BR102013015055A2 - Aparelho de medição do nível de enchimento - Google Patents

Abstract

Resumo patente de invenção: "aparelho de medição do nível de enchimento". A presente invenção refere-se a uma platina (12) para um aparelho de medição do nível de enchimento (10) que compreende uma infinidade de interruptores de palheta de 14a a 14n, e uma infinidade de resistências de 20a a 20n, que estão ligadas com a infinidade de interruptores de palheta, de tal modo que, durante o fechamento de um interruptor de palheta da infinidade de interruptores, uma primeira saída (50) da platina (12) através de um número de resistências da infinidade de resistências é ligada com uma segunda saída (52) da platina (12), de tal modo que, entre a primeira saída (50) e a segunda saída (52) existe um valor de resistência dependente do interruptor fechado. A infinidade de interruptores de palheta de 14a a 14n está disposta sobre uma linha arqueada (16), um ao lado do outro. 1/1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO DE MEDIÇÃO DO NÍVEL DE ENCHIMENTO".

Descrição Âmbito da invenção A presente invenção refere-se a uma platina para um aparelho de medição do nível de enchimento, e a um tanque de combustível com um aparelho de medição do nível de enchimento desse tipo.

Antecedente da Invenção Para tanques de combustível de veículos automotores são em- pregados os mais diversos aparelhos de medição do nível de enchimento, que são executados para a finalidade de converter um nível de enchimento atual do combustível no tanque em um sinal elétrico.

Por exemplo, existe um sensor do nível de enchimento, no qual um imã está ligado com uma alavanca do flutuador no tanque de combustí- vel, e desviam molas de contato, as quais contatam uma rede de resistên- cias. O sinal elétrico de partida do sensor do nível de enchimento depende de qual mola de contato é desviada, dependendo da posição do imã. A fabri- cação e a montagem das molas de contato são dispendiosas nesse conceito de sensor.

Além disso, são conhecidos sensores, nos quais um imã, que é deslocável linearmente em um invólucro do sensor, fecha um interruptor de palheta de uma série de interruptores de palheta. Do interruptor de palheta fechado pode ser derivado em qual posição o imã encontra-se. Esses senso- res, contudo, não são compatíveis de montagem com sistemas de alavanca do flutuador padrão.

Sumário da invenção A tarefa da invenção é preparar um aparelho de medição do ní- vel de enchimento robusto e mais em conta para tanques de combustível.

Essa tarefa é solucionada por meio do objeto das reivindicações independentes. Outras formas de execução da invenção resultam das rei- vindicações dependentes e da descrição a seguir.

Um aspecto da invenção refere-se a uma platina ou a uma placa condutora para um aparelho de medição do nível de enchimento. Essa plati- na pode ser entendida como medidor de ângulo para o aparelho de medição do nível de enchimento.

De acordo com uma forma de execução da invenção, a platina compreende uma infinidade de interruptores de palheta e uma infinidade de resistências, que estão ligadas com a infinidade de interruptores de palheta, de tal modo que, durante o fechamento de um interruptor de palheta da infi- nidade de interruptores de palheta, uma primeira saída da platina através de um número de resistências da infinidade de resistências é ligada com uma segunda saída da platina, de tal modo que, entre a primeira saída e a se- gunda saída existe um valor de resistência dependente do interruptor de pa- lheta fechado. A infinidade de interruptores de palheta está disposta sobre uma linha arqueada, um ao lado do outro. Dessa forma, os interruptores podem ser ativados por um imã, que é conduzido por um braço de alavanca ao lon- go da linha arqueada.

No caso da platina, o circuito elétrico de ligação, com isso, pode ser fechado pelos interruptores de palheta que podem ser ativados magneti- camente. Os interruptores de palheta são posicionados ao longo de uma trajetória de um imã externo, e podem encontrar-se dentro de um invólucro externo. Um interruptor de palheta pode ser executado com a finalidade de se fechar, se existir um campo magnético, e o interruptor de palheta fechado pode ligar um número correspondente ao interruptor de resistências com o circuito de corrente. O valor da resistência de partida do aparelho de medi- ção do nível de enchimento pode, então, ser gerado através do número de resistências.

Através do emprego de interruptores de palheta, a força magné- tica necessária pode ser reduzida a um valor muito pequeno, uma vez que os interruptores de palheta com campos magnéticos pequenos já fecham-se.

Com isso, o momento de torção, que precisa ser produzido sobre o braço de alavanca, pode ser reduzido a um valor muito pequeno, que possibilita o emprego de braços de alavanca muito curtos.

Além disso, através dos contatos de palheta somente uma mas- sa pequena de material ferromagnético é introduzida no aparelho de medi- ção do nível de enchimento, que apresenta uma inércia desprezível para a abertura e o fechamento do circuito de ligação elétrico. Com isso, a histerese elétrica do aparelho de medição do nível de enchimento pode ser reduzida.

Normalmente um interruptor de palheta apresenta dois contatos, que são recebidos em uma cápsula alongada. Uma direção longitudinal de cada cápsula passa, em essência, ortogonalmente à linha arqueada. Uma vez que os interruptores de palheta podem abranger uma cápsula, geral- mente constituída de vidro, que envolve os contatos, existe uma vedação adicional do sistema de contato em relação ao ambiente. Isto pode melhorar ainda mais a robustez do aparelho de medição do nível de enchimento em relação a uma eventual penetração de combustível no invólucro externo.

De acordo com uma forma de execução da invenção, a linha ar- queada é uma linha circular. Dessa formal uma simples alavanca, que pode girar em torno de um eixo de alavanca, pode ser empregada para a condu- ção o imã.

De acordo com uma forma de execução da invenção, as resis- tências são ligadas em série, e com a primeira saída. Neste caso, os inter- ruptores podem ser ligados em paralelo. Um primeiro contato de cada inter- ruptor pode ser ligado entre duas das resistências, e um segundo contato de cada interruptor pode ser ligado com a segunda saída. As resistências po- dem apresentar um valor de resistência igual. Dessa forma, o valor de resis- tência da ligação sobre a platina pode aumentar linearmente com o número do interruptor fechado.

De acordo com uma forma de execução da invenção, os inter- ruptores e/ou as resistências são componentes montados na superfície. A- lém disso, a platina é de produção muito econômica, devido ao emprego de componentes-padrão, como, por exemplo, resistências padrão e interrupto- res de palheta padrão, uma vez que os componentes podem ser montados na superfície em um processo-padrão automático. Dessa forma, a monta- gem da platina pode ser executada de modo simples e mais em conta.

De acordo com uma forma de execução da invenção os interrup- tores e as resistências estão dispostos em um lado da platina, e por meio de uma tampa aplicada adicionalmente estão protegidos do contato direto com o combustível.

Um outro aspecto da invenção refere-se a um aparelho de medi- ção do nível de enchimento com uma platina desse tipo. O aparelho de me- dição do nível de enchimento pode compreender uma ligação eletrônica, que converte a resistência da platina, por exemplo, em um sinal do nível de en- chimento analógico ou digital.

De acordo com uma forma de execução da invenção, o aparelho de medição do nível de enchimento compreende um braço de alavanca, que pode girar em torno de um eixo da alavanca e um imã permanente, que está fixado em uma extremidade do braço de alavanca, de tal modo que, durante o giro do braço de alavanca, o imã permanente é movimentado através da infinidade de interruptores, e um interruptor, no qual encontra-se o imã per- manente se fecha. Uma força hidrostática, que atua sobre o flutuador, é transmitida para o aparelho de medição do nível de enchimento através do braço do flutuador.

De acordo com uma forma de execução da invenção, o imã permanente está disposto em um lado da platina, e os interruptores estão dispostos no outro lado da platina. Assim, através da platina, pode ser for- mada uma área do invólucro do aparelho de medição do nível de enchimen- to.

De acordo com uma forma de execução da invenção, a platina é envolvida por um invólucro fechando hermeticamente, por exemplo, de me- tal. Uma área do invólucro pode ser formada pela platina. Com o aparelho de medição do nível de enchimento, os componentes eletrônicos e o sistema de contato, isto é, os interruptores de palheta podem ser fechados hermetica- mente em relação ao ambiente e, em particular, em relação ao combustível. Não existe nenhuma ligação mecânica entre o lado externo e o lado interno do invólucro que, em geral, representa o ponto mais fraco em relação à ve- dação do aparelho de medição do nível de enchimento. Também está exclu- ído um contato das substâncias químicas agressivas. Além disso, o combus- tível condutivo não pode exercer nenhuma influência sobre o sistema de contato.

De acordo com uma forma de execução da invenção, além dis- so, o aparelho de medição do nível de enchimento compreende um flutua- dor, que está fixado no braço de alavanca, de tal modo que a alavanca pode ser movimentada por meio de uma alteração de um nível de enchimento de um líquido. As forças hidrostáticas, que atuam sobre o flutuador, são trans- mitidas através do braço de alavanca para a platina. Uma vez que, no braço de alavanca, que roça os contatos de palheta, mas não toca esses contatos, reina somente uma pequena resistência ao atrito, ou praticamente nenhuma resistência ao atrito, esse braço de alavanca pode ser concebido curto. Em geral, do contrário, em um sistema, que baseia-se no contato mecânico, o comprimento do braço de alavanca no flutuador é limitado pelo fato de que, o momento de torção gerado pelo flutuador precisa ser maior do que as for- ças de atrito no outro braço de alavanca. Por isso, o aparelho de medição do nível de enchimento também é apropriado para pequenos tanques, como os que apresentam, por exemplo, os carros urbanos ou veículos de duas rodas (por exemplo, motocicletas).

Devido a um momento de torção necessário reduzido, também a histerese elétrica da ligação sobre a platina é reduzida.

No total a informação sobre o nível de enchimento ou a altura de enchimento do combustível no tanque é transmitida mecanicamente por um movimento linear do flutuador para um movimento de ângulo, e na verdade através do flutuador, do braço do flutuador e do braço de alavanca, que su- porta o imã.

Um outro aspecto da invenção refere-se a um tanque de com- bustível, com um aparelho de medição do nível de enchimento, tal como descrito acima e abaixo dele.

Breve Descrição dos Desenhos A seguir, serão descritos de modo detalhado exemplos de exe- cução da invenção, com referência às figuras anexas. A fig. 1 mostra uma vista de cima esquemática de um aparelho de medição do nível de enchimento de acordo com uma forma de execução da invenção. A fig. 2 mostra uma vista lateral esquemática de um aparelho de medição do nível de enchimento de acordo com uma forma de execução da invenção. A fig. 3 mostra um diagrama de ligação para um aparelho de medição do nível de enchimento de acordo com uma forma de execução da invenção. A fig. 4 mostra um veículo automotor com um aparelho de medi- ção do nível de enchimento de acordo com uma forma de execução da in- venção.

Em princípio, as partes idênticas ou similares estão providas dos mesmos números de referência.

Descrição Detalhada de Exemplos de Execução A fig. 1 mostra esquematicamente um aparelho de medição do nível de enchimento 10, que compreende uma platina 12 sobre a qual está disposta uma infinidade de interruptores de palheta 14a, 14b, 14c, 14d, 14n.

Neste caso, os interruptores de palheta de 14a a 14n (no caso em questão 11 peças) estão dispostos, um ao lado do outro, sobre uma pista circular 16, sendo que, seus eixos longitudinais L estão perpendiculares sobre a linha circular 16.

Além disso, sobre a platina 12 está prevista uma área 18, na qual está disposta uma infinidade de resistências 20a, 20b, 20c, 20d, 20n que, como está representado na fig. 3, estão acopladas eletricamente com os interruptores de palheta de 14a a 14n.

Além disso, o aparelho de medição do nível de enchimento 10 compreende uma alavanca 22, que pode girar em torno de um eixo da ala- vanca 24 e cujo primeiro braço de alavanca ou braço do flutuador 26 está ligado com um flutuador 28, e cujo outro braço de alavanca 30 apresenta um imã permanente 32 na extremidade. Se o flutuador 28 for movimentado de- vido à alteração do nível de enchimento de um líquido, o imã permanente 32 é guiado através de uma área 36 sobre a platina 12, e roça, neste caso, em seu movimento, a infinidade interruptores de palheta de 14a a 14n. A platina e os componentes de 14a a 14n e de 20a a 20n que encontram-se sobre ela são envolvidos por um invólucro 34 ou por uma tampa 34, que fecha hermeticamente os componentes de 14a a 14n e de 20a a 20n ao ambiente e, em particular, ao combustível. Neste caso, deve ser entendido que, uma parte do invólucro 34 pode ser formada pela platina 12. A fig. 2 mostra o aparelho de medição do nível de enchimento 10 esquematicamente em uma vista lateral. Como resulta da fig. 2, os contatos de palheta de 14a a 14n e as resistências de 20a a 20n são componentes montados na superfície, os quais estão dispostos em um primeiro lado 40 da platina 12. Neste caso, o braço de alavanca 30 e o imã permanente 32 são colocados no lado 42 da platina 12, que fica oposto ao lado 40. A fig. 3 mostra um diagrama de ligação, que mostra como os in- terruptores de palheta de 14a a 14n e as resistências de 20a a 20n são inter- ligados uns com os outros. As resistências de 20a a 20n, neste caso, são ligadas em série, sendo que, respectivamente, entre duas resistências está ligado um primeiro contato 54 de um interruptor de palheta de 14a a 14n.

Neste caso, as resistências de 20a a 20n ligadas em série estão ligadas com uma primeira saída 50 da platina 12. A segunda saída 52 da platina, neste caso, está ligada com os segundos contatos 56 dos interruptores de palheta de 14a a 14n.

Se, agora, por exemplo, o imã permanente 32 fechar o interrup- tor de palheta de 14c, resulta um circuito de corrente fechado, no qual a pri- meira saída 50 está ligada com a segunda saída 52 através das resistências 20a, 20b, 20c. No caso mencionado há pouco, com isso, por exemplo, três resistências 20a, 20b, 20c ligadas em série estão ligadas com as saídas 50, 52.

Se as resistências de 20a a 20n apresentarem, respectivamente, o mesmo valor de resistência, a resistência entre as duas saídas 50, 52 são dependentes linearmente do número dos contatos de palheta de 14a a 14n fechados, e, com isso, quando os contatos de palheta têm o mesmo interva- lo entre si, são dependentes do ângulo atual do braço de alavanca 30 e da alavanca 22. A fig. 4 mostra um veículo automotor 60, que compreende um motor de combustão interna 62, o qual é alimentado com combustível de um tanque de combustível 64. No tanque de combustível 64 encontra-se o sen- sor do nível de enchimento 10, cujo flutuador 28 flutua no combustível. Por meio de um controle eletrônico, que está ligado com as saídas 50, 52 do a- parelho de medição do nível de enchimento 10, a resistência adjacente às saídas 50, 52 pode ser convertida em um sinal de medição, que fornece in- formação sobre o nível de enchimento atual no tanque 64, e que, por exem- plo, pode ser mostrado ao motorista do veículo 60.

Completando deve-se notar que, "abrangente" não exclui outros elementos ou etapas, e "uma" ou "um" não exclui qualquer infinidade. Além disso, deve ser atentado para o fato de que, as características ou etapas, que foram descritas com referência a um dos exemplos de execução acima também podem ser empregadas em combinação com outras características ou etapas de outros exemplos de execução descritos acima. Os números de referência nas reivindicações nãos devem ser considerados como restrição.

Claims (11)

1. Platina (12) para um aparelho de medição do nível de enchi- mento (10) compreendendo: uma infinidade de interruptores de palheta (de 14a a 14n), e uma infinidade de resistências (de 20a a 20n), que estão ligadas com a infinidade de interruptores de palheta, de tal modo que, durante o fe- chamento de um interruptor de palheta da infinidade de interruptores de pa- lheta, uma primeira saída (50) da platina (12) através de um número de re- sistências da infinidade de resistências é ligada com uma segunda saída (52) da platina (12), de tal modo que, entre a primeira saída (50) e a segun- da saída (52) existe um valor de resistência dependente do interruptor de palheta fechado, caracterizada pelo fato de que, a infinidade de interruptores de palheta (de 14a a 14n) está disposta sobre uma linha arqueada (16), um ao lado do outro.

2. Platina (12) de acordo com a reivindicação 1, sendo que, a li- nha arqueada é uma linha circular (16).

3. Platina (12) de acordo com uma das reivindicações anteriores, sendo que, os interruptores (de 14a a 14n) apresentam, respectivamente, dois contatos (54, 56), que são recebidos em uma cápsula oval, sendo que, uma direção longitudinal (L) de cada cápsula passa, em essência, ortogo- nalmente à linha arqueada (16).

4. Platina (12) de acordo com uma das reivindicações anteriores, sendo que, as resistências (de 20a a 20n) são ligadas em série e com a pri- meira saída (50); sendo que, os interruptores (de 14a a 14n) são ligados em para- lelo; sendo que, um primeiro contato (54) de cada interruptor está li- gado entre duas das resistências, e um segundo contato (56) de cada inter- ruptor está ligado com a segunda saída (52).

5. Platina (12) de acordo com uma das reivindicações anteriores, sendo que, os interruptores (de 14a a 14n) e/ou as resistências (de 20a a 20n) são componentes montados na superfície.

6. Platina (12) de acordo com uma das reivindicações anteriores, sendo que, os interruptores (de 14a a 14n) e as resistências (de 20a a 20n) estão dispostos em um lado (40) da platina (12).

7. Platina (12) de acordo com uma das reivindicações anteriores, sendo que, os interruptores (de 14a a 14n) e as resistências (de 20a a 20n) estão protegidos contra o contato direto com o combustível por meio de uma tampa (34).

8. Aparelho de medição do nível de enchimento (10) que com- preende uma platina (12) como definida em uma das reivindicações de 1 a 7, uma alavanca (22), que pode girar em torno de um eixo da alavanca (24) e um imã permanente (32), que está fixado em uma extremidade da alavanca (22), de tal modo que durante o giro da alavanca (22), o imã permanente (32) é movimentado através da infinidade de interruptores (de 14a a 14n), e um interruptor, no qual encontra-se o imã permanente (32), se fecha.

9. Aparelho de medição do nível de enchimento (10) de acordo com a reivindicação 8, sendo que, o imã permanente (32) está disposto em um lado (42) da platina (12), e a infinidade de interruptores (de 14a a 14n), está disposta em um outro lado (40) da platina (12).

10. Aparelho de medição do nível de enchimento (10) de acordo com a reivindicação 8 ou 9, além disso, compreendendo: um flutuador (28), que está fixado na alavanca (22), de tal modo que a alavanca (22) pode ser movimentada por meio de uma alteração do nível de enchimento de um lí- quido.

11. Tanque de combustível (64) para um veículo automotor (60) com um aparelho de medição do nível de enchimento (10) como definido em uma das reivindicações de 8 a 10.