DE102007014539B4

DE102007014539B4 - Dämpfungsbecher

Info

Publication number: DE102007014539B4
Application number: DE200710014539
Authority: DE
Inventors: Marco Döbrich; Alexander Wirth; Ingo Zoyke
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: DE102007014539A1

Abstract

Dämpfungsbecher für eine Ölstandsmesseinrichtung für einen Motor, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Entlüftungsöffnung (11) im oberen Endbereich des Dämpfungsbechers (1) und einem im Abstand vor der Entlüftungsöffnung (11) angeordneten Abschirmelement (5) um ein Eintreten von Ölschaum in diese Entlüftungsöffnung zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (5) eine äußere Entlüftungsöffnung (6) aufweist und daß die äußere Entlüftungsöffnung (6) des Abschirmelements (5) oberhalb zur Entlüftungsöffnung (11) des Dämpfungsbechers (1) angeordnet ist und dass das Abschirmelement (5) Wandungen (12) zur Trennung von eintretendem Ölschaum und dem zwischen der äußeren Entlüftungsöffnung (6) und der Entlüftungsöffnung (11) des Dämpfungsbechers (1) vorgesehenen Entlüftungsweg aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämpfungsbecher für eine Ölstandsmesseinrichtung für einen Motor, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Entlüftungsöffnung im oberen Endbereich des Dämpfungsbechers und einem der Entlüftungsöffnung zugeordneten Abschirmelement.
Derartige Dämpfungsbecher werden zur Ölstandsmessung in Verbrennungsmotoren eingesetzt. Typischerweise werden derartige Dämpfungsbecher für thermische Ölstandsmesseinrichtungen, auch kurz thermischer Ölstandsgeber (TOG) genannt, eingesetzt. Der grundsätzliche Aufbau eines derartigen Ölstandsgebers ist beispielsweise in der DE 297 20 210 U1 beschrieben.
Der Dämpfungsbecher ist typischerweise senkrecht oder nahezu senkrecht oder leicht geneigt ausgerichtet und reduziert die Einflüsse, die durch den Fahrbetrieb auftreten. Durch Öffnungen im unteren Bereich des Dämpfungsbechers strömt das Öl in den Dämpfungsbecher ein und die Füllstandshöhe kann im Dämpfungsmesser unter Reduzierung von Niveauschwankungen, Turbulenzen, Strömungen und Schaumbildungen gemessen werden. Damit die Befüllung des Dämpfungsbechers nicht durch Druckschwankungen beeinträchtigt wird, ist es bekannt, im oberen Endbereich des Dämpfungsbechers eine Belüftungsöffnung vorzusehen. Um ein Eintreten von Schaum durch diese Belüftungsöffnung zu vermeiden, wird in der gattungsgemäßen DE 200 21 447 U1 vorgeschlagen, vor der Entlüftungsöffnung ein Abschirmelement anzuordnen.
Des Weiteren ist aus der DE 103 50 084 A1 eine Sensoreinrichtung zum Erfassen eines Füllstandes eines Fluids in einem Behälter bekannt. Dazu weist die Sensoreinrichtung ein im Fluid angeordnetes Piezoelement auf, das in einem gehäuseartigen Beruhigungskörper mit medienleitenden Durchbrüchen zum Behälter angeordnet ist. In einer Ausführungsform ist der Beruhigungskörper doppelwandig ausgeführt.
Aus der DE 10 2005 043 263 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Erfassung eines Füllstandes eines Fluids in einem Behälter bekannt. Der Behälter weist einen Dämpfungsbecher auf, der mit einem Ultraschallwandler zur Erfassung des Füllstandes ausgerüstet ist. Bei dem Dämpfungsbecher ist im oberen Bereich eine Entlüftungsöffnung vorgesehen. In einer Ausführungsform ist der obere Bereich des Dämpfungsbechers als Schräge ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dämpfungsbecher der eingangs genannten Art zu schaffen, der besonders gut gegen Fremdbefüllung geschützt ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Dämpfungsbecher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei einem Dämpfungsbecher für eine Ölstandsmesseinrichtung für einen Motor, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Entlüftungsöffnung im oberen Endbereich des Dämpfungsbechers und einem im Abstand vor der Entlüftungsöffnung zugeordneten Abschirmelement, um ein Eintreten von Ölschaum in diese Entlüftungsöffnung zu vermeiden, ist erfindungswesentlich vorgesehen, daß das Abschirmelement eine äußere Entlüftungsöffnung aufweist und daß die äußere Entlüftungsöffnung des Abschirmelements oberhalb der Entlüftungsöffnung des Dämpfungsbechers angeordnet ist und dass das Abschirmelement Wandungen zur Trennung von eintretendem Ölschaum und dem zwischen der äußeren Entlüftungsöffnung und der Entlüftungsöffnung des Dämpfungsbechers vorgesehenen Entlüftungsweg aufweist. Durch die Anordnung der äußeren Entlüftungsöffnung oberhalb der oder höher als die Entlüftungsöffnung des Abschirmelements ist es möglich, zusätzliche Maßnahmen zur Trennung der beiden Entlüftungsöffnungen zu treffen und zwischen diesen beiden Öffnungen einzubauen, so daß durch die äußere Entlüftungsöffnung eintretender Schaum wirkungsvoll daran gehindert werden kann, in die Entlüftungsöffnung des Dämpfungsbechers einzutreten.
Der Ölstand wird im Inneren des Dämpfungsbechers mittels Ultraschall detektiert, wobei der Übergang zwischen Öl und der Luftschicht detektiert wird. Beim Einfüll-/Nachfüllvorgang des Öls muß das Öl durch eine relativ kleine Öffnung im unteren Bereich in den Dämpfungsbecher eindringen und die dortige Luft nach oben verdrängen. Dadurch ist das eigentliche Öl-Niveau außerhalb des Sensors oder des Dämpfungsbechers immer höher als im Inneren des Dämpfungssystems bzw. im Dämpfungsbecher. Aus diesem Grund ist die Entlüftungsöffnung im Dämpfungsbecher notwendig. Wird nun jedoch der Dämpfungsbecher überschwemmt und die Entlüftungsöffnung abgeschnitten, so bleibt im Dämpfungsbecher eine Luftblase stehen und bei der Ultraschallmessung wird in diesem Zeitraum ein falscher Öllevel gemessen. Mit dem erfindungsgemäßen Dämpfungsbecher wird dies vermieden. Sollte der Dämpfungsbecher einschließlich des erfindungsgemäßen Abschirmelements überschwemmt werden, so bliebe eine Luftblase im Abschirmelement stehen, jedoch nicht im Meßbereich des Dämpfungsbechers, so daß das maximale Niveau angezeigt wird. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß die äußere Entlüftungsöffnung oberhalb der Entlüftungsöffnung des Dämpfungsbechers selbst angeordnet ist.
Bevorzugt ist die äußere Entlüftungsöffnung des Abschirmelements versetzt zur Entlüftungsöffnung des Dämpfungsbechers angeordnet. Der Versatz ist auf die vertikale Ausrichtung bezogen. Die Öffnungen sind soweit gegeneinander versetzt oder verdreht, daß oben in die äußere Entlüftungsöffnung des Abschirmelements eintretender Ölschaum oder Flüssigkeit nicht zu einer darunter angeordneten Entlüftungsöffnung des Dämpfungsbechers selbst gelangt, da die Entlüftungsöffnung versetzt oder verdreht dazu angeordnet ist.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die äußere Entlüftungsöffnung seitlich ausgerichtet. Damit ist insbesondere eine Ausrichtung unter einem Winkel von 90° zur Längsachse des Dämpfungsbechers gemeint bzw. eine Ausrichtung parallel zur Grenzfläche Öl/Luft. Dadurch wird das Eintreten von Schaum oder Tröpfchen von oben vermieden. Falls durch Verwirbelungen doch ein Schaumeintrag in diese seitlichen äußeren Entlüftungsöffnungen erfolgen sollte, so wird dieser durch eine weitere untere Öffnung nach unten abgeführt.
Das Abschirmelement ist bevorzugt als den Dämpfungsbecher nach oben abschließende Kappe ausgebildet. Diese wird günstigerweise als Spritzgußteil hergestellt und mit dem Dämpfungsbecher verbunden, insbesondere durch Verrastung. In einer alternativen bevorzugten Ausgestaltungsform sind der Dämpfungsbecher und das Abschirmelement einstückig ausgebildet. Bevorzugt wird der obere Abschluß des Dämpfungsbechers durch eine Wandung des Abschirmelements ausgebildet. Die den Dämpfungsbecher nach oben abschließende Kappe bzw. das entsprechend ausgebildete Abschirmelement sind bevorzugt schräg oder durch zweistufige Schrägen, bevorzugt mit einem Winkel größer als 15° ausgebildet.
Dadurch kann die Luft zuverlässig und schnell aus dem Dämpfungsbecher entweichen und es wird innerhalb des Dämpfungsbechers schnell ein Gleichgewicht erreicht, wenn von unten Öl eintritt und die Luft verdrängt.
Die äußere Entlüftungsöffnung des Abschirmelements und die Entlüftungsöffnung des Dämpfungsbechers sind bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Diese sind also bevorzugt um 180° verdreht oder versetzt zueinander angeordnet. Das Abschirmelement weist Wandungen zur Trennung von in die äußere Entlüftungsöffnung eintretendem Ölschaum und dem in dem Abschirmelement ausgebildeten Weg oder Gang des Luftstroms zwischen der Entlüftungsöffnung des Dämpfungsbechers und der äußeren Entlüftungsöffnung des Abschirmelements. Das Abschirmelement ist dabei günstigerweise so ausgebildet, daß der Weg der austretenden Luft labyrinthartig ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Abschirmelement eine Auslaßöffnung für in das Abschirmelement eintretendes Öl oder Ölschaum auf. Bevorzugt ist die Auslaßöffnung unterhalb, bevorzugt vertikal unterhalb, der äußeren Entlüftungsöffnung des Abschirmelements angeordnet, so daß in die äußere Entlüftungsöffnung eintretender Ölschaum nach unten abfließen und durch die Auslaßöffnung wieder austreten kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Bereitstellung einer Ölstandsmesseinrichtung mit einem oben beschriebenen Dämpfungsbecher. Ebenso wird Schutz für ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen erfindungsgemäßen Ölstandsmesseinrichtung beansprucht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:
1: eine Ölstandsmesseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Dämpfungsbecher mit Abschirmelement;
2: eine vergrößerte Ansicht des Dämpfungsbechers mit Abschirmelement gemäß 1 mit teilweise weggebrochenen Abschirmelement;
3: eine Seitenansicht des Dämpfungsbechers mit Abschirmelement in geschnittener Darstellung.
In 1 ist ein Dämpfungsbecher 1 als Teil einer Ölstandsmesseinrichtung dargestellt. Der Dämpfungsbecher 1 weist an seinem oberen Ende ein erfindungsgemäßes Abschirmelement 5 auf. Das Abschirmelement 5 schließt den Dämpfungsbecher 1 nach oben ab. In der hier gezeigten Darstellung ist das Abschirmelement 5 nicht einstückig mit dem Dämpfungsbecher ausgebildet, sondern als separates Teil ausgebildet und mit Rastelementen 9, die an dem Dämpfungsbecher 1 angeordnet sind und in entsprechende Rastausnehmungen des Abschirmelements 5 eingreifen, verrastet. Der Dämpfungsbecher 1 ist in seinem unteren Ende an einer Flanschgruppe 2 montiert. Auf der Flanschgruppe 2 ist ein Ultraschallwandler 4 mit Schaltungstechnik vorgesehen, der den Füllstand innerhalb des Dämpfungsbechers 1 mißt. Die gesamte Ölstandsmesseinrichtung ist an der Unterseite der Ölwanne montiert und befindet sich, aufgrund der Öffnung in der Ölwanne im direkten Kontakt mit dem Motoröl. Die axiale Gummidichtung 3 schließt das System nach außen öldicht ab. In dem Dämpfungsbecher 1 sind im unteren Bereich Öffnungen vorgesehen, die das Ein- und Ausströmen des Mediums, insbesondere des Öls ermöglichen. Um dies im beliebigen Umfang zu ermöglichen, weist der Dämpfungsbecher eine Entlüftungsöffnung auf, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auch als innere Entlüftungsöffnung bezeichnet wird. Um ein Eintreten von Ölschaum in diese Entlüftungsöffnung zu vermeiden ist hier erfindungsgemäß das Abschirmelement 5 auf den Dämpfungsbecher 1 aufgesetzt, der eine eigene, äußere Entlüftungsöffnung 6 aufweist, die oberhalb oder über der inneren Entlüftungsöffnung des Dämpfungsbechers 1 angeordnet ist. Das Abschirmelement 5 weist im inneren Bereich eine Fläche 8 auf, die im vorliegenden Fall schräg ausgebildet ist und mit einem Ablaufschlitz 7 in dem Abschirmelement 5 verbunden ist. Von oben auf diese Fläche 8 tretendes Öl oder Ölschaum wird daher durch den Ablaufschlitz 7 abgeführt.
Wie sich aus der Darstellung in 2 entnehmen läßt, korrespondiert diese Fläche 8 des Abschirmelements 5 zu dem oberen Abschluß 10 des Dämpfungsbechers 1. Das Abschirmelement 5, insbesondere die Fläche 8 schließen den Dämpfungsbecher 1 oben ab. Es verbleibt eine Ausnehmung, die die innere Entlüftung bildet, und durch die eine Verbindung in den wulstförmigen, hohlen Rand 12 des Abschirmelements 5 und von dort eine Verbindung zur äußeren Entlüftungsöffnung 6 besteht. Die innere Entlüftung 11 und die äußere Entlüftung 6 sind versetzt zueinander, im vorliegenden Ausführungsbeispiel sogar auf gegenüberliegenden Seiten oder um 180° versetzt zueinander angeordnet. Die Entlüftung erfolgt hier labyrinthartig und auch über zwei verschiedene Kammern, so daß eventuell in die äußere Entlüftungsöffnung 6 eintretender Ölschaum nicht in den Dämpfungsbecher 1 gelangen kann.
In 3 ist eine Ölstandsmesseinrichtung in geschnittener Seitenansicht dargestellt. Der Dämpfungsbecher 1 ist auf dem Flansch 2 montiert und weist einen inneren Bereich 13 zur Levelmessung auf. Durch die innere Entlüftungsöffnung 11 des Dämpfungsbechers 1 erfolgt die Entlüftung ringförmig durch die Wulst 12 des Abschirmelements 5 zur äußeren Entlüftungsöffnung 6. Aufgrund des schräg gestellten Bereichs 8 des Abschirmelements 5 ist die äußere Entlüftungsöffnung 6 frei von direkt auf dem Abschirmelement 5 ablaufenden Öl. Sollte doch Ölschaum in die äußere Entlüftungsöffnung 6 eintreten, so fließt dieses nach unten ab und wird unten durch eine Auslaßöffnung 14 im Dämpfungsbecher 5 abgeführt.

Claims

Dämpfungsbecher für eine Ölstandsmesseinrichtung für einen Motor, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Entlüftungsöffnung (11) im oberen Endbereich des Dämpfungsbechers (1) und einem im Abstand vor der Entlüftungsöffnung (11) angeordneten Abschirmelement (5) um ein Eintreten von Ölschaum in diese Entlüftungsöffnung zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (5) eine äußere Entlüftungsöffnung (6) aufweist und daß die äußere Entlüftungsöffnung (6) des Abschirmelements (5) oberhalb zur Entlüftungsöffnung (11) des Dämpfungsbechers (1) angeordnet ist und dass das Abschirmelement (5) Wandungen (12) zur Trennung von eintretendem Ölschaum und dem zwischen der äußeren Entlüftungsöffnung (6) und der Entlüftungsöffnung (11) des Dämpfungsbechers (1) vorgesehenen Entlüftungsweg aufweist.
Dämpfungsbecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Entlüftungsöffnung (6) des Abschirmelements (5) versetzt zur Entlüftungsöffnung (11) des Dämpfungsbechers (1) angeordnet ist.
Dämpfungsbecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Entlüftungsöffnung (6) zur Seite ausgerichtet ist.
Dämpfungsbecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (5) als Spritzgußteil hergestellt ist.
Dämpfungsbecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (5) und der Dämpfungsbecher (1) einstückig ausgebildet sind.
Dämpfungsbecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (5) als den Dämpfungsbecher (1) nach oben abschließende Kappe ausgebildet ist.
Dämpfungsbecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (5) den Dämpfungsbecher (1) nach oben mit einer Schräge, insbesondere mit einer Schräge mit einem Winkel größer 15°, abschließt.
Dämpfungsbecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsbecher (1) und das Abschirmelement (5) als zwei miteinander verbindbare Teile hergestellt sind.
Dämpfungsbecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Entlüftungsöffnung (6) des Abschirmelements (5) und die Entlüftungsöffnung (11) des Dämpfungsbechers (1) auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.
Dämpfungsbecher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlüftungsweg labyrinthartig ausgebildet ist.
Dämpfungsbecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (5) ein Zweikammersystem zur Entlüftung ausbildet.
Dämpfungsbecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (5) mindestens eine Auslaßöffnung (14) für in die äußere Entlüftungsöffnung (6) eintretende Flüssigkeit aufweist.
Dämpfungsbecher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (14) unterhalb der äußeren Entlüftungsöffnung (6) angeordnet ist.
Abschirmelement für einen Dämpfungsbecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Ölstandsmesseinrichtung mit einem Dämpfungsbecher nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Kraftfahrzeug mit einer Ölstandsmesseinrichtung nach Anspruch 15.