes, insbesondere wenn, wie meist der Fall ist, die Anzeigevorrichtung nachträglich als Zusatz montiert wird. Die anscheinend einfache Lösung, ein Anzeigegerät durch ein Mehrwegventil mit den Schlauchleitungen von den einzelnen Flüssigkeitsbehältern wahlweise in Verbindung setzen zu können, scheidet aus, weil man, um die Montage auf das Instrumentbrett eines Kraftwagens zu ermöglichen, die Vorrichtung möglichst gedrängt bauen muss.
Die in der Vorrichtung arbeitenden Luftmengen werden dabei äusserst gering, wodurch die Genauigkeit des Anzeigens durch das Einschalten eines Mehrwegventils verloren gehen würde. Die verhältnismässig grossen Abmessungen solcher Ventile verhindern auch praktisch den Einbau in das Anzeigegerät, während eine separate Unterbringung des Ventils aus technischen, ökonomischen und ästhetischen Gründen unmöglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Wählereinrichtung zu erstellen, die in das Anzeigegerät eingebaut werden und nach Wunsch zwischen dem Anzeigegerät und einem jeden von wenigstens zwei verschiedenen Flüssigkeitsvolumen eine Verbindung öffnen kann unter Beibehalten voller Messgenauigkeit.
Bei einer Wählereinrichtung zum Anzeigen des Standes eines jeden von zwei oder mehreren Flüssigkeitsvolumen mit Hilfe eines gemeinsamen Anzeigegerätes, das über eine Luftpassage mit der Wählereinrichtung verbunden ist, die ihrerseits durch Leitungen in Verbindung mit den Flüssigkeitsvolumen steht, wobei der jeweilige Flüssigkeitsstand dadurch angezeigt wird, dass Luft in der Leitung zwischen dem Anzeigegerät und dem entsprechenden Flüssigkeitsvolumen durch Betätigen eines Verdrängungsgliedes die Flüssigkeit aus dem Tauchrohr am unteren Ende der Leitung hinaustreibt, wonach der von der Flüssigkeit ausserhalb des Rohres ausgeübte Druck in Verbindung mit einer Kammer im Anzeigegerät, die eine Anzeigeflüssigkeit enthält, in Verbindung gesetzt wird und diese Flüssigkeit in ein Anzeigerohr zu einem dem jeweiligen Flüssigkeitsstand entsprechenden Niveau hochdrückt,
wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zum Verbinden einer ausgewählten der Leitungen von den Flüssigkeitsvolumen mit der Luftpassage ein Schaltglied an der Wählereinrichtung vorgesehen ist, dessen Bewegung von und zu den Einschaltlagern derart geführt ist, dass das Schaltglied nahe der Einschaltlage eine axiale Bewegung relativ zur Luftpassage erhält und in der Einschaltlage eine von Rasten und Federbelastung bestimmte dichtende Verbindung mit der Luftpassage herstellt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass das Schaltglied der Wählereinrichtung schwenkbar gelagert ist und dass seine axialen Bewegungen zwischen den Einstellagen mittels Vorsprüngen gesteuert sind, die die Einstellagen bestimmende Rasten trennen. Vorteilhaft werden dabei mittels schmaler biegsamer Schläuche Durchgangsöffnungen im Schaltglied, die mit der Luftpassage zum Decken gebracht werden können, mit einem Schaltstück verbunden, das seinerseits durch die Leitungen mit den Flüssigkeitsvolumen verbunden ist.
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Das Schaltglied kann vorteilhafterweise aus einem am einen Ende schwenkbar gelagerten flachen Arm bestehen, dessen anderes Ende einen Stiel trägt, der in einen griff übergeht, wobei der Stiel zwecks Eingriff mit den V-förmigen Rasten entsprechend V-förmig ausgebildet ist und unter Federbelastung steht.
Ein Ausführungsbeispiel der Wählereinrichtung gemäss der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen Fig. la und Ib eine Ölstandsanzeigevorrichtung im Vertikalschnitt, die sich zum Ergänzen durch die Wählereinrichtung gemäss der Erfindung eignet, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Anzeigegerätes, der Wählereinrichtung, eines Schaltstückes, dreier Flüssigkeitsvolumen und der Schlauchverbindungen und die Fig. 3 und 4 in perspektivischer Darstellung die kombinierte Ölstandsanzeige-Wählervorrichtung schräg von vorne bzw. von hinten gesehen.
Es soll nun die in Fig. la, Ib dargestellte Ölstandsanzeigevorrichtung beschrieben werden.
Fig. la zeigt einen Teilschnitt vom Kurbelgehäuse eines Kraftwagenmotors. Die Gehäusewand
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einem niedrigsten Stand --5-- schwanken darf. Im Oberteil --6-- der Gehäusewand ist eine Bohrung --7-- vorgesehen, durch welche ein schmales Messrohr --8-- so weit herunterragt, dass sein offenes unteres Ende --9-- niedriger als der niedrigste zulässige Ölstand --5-- reicht.
Das Messrohr --8-- ist im unteren Teil --10-- zu einem solchen Durchmesser, z. B. 5 mm, erweitert, dass es durch die Bohrung --7-- hindurchgeführt werden kann. Der erweiterte Rohrabschnitt --10-hat eine Länge, die so abgepasst ist, dass der zulässige Höchststand --4-- des Öls nicht bis zur Öffnung --13-- reicht, die den Übergang zwischen dem erweiterten Rohrteil --10-- und dem schmalen Messrohr --8-- bildet. Das letztgenannte Rohr ist vorzugsweise in den erweiterten Rohrab- schnitt --10-- etwas hineingeschoben.
Das Messrohr --8-- ist in seiner Lage gegenüber den Öl- ständen --4 und 5-- mit Hilfe einer einstellbaren Stopfbüchse --15-- gesichert. Mittels dieser Büchse kann das Messrohr verschiedenen Motoren unterschiedlicher Grösse und Herstellung angepasst werden. Am Messrohr --8-- ist ein Griff --16-- für sein Montieren im Kurbelgehäuse bzw. seine Wegnahme vorgesehen.
Das Messrohr --8-- steht mittels eines feinen Schlauchs --17 -- mit einem Anzeigegerät in Verbindung (Fig. lb), das am Instrumentbrett des Kraftwagens od. dgl. montiert wird. Der Schlauch - soll einen feinstmöglichen Querschnitt haben (etwa 1 bis 2 mm inneren Durchmesser).
Das Gehäuse --18-- des Anzeigegerätes ist mit einem Boden --19-- und mit einer Wand --20-- einer Kammer --21-- ausgebildet, deren Deckel aus einer Membran --22-- besteht. Die Kammer --21-- steht mittels eines Stutzens --23-- mit dem Schlauch --17-- in Verbindung, und letzterer ist mit seinem andern Ende ans Messrohr --8-- angeschlossen. Die vorzugsweise kegelmantelförmige Kammerwand --20-- begrenzt zusammen mit der Membran --22--, wenn diese nicht eingedrückt ist, eine sehr enge (etwa 1/10 mm) Ringspalte --24--, die eine Verbindung zwischen der Kammer --21-- und einer umgebenden Ringnut --25-- darstellt.
Ein Kanal --26-- verbindet die Ringnut --25-- mit einem Kanal --27--, der unten in einer Ventilkammer --28-- und oben durch einen Stutzen --29-- in einer Flüssigkeitskammer --30-- mündet. Die Ventilkammer --28-enthält ein Ventil --31--, das unter Einwirkung einer Feder --32-- die Ventilkammer von der Luftkammer --21-- absperrt. Die Membran --22-- weist in der Mitte ein Durchgangsloch --33-auf, das die Luftkammer --21-- mit der Aussenluft in Verbindung setzt.
Der zentrale Teil --35-der Membran --22-- ist mittels eines starren Bleches od. dgl. --34-- versteift, um Deformationen dieses Teils zu verhindern, während der Aussen teil --36-- der Membran, aus Gummi von kleiner
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--23-- undKammer --21-- hinaus, wenn ein Überdruck in der Kammer herrscht, während es bei Unterdruck sofort öffnet und Luft hereinlässt. Das Ventil --31-- ist mit einem Vorsprung --39-- ausgestattet, der einige Zehntel Millimeter vom Kammerboden --19-- herausragt. Dadurch wird das Ventil --31--
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zum Öffnen betätigt, wenn die Membran --22-- zum Aufliegen auf den Kammerboden --19-- gedrückt wird.
Die Flüssigkeitskammer --30-- des Gehäuses steht durch ein unten befindliches Loch --40-mit dem Anzeigerohr --41-- in Verbindung, wobei dieses Rohr nach aussen von einem Sichtglas - begrenzt ist. Das Anzeigerohr --41-- mündet oben in einer Sicherheitskammer --43--, die mit der Aussenluft mittels eines Loches --44-- in Verbindung steht.
Die Anzeigeflüssigkeit --45-- in der Kammer --30-- hat ein so bemessenes Volumen, dass sie bei Drucksteigerung in der Kammer --30-- die ganze Länge des Anzeigenrohres --41-- erfüllen kann, ohne dass die Luft in der Kammer-30-das Verbindungsloch-40-erreicht.
Die beiden Kanäle --27 und 44-- münden in ihren Kammern --30 bzw. 43--durch in die Hohlräume hineinragende Stutzen --29 bzw. 46--. Die Länge der Stutzen ist derart abgestimmt, dass die Mündungen zentral in der zugeordneten Kammer gelegen sind, wodurch die Entstehung der Leckage von Flüssigkeit während Versand und Hantierung, wenn die Lage des Gehäuses völlig unbestimmt ist, unterbunden wird.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung soll unten beschrieben werden.
Fig. la und Ib zeigen den nicht betätigten Zustand der im Kraftwagen montierten Anzeigevorrichtung.
Das vol-50-- in Kurbelgehäuse (Fig. la) hat einen normalen Betriebsstand --51--, der etwas nach oben und unten schwankt. Die Bewegungen des Kraftwagens und des Motors machen den Ölspiegel ziemlich erregt. Der Ölstand --52--, den das Öl im Messrohr --10-- einnimmt, wird hiebei pulsierend und drückt die im Messrohr befindliche Luft hinaus bzw, saugt die Luft ein. Überdruck kommt jedoch nie zustande, da das Messrohr mit Schlauch durch den Stutzen --23--, die Kammer --21-- und das Zentralloch --33-- der Membran in unmittelbarer Verbindung mit
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lbkammer --30-- des Anzeigegerätes auf ähnliche Weise mit der Aussenluft durch die Kanäle --27 und 26-- und die Ringspalte --24--, die Kammer --21-- und das Loch --33-- in Verbindung steht.
Wenn der Motor im Gang ist, ist das ganze Anzeigesystem unwirksam, und eine Flüssigkeitssäule im Rohr --41-- gibt es nicht.
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Motor stillgesetzt. Der Fahrer drückt mit einem Finger gegen die Membran --22--. Dadurch wird zuerst das Loch --33-- abgedeckt, was die Verbindung zwischen der Aussenluft und dem Rohrsystem --17, 8, 10-- sowie dem Kanalsystem, das mit der Flüssigkeitskammer --30-- des Anzeigegerätes in Verbindung steht, absperrt. Wenn die Membran anschliessend gemäss dem Pfeil 61 eingedrückt wird, wird die Ringspalte --24-- unmittelbar blockiert. Dadurch wird das Anzeigegerät sowohl von der Luftkammer --21-- wie dem Rohrsystem zur Ölwanne ausgeschaltet. Die Membran wird danach von dem Finger weiter gegen den Boden --19-- der Luftkammer --21-- hineingedrückt.
Dabei wird die in der Kammer --21-- befindliche Luft verdrängt und strömt durch den Stutzen --23-- in den Schlauch --17-- hinein und weiter in das Messrohr --8-- hinab. Dadurch wird das Öl, das im Rohre --8, 10-- eventuell steht, verdrängt. Der Ölspiegel --52-- wird bis nach der unteren Kante --9-- des Rohrs --10-- hinabgepresst, von wo die Luft als Blasen durch das Öl im Kurbelgehäuse aufsteigt. Wegen der kleinen Abmessungen des Rohrsystems reicht das Luftvolumen --21-- trotz seiner verhältnismässig kleinen Grösse für ein wirksames Spülen des gan-
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wird dadurch gegen Druckstösse geschont, was eine fehlerhafte Anzeige verhindert.
Dadurch, dass die Membrane --22-- nur am Umfangsteil elastisch nachgibt, wird lediglich dieser äussere Teil verformt, während der zentrale Abschritt flach gegen den Kammerboden --19-hineingedrückt wird. Eine Einwirkung von etwa unterschiedlicher Fingergrösse usw. wird dadurch ausgeschaltet. Das Ventil --31-- wird an seinem Vorsprung --39-- von der Membrane betätigt unmittelbar ehe die letztere gegen den Kammerboden --19-- zum Aufliegen gelangt. Das Ventil - öffnet dadurch, und eine Verbindung kommt zwischen der Kammer --30--, Kanal --27--, Ventilöffnung, Verbindungsnut --37-- und dem System --23, 17,8, 10-- zustande. Öl ausserhalb
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des Rohrs --10-- wird hiebei durch das Rohr aufwärts gepresst.
Die in diesem System befindliche Luft wird etwas verdichtet und überträgt dabei den Öldruck im Kurbelgehäuse zu der Flüssigkeitskammer --30--. Die Anzeigeflüssigkeit --45-- sinkt ab, und gleichzeitig steigt die Flüssigkeit im Anzeigerohr --41--. Die Höhe der Flüssigkeitssäule ist direkt proportional zum Ölstand im Kurbelgehäuse. Mit geeigneter Gradierung gibt es dafür Möglichkeit, direkt und schnell ohne besondere Massnahmen den Ölstand im Kurbelgehäuse abzulesen.
Nach der Ablesung wird die Membran freigelassen und kehrt unmittelbar in ihre flache Grundform zurück. Dabei schliesst zuerst das Ventil --31--. Das Anzeigegerät ist nunmehr wieder abgesperrt, aber der Flüssigkeitsstand kann noch abgelesen werden. Atmosphärische Luft strömt bei der Rückbewegung der Membran durch die Öffnung --33-- hindurch, was Unterdruck im Rohrsystem --10, 8,17, 23-- verhindert. Es ist nicht erwünscht, dass Öl in das System eingesogen wird, und daher ist das zusätzliche Ventil --38-- im Kammerboden --19-- eingebaut. Dieses Ventil verhindert, dass Überdruck von der Kammer --21-- während der Drucksteigerung entweicht, aber lässt, falls erforderlich, Luft während der Rückkehr der Membran --22-- zur Ausgangslage einströmen.
Kurz vor Erreichung dieser Lage wird die Spalte --24-- geöffnet. Dabei wird das Anzeigegerät auf Null gebracht, und die ganze Vorrichtung geht zum neutralen Zustand zurück, wie in Fig. la und 1b dargestellt. Dann ist das Messgerät wie früher sowohl für Temperatur- als auch Druckschwankungen unempfindlich.
In Fig. 2 ist das in Fig, lb dargestellte Anzeigegerät äusserst vereinfacht gezeigt und mit - bezeichnet. Das Anzeigegerät --A-- besitzt eine Pumpenmembran --22-- und ein Anzeigerohr --41-- mit einer Gradierung --103-- und ist mit einer eingebauten Wählereinrichtung --B--
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getriebskasten und im Hydraulölbehälter eines Kraftwagens mit Verbrennungsmotor, Automatgetriebe und Hydraulfederung enthalten sind.
Die Wählereinrichtung --B-- weist ein Schaltglied in der Form eines Wählerarmes --104-- auf, der am einen Ende um einen Zapfen --105-- an der Hinterseite des Anzeigegerätes --A-- schwenkbar gelagert ist (Fig. 4). Ein Druckglied --107--, mittels Federn --106-- belastet, drückt den Wählerarm-104-gegen den Stutzen --23--. (Der in Fig. 1 dargestellte Schlauch --17-- ist hier also nicht unmittelbar am Stutzen --23-- angeschlossen.) Der Stutzen --23-- kann hiebei eine gegen die Aussenluft dichtende Verbindung wahlweise mit je einem von drei am Wählerarm vorgesehenen Schlauchanschlüssen --109, 110, 111-- erhalten, in Abhängigkeit von der eingestellten Lage des Wählerarmes.
Die Schlauchanschlüsse 109,110, 111 sind mittels biegsamer kurzer Schläuche --112, 113, 114-- mit einem am Anzeigegerät vorgesehenen Schaltstück --C-- verbunden, von welchem stärkere Schläuche-17, 17'bzw. 17"-, in den Zeichnungen mittels gestrichelter Linien angedeutet, nach Messrohren --118, 119, 120-führen, die in die Flüssigkeitsvolumen --X, Y bzw. Z-- eingetaucht sind und in diesen Volumen eine bestimmte Lage einnehmen, derart, dass ihre unteren Enden tiefer als der niedrigste im Betrieb jeweils gestattete Flüssigkeitsstand hinabreichen.
Zum genauen Einstellen des Wählerarms --104-- in je eine der bestimmten Lagen dienen drei in der Seitenwand --122-- des Gerätegehäuses geformte Rasten --121--, welche den entsprechend ausgebildeten, den Arm verlängernden Stiel --123-- aufnehmen können, wobei das federbelastete Druckglied --107-- eine dichtende Kupplung zwischen dem Stutzen --23-- und dem entsprechenden Anschluss --109, 110 bzw. 111-- sichert, gemäss Fig. 2 dem Anschluss --110--, der mittels des Schlauches --113--, des Schaltstückes --C--, des Schlauches --17'-- und des Messrohrs --119-- mit dem Flüssigkeitsvolumen --Y-- in Verbindung steht.
Der Wählerarm --104-- wird mit der Hilfe eines Griffes --124-- am Ende des Stiels --123-- betätigt. Beim Umschalten des Wählerarmes wird der Griff gemäss dem Pfeile 125 einwärts gedrückt (Fig. 2 und 3), wodurch der Stiel --123-- von der Rast --121-- frei wird, wonach der Arm von der in den Zeichnungen angenommenen Mittellage "Y" entweder aufwärts in die Lage"Z"oder abwärts in die Lage "X" gemäss den Pfeilen 126 bzw. 127 geschwenkt werden kann. Falls die Umstellung nach"X"erfolgt, wird der Anschluss --109-- mit dem Stutzen --23-- gekuppelt, während Umstellung nach"Z"Verbindung zwischen dem Anschluss --111-- und dem Stutzen --23-- erstellt.
Hiedurch wird das Anzeigegerät
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- in Verbindung mit dem Flüssigkeitsvolumen-X bzw. Z-- über die oben beschriebenen Schlauchsysteme gesetzt.
Von den zahnartigen Vorsprüngen zwischen den Rasten --121-- wird der Wählerarm-104- beim Umschalten von der Mündung des Stutzens --23-- etwas nach aussen weggeschoben, und die Dichtungsglieder am Stutzen, die von jeder geeigneten bekannten Art sein können, werden daher gegen Reibung und Verschleiss geschont, wodurch eine tadellose Dichtung während langer Zeit aufrechterhalten wird.
Fig. 3 und 4 stellen eine baulich geeignete Ausführungsform des Anzeigegerätes mit erfindungsgemässer Wählereinrichtung für drei Flüssigkeitsvolumen --X, Y und Z--dar. Die Anzahl der Wahlmöglichkeiten kann zwei, drei oder mehreren Flüssigkeitsvolumen angepasst werden. Die Rückwand des Anzeigegerätes ist mit einem seitlich herausragenden Teil --128-- versehen, der mit den Bezeichnungen"X","Y","Z"versehen ist. Entsprechend den drei Flüssigkeitsvolumen --X, Y bzw.
Z--. (Fig. 4) stellt die Anordnung des Wählerarms --104-- und der drei schmalen Schläuche - -112, 113, 114-- zwischen dem Arm --104-- und dem Schaltstück-C--dar, von welchem die Schläuche-17, 17'bzw. 17"-nach den Flüssigkeitsvolumen --X, Y bzw. Z-- führen.
Das Schaltglied kann an der Stelle von einem schwenkbar gelagerten Arm aus einem Schieber bestehen, der während der Einstellbewegungen mittels mechanischer Mittel ausser Eingriff mit dem Stutzen gebracht wird.
Die Wählereinrichtung gemäss der Erfindung kann mit andern Anzeigevorrichtungen als mit den der als Beispiel dargestellten und beschriebenen Vorrichtung zusammenwirken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wählereinrichtung zum Anzeigen des Standes eines jeden von zwei oder mehreren Flüssigkeitsvolumen mit Hilfe eines gemeinsamen Anzeigegerätes, das über eine Luftpassage mit der Wählereinrichtung verbunden ist, die ihrerseits durch Leitungen in Verbindung mit den Flüssigkeitsvolumen steht, wobei der jeweilige Flüssigkeitsstand dadurch angezeigt wird, dass Luft in der Leitung zwischen dem Anzeigegerät und dem entsprechenden Flüssigkeitsvolumen durch Betätigen eines Verdrängungsgliedes die Flüssigkeit aus dem Tauchrohr am unteren Ende der Leitung hinaustreibt, wonach der von der Flüssigkeit ausserhalb des Rohrs ausgeübte Druck in Verbindung mit einer Kammer im Anzeigegerät, die eine Anzeigeflüssigkeit enthält,
in Verbindung gesetzt wird und diese Flüssigkeit in ein Anzeigerohr zu einem dem jeweiligen Flüssigkeitsstand entsprechenden Niveau hochdrückt, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden einer ausgewählten der Leitungen (17) von den Flüssigkeitsvolumen (x, y, z) mit der Luftpassage (23) ein Schaltglied (104) an der Wählereinrichtung (b) vorgesehen ist, dessen Bewegung von und zu den Einschaltlagen derart geführt ist, dass das Schaltglied nahe der Einschaltlage eine axiale Bewegung relativ zur Luftpassage (23) erhält und in der Einschaltlage eine von Rasten (121) und Federbelastung bestimmte dichtende Verbindung mit der Luftpassage (23) herstellt.