DE102005029786B4 - Füllstandsensor - Google Patents

Abstract

Füllstandsensor für einen Kraftstofftank, bestehend aus einer keramischen Trägerplatte mit einem darauf angeordneten Widerstandsnetzwerk und einer Kontaktstruktur zur Ermittlung eines elektrischen Signals für den Füllstand und einem mit der Trägerplatte verbundenen topfförmigen Deckel mit einem nach außen weisenden, umlaufenden Rand und daran angrenzenden Seitenflächen, wobei Deckel und Trägerplatte ein Gehäuse bilden, indem der Rand des Deckels auf der Trägerplatte aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (9) einen von dem Rand (11) und den angrenzenden Seitenflächen (12) gebildeten Randbereich besitzt, welcher auf der der Trägerplatte (5) abgewandten Seite mit einer Vergussmasse (13) derart verstärkt ist, dass der Deckel (9) mit der Vergussmasse (13) eine quaderförmige Gestalt aufweist.

Description

• Gegenstand der Erfindung ist ein Füllstandsensor für einen Kraftstofftank, bestehend aus einer keramischen Trägerplatte mit einem darauf angeordneten Widerstandsnetzwerk und einer Kontaktstruktur zur Ermittlung eines elektrischen Signals für den Füllstand und einem mit der Trägerplatte verbundenen topfförmigen Deckel mit einem nach außen weisenden, umlaufenden Rand und daran angrenzenden Seitenflächen, wobei Deckel und Trägerplatte ein Gehäuse bilden, indem der Rand des Deckels auf der Trägerplatte aufliegt.
• Das Gehäuse derartiger Sensoren dient zur Aufnahme diverser Bauteile des Sensors, um sie gegen aggressive Medien zu schützen. Bei einem Einsatz des Sensors in einem Kraftstofftank muss das Gehäuse in erster Linie kraftstoffbeständig und flüssigkeitsdicht sein. Dazu ist es bekannt, einen dünnwandigen Deckel aus Metall zu verwenden, der neben der flüssigkeitsdichten Ausbildung des Gehäuses gleichzeitig einen ausreichenden Schutz gegen die im Betrieb des Kraftstoffbehälters auftretenden Drücke im Bereich von 70–100 mbar formbeständig ist. Sofern der Füllstandsensor nicht im fertigen Kraftstoffbehälter, sondern bereits zuvor in einen den späteren Kraftstoffbehälter bildenden Kunststoffvorformling eingebracht wird, kann der Füllstandsensor während des Herstellprozesses des Kraftstoffbehälters wesentlich höheren Drücken im Bereich von 8 bar bis 12 bar ausgesetzt werden. Infolge dieser hohen Drücke kommt es zu Verformungen des Deckels und der Trägerplatte, die wiederum zum Bruch der Trägerplatte führen, wodurch die Dichtheit des Gehäuses nicht mehr gewährleistet ist.
• Aus der DE 10 2005 003 741 A1 ist ein Füllstandsgeber mit einem Deckel und einer Grundplatte bekannt, die durch Klipsen, Kleben, Schweißen oder Gießen zu einem Gehäuse dicht verbun den sind. Eine Beständigkeit des Gehäuses gegenüber hohen Drücken ist nicht offenbart.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Füllstandsensor zu schaffen, der neben der Beständigkeit gegenüber den Einflüssen seines Einsatzortes auch gegenüber einer Vormontage mit erschwerten Umwelteinflüssen beständig ist.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Deckel einen von dem Rand und den angrenzenden Seitenflächen gebildeten Randbereich besitzt, welcher auf der der Trägerplatte abgewandten Seite mit einer Vergussmasse derart verstärkt ist, dass der Deckel mit der Vergussmasse eine quaderförmige Gestalt aufweist.
• Mit der Verstärkung des Deckels in seinem Randbereich wird in besonders einfacher Weise eine mechanische Verstärkung des Gehäuses und somit eine größere Beständigkeit des Deckels gegen Verformungen erreicht, die wiederum dazu führt, dass die Trägerplatte fester gelagert wird, wodurch sie auch bei größeren auf das Gehäuse einwirkenden Drücken weniger verformt und somit nicht beschädigt wird und die Dichtheit des Gehäuses erhalten bleibt. Da die Verstärkung lediglich auf den Deckel bezogen ist, können restlichen Bestandteile des Füllstandsgebers unverändert weiter benutzt werden. Die Verstärkung des Deckels bewirkt jedoch nicht nur einen Schutz bei großen Drücken, sondern auch bei gegenüber Normaldruck sehr kleinen Drücken.
• Eine Verformung des Gehäuses infolge eines hohen von außen wirkenden Druckes lässt sich gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung mit einer Vergussmasse vermeiden, wenn die Trägerplatte eine größere Grundfläche als der Deckel besitzt und die Vergussmasse den Deckel mit den Abmessungen der Trägerplatte derart umgibt, dass Trägerplatte, Vergussmasse und der von der Vergussmasse umschlossene Deckel eine quaderförmige Gestalt aufweist. In dieser Ausgestaltung ist lediglich die Oberseite des Deckels nicht von der Vergussmasse umschlossen. Mit der vollständigen Einbettung des Randbereiches des Deckels in die Vergussmasse kann sich der Rand nicht mehr nach außen aufwei ten, so dass ein besonders guter Schutz des Deckels gegen ein Verformen erreicht wird.
• Eine innige Verbindung der Vergussmasse mit dem Deckel wird mit einer aus einem Kleber bestehenden oder einen Kleber beinhaltenden Vergussmasse erreicht. Eine Vorbehandlung des Deckels oder der Einsatz von Haftvermittlern ist daher nicht notwendig.
• Als Vergussmasse haben sich Kunststoffe als besonders geeignet erwiesen. Insbesondere Vergussmassen auf der Basis von Epoxidharzen, Polyoxymethylen oder Polyamid zeichnen sich durch ihre gute Verarbeitbarkeit und gute Kraftstoffbeständigkeit aus.
• An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:
• 1: einen Füllstandssensor in einem Kraftstoffbehälter ohne Verstärkung,
• 2: den Deckel des erfindungsgemäßen Füllstandsensors nach 1 in einer perspektivischen Darstellung.
• Der in 1 dargestellte Füllstandsensor 1 ist in einem Kraftstoffbehälter 2 angeordnet. Der Füllstandsensor 1 besteht aus einem schwenkbar gelagerten Hebelarm 3, an dessen einen Ende ein Schwimmer 4 gelagert ist. Der Füllstandsensor 1 besitzt weiterhin eine keramische Trägerplatte 5, auf der ein elektrisches Widerstandsnetzwerk 6 aufgebracht ist. Eine von dem Hebelarm 3 mittels eines Magneten 7 auslenkbare Kontaktstruktur 8 erzeugt ein in Abhängigkeit von der Hebelarmstellung elektrisches Signal für den Füllstand. Die Trägerplatte 5 ist mit einem Deckel 9 unter Bildung eines Gehäuses 10 derart verbunden, dass das Widerstandsnetzwerk 6 und die Kontaktstruktur 8 gegenüber der Umgebung abgedichtet sind.
• 2 zeigt das aus Deckel 9 und Trägerplatte 5 bestehende Gehäuse 10 des Füllstandsensors 1. Die Trägerplatte 5 ist in ihren Abmessungen größer als die Abmessungen des Rands 11. Der Deckel 9 ist auf seiner der Trägerplatte 5 abgewandten Seite im Bereich seiner Seitenflächen 12 derart mit einem Epoxidharz 13 als Vergussmasse umgossen, dass der Deckel 9 mit dem Epoxidharz 13 und der Trägerplatte 5 eine quaderförmige Gestalt aufweist. Bis auf die Oberseite des Deckels 9 ist dieser vollständig vom Epoxidharz 13 umschlossen.

Claims (3)

1. Füllstandsensor für einen Kraftstofftank, bestehend aus einer keramischen Trägerplatte mit einem darauf angeordneten Widerstandsnetzwerk und einer Kontaktstruktur zur Ermittlung eines elektrischen Signals für den Füllstand und einem mit der Trägerplatte verbundenen topfförmigen Deckel mit einem nach außen weisenden, umlaufenden Rand und daran angrenzenden Seitenflächen, wobei Deckel und Trägerplatte ein Gehäuse bilden, indem der Rand des Deckels auf der Trägerplatte aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (9) einen von dem Rand (11) und den angrenzenden Seitenflächen (12) gebildeten Randbereich besitzt, welcher auf der der Trägerplatte (5) abgewandten Seite mit einer Vergussmasse (13) derart verstärkt ist, dass der Deckel (9) mit der Vergussmasse (13) eine quaderförmige Gestalt aufweist.
2. Füllstandsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (13) aus einem Kleber besteht oder einen Kleber beinhaltet.
3. Füllstandsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (13) auf der Basis von Epoxidharz, Polyoxymethylen oder Polyamid gebildet ist.