CN109313066B - 填充液位指示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定储罐中的填充液位的填充液位指示器，该填充液位指示器具有电阻器网络、具有接触元件、并且具有磁性元件，其中，该接触元件(1)被安排成与该电阻器网络间隔开并且能够相对于该电阻器网络和该接触元件(1)移动该磁性元件，其中，该接触元件(1)具有接触区域(2，3)，该接触区域是能被该磁性元件偏转的，其中，借助于该接触区域(2，3)的偏转能够在该接触区域(2，3)与该电阻器网络之间产生导电连接，其中，该接触区域(2，3)由平坦的带状元件形成并且该接触区域(2，3)具有多个接触部分(2)，这些接触部分在圆周方向上被彼此间隔开并且这些接触部分被安排成相互邻近，其中，这些接触部分(2)通过分离区域(3)而彼此分离。

Description

填充液位指示器
技术领域
本发明涉及一种用于确定储罐中的填充液位的填充液位指示器，该填充液位指示器具有电阻器网络、具有接触元件、并且具有磁性元件，其中，该接触元件被安排成与该电阻器网络间隔开并且该磁性元件相对于该电阻器网络和该接触元件是能移动的，其中，该接触元件具有接触区域，该接触区域是能被该磁性元件偏转的，其中，借助于该接触区域的偏转能够在该接触区域与该电阻器网络之间产生导电连接。
背景技术
用于确定燃料储罐中的填充液位的填充液位指示器具有电阻器网络，该电阻器网络产生根据实际填充液位的信号，该信号对应于燃料储罐中的填充液位。为此目的，通常提供的浮件浮在燃料储罐中的燃料的表面上并且借助于联动件机构和滑动触点作用在电阻器网络上。浮件由于填充液位的上升或下降而产生的移动经由联动件机构被传输到滑动触点，该滑动触点由于这种移动而被移过电阻器网络。此处，根据滑动触点的位置而产生变化的信号。通过使信号标准化并且通过以特定的方式配置电阻器网络，就可以由电阻器网络处产生的信号直接推断出燃料储罐中的填充液位。这种填充液位指示器在现有技术中以各种各样的形式为人所知。
此外，已知的填充液位指示器代替滑动触点具有接触元件，该接触元件具有大量的指状部分，这些指状部分可以被磁力偏转，其方式为：在指状部分与电阻器网络之间产生电接触。由于这种产生电接触而产生了信号。借助于所产生的信号，可以根据电阻器网络和接触元件的配置而直接推断出燃料储罐中的填充液位。例如，从DE 197 01 246 A1中已知这样的填充液位指示器。
现有技术中的装置的缺点尤其在于，电阻器网络上的滑动触点构成机械接触器件，该机械接触器件受到不可避免的磨损。此外，在这种情况下滑动触点和电阻器网络被完全安排在燃料储罐内的燃料中，这可以导致由燃料引起的损坏效应。借助于带有大量可以通过磁体偏转的指状部分的接触元件而产生电接触是不利的，这是由于接触元件对机械干扰影响是高度敏感的，这尤其使得接触元件的安装和运输困难。
发明内容
本发明的目的因此是产生一种填充液位指示器，该填充液位指示器具有在机械上更有耐受性的接触元件并且该填充液位指示器同时允许无磨损地产生取决于燃料储罐中填充液位的、尽可能准确的信号。
与填充液位指示器有关的目的借助于具有权利要求1的特征的填充液位指示器得以实现。
本发明的一个示例性实施例涉及一种用于确定储罐中的填充液位的填充液位指示器，该填充液位指示器具有电阻器网络、具有接触元件、并且具有磁性元件，其中，该接触元件被安排成与该电阻器网络间隔开并且该磁性元件相对于该电阻器网络和该接触元件是能移动的，其中，该接触元件具有接触区域，该接触区域是能被该磁性元件偏转的，其中，借助于该接触区域的偏转能够在该接触区域与该电阻器网络之间产生导电连接，其中，该接触区域由平坦的带状元件形成并且该接触区域具有多个接触部分，这些接触部分在圆周方向上被彼此间隔开并且这些接触部分被安排成相互邻近，其中，这些接触部分通过分离区域而彼此分离。
接触元件优选地具有第一区域，该第一区域用于将接触元件附接至电阻器网络的载体基板。此外，接触元件具有第二接触区域，该第二接触区域尤其用于接触电阻器网络。为此目的，接触区域可以由于磁性元件的磁力而朝向电阻器网络偏转。磁性元件可以在载体基材的背向电阻器网络的一侧上移动并且根据该磁性元件相应的位置吸引接触区域的不同部分并且使这些部分从它们相应的起始位置偏转。
在根据本发明类型的填充液位指示器中，磁性元件可以被安装成能够围绕固定旋转点旋转。优选地提供有例如杠杆臂，该杠杆臂在末端区域上具有浮件并且连接至磁性元件，其方式为磁性元件可以围绕杠杆臂绕其可旋转地安装的旋转点移动。因此磁性元件的优选移动路径由圆弧部分形成。由于储罐中填充液位的上升或下降，从而使浮件向上和向下移动，因此产生磁性元件沿圆弧部分的移动。磁性元件的移动因此直接取决于浮件向上和向下的移动。
因此优选地根据磁性元件的位置只偏转接触元件的接触区域的子区域。因为电阻器网络被设计成其方式为其中实现多个不同电阻器，所以可以取决于使用电阻器网络的哪个子部分产生了导电连接来生成变化的电信号。在一个特别有利的实施例中，电阻器网络的每个子部分指定一个特定电阻器，该电阻器进而被指定给浮件的特定位置并且还因此指定给磁性元件的特定位置。以此方式，相应生成的电信号可以清楚地指定给燃料储罐中的某一填充量。
接触元件并且尤其是接触区域被形成其方式为磁性元件优选的路径曲线由圆弧部分形成。这是有利的，以便在接触区域的整个范围上使磁性元件与接触区域的相应部分之间的距离尽可能均匀。以此方式，可以确保在接触区域的整个空间范围上施加的磁力(优选地是不可变的)导致接触元件或接触区域的均匀偏转。
接触区域的圆周方向对应于磁性元件沿由固定旋转点限定的圆弧部分移动的方向。接触区域沿磁性元件移动的这个方向被细分成相互邻近的接触部分。这些接触部分根据磁性元件的位置而朝向电阻器网络偏转。此处，确切地安排在磁性元件上方的接触部分与电阻器网络发生导电接触。
接触部分优选地通过分离区域而彼此分离，其中，分离区域尤其有助于可以在相互邻近的接触部分之间进行某种相对移动。特别优选地，分离区域允许将限定的接触部分从休止位置偏转，而直接邻近该接触部分的接触部分基本上停留在休止位置或起始位置。
特别有利的是，这些分离区域与其余的接触区域相比具有减少的材料厚度。分离区域的与其余的接触区域相比减少的材料厚度是有利的，因为，由此可以以简单的方式使得单独的接触部分彼此的相对移动成为可能。特别地，带有减少的材料厚度的分离区域允许相互邻近的接触部分限定的弯曲。
减少的材料厚度意味着分离区域比与之邻近的接触部分具有更小的刚度。分离区域因此作为相应邻近接触部分之间的连结部。材料厚度的减小例如可以通过有目标的材料移除来产生。
还有利的是，这些分离区域被形成为预先确定的弯曲区域。借助于有利地具有减少的材料厚度或以某些其他方式提供的提高的柔性的分离区域可以在相互邻近的接触部分之间产生预期的弯曲。这是特别有利的，以便优选地只将这些接触部分中的一个单体从起始位置偏转并且朝向安排在下方的电阻器网络引导该接触部分。替代性地，接触部分还可以以有目标的方式偏转，相应的邻近接触部分也被部分地偏转。是否有和有过少邻近接触部分同时偏转基本上取决于偏转的幅度、接触部分的宽度、以及分离区域的柔性。
优选的示例性实施例的特征在于，这些接触部分通过这些分离区域以薄膜铰链的方式彼此连接。接触部分以薄膜铰链的方式连接产生了沿接触区域的圆周方向的最佳高柔性。由此，可以确保由相应磁性元件产生的磁力可以相对低，并且无论如何都保证接触区域或接触部分的足够高的偏转。鉴于柔性足以使得单独的接触部分偏转，同时通过薄膜铰链式的结构确保了接触区域足够高的刚度或稳定性，由此排除了由于振动或其他干扰影响而使得这些接触部分中的一个接触部分与电阻器网络意外接触的情况。
还优选的是，这些分离区域具有穿透部，结果是减少了两个相互邻近安排的接触部分之间的连接表面。分离区域的穿透部尤其导致相互邻近安排的接触部分之间的连接表面减少。因此，提高了相互邻近的接触部分之间的柔性。然而，特别优选的是，分离区域仅在某些部分具有穿透部，这意味着，在任何情况下，邻近的接触部分之间还有连接。相互邻近的接触部分可以因此不完全独立于彼此偏转。
此外，有利的是，接触区域被分离区域分段。接触区域优选地被分离区域分段或细分成多个接触部分。这是有利的，以便获得其中电阻器网络的这些单独的接触表面可以以有目标的方式被指定给接触区域的单独的接触部分的填充液位指示器。由于该生产方法中所谓的匹配，这些单独的接触部分可以被尤其安排在电阻器网络的这些单独的接触表面上方。接触部分的偏转因此可以产生电阻器网络的预先确定的接触表面的限定的电接触。
此外，有利的是，该磁性元件的磁力能够产生单独的接触部分的、或接触部分和与之直接邻近安排的接触部分的朝向该电阻器网络的偏转，其中，所偏转的接触部分同时最多只能与该电阻器网络的一个接触表面电接触。因为接触部分通过分离区域彼此连接，所以这些单独的接触部分不能完全独立于彼此移动。单独的接触部分的偏转因此必然导致这些相应的邻近的接触部分至少部分的偏转。然而，在每种情况下优选地只有主要偏转的接触部分与电阻器网络的这些接触表面中的一个接触表面发生接触。如果电阻器网络的这些接触表面彼此间安排有足够远的间距，那么也可以想到与此不同的、其中这些接触部分中的一个或多个接触部分与电阻器网络的接触表面发生导电接触的构型，结果是，确保了电阻器网络的仅少数(优选地仅一个)接触表面被同时电接触上。在其他情况下，会产生多个带有不同电阻值的电信号，由此使将电信号清楚地指定到储罐中的填充液位变得更加困难。在这种情况下会必须为例如处理所产生的电信号并且允许更加准确的阐明而使用算法。取决于填充液位指示器所需要的准确度，也可以将此省去。
还方便的是，该接触区域的这些分离区域由面向该电阻器网络的表面上的切口和/或由背向该电阻器网络的表面上的切口产生。这些分离区域的特征还可以在于例如切口，这些切口与接触部分相比提高了分离区域的柔性。这样的切口可以例如通过机加工接触区域产生、并且具有不同截面。例如，在此可想到长方形、半圆形或V形截面。
此外有利的是，这些分离区域由弹性体形成，其中，该弹性体将与该分离区域直接联结的这些接触部分互连。提供的是使得弹性体可以有利地用于在分离区域中产生限定的刚度。例如可以将弹性体(例如橡胶或硅胶)结合在相互邻近安排的接触部分之间，以便产生这些单独的接触部分彼此间柔性但却耐久的连接。接触区域因此由带有金属区域(接触部分)、以及由弹性体构成的区域(分离区域)的链接元件类型形成。因此产生了在某些区域中具有不同于彼此的柔性和刚度的接触区域。可以凭借特别柔性的弹性体来简化单独的接触部分的偏转，结果是尤其需要较小的磁力并且由此需要较小的磁性元件。
此外，便利的是，这些接触部分通过导电结构以导电的方式连接在由弹性体形成的这些分离区域上。提供的是导电结构意味着这些单独的接触部分可以以导电的方式彼此连接，结果是，可以确保这些单独的接触部分具有共用的电势。特别地，如果这些分离区域由非导电材料形成并且这些接触部分还在其他情况下彼此不处于导电连接，则额外的导电结构(例如像，气相沉积导体迹线或某些其他电缆连接)是有利的以便在接触部分之间产生导电连接。
在从属权利要求中并且在以下附图说明中描述了本发明的有利发展。
附图说明
以下将借助于示例性实施例并且参照附图来详细地讨论本发明。在附图中：
图1示出了弧形接触元件的平面视图，其中，接触元件被细分成多个相互邻近安排的接触部分，
图2示出了图1中示出的接触元件的三个截面视图，其中，在上面的截面中，分离区域由接触元件的提供在两侧上的减缩部形成；在中间的截面中，分离区域由提供在下侧上的减缩部形成；并且在下面的截面中，分离区域由从上结合的减缩部形成，并且
图3示出了图1的接触元件的细节视图，其中，展示了穿透部的不同构型，这些穿透部可以被提供用来将单独的接触部分彼此分离。
具体实施方式
图1示出了接触元件1的平面视图，该接触元件在设计上是弧形的。接触元件1具有圆弧部分的形状，结果是该接触元件与磁性元件的移动路径特别好的适配，该移动典型地是围绕固定旋转点的旋转移动。
接触元件1被形成为多个接触部分2，这些接触部分被安排成紧邻彼此并且这些接触部分通过分离区域3而彼此分离。此处，接触部分2形成接触元件1的、并且尤其是接触元件1的接触区域的子区域。在图1的示例性实施例中，外部的两个末端区域具有孔4，这些末端区域被设计为附接区域，经由这些附接区域接触元件1可以被附接至电阻器网络的载体基板。位于末端区域之间的接触部分2一起形成接触区域。
在接触元件的替代性实施例中，还可以在径向内边缘区域5或径向外边缘区域6处安排附接接触元件。
接触部分2通过由虚线7指示的分离区域而彼此分离。如图1所展示的，分离区域7可以在整个接触元件1上沿径向方向8延伸。
图2示出了如图1中已经示出的接触元件的三种不同的实施例。此处，视图被示出为穿过接触元件1的截面。
上面的截面示出带有分离区域3的接触元件1，其中，分离区域由接触元件的楔形的减缩部形成。在上面的截面中，楔形的减缩部既从上方又从下结合到接触元件1内。其结果是，接触部分2相对于与之相应邻近的接触部分2既可以向上又可以向下偏转。分离区域3充当接触部分2之间的连结部。
中间的截面示出了接触元件，其中，由楔形的减缩部在那里形成分离区域3，这些楔形的减缩部仅从下结合到接触元件1内。这大致上促进接触部分2的向上移动。向上移动致使楔形的减缩部3的这两个侧面朝向彼此折叠直到它们与彼此发生顶接，结果是移动停止或受到相当的阻碍。
与之相比，下面的截面示出了带有从上结合的、楔形的减缩部的接触元件。其结果是尤其促进向下移动。
根据本发明的楔形的减缩部被用作举例而不限制可能的解决方案。其他截面的减缩部也是可能的。也可以改变减缩部的深度，以便尤其改变接触元件在减缩部区域中的柔性。
图3示出了图1的接触元件1的细节视图，其中，详细展示了指示分离区域的虚线7处。通过举例，图3的示例性实施例具有为了在接触部分2之间产生提高的柔性而结合到接触元件1中的不同穿透部。此处，在左侧区域中的穿透部8被例如配置成槽缝9的方式。形成穿透部8的矩形的切口由附图标记10表示。另外，由附图标记11表示圆形切口。此外，也可以为穿透部选择不同的形状并且尤其是不同的尺寸。相互邻近安排的接触部分2在各自的情况下优选地通过至少两个连接部彼此连接，结果是接触部分2不可以完全独立于彼此移动。
这些单独的示例性实施例的不同特征还可以彼此组合。图1至图3的示例性实施例尤其不具有限制性质、并且用于展示本发明的概念。

Claims (8)

1.一种用于确定储罐中填充液位的填充液位指示器，该填充液位指示器具有电阻器网络、具有接触元件、并且具有磁性元件，其中，该接触元件(1)被安排成与该电阻器网络间隔开并且该磁性元件相对于该电阻器网络和该接触元件(1)是能移动的，其中，该接触元件(1)具有接触区域(2，3)，该接触区域是能被该磁性元件偏转的，其中，借助于该接触区域(2，3)的偏转能够在该接触区域(2，3)与该电阻器网络之间产生导电连接，其特征在于，该接触区域(2，3)由平坦的带状元件形成并且该接触区域(2，3)具有多个接触部分(2)，这些接触部分在圆周方向上被彼此间隔开并且这些接触部分被安排成相互邻近，其中，这些接触部分(2)通过分离区域(3)而彼此分离，这些分离区域(3)与其余的接触区域(2，3)相比具有减少的材料厚度，这些分离区域(3)被形成为预先确定的弯曲区域。
2.如权利要求1所述的填充液位指示器，其特征在于，这些接触部分(2)通过这些分离区域(3)以薄膜铰链的方式彼此连接。
3.如权利要求1所述的填充液位指示器，其特征在于，这些分离区域(3)具有穿透部(8，9，10，11)，结果是减少了两个相互邻近安排的接触部分(2)之间的连接表面。
4.如权利要求1所述的填充液位指示器，其特征在于，该接触区域(2，3)被这些分离区域(3)分段。
5.如权利要求1所述的填充液位指示器，其特征在于，该磁性元件的磁力能够产生单独的接触部分(2)的、或接触部分(2)和与之直接邻近安排的接触部分(2)的朝向该电阻器网络的偏转，其中，所偏转的接触部分(2)同时最多只能与该电阻器网络的一个接触表面电接触。
6.如权利要求1所述的填充液位指示器，其特征在于，该接触区域(2，3)的这些分离区域(3)由面向该电阻器网络的表面上的切口和/或由背向该电阻器网络的表面上的切口产生。
7.如权利要求1所述的填充液位指示器，其特征在于，这些分离区域(3)由弹性体形成，其中，该弹性体将与该分离区域(3)直接联结的这些接触部分(2)互连。
8.如权利要求7所述的填充液位指示器，其特征在于，这些接触部分(2)通过导电结构以导电的方式连接在由弹性体形成的这些分离区域(3)上。
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