DE102019101940A1

DE102019101940A1 - Nichtmetallische füllstandssensorelektrode

Info

Publication number: DE102019101940A1
Application number: DE102019101940.0A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Merz; Joseph Cilia; Aaron Farrugia; George Schembri; Andrea Brincat; Noel Ellul; Carmel Ellul
Original assignee: Abertax Research and Development Ltd
Current assignee: Abertax Research and Development Ltd
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-07-30
Also published as: GB202000655D0; GR20200100024A; GB2582209A; GB2582209B; GR1010039B; US20200240825A1

Abstract

Offenbart wird eine Elektrode für einen Füllstandssensor (110), der zum Bestimmen eines Füllstands einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit (140) in einem Behälter (150) ausgebildet ist. Die Elektrode (112) weist ein erstes Ende, das zum elektrisch leitenden Kontakt mit einer Sensorkomponente des Füllstandssensors (110) ausgebildet ist, und gegenüber dem ersten Ende ein zweites Ende auf. Die Elektrode (112) ist aus einem oder mehreren nichtmetallischen Materialien gebildet, von denen zumindest eines ein elektrisch leitendes Nichtmetall ist, das sich mit dem ersten Ende der Elektrode (112) in elektrisch leitendem Kontakt befindet, wobei das zumindest eine elektrisch leitende Nichtmetall (20) zum elektrisch leitfähigen Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit (140) ausgebildet ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrode für einen Füllstandssensor im Allgemeinen und insbesondere einen Kontaktfüllstandssensor, und bezieht sich im Besonderen auf eine nichtmetallische Elektrode für einen solchen Sensor.
Hintergrund
Füllstandssensoren werden häufig zur Bestimmung oder Steuerung des Füllstands einer Flüssigkeit in einem Behälter eingesetzt. Füllstandssensoren lassen sich in zwei Grundkategorien einteilen, Kontaktsensoren, bei denen sich eine Komponente mit der zu messenden Flüssigkeit in Kontakt befindet, und kontaktlose Sensoren, bei denen keine der Sensorkomponenten mit der zu messenden Flüssigkeit in Kontakt ist.
Bei einer nichtkontinuierlichen Grenzstanderfassung werden vorzugsweise Kontaktsensoren eingesetzt, wobei die Spitze einer Elektrode des Sensors die Oberfläche einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit berührt oder in die Flüssigkeit eintaucht, um einen elektrisch leitenden Kontakt zwischen der Elektrode und der Flüssigkeit herzustellen, wenn der Flüssigkeitspegel dem Grenzstand entspricht oder höher ist.
Grenzstanderfassende Füllstandssensoren werden üblicherweise im Schaltmodus betrieben, bei dem ein erstes Ausgabesignal erzeugt wird, wenn zwischen der Sensorelektrode und der Flüssigkeit ein elektrisch leitfähiger Kontakt hergestellt ist, und ein davon verschiedenes zweites Ausgangssignal erzeugt wird, wenn der elektrische Kontakt zwischen der Sensorelektrode und der Flüssigkeit unterbrochen ist. Die Sensorelektrode kann Teil eines elektrischen Schaltkreises sein, der geschlossen ist, wenn sich die Elektrode mit der Flüssigkeit in elektrischem Kontakt befindet, und geöffnet ist, wenn der Kontakt zwischen Elektrode und Flüssigkeit unterbrochen ist. Bei anderen Sensorbauformen bildet die Elektrode einen Teil eines Kondensators, dessen Kapazität sich deutlich ändert, wenn die Elektrode die Flüssigkeit berührt.
Bei beiden Sensorbauformarten muss die Elektrode elektrisch leitend oder leitfähig sein. Bei Einsatz von metallischen Sensorelektroden in korrosiven Umgebungen besteht ein Problem in deren oftmals unzureichenden chemischen Beständigkeit. Beispielsweise wird in Blei-Säure-Batterien mit einem schwefelsäurehaltigen Elektrolyten Blei als Material für die Messelektrode des Sensors verwendet, da Blei verhältnismäßig kostengünstig und leicht passend abzulängen ist und keine schädlichen Verunreinigungen in den Elektrolyten einbringt. Die Potentialdifferenz zu wenigstens einer der Bleiplatten der Batterie führt jedoch zur Korrosion der Messelektrode und dadurch zur Verkürzung von deren Lebensdauer.
Ferner wird die Verwendung von Blei in Elektro- und Elektronikgeräten durch gesetzgeberische Maßnahmen wie z. B. die RoHS-Richtlinien der Europäischen Union (2002/95/EG und 2011/65/EU, 2017/2102/EU) zunehmend eingeschränkt.
Es besteht daher ein Bedarf an einer kein Blei enthaltenden, chemisch beständigen Elektrode für Füllstandskontaktsensoren, die in korrosiven Umgebungen und insbesondere in Blei-Säure-Batterien eingesetzt werden können.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Gegenstände realisiert. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine dem obigen Bedarf entsprechende Elektrode für einen Füllstandssensor, der zum Bestimmen eines Füllstands einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit in einem Behälter ausgebildet ist, weist ein erstes Ende, das zum elektrisch leitenden Kontakt mit einer Sensorkomponente eines Füllstandssensors für eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit ausgebildet ist, und gegenüber dem ersten Ende ein zweites Ende auf, wobei die Elektrode aus einem oder mehreren nichtmetallischen Materialien gebildet ist, von denen zumindest eines ein elektrisch leitendes Nichtmetall ist, das mit dem ersten Ende der Elektrode elektrisch leitend verbunden ist, und wobei zumindest ein elektrisch leitendes Nichtmetall zum elektrisch leitfähigen Kontakt mit einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit ausgebildet ist.
Ein dem obigen Bedarf entsprechender Füllstandssensor weist eine dem oben Angegebenen entsprechende Elektrode und eine elektrische und/oder elektronische Schaltung auf, die mit der Elektrode elektrisch verbunden und zur Ausgabe eines ersten Ausgangssignals ausgebildet ist, das einen Kontaktzustand zwischen der Elektrode und der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit anzeigt.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Beschreibung und den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendeten Begriffe „umfassen“, „aufweisen“, „beinhalten“, „enthalten“ und „mit“, sowie deren grammatikalische Abwandlungen, generell als nichtabschließende Aufzählung von Merkmalen, wie z.B. Verfahrensschritten, Komponenten, Einrichtungen, Bereichen, Größen und dergleichen aufzufassen sind, und in keiner Weise das Vorhandensein anderer oder zusätzlicher Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen Merkmalen ausschließen. Ferner wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Schrift verwendeten Begriffe „leitend“ und „leitfähig“ untereinander austauschbar verwendet werden, um Bezug auf eine Materialeigenschaft zu nehmen, die eine gute bzw. für den jeweiligen Zweck ausreichende elektrische Leitfähigkeit ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung gibt eine kein Blei enthaltende, chemisch beständige Elektrode an, mit der ein Füllstand einer elektrisch leitenden Flüssigkeit in einem Behälter ohne Gefahr einer Kontamination der Flüssigkeit bestimmt werden kann.
Da nichtmetallische Elektrodenmaterialien eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber korrosiven Umgebungen aufweisen, besitzen aus solchen Materialien aufgebaute Elektroden selbst in chemisch herausfordernden Umgebungen eine lange Lebensdauer und genügen ferner den gesetzlichen Vorschriften zur Beschränkung der Verwendung von Blei in elektrischen und elektronischen Geräten. Aus nichtmetallischen Elektrodenmaterialien aufgebaute Elektroden für Sensoren zur Bestimmung oder Überwachung des Füllstands einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit können beispielsweise zur Kontrolle oder Steuerung des Elektrolytfüllstands in Blei-Säure-Batterien verwendet werden.
Bevorzugte Ausgestaltungen von wie oben angegebenen Elektroden weisen zumindest einen Nichtleiter mit einer sich von dem ersten Ende der Elektrode zu deren zweiten Ende erstreckenden Oberfläche auf, wobei das elektrisch leitende Nichtmetall zumindest einen Teil dieser Oberfläche zusammenhängend bedeckt. Entsprechende Ausführungsformen ermöglichen eine Ausbildung von mechanisch belastbaren und, falls erforderlich, flexiblen oder elastischen Elektrodenträgerstrukturen mit einer elektrisch leitenden Kaschierung einer Oberfläche, die so ausgebildet ist, dass sie eine Fläche zur elektrischen Kontaktierung einer Flüssigkeit zur Verfügung stellt.
Andere bevorzugte Ausgestaltungen von wie oben angegebenen Elektroden weisen zumindest einen nichtmetallischen Leiter mit einer Oberfläche auf, die sich vom ersten Ende der Elektrode zum zweiten Ende der Elektrode erstreckt, wobei der Nichtleiter zumindest einen Teil der Oberfläche zusammenhängend bedeckt.
Vorteilhafte Ausführungsformen der oben angeführten Elektroden können so ausgestaltet sein, dass der Nichtleiter einen zumindest am zweiten Ende der Elektrode offenen Hohlkörper bildet und das elektrisch leitende Nichtmetall an der inneren Oberfläche des Hohlkörpers angeordnet ist oder den Hohlkörper zumindest teilweise ausfüllt. Entsprechende Ausführungen ermöglichen eine Gestaltung von Elektroden, deren elektrisch leitender Teil vor Stößen oder anderen schädlichen Einwirkungen aus der Umgebung der Elektrode geschützt ist. Beispiele für solche Ausführungen umfassen einen massiven Graphitelektrodenkern, der mit einem starren Nichtleiterträgermaterial ummantelt ist.
Das elektrisch leitende Nichtmetall ist bei Ausführungsformen an der inneren Oberfläche eines rohrförmigen Nichtleiters angeordnet. Alternativ kann bei bestimmten Anwendungen das elektrisch leitende Nichtmetall bei vorteilhaften Ausführungsformen der zuvor behandelten Elektroden an der äußeren Oberfläche des Nichtleiters angeordnet sein, sodass eine zuverlässige Benetzung des elektrisch leitenden Teils der Elektrode sichergestellt ist.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der obigen Ausführungsformen bildet der Nichtleiter das zweite Ende der Elektrode und das elektrisch leitende Nichtmetall ist zu diesem Ende beabstandet, wodurch das zweite Ende der Elektrode in die Flüssigkeit eingetaucht sein kann, während sich der zu kontrollierende Grenzstand oder Nennstand der Flüssigkeit in einem bestimmten Abstand oberhalb des zweiten Endes der Elektrode befindet. Eine entsprechende Gestaltung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der Grenzstand der Flüssigkeit relativ zu einem von der Flüssigkeit bedeckten Gegenstand definiert ist.
Bei besonders bevorzugten Gestaltungen der oben genannten Ausführungsformen weist die Elektrode eine stabförmige, rohrförmige oder zungenförmige Gestalt auf. All diese Formen lassen zu, dass die Elektrode vor Ort passend abgelängt werden kann. Stabförmige Elektroden sind einfach herzustellen, wobei, wenn ein elektrisch nichtleitendes Material verwendet wird, das elektrisch leitende Nichtmetall an der Seite und/oder der Unterseite des stabförmigen Nichtleiters angebracht sein kann. Rohrförmige Elektroden erlauben eine Nutzung des Kapillareffekts, bei dem die Flüssigkeit in dem Rohr aufsteigt, wodurch an der Rohrinnenwand eine größere Kontaktfläche zwischen der Flüssigkeit und dem elektrisch leitenden Teil der Elektrode erzielt wird. Wenn eine große Kontaktfläche erforderlich ist, werden zungenförmige Elektroden bevorzugt. Zungenförmige Elektroden können massiv gestaltet sein oder einen zum zweiten Ende der Elektrode hin offenen Hohlraum aufweisen.
Bei bevorzugten Ausgestaltungen der zuvor genannten Ausführungsformen ist das elektrisch leitende Nichtmetall unter Graphit, Kohlenstofffaserfilamenten, Kohlenstofffasergeweben, elektrisch leitenden Harzen, intrinsisch leitfähigen Polymeren und deren Kombinationen ausgewählt. Graphit kann entweder als Massivkörper oder als Beschichtung an einer Oberfläche einer elektrisch nichtleitenden Elektrodenträgerstruktur verwendet werden. Kohlenstofffaserfilamente können auf eine elektrisch nichtleitende Elektrodenträgerstruktur, entweder auf eine äußere oder innere Oberfläche, gewickelt werden, wobei die Filamente in letzterem Fall zunächst um einen Dorn bzw. Formkern gewickelt werden können, bevor sie an eine innere Oberfläche einer hohlkörperartigen Nichtleiterstruktur übertragen werden. Kohlenstofffasergewebe können in ähnlicher Weise wie Kohlenstofffaserfilamente eingesetzt werden, wobei das Kohlenstofffasergewebe, wenn es in Strumpfform vorliegt, einfach über die nichtleitende Elektrodenträgerstruktur oder den Dorn bzw. Formkern gezogen werden kann.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen einer wie oben angegebenen Elektrode ist das elektrisch leitende Nichtmetall ein aus Kohlenstofffaserfilamenten und/oder Kohlenstofffasergeweben in Kombination mit einem elektrisch leitfähigen Harz gebildetes Verbundmaterial, wobei das elektrisch leitfähige Harz die Kohlenstofffasern untereinander verbindet und/oder diese einbettet und/oder gegebenenfalls an den Nichtleiter bindet. Ein solches Verbundmaterial ermöglicht eine mechanisch stabile Befestigung der Kohlenstofffasern an einer Trägerstruktur und stellt gleichzeitig sicher, dass sich die Fasern untereinander und mit einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit in elektrischem Kontakt befinden, die eine Oberfläche des Verbundmaterials berührt. Bei Ausführungsformen hiervon handelt es sich bei dem elektrisch leitenden Nichtmetall um ein Verbundmaterial, das aus Kohlenstofffaserfilamenten und/oder Kohlenstofffasergeweben in Kombination mit einem Harz, das auch ein leitfähiges Harz sein kann, gebildet ist. Bei bevorzugten Ausgestaltungen solcher Ausführungsformen handelt es sich bei dem leitfähigen Harz-Verbundmaterial um ein Epoxidharz, das Graphitpartikel und/oder Kohlenstoffnanoröhrchen oder ein beliebiges anderes elektrisch leitendes Harz enthält. Der Anteil der Graphitpartikel bzw. Kohlenstoffnanoröhrchen in dem leitfähigen Epoxidharz kann bis zu 80 Prozent der Gesamtmasse des leitfähigen Harzes betragen, sodass die Graphitpartikel und/oder Kohlenstoffnanoröhrchen in Kontakt zueinander stehen.
Bei vorteilhaften Gestaltungen obiger Ausführungsformen weist der Nichtleiter eine Oberfläche auf, die zur Verbesserung der Benetzbarkeit der Oberfläche einer Koronabehandlung unterzogen wurde. Durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung lässt sich der Kapillareffekt des Hohlraums einer Hohlkörperelektrode realisieren bzw. verbessern. Außer am Nichtleiter kann eine Koronabehandlung auch zur Verbesserung der Benetzbarkeit des elektrisch leitenden Nichtmetallmaterials eingesetzt werden, insbesondere wenn elektrisch leitfähiges Harz oder ein intrinsisch leitfähiges Polymer verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Oberfläche des elektrisch nichtleitenden Elements der Elektrode mit einem geflochtenen, gewebten oder vliesartigen Gewebe bedeckt sein, das eine saugende Kapillarwirkung zur Benetzung der Oberfläche bereitstellt.
Bei bevorzugten Ausgestaltungen eines wie oben angegebenen Füllstandssensors ist die elektrische und/oder elektronische Schaltung ferner zur Ausgabe eines zweiten Ausgangssignals ausgebildet, das einen Zustand anzeigt, bei dem zwischen der Elektrode und der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit kein elektrischer Kontakt besteht. Eine entsprechende Gestaltung ermöglicht es, zwischen einem Kontaktzustand, einem Nichtkontaktzustand und einem Ausfall zu unterscheiden, bei dem kein Ausgangssignal ausgegeben wird.
Ausführungen obiger Füllstandssensoren können ferner eine Leuchtanzeige aufweisen, die ausgebildet ist ein konstantes Licht einer ersten Farbe zu emittieren, wenn die elektrische und/oder elektronische Schaltung das erste Ausgangssignal ausgibt, und optional ein zweites konstantes Licht einer zweiten Farbe oder ein blinkendes Licht der ersten oder der zweiten Farbe zu emittieren, wenn die elektrische und/oder elektronische Schaltung das zweite Ausgangssignal ausgibt. Bei entsprechenden Ausführungsformen bzw. Ausgestaltungen erfolgt die Anzeige, ob die Sensorelektrode die elektrisch leitfähige Flüssigkeit kontaktiert oder nicht, über eine zuverlässige und leicht zu verstehende optische Anzeige.
Zur Versorgung der elektrischen und/oder elektronischen Schaltung mit Strom, können Ausführungsformen des Füllstandssensors ferner eine oder zwei Anschlussleitungen aufweisen, die es ermöglichen, die elektrische und/oder elektronische Schaltung mit den Polen der Batterie zu verbinden, an der der Füllstandssensor angebracht ist, und/oder von einer internen Quelle wie beispielsweise einer Batterie versorgt werden.
Bei einigen Ausführungsformen eines wie oben beschriebenen Füllstandssensors ist die Sensorelektrode in das Gehäuse einer Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung integriert oder zu einer entsprechenden Integration ausgebildet, wobei die Länge des elektrisch leitenden Nichtmetalls der Elektrode einem Grenzstand für die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung entspricht. Bei dem Grenzstand kann es sich beispielsweise um den zulässigen maximalen oder minimalen Füllstand der Flüssigkeit in der Vorrichtung handeln.
Bei Ausführungsformen eines wie oben beschriebenen Füllstandssensors ist der Nichtleiter des Sensors einstückig mit einer Komponente des Behälters ausgebildet, in dem die elektrisch leitfähige Flüssigkeit aufgenommen ist, d. h., dass der Nichtleiter des Sensors und die Behälterkomponente als ein Stück ausgebildet sind. Bei der Behälterkomponente kann es sich bei einigen Ausführungsformen um den Behälterdeckel oder einen Verschluss handeln, mit dem der Behälter verschlossen werden kann und der ein Befüllen und Nachfüllen des Behälters ermöglicht.
Ausführungsformen eines wie oben beschriebenen Füllstandssensors können ferner eine Elektrode mit zwei oder mehr elektrisch leitenden Nichtmetallelementen aufweisen, wobei die Länge des elektrisch leitenden Nichtmetalls von zumindest einem der Elemente der Länge des elektrisch leitenden Nichtmetalls eines anderen der Elemente entspricht oder kürzer ist. Entsprechende Elektroden bieten eine größere Ausfallsicherheit und/oder ermöglichen eine Überwachung diverser Füllstandsniveaus mit einer Elektrode.
Ausführungsformen eines wie oben beschriebenen Füllstandssensors können ferner mehr als eine Elektrode aufweisen, wobei die Länge des elektrisch leitenden Nichtmetalls von zumindest einer der Elektroden kürzer als die Länge des elektrisch leitenden Nichtmetalls von zumindest einer anderen der Elektroden ist, wodurch eine Überwachung der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit an unterschiedlichen Füllstandsniveaus ermöglicht wird. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst der Füllstandssensor zwei solcher Elektroden, um eine Überwachung zwischen einem maximalen und einem minimalen Füllstand zu ermöglichen.
Bei Ausgestaltungen eines wie oben angegebenen Füllstandssensors ist die elektronische Schaltung zum Übertragen eines Signals, das das erste und/oder zweite Ausgangssignal repräsentiert, an eine externe Anzeigevorrichtung ausgebildet. Die Übertragung kann über eine Leitung oder nicht leitungsgebunden unter Verwendung von elektrischen oder optischen Signalen realisiert sein. Entsprechende Sensoren ermöglichen eine Übermittlung des Kontaktzustands der Sensorelektrode an ein für ein Wartungspersonal leicht zugängliches Überwachungsgerät oder auch an eine zentrale Überwachungsvorrichtung, an der die Kontaktzustände von mehreren Füllstandssensoren angezeigt werden.
Figurenliste
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den beiliegenden Figuren. In den Figuren sind funktionell und/oder konstruktiv einander entsprechende Elemente soweit möglich mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen oder Bezugszahlen versehen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung durch den Umfang der beiliegenden Ansprüche bestimmt und nicht auf die Ausführungsformen der in dieser Schrift beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Insbesondere können die einzelnen Merkmale bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen in anderen Kombinationen als bei den untenstehend angeführten Beispielen verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denen

1 eine schematische Querschnittsdarstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Blei-Säure-Batteriezelle mit einen Füllstandssensor nach dem Stand der Technik zeigt,
2 eine Elektrode für einen Füllstandssensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Querschnittsdarstellung zeigt,
3 eine Elektrode für einen Füllstandssensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Perspektivdarstellung zeigt,
4 eine Elektrode für einen Füllstandssensor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Querschnittsdarstellung zeigt,
5 eine Elektrode für einen Füllstandssensor gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Querschnittsdarstellung veranschaulicht, und
6 eine schematische Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Elektrode mit mehr als einem nichtmetallischen Leiter für einen Füllstandssensor zeigt.

Es sei darauf hingewiesen, dass in den Figuren generell nur diejenigen Komponenten dargestellt sind, die für das Verständnis der veranschaulichten Ausführungsformen erforderlich sind. Die Einbindung weiterer Komponenten, die für den Betrieb der Vorrichtung aber nicht für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind, wurde im Hinblick auf eine klare Darstellung unterlassen. In einer praktischen Ausführung der jeweiligen Ausführungsformen sind diese Komponenten als dennoch vorhanden unterstellt.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Die schematische Querschnittsdarstellung von 1 veranschaulicht ein Beispiel für eine Blei-Säure-Batteriezelle 100, die mit einem Füllstandssensor 110 des Standes der Technik ausgestattet ist. Die Blei-Säure-Batteriezelle 100 weist ein Gehäuse 150 auf, das als Behälter für den Elektrolyten 140 und die beiden jeweils als positive bzw. negative Elektrode dienenden Bleiplatten 130 dient. Jede der Bleiplatten 130 ist jeweils mit einem zugehörigen Anschlusspol 122 bzw. 124 elektrisch und mechanisch verbunden, die einen elektrischen Anschluss nach außen ermöglichen. An dem Gehäuse 150 ist ein Füllstandssensor 110 angebracht, dessen Elektrode 112 durch das Gehäuse 150 hindurchgeführt ist. Das obere erste Ende der Elektrode 112 ist mit einer Komponente einer elektrischen oder elektronischen Schaltung oder einer Kombination dieser verbunden. In dem dargestellten Beispiel ist das erste Ende der Elektrode 112 mit einem Anschluss eines elektronischen Auswerteschaltkreises verbunden. Ein Beispiel für eine derartige Auswerteschaltung ist in der Offenlegungsschrift DE 10 2007 004 693 A1 offenbart. Zur Herstellung seiner Funktionalität ist der Füllstandssensor 110 mit zwei (nicht dargestellten) Anschlussleitungen ausgestattet, über die er mit den Anschlusspolen einer aus mehreren zusammengeschalteten Zellen 100 gebildeten Batterie verbunden werden kann. Die Länge der Elektrode 112 ist so bemessen, dass das zweite, freie Ende der Elektrode, d. h. das dem ersten Ende der Elektrode gegenüber gelegene Ende der Elektrode in einem bestimmten Abstand oberhalb der Bleiplatten 122 und 124 angeordnet ist. Der Abstand entspricht dem minimalen Niveau des Elektrolyten 140 oberhalb der Bleiplatten 122 und 124, das für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Batterie erforderlich ist. Wie einem Fachmann bekannt ist, sind die Begriffe „oberhalb“ und „unterhalb“ in Bezug auf die Schwerkraftrichtung zu verstehen. Die Elektrode 112 ist häufig von einer Schutzhülle 114 umgeben, die die Elektrode 112 sichert und diese gegen die Oberseite der Bleiplatten abstützt. Die Schutzhülle weist mehrere Öffnungen auf, sodass der Elektrolyt nicht nur durch deren offene Unterseite sondern auch über die Seite der Schutzhülle 114 in deren Inneres und vordringen kann. Durch das Umschließen des Raums um die Elektrode und unterhalb der Elektrode verlangsamt die Schutzhülle Schwankungen des Flüssigkeitsstands in der Umgebung der Elektrode 112, die zum Beispiel durch ein Kippen der Batteriezelle 100 hervorgerufen werden können. Wie bereits oben ausgeführt ist eine Elektrode 112 nach dem Stand der Technik vorzugsweise aus einem Bleistab gefertigt, der in vielen Fällen so mit einem Kunststoffmantel überzogen ist, dass lediglich die Spitze am zweiten Ende der Elektrode freiliegt. Die Ummantelung verhindert Fehlmessungen durch ein sich an der Seite der Elektrode 112 anlagernde Kondensat.
Die schematische Querschnittsansicht von 2 zeigt eine Elektrode 112 für einen Füllstandssensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die in der Figur dargestellte Elektrode ist im Wesentlichen aus zwei Komponenten aufgebaut, einem stabförmigen Kern 20 aus einem elektrisch leitenden nichtmetallischen Material und einem in Art einer Ummantelung um die Mantelfläche des Kerns 20 herum angeordneten nichtleitenden Materials 10. Bei bevorzugten Ausführungsformen wie beispielsweise der in 2 dargestellten Ausführungsform bedeckt die elektrisch isolierende Ummantelung 10 nicht die gesamte Mantelfläche, sondern lässt einen Spitzenbereich des Kerns 20 frei. Das untere Ende der Elektrode an deren Spitzenbereich bildet das zweite Ende der Elektrode. Das obere erste Ende der Elektrode 112 ist in 2 nicht dargestellt. Es ist jedoch vorhanden und mit einer Komponente einer elektrischen und/oder elektronischen Schaltung elektrisch verbunden, die im außerhalb des Batteriezellengehäuses angeordneten Sensorkopf aufgenommen ist. Die elektrische Verbindung zwischen der Schaltungskomponente und dem ersten Ende der Elektrode erfolgt mit Hilfe einer elektrisch leitenden Verbindung, die zwischen einem Bereich des elektrisch leitenden Kerns 20 am oder nahe am ersten Ende der Elektrode 112 und der Komponente ausgebildet ist. Bei der Verbindung kann es sich um eine Crimp- oder Klemmverbindung handeln. Bei anderen Ausgestaltungen kann ein den Kern 20 durchdringender Stift oder Dorn verwendet werden.
Der Abstand zwischen dem unteren Ende der elektrisch nichtleitenden Ummantelung 10 und dem zweiten Ende der Elektrode, d. h. dem unteren Ende des elektrisch leitenden Nichtmetallkerns 20, ist vorzugsweise so bemessen, dass er dem Abstand des minimalen Elektrolytniveaus von der Oberseite der Bleiplatten 130 entspricht. Damit kann sich die Elektrode 112 an den Bleiplatten abstützen, wodurch eine genaue Erfassung des Minimalpegels des Elektrolyten ermöglicht wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Elektrode stattdessen ausschließlich aus einem elektrisch leitenden Nichtmetall 20 gebildet sein, wobei das Nichtmetall eine stangenförmige, rohrförmige, plattenförmige oder eine beliebige andere geeignete Form aufweisen kann.
Geeignete Werte für die elektrische Leitfähigkeit werden erzielt, wenn als elektrisch leitfähiges Nichtmetall Graphit, Kohlenstofffaserfilamente oder Kohlenstofffasergewebe verwendet werden. Andere Materialien, die sich zur Ausbildung einer entsprechenden elektrisch leitfähigen Nichtmetall-Umhüllung eignen, sind elektrisch leitfähiges Harz, d. h. im Kontext der vorliegenden Erfindung ein Harz-Füllstoff-Verbundmaterial, bei dem der Füllstoff aus einem elektrisch leitenden Nichtmetall besteht, als auch intrinsisch leitfähigen Polymere. Bei speziellen Ausführungsformen wird das elektrisch leitfähige Harz von einem Epoxidharz gebildet das Graphitpartikel und/oder Kohlenstoffnanoröhrchen enthält. Der Anteil der Füllstoffpartikel in dem leitfähigen Harz kann bis zu 80 Prozent der Gesamtmasse des leitfähigen Harzes betragen, sodass die Partikel und/oder Röhrchen einander berühren und so einen elektrischen Kontakt untereinander sicherstellen.
Die elektrisch nichtleitende Umhüllung 10 kann aus einem raumfüllenden, d. h. massiven Material gebildet sein, sie kann aber auch so ausgebildet sein, dass sie die ummantelte Oberfläche zwar zusammenhängend, aber nur unvollständig bedeckt, beispielsweise eine Maschenstruktur besitzen.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Nichtleiter 10 auch hohl, z. B. als Rohr oder als Rohr, bei dem ein oder beide Enden verschlossen sind, ausgebildet sein kann.
Die perspektivische Ansicht von 3 veranschaulicht ein zweites Ausführungsbeispiel, das eine der möglichen Alternativen zu einer stabförmigen Elektrode 112 darstellt. Die in 3 dargestellte Elektrode 112 weist eine plattenförmige bzw. zungenförmige Struktur auf. Die Elektrode 112 weist einen Sandwichaufbau auf, bei dem das plattenförmige elektrisch leitende Nichtmetall 20 zwischen zwei Schichten aus einem Nichtleiter 10 eingefasst ist. Auch bei dieser Ausführungsform erstrecken sich die Nichtleiter nicht bis zum unteren, d. h. zweiten Ende der Elektrode. Anders am oberen ersten Ende, an dem das elektrisch leitende Nichtmetall 20 vollständig zwischen den beiden Schichten des Nichtleiters 10 eingefasst ist. Bei anderen Ausgestaltungen umgibt das leitfähige Nichtmetall auch die Stirnseiten der Elektrode 112.
Um Schwankungen des Füllstands in der Nähe der Elektrode 112 zu minimieren, kann diese ferner in einer Schutzhülle ähnlich der oben in Bezug auf die 1 beschriebenen aufgenommen sein.
Bei einem Beispiel kann als nichtmetallischer Leiter 20 Graphit auf die Oberfläche eines nichtleitenden Mediums 10 aufgebracht werden. Zur Verbesserung der Haftung kann der Nichtleiter 10 vor dem Aufbringen des Graphits einer Koronabehandlung unterzogen werden. Alternativ kann die Oberfläche des Nichtleiters 10 chemisch oder mechanisch vorbehandelt werden.
Bei einem weiteren Beispiel wird die innere Oberfläche des rohrförmigen nichtleitenden Kerns 10 bis auf den freizulassenden Bereich am zweiten Ende der Elektrode 112 mit Kohlenstofffaserfilamenten umwickelt. Zur Befestigung der Fasern an der Oberfläche des Kerns kann ein Epoxidharz verwendet werden, das vor dem Aufwickeln der Kohlenstofffaserfilamente auf die Oberfläche des Kerns 10 aufgebracht wird. Alternativ kann auch die gesamte Oberfläche des nichtleitenden Kerns mit Kohlenstofffaserfilamenten umwickelt werden, wobei der Bereich des Kerns am unteren Ende der Elektrode, der nicht von der Ummantelung bedeckt sein soll, anschließend durch Materialabtrag freigelegt wird.
Bei einem anderen Beispiel besteht die Ummantelung 10 aus einem wie oben beschriebenen elektrisch nichtleitenden Harz, das z. B. durch Eintauchen, Aufrollen oder in Form von vorgefertigten Prepregs auf die Mantelfläche des elektrisch leitenden Nichtmetallkerns 20 aufgebracht werden kann. Es können alle elektrisch nichtleitenden Füllstoffe verwendet werden, die in dem Elektrolyten nicht löslich sind. Bevorzugt werden insbesondere Graphitpartikel wie zum Beispiel Graphitplättchen und Kohlenstoffnanoröhrchen. Auch Graphen kann verwendet werden.
Bei einem weiteren Beispiel kann die Ummantelung 20 aus einem intrinsisch leitfähigen Polymer gebildet werden.
Die Faserfilamente bzw. Fasergewebe können auch im Voraus mit einem elektrisch nichtleitenden Harz imprägniert oder mit einem thermoplastischen Polymer überspritzt werden. Dadurch, dass die elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern hierbei Verbindungen zwischen den Kohlenstofffasern ausbilden oder die Kohlenstofffasern sogar einbettet werden, wird die strukturelle Integrität der Ummantelung 10 gestärkt. Das Ende bzw. die Enden der Kohlenstofffaser(n) können freiliegen, sodass sie beim Kontakt mit der Flüssigkeit oder dem Elektrolyten 140 als nichtmetallischer elektrischer Leiter 20 fungieren.
Die schematische Querschnittsansicht von 4 veranschaulicht eine Elektrode 112 für einen Füllstandssensor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Elektrode besteht im Wesentlichen aus einem rohrförmigen elektrisch nichtleitenden Element 10 und einem rohrförmigen, elektrisch leitenden, nichtmetallischen Element 20, das die Innenseite des rohrförmigen elektrisch nichtleitenden Elements 10 mit Ausnahme eines Bereichs am zweiten Ende der Elektrode auskleidet. Es wird darauf hingewiesen, dass der hier verwendete Ausdruck „besteht im Wesentlichen aus“ lediglich auf die wesentlichen Elemente hinweist und ein Vorhandensein weiterer Elemente nicht ausschließt.
Zur Ausbildung des elektrisch leitfähigen Elements 20 können Kohlenstofffasern auf einen Dorn aufgebracht werden, und anschließend mit diesem in den Raum innerhalb des rohrförmigen nichtleitenden Elements 10 eingeführt und auf die Innenseite des nichtleitenden Elements 10 übertragen werden. Zu diesem Zweck können ein aufweitbarer Dorn und/oder eine Wickelungstechnik eingesetzt werden, die es erlaubt, den Durchmesser der Faserwicklungen nach einem Einführen beispielsweise durch axiales Stauchen der Wicklungen zu vergrößern. Die axiale Länge des nicht von dem elektrisch nichtleitenden Element 10 bedeckten Bereichs am zweiten Ende der Elektrode 112 ist bei Ausführungen so gewählt, dass sie im Einsatz dem erforderlichen minimalen Niveau des Elektrolyten 140 über dem zweiten Ende der Elektrode 112 entspricht. In diesem Fall kann in der Seitenwand des nichtleitenden Elements 10 an dem zwischen dem zweiten Ende der Elektrode 112 und dem unteren Ende des elektrisch leitenden Elements 20 angeordneten Abschnitt vorzugsweise wenigstens eine (nicht gezeigte) Öffnung ausgebildet sein, beispielsweise ein Loch oder ein Schlitz, die den Zugang für die Flüssigkeit 140 in das Innere der Elektrode erleichtert. Das rohrförmige nichtleitende Element 10 kann an dem elektrisch leitfähigen Element 20 mit Hilfe eines zwischen den beiden angeordneten geeigneten Klebstoffs oder Epoxidharzes oder anderen geeigneten Mitteln zum Verbinden der beiden Oberflächen befestigt werden.
Wie zuvor kann das rohrförmige elektrisch leitendende nichtmetallische Element 20 auch durch Aufdampfen von Graphit auf die Innenseite des elektrisch nichtleitenden Elements 10 ausgebildet werden. Wenn für das rohrförmige elektrisch leitende Nichtmetallelement 20 ein intrinsisch leitfähiges Polymer verwendet wird, kann die Elektrode 112 durch Überspritzen des Elements 20 mit dem rohrförmigen elektrisch nichtleitenden Element 10 gebildet werden. Letzteres Verfahren kann auch generell eingesetzt werden, wenn das rohrförmige elektrisch leitendende Nichtmetallelement 20 vorab gefertigt wird, beispielsweise aus in einem Harz eingebetteten Kohlenstofffasern.
Wie bei den anderen unter Bezug auf die 2 und 3 beschriebenen Ausführungsformen kann auf die Innenseite des rohrförmigen elektrisch leitendenden Nichtmetallelements 20 ein elektrisch isolierender Überzug aufgebracht werden, um durch Kondensat verursachte Fehlmessungen zu vermeiden. Der Überzug lässt vorzugsweise einen unteren Bereich des Elements 20 frei, um eine für einen zuverlässigen Kontakt mit einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit ausreichend große Fläche sicherzustellen.
Bei alternativen Ausführungsformen kann zur Ausbildung einer Elektrode 112 ein stabförmiges elektrisch leitendes Nichtmetallelement 20 im Inneren des elektrisch nichtleitenden Elements 10 angeordnet sein. Bei bevorzugten Ausführungsformen einer solchen Elektrode besteht das Element 20 aus einem Graphitvollstab oder aus anderen geeigneten Materialien wie beispielsweise Kohlenstofffasern.
Die schematische Querschnittsansicht von 5 veranschaulicht eine Elektrode 112 für einen Füllstandssensor 110 gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die innere Oberfläche bzw. die inneren Oberflächen der rohrförmigen Elektrode 112 mit Hilfe einer Koronabehandlung modifiziert wurden. Bei einer Koronabehandlung wird ein Niedertemperatur-Koronaentladungsplasma zur Veränderung von Oberflächeneigenschaften verwendet.
Die Koronabehandlung wird zur Verbesserung der Benetzbarkeit der Oberfläche(n) eingesetzt. Beim Herstellungsprozess kann sie zur Verbesserung der Haftung zwischen den verschiedenen Elementen der Elektrode 112 dienen, sie kann aber auch verwendet werden, um die Benetzbarkeit der Elektrode durch die Flüssigkeit 140 zu verbessern. In rohrförmigen Gegenständen ermöglichen benetzbare Oberflächen einen Kapillareffekt, insbesondere eine Kapillaraszension, wodurch ein Teil der Flüssigkeit wie in 5 veranschaulicht in den Innenraum der rohrförmigen Elektrode 112 gezogen werden kann. Eine entsprechende Kapillaraszension führt zu einer größeren durch die Flüssigkeit benetzten Fläche im Inneren der Elektrode 112 und somit zu einer zuverlässigeren Füllstandserfassung. Alternativ oder zusätzlich kann eine Oberfläche im Inneren des hohlen, rohrförmigen, elektrisch nichtleitenden Elements 10 der Elektrode 112 mit einem geflochtenen, gewebten oder vliesartigen Gewebe bedeckt sein, um eine saugende Kapillarwirkung zur Benetzung der Oberfläche bereitzustellen.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Nichtleiter 10 des Füllstandssensors in einem Stück, d. h. einstückig, mit einer Komponente des die elektrisch leitfähige Flüssigkeit 140 enthaltenden Behälters 150 ausgebildet, beispielsweise mit dem Behälterdeckel oder einem Verschluss zum Verschließen des Behälters, der ein Befüllen und Nachfüllen des Behälters ermöglicht.
Ausführungsformen eines wie oben beschriebenen Füllstandssensors können ferner eine Elektrode mit zwei oder mehr leitenden Nichtmetallelementen aufweisen, wobei die Länge von einer der elektrisch leitenden Nichtmetallkomponenten der Länge einer anderen der elektrisch leitenden Nichtmetallkomponenten der Elektrode entspricht oder sich von dieser unterscheidet, wodurch, wie aus 6 ersichtlich ist, eine Überwachung eines Füllstands zwischen einem maximalen und einem minimalen Füllstand oder bei verschiedenen Füllstandsniveaus ermöglicht wird.
Ein wie oben beschriebener Einzelelektroden- oder Mehrfachelektrodenfüllstandssensor kann nicht nur bei einem nachzufüllenden Behälter wie einer Blei-Säure-Batterie eingesetzt werden, sondern auch bei einer Flüssigkeitsnachfülleinrichtung wie beispielsweise einem Behälter einer Nachfüllanlage, der einen Flüssigkeitsvorrat zum Nachfüllen von anderen Einrichtungen enthält.
Auch wenn die Beschreibung der vorliegenden Erfindung in dieser Schrift anhand von Ausführungsformen erfolgte, die als die zweckmäßigsten und bevorzugtesten erachtet werden, sind einem Fachmann selbstverständlich diverse Alternativen, Modifikationen und Abwandlungen offensichtlich. Daher dienen die in dieser Schrift angegebenen Ausführungsbeispiele lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung und beschränken diese nicht. Es können verschiedenste Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Kern und Umfang der in den nachfolgenden Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007004693 A1 [0033]

Claims

Elektrode für einen Füllstandssensor (110), der zum Bestimmen eines Füllstands einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit (140) in einem Behälter (150) ausgebildet ist, wobei die Elektrode (112) ein erstes Ende, das zum elektrisch leitenden Kontakt mit einer Sensorkomponente des Füllstandssensors (110) ausgebildet ist, und gegenüber dem ersten Ende ein zweites Ende aufweist, die Elektrode (112) aus einem oder mehreren nichtmetallischen Materialien gebildet ist, von denen zumindest eines ein elektrisch leitendes Nichtmetall ist, das sich mit dem ersten Ende der Elektrode (112) in elektrisch leitendem Kontakt befindet, und wobei das zumindest eine elektrisch leitende Nichtmetall (20) zum elektrisch leitfähigen Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit (140) ausgebildet ist.
Elektrode nach Anspruch 1, wobei die Elektrode (112) zumindest ein elektrisch leitendes Nichtmetall (20) mit einer sich von dem ersten Ende der Elektrode (112) zum zweiten Ende der Elektrode (112) erstreckenden Oberfläche aufweist, wobei ein Nichtleiter (10) zumindest einen Teil dieser Oberfläche zusammenhängend bedeckt.
Elektrode nach Anspruch 2, wobei der Nichtleiter (10) einen zumindest am zweiten Ende der Elektrode offenen Hohlkörper bildet und das elektrisch leitende Nichtmetall (20) an der inneren Oberfläche des Hohlkörpers angeordnet ist oder den Hohlkörper zumindest teilweise ausfüllt.
Elektrode nach Anspruch 2, wobei das elektrisch leitende Nichtmetall (20) an der inneren Oberfläche des rohrförmigen Nichtleiters (10) angeordnet ist.
Elektrode nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Nichtleiter (10) das zweite Ende der Elektrode (112) bildet und das elektrisch leitende Nichtmetall (20) zu diesem Ende beabstandet ist.
Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektrode (112) eine stabförmige, rohrförmige oder zungenförmige Gestalt aufweist.
Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrisch leitende Nichtmetall (20) unter Graphit, Kohlenstofffaserfilamenten, Kohlenstofffasergeweben, elektrisch leitfähigem Harz, intrinsisch leitfähigen Polymeren und deren Kombinationen oder einem beliebigen anderen ähnlichen Material ausgewählt ist.
Elektrode nach Anspruch 7, wobei das elektrisch leitende Nichtmetall (20) ein aus Kohlenstofffaserfilamenten und/oder Kohlenstofffasergeweben in Kombination mit einem Harz gebildetes Verbundmaterial ist, wobei es sich bei dem Harz auch um ein leitfähiges Harz handeln kann.
Elektrode nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem leitfähigen Harzverbundmaterial um ein Epoxidharz, das Graphitpartikel, Kohlenstoffnanoröhrchen enthält, oder ein beliebiges anderes elektrisch leitfähiges Harz handelt.
Elektrode nach einem der Ansprüche 7 bis 9, soweit auf Anspruch 3 bezogen, wobei der Nichtleiter (10) und/oder das elektrisch leitende Nichtmetall (20) eine Oberfläche aufweisen, die zur Verbesserung der Benetzbarkeit der Oberfläche einer Koronabehandlung unterzogen wurde und/oder mit einem geflochtenen, gewebten oder vliesartigen Gewebe bedeckt ist, das eine saugende Kapillarwirkung bereitstellt.
Füllstandssensor mit einer Elektrode (112) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer elektrischen und/oder elektronischen Schaltung (116), die mit der Elektrode (112) elektrisch verbunden und zur Ausgabe eines ersten Ausgangssignals ausgebildet ist, das einen Kontaktzustand zwischen der Elektrode und der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit anzeigt.
Füllstandssensor nach Anspruch 11, wobei die elektrische und/oder elektronische Schaltung (116) ferner zur Ausgabe eines zweiten Ausgangssignals ausgebildet ist, das einen Zustand anzeigt, bei dem zwischen der Elektrode und der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit kein Kontakt besteht.
Füllstandssensor nach Anspruch 11 oder 12, der ferner eine Leuchtanzeige aufweist, die ausgebildet ist, ein konstantes Licht einer ersten Farbe zu emittieren, wenn die elektrische und/oder elektronische Schaltung (116) das erste Ausgangssignal ausgibt, und optional ein zweites konstantes Licht einer zweiten Farbe oder ein blinkendes Licht der ersten oder der zweiten Farbe zu emittieren, wenn die elektrische und/oder elektronische Schaltung (116) das zweite Ausgangssignal ausgibt.
Füllstandssensor nach Anspruch 11, 12 oder 13, wobei die Sensorelektrode (112) einstückig mit einer Komponente des Behälters (150) ausgebildet ist.
Füllstandssensor nach einem der Ansprüche 11 bis 14, der ferner einen oder zwei Anschlussdrähte aufweist, die es ermöglichen, die elektrische bzw. elektronische Schaltung (116) mit den Polen einer Batterie zu verbinden, an der der Füllstandssensor angebracht ist, und/oder der von einer internen Quelle versorgt wird.
Füllstandssensor nach einem der Ansprüche 11 bis 15, der eine Elektrode (112) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit zwei oder mehr leitenden Nichtmetallelementen aufweist, wobei die Länge des elektrisch leitenden Nichtmetalls (20) von zumindest einem der Elemente der Länge des elektrisch leitenden Nichtmetalls (20) von einem anderen der Elemente entspricht oder kürzer ist.
Füllstandssensor nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei der Sensor in das Gehäuse einer Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung integriert ist und wobei die Länge des elektrisch leitenden Nichtmetalls (20) der Elektrode (112) einem Grenzstand für die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung entsprechend ausgebildet ist.
Füllstandssensor nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die elektronische Schaltung (116) ausgebildet ist, ein das erste und/oder zweite Ausgangssignal repräsentierendes Signal an eine externe Anzeigevorrichtung zu übertragen.