DE19624856B4

DE19624856B4 - Vorrichtung zur Messung des Befüllvolumens eines befüllbaren Gegenstandes

Info

Publication number: DE19624856B4
Application number: DE19624856A
Authority: DE
Inventors: Adolf Günther; Heinrich Krahn; Werner Weindl
Original assignee: Individual
Current assignee: Krahn Heinrich 34225 Baunatal De Weindl Werner
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2016-06-22
Also published as: DE19624856A1

Abstract

Vorrichtung in Form eines Handkoffers zur Messung des Befüllvolumens eines befüllbaren Gegenstandes (17), umfassend eine über Steuer und/oder Signalleitungen in Verbindung mit einer Druckmittelquelle (3), mit Ventilen (4–8) und einem Drucksensor (10) stehende Steuer- und Auswerteeinrichtung (2) zur Steuerung der Vorrichtung und zur Bestimmung des Befüllvolumens,
und wenigstens eine Druckleitung (11), die die Druckmittelquelle (3) über ein erstes Absperrventil (4) und wenigstens einen Druckmittelbehälter (12, 13, 14) mit einem zweiten Absperrventil (5) verbindet,
wobei der Drucksensor (10) in der Druckleitung (11) zwischen dem ersten Absperrventil (4) und dem zweiten Absperrventil (5) angeordnet ist, und wobei die Vorrichtung über eine weitere Druckleitung (15) mit einer Gehäuseöffnung des bezüglich seines Befüllvolumens zu vermessenden Gegenstandes (17) druckdicht verbindbar ist, welche weitere Druckleitung (15) an das zweite Absperrventil (5) der Vorrichtung und mittels eines Verbindungselementes (16) an der Gehäuseöffnung angeschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Befüllvolumens eines befüllbaren Gegenstandes gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Es ist allgemein bekannt, dass das Befüllen von Gegenständen, deren Befüllvolumen nicht bekannt ist, in der Praxis auf einige Schwierigkeiten stößt. So kann sich beispielsweise beim Kontrollieren des Schmierölstandes von Maschinen der Umstand ergeben, dass die Anzeigevorrichtung für den Schmierölstand, in der Regel ein Schmierölpeilstab, anzeigt, dass eine größere Menge Schmieröl während der vergangenen Betriebszeit verbraucht wurde. Zum Nachfüllen des Schmieröls ist es nun nötig, diese kleineren Mengen portionsweise in den Schmierölbehälter einzufüllen und zwischendurch immer wieder den aktuellen Schmierölstand zu kontrollieren. Dieser Vorgang ist vergleichsweise unkomfortabel und kann durchaus dazu führen, dass der Schmierölbehälter überfüllt wird oder gar überläuft. Dies führt letztlich im Betrieb der Maschine und auch während des Befüllvorgangs zu technischen und umweltrelevanten Nachteilen.

Zwar lässt sich die Problematik der Überfüllung beispielsweise beim Betanken von Kraftstoffanlagen durch Rückschlagventile in den Zapfpistolen der Befüllvorrichtungen weitgehend ausschließen, bei der Befüllung von Schmierölbehältern von Maschinen darf in der Regel der Flüssigkeitsstand des Schmieröls allerdings nicht so weit hinauf reichen, dass ein möglicherweise vorhandenes Rückschlagventil in der Befüllvorrichtung geschlossen werden kann. Eine andere Möglichkeit nach dem Stand der Technik bieten sogenannte hydrastatische Füllstandsmesser, wie sie beispielsweise aus den Druckschriften DE 39 14 637 A1 ; DE 43 39 933 A1 , DE 43 31 607 C1 oder DE-PS 897 331 bekannt sind. Derartige Füllstandsmesser sind zwar ausreichend genau, üblicherweise befindet sich die Füllstandsanzeigevorrichtung allerdings nicht in dem Bereich, in dem der Befüllvorgang stattfinden soll. Außerdem verursachen derartige Füllstandsmesser und deren Anzeigevorrichtungen zusätzlichen Geräteaufwand, der sich bezüglich der Herstellkosten nachteilig auswirkt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung in kompakter Form zur Messung des Befüllvolumens von befüllbaren Gegenständen vorzustellen, mit der exakt das Restbefüllvolumen dieses Gegenstandes auf einfache und kostengünstige Weise feststellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruches 1, während vorteilhafte Weiterbildung oder Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Demnach besteht die Vorrichtung zur Messung des Befüllvolumens eines befüllbaren Gegenstandes im wesentlichen aus einer Druckmittelquelle, Druckmittelbehälten, Absperrventilen, einem Drucksensor und einer Steuer- und Auswerteeinrichtung und ist als Handkoffer ausgebildet. Zur Bestimmung des Befüllvolumens eines Gegenstandes nutzt die Erfindung die Erkenntnis, dass das in einem Druckmittelbehälter mit bekanntem Volumen druckgespeicherte Druckmedium dann seinen Druck absenkt, wenn dieses mit dem zu vermessenden und unter niedrigerem Druck stehende Befüllvolumen des Gegenstandes verbunden wird. Die Druckabsenkung ist demnach ein Maß für das Befüllvolumen des zu befüllenden Gegenstandes, welches sich durch eine einfache Berechnung in der Steuer- und Auswerteeinrichtung ermitteln läßt. Bei dem anschließenden Befüllvorgang des zu befüllenden Gegenstandes kann dieser entweder vollständig mit dem errechneten Volumen beispielsweise eines Schmiermittels befüllt werden, oder es kann das Restschmiermittelvolumen nachgefüllt werden, das zum Erreichen eines maximalen Schmiermittelstandes in dem Gegenstand notwendig ist. Im letzteren Fall ist dazu in der Steuer- und Auswerteeinrichtung das Gesamtbefüllvolumen des zu befüllenden Gegenstandes sowie das maximal zu befüllende Volumen abgespeichert oder eingegeben worden. Mit Hilfe dieser Angaben kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung durch einfache Subtraktionsrechnung das noch nachzufüllende Befüllvolumen errechnen und auf einer Anzeigeeinrichtung darstellen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist in der Beschreibung eine Zeichnung mit einem Aüsführungsbeispiel der Erfindung beigelegt. In dieser Darstellung ist mit 1 ein Gehäuse dargestellt. In diesem Gehäuse befindet sich eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 2, die vorzugsweise als Mikrocomputer ausgebildet ist. Diese Steuer- und Auswerteeinrichtung 2 ist mit einer Stromquelle 18 verbunden, die entweder, eine Batterie sein kann, oder mit einem externen elektrischen Stromversorgungsnetz in Verbindung gebracht werden kann.
Die in diesem Ausführungsbeispiel als Batterie dargestellte Stromquelle 18 ist außerdem noch mit einer Druckmittelquelle 3 verbunden, die beispielsweise ein Kolbenkompressor ist. Die von dieser Druckmittelquelle 3 erzeugte Druckluft wird über eine Druckleitung 11 über ein Feindruckminderventil 9 zu einem ersten elektrischen Absperrventil 4 geleitet, und anschließend wenigstens einem der Druckmittelbehälter 12, 13, 14 zugeführt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Druckmittelbehälter 12, 13, 14 über Absperrventile 6, 7, 8 mit der Druckleitung 11 verbunden. In der Druckleitung 11 ist außerdem ein Drucksensor 10 angeordnet, der über eine Sensorenleitung mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 2 in Verbindung steht. Stromab des Drucksensors 10 ist ein weiteres Absperrventil 5 vorgesehen, das die Druckleitung 11 mit einer Druckleitung 15 verbindet. An dieser Druckleitung 15 befindet sich außerdem ein Verbindungselement 16 , das druckdicht mit einer Gehäuseöffnung eines bezüglich seines Befüllvolumens zu vermessenden Gegenstandes 17 verbindbar ist.
Die Absperrventile 4 bis 8 sind vorzugsweise als elektrische Schaltventile ausgebildet und über Steuerleitungen mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 2 verbunden. Diese Absperrventile können aber auch als handbetätigbare Ventile ausgebildet sein.
Die Druckmittelbehälter 12, 13, 14 sind hier als Einzelbehälter dargestellt, wenn gleich auch ein einziger größerer Behälter verwendbar ist. In jedem Fall ist allerdings der Steuer- und Auswerteeinrichtung 2 deren Befüllvolumen bekannt.
Die Bestimmung des Befüllvolumens des Gegenstandes 17 lässt sich durch die Beschreibung eines konkreten Messvorganges erläutern. Dabei wird von einem Aufbau der Vorrichtung gemäß der beigelegten Zeichnung ausgegangen, und es wird angenommen, dass der zu vermessende Gegenstand 17 ein Kraftfahrzeuggetriebe darstellt. Dabei wird mit Hilfe der Steuer- und Auswerteeinheit 2 zunächst der Kompressor zur Erzeugung eines vorgewählten Druckmitteldruckes in den Druckmittelbehältern 12, 13, 14 gestartet. Dazu ist das Feindruckminderventil 9 sowie die Absperrventile 4, 6, 7, 8 geöffnet, während das Absperrventil 5 geschlossen ist. Sobald die Steuer- und Auswerteeinrichtung 2 mittels des Drucksensors 10 feststellt, dass der vorgewählte Druck in der Druckleitung 11 und in den Drukmittelbehältern 12, 13, 14 aufgebaut ist, werden die Absperrventile 4, 9 geschlossen und der Kompressor (3) abgeschaltet. Zum Einstellen eines von dem vorgegebenen Druck abweichenden Druckes kann anschließend das Absperrventil 4 nochmals geöffnet und mittels des Feindruckminderventils 9 ein möglicherweise vorhandener Überdruck auf den gewünschten Druck genau eingestellt werden.
Nach dem anschließenden Absperren des Absperrventils 4 und einer Beruhigungszeit beispielsweise von 2 Sekunden wird das Absperrventil 5 geöffnet und das Druckmittel über die Druckleitung 11, 15 und das Verbindungselement 16 in das Getriebe (17) eingelassen. In diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass der Druck in den Druckmittelbehältern 12, 13, 14 und der Druckleitung 1 1 zwischen den Ventilen 4, 5 1200 mbar beträgt. Außerdem soll das Befüllvolumen aller 3 Behälter zusammen 1.000 cm³ betragen.
Nach der Beruhigungszeit hat sich der Druck des Druckmittels in den Druckmittelbehältern 12, 13, 14 und in dem Getriebe (17) angeglichen, wobei der Druck im Getriebe (17) angestiegen und der in den Druckmittelbehältern 12, 13, 14 abgesunken ist. Anschließend wird durch den Drucksensor 10 der Steuer- und Auswerteeinrichtung 2 in diesem Ausführungsbeispiel eine Druckabsenkung auf 350 mbar angezeigt. Aus diesen der Steuer- und Auswerteeinrichtung 2 zur Verfügung stehenden Daten kann nach der Gleichung
das Befüllvolumen des Getriebes (17) bestimmt werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass das Volumen V1 der Druckmittelbehälter auch das in Druckleitungen 11, 15 mit umfasst. Eingesetzt in die vorhergehende Gleichung ergibt sich
für das noch befüllbare Volumen des Getriebes (17). Um die vorhandene Einfüllmenge im Getriebe (17) zu bestimmen, wird das Restbefüllvolumen in der Steuer- und Auswerteeinrichtung von dem dieser Einrichtung bekannten oder eingegebenen Leer- Befüllvolumen des Getriebes von 3.800 cm³ abgezogen. Auf diese Weise ergibt sich eine Füllmenge von 1.371,43 cm³ Schmiermittel, das schon im Getriebe (17) befindlich ist. Diese vorhandene Füllmenge kann ebenso wie die das Restbefüllvolumen von der Steuer- und Auswerteein-Richtung 2 ausgedruckt oder auf einem Display dargestellt werden.

Claims

Vorrichtung in Form eines Handkoffers zur Messung des Befüllvolumens eines befüllbaren Gegenstandes (17), umfassend eine über Steuer und/oder Signalleitungen in Verbindung mit einer Druckmittelquelle (3), mit Ventilen (4–8) und einem Drucksensor (10) stehende Steuer- und Auswerteeinrichtung (2) zur Steuerung der Vorrichtung und zur Bestimmung des Befüllvolumens, und wenigstens eine Druckleitung (11), die die Druckmittelquelle (3) über ein erstes Absperrventil (4) und wenigstens einen Druckmittelbehälter (12, 13, 14) mit einem zweiten Absperrventil (5) verbindet, wobei der Drucksensor (10) in der Druckleitung (11) zwischen dem ersten Absperrventil (4) und dem zweiten Absperrventil (5) angeordnet ist, und wobei die Vorrichtung über eine weitere Druckleitung (15) mit einer Gehäuseöffnung des bezüglich seines Befüllvolumens zu vermessenden Gegenstandes (17) druckdicht verbindbar ist, welche weitere Druckleitung (15) an das zweite Absperrventil (5) der Vorrichtung und mittels eines Verbindungselementes (16) an der Gehäuseöffnung angeschlossen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feindruckminderventil (9) zwischen der Druckmittelquelle (3) und dem ersten Absperrventil (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelbehälter (12, 13, 14) über ein Absperrventil (6, 7, 8) mit der Druckleitung (11) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese in einem Gehäuse (1) untergebracht ist, und in ihr eine Stromquelle (18) zur Versorgung der elektrischen Geräte (2–10) angeordnet ist.