-
Die
Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum Bestimmen eines Flüssigkeitsfüllstands
längs einer Achse, umfassend ein Hohlprofil und eine Messplatine,
wobei das Hohlprofil wenigstens ein Positionierelement zum Positionieren
der Messplatine in dem Hohlprofil aufweist.
-
Die
WO 99/27329 beschreibt
eine Messeinrichtung zum Bestimmen des Kraftstofffüllstands
in einem Kraftstofftank. Die Messeinrichtung umfasst ein Hohlprofil
und eine in dem Hohlprofil aufgenommene, plattenförmige
Messplatine. Zum Postionieren der Messplatine in dem Hohlprofil
sind zwei Positionierelemente vorgesehen, welche jeweils einen Rand
der Messplatine umgreifen und so die Messplatine an dem Hohlprofil
fixieren. Die in dem Hohlprofil aufgenommene Messplatine bildet
eine Begrenzungswand einer in dem Hohlprofil ausgebildeten, das
Hohlprofil längs einer Achse durchziehenden Schwimmerkammer.
Endseitig ist das Hohlprofil mittels jeweils eines auf das Hohlprofil
aufgeschraubten Deckels verschlossen. Durch die endseitigen Deckel ist
die Messplatine, welche eine dem Hohlprofil gleiche Länge
in Richtung der Achse aufweist, in dem Hohlprofil zusätzlich
fixiert. Über eine in dem Deckel ausgebildete Durchtrittsöffnung
kann Kraftstoff in die Schwimmerkammer eintreten und aus der Schwimmerkammer
austreten. Ein in der Schwimmerkammer längs der Achse beweglicher
Schwimmer ermöglicht im Zusammenwirken mit der Messplatine ein
Bestimmen des Kraftstofffüllstands in der Schwimmerkammer,
welcher gleich dem Kraftstofffüllstand in dem Kraftstofftank
ist. Ein in dem Schwimmer angeordneter Magnet betätigt
hierbei Reed-Kontakte in der Messplatine.
-
Als
nachteilig bei der aus dem Stand der Technik bekannten Messeinrichtung
ist der Umstand anzusehen, dass ein Wärmeeintrag in Komponenten der
Messeinrichtung zu mechanischem Spannungen in der Messeinrichtung
führen kann, durch welche eine Messgenauigkeit der Messeinrichtung
beeinträchtigt werden kann.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Messeinrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine verringerte Empfindlichkeit
gegenüber einem Wärmeeintrag aufweist.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Messeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Messeinrichtung zum Bestimmen
eines Flüssigkeitsfüllstands längs einer
Achse, umfassend ein Hohlprofil und eine Messplatine, wobei das
Hohlprofil wenigstens ein Positionierelement zum Positionieren der
Messplatine in dem Hohlprofil aufweist, ist die Messplatine derart in
dem Hohlprofil gelagert, dass zumindest Abschnitte der Messplatine
gegenüber dem Hohlprofil längs der Achse beweglich
sind. Durch das Ermöglichen einer Bewegung der Messplatine
und des Hohlprofils relativ zueinander längs der Achse
führt eine durch einen Wärmeeintrag in die Messeinrichtung
hervorgerufene Längenänderung des Hohlprofils
und/oder der Messplatine nicht zu mechanischen Spannungen zwischen
der Messplatine und dem Hohlprofil.
-
Dies
ist insofern von Vorteil, da es beim Betreiben der Messeinrichtung,
also in einem in einen Kraftstofftank eingebauten Zustand der Messeinrichtung,
beispielsweise durch Rückführen von im Überschuss
aus dem Kraftstofftank geförderten Kraftstoff, zu einem
beträchtlichen Wärmeeintrag in die Messeinrichtung
kommen kann. Ein solches Rückführen von im Überschuss
gefördertem Kraftstoff mittels eines in dem Hohlprofil
ausgebildeten Rückführrohres ist insbesondere
beim Betreiben von Verbrennungskraftmaschinen für Kraftfahrzeuge üblich.
-
Insbesondere
wenn das Hohlprofil und die Messplatine bei einem Wärmeeintrag
eine unterschiedliche Längendehnung erfahren, ist durch
Verzichten auf eine Fixierung der Messplatine in dem Hohlprofil
in Richtung der Achse eine verbesserte Messgenauigkeit erreichbar.
Durch das Entkoppeln der Längenänderung des Hohlprofils
von der Längenänderung der Messplatine in Folge
des Wärmeeintrags oder in Folge eines Abkühlens
kann auf besonders einfache Art und Weise die Längenänderung
der Messplatine als Funktion ihrer Temperatur mittels eines Korrekturfaktors
oder dergleichen beim Bestimmen des Flüssigkeitsfüllstands
berücksichtigt werden.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie
anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 eine
perspektivische Ansicht eines unteren Endbereichs eines Hohlprofils,
welches Teil einer Messeinrichtung zum Bestimmen eines Flüssigkeitsfüllstands
in einem Kraftstofftank ist; und
-
2 eine
perspektivische Ansicht des unteren Endbereichs des Hohlprofils
gemäß 1, wobei in dem Hohlprofil eine
Messplatine längs einer Achse des Hohlprofils beweglich
gelagert ist.
-
1 zeigt
perspektivisch einen unteren Endbereich eines Hohlprofils 10,
welches Teil einer Messeinrichtung zum Bestimmen eines Flüssigkeitfüllstandes
in einem Kraftstofftank ist.
-
Das
Hohlprofil 10 ist zum Aufnehmen einer in 2 gezeigten
Messplatine 12 ausgelegt. Die Messplatine 12 hat
vorliegend die Form einer länglichen, flachen Platte.
-
Zum
Positionieren der Messplatine 12 in dem Hohlprofil 10 weist
das Hohlprofil Positionierelemente auf, welche vorliegend eine erste
Führungsschiene 14 und eine zweite Führungsschiene 16 umfassen.
Eine Breite eines durch die Führungsschienen 14, 16 gebildeten
Führungsschlitzes ist so bemessen, dass die in dem Hohlprofil 10 aufgenommene Messplatine 12 gegenüber
dem Hohlprofil 10 längs einer in 2 dargestellten
Achse A besonders reibungsarm beweglich ist. Eine Dicke der Messplatine 12 entspricht
hierbei im Wesentlichen der Breite des durch die Führungsschienen 14, 16 gebildeten
Führungsschlitzes. Die Achse A ist eine Mittelachse des vorliegend
kreiszylindrischen Hohlprofils 10.
-
Durch
die Führungsschienen 14, 16 ist des Weiteren
ein Aufnahmeraum für die Messplatine 12 seitlich
begrenzt. Eine Breite des Aufnahmeraums entspricht hierbei im Wesentlichen
einer Breite der Messplatine 12.
-
Durch
das in Richtung der Achse A durchgängige Ausbilden der
Führungsschienen 14, 16 ist eine besonders
sichere Führung der Messplatine 12 in dem Hohlprofil 10 gewährleistet.
Des Weiteren lassen sich die Führungsschienen 14, 16,
welche vorliegend einstückig mit dem Hohlprofil 10 ausgebildet sind
besonders einfach gemeinsam mit dem Hohlprofil 10, insbesondere
in einem Extrudierverfahren, herstellen.
-
In
dem Hohlprofil 10 und ebenfalls einstückig mit
diesem ist ein vorliegend kreiszylindrisches Ansaugrohr 18 ausgebildet.
Beim Ansaugen von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank über
das Ansaugrohr 18 durchströmt der angesaugte Kraftstoff
das Ansaugrohr 18 in Richtung der Achse A. Eine Strömungsrichtung
in dem Ansaugrohr 18 ist durch einen ersten Strömungspfeil 20 in 1 veranschaulicht.
Das die Führungsschienen 14, 16 umfassende
Positionierelement zum Positionieren der Messplatine 12 in
dem Hohlprofil 10 ist bereichsweise durch das Ansaugrohr 18 gebildet.
Hierbei begrenzt ein Teilbereich einer das Ansaugrohr 18 bildenden,
im Querschnitt kreisförmigen Wand den Aufnahmeraum für
die Messplatine 12.
-
In
analoger Weise ist durch ein Rückführrohr 22 der
Aufnahmeraum zum Aufnehmen der Messplatine 12 bereichsweise
begrenzt. Das Rückführrohr 22 dient zum
Rückführen von im Überschuss aus dem Kraftstofftank
angesaugtem Kraftstoff. Dieser rückgeführte Kraftstoff
kann infolge einer vergleichsweise hohen Temperatur einer mit dem
Kraftstoff zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine vergleichsweise
heiß sein. Eine Strömungsrichtung des durch das Rückführrohr 22 rückgeführten
Kraftstoffs ist in 1 durch einen zweiten Strömungspfeil 24 angegeben, welcher
zu dem ersten Strömungspfeil 20 parallel jedoch
mit gegenläufiger Strömungsrichtung dargestellt
ist. Das Ansaugrohr 18 und das Rückführrohr 22 dienen
vorliegend zum Fördern bzw. Rückführen
des Kraftstoffs und gleichzeitig dem Positionieren der Messplatine 12 in
dem Hohlprofil 10.
-
Gemäß 1 bildet
das die Führungsschienen 14, 16 umfassende
Positionierelement eine Begrenzungswand 26 einer in dem
Hohlprofil 10 ausgebildeten Schwimmerkammer 28.
Die Begrenzungswand 26 ist vorliegend die Führungsschienen 14, 16 durchgängig
verbindend ausgebildet. In einer alternativen Ausführungsform
des Hohlprofils 10 kann die Begrenzungswand 26 in
Richtung der Achse A und/oder senkrecht zu der Achse A durchbrochen ausgebildet
sein.
-
Die
Schwimmerkammer 28 ist vorliegend einen im Querschnitt
halbkreisförmigen Hohlraum begrenzend ausgebildet. Ein
in der Schwimmerkammer 28 aufgenommener, vorliegend nicht
gezeigter Schwimmkörper ist in Abhängigkeit von
einem Füllstand in dem Kraftstofftank in Richtung der Achse
A beweglich. Eine sich beim Bewegen des Schwimmkörpers
entlang der Achse A ändernde Position des Schwimmkörpers
relativ zu der Messplatine 12 ist mittels der Messplatine 12 erfassbar.
Dadurch ist der Füllstand des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank
bestimmbar.
-
Wie
insbesondere in 1 erkennbar, ist durch das Hohlprofil 10 eine
von dem Ansaugrohr 18 und dem Rückführrohr 22 gleich
weit beabstandete, einer Außenwand 30 des Hohlprofils 10 angeformte Versorgungsleitung 32 gebildet.
Die einstückig mit dem Hohlprofil 10 ausgebildete
Versorgungsleitung 32 dient vorliegend zum Versorgen einer
Standheizung mit Kraftstoff. Bezüglich einer die Versorgungsleitung 32 und
die Schwimmerkammer 28 mittig teilenden, gedachten Mittelebene
des Hohlprofils 10 sind das Ansaugrohr 18 und
das Rückführrohr 22 achsensymmetrisch
im Inneren des Hohlprofils angeordnet. Das Ansaugrohr 18 und
das Rückführrohr 22 sind vorliegend – ebenso
wie die Versorgungsleitung 32 – bereichsweise
der Außenwand 30 des Hohlprofils anliegend ausgebildet.
-
2 zeigt
den Endbereich des Hohlprofils 10 in einer seitlichen Perspektivansicht,
wobei die Messplatine 12 in dem durch die Begrenzungswand 26 und
die Führungsschienen 14, 16 begrenzten
Aufnahmeraum längs der Achse A beweglich gelagert ist.
Bei einem Wärmeeintrag, etwa in Folge einer Wärmeabgabe
des das Röckführrohr 22 durchströmenden
heißen Kraftstoffs, können das Hohlprofil 10 und/oder
die Messplatine 12 eine Längendehnung erfahren.
Da die Messplatine 12 längs der Achse A beweglich
in dem Hohlprofil 10 gelagert ist, erfolgt eine etwaige
Längendehnung der Messplatine 12 unabhängig
von einer Längendehnung des Hohlprofils 10. Gegebenenfalls
ist durch Berücksichtigen der temperaturabhängigen
Längendehnung der Messplatine 12 beim Bestimmen
der Position des Schwimmkörpers relativ zu der Messplatine 12 mittels
der vorliegend beschriebenen Messeinrichtung, welche dann um einen
Temperaturfühler zu ergänzen ist, eine besonders
hohe Messgenauigkeit erreichbar Wie aus 2 erkennbar
ist, ist die Länge der Messplatine 12 in Richtung
der Achse A größer als die Länge des
Hohlprofils 10 in Richtung der Achse A. Dadurch ermöglicht
die Messplatine 12 bei geeigneter Auslegung des Schwimmkörpers
ein Erfassen eines Füllstands in dem Kraftstofftank, welcher
kleiner oder gleich einer Ansaughöhe ist. Die Ansaughöhe ist
hierbei als eine Höhe eines unteren Endes des Ansaugrohrs 18 in
Richtung der Achse A zu verstehen, wobei dem Ansaugrohr 18 über
das Ende der aus dem Kraftstofftank angesaugte Kraftstoff zugeführt wird.
-
Vorliegend
ist die Achse der Messplatine 12 parallel zu der Achse
A des Hohlprofils 10. Dies ermöglicht erstens
ein besonders einfaches Einführen der Messplatine 12 in
den in dem Hohlprofil 10 gebildeten Aufnahmeraum und zweitens
ein besonders reibungsarmes Bewegen der Messplatine 12 gegenüber
dem Hohlprofil 10 längs der Achse A.
-
- 10
- Hohlprofil
- 12
- Messplatine
- 14
- Führungsschiene
- 16
- Führungsschiene
- 18
- Ansaugrohr
- 20
- Strömungspfeil
- 22
- Rückführrohr
- 24
- Strömungspfeil
- 26
- Begrenzungswand
- 28
- Schwimmerkammer
- 30
- Außenwand
- 32
- Versorgungsleitung
- A
- Achse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-