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Vorrichtung zur fortlaufenden elektrischen Fernübertragung der Betriebsstoffniveauwerte
in einem Behälter Die Erfindung bezieht sich auf eine innerhalb eines Flüssigkeitsbehälters,
insbesondere für den Betriebsstoff eines Kraftwagens, angebrachte Vorrichtung der
Schwimmertype zur elektrischen Übertragung der Augenblickswerte des Flüssigkeitsniveaus
im Behälter auf einen beispielsweise am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordneten
Anzeiger.
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Auf dem Erfindungsgebiet sind schon verschiedene Typen von Vorrichtungen
dieser Art bekannt und sehr verbreitet. In ihnen ist der Schwimmer gewöhnlich am
Ende eines eine Bürste tragenden Arms befestigt, die einen Schleifkontakt an einem
in den elektrischen Speisestromkreis des Anzeigeinstruments eingeschalteten Widerstand
herstellen und jenen Stromkreis schließen kann.
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Die an dem Widerstand schleifende Bürste verändert den Wert des in
den Stromkreis eingeschalteten Widerstandes proportional mit der augenblicklichen
Lageänderung des Schwimmers und damit der Höhe des Betriebsstoffniveaus bzw. des
Betriebsstoffvorrats im Behälter. Der Wert des in den Stromkreis eingeschalteten
Widerstandes verändert die resultierende elektromagnetische Kraft der Spulen des
Anzeigegeräts, dessen Zeiger sich daher fortlaufend in eine der Schwimmerlage entsprechende
Stellung einstellt, um den Betriebsstoffvorrat im Behälter anzugeben.
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Die bekannten Geräte dieser Art haben einen komplizierten Aufbau.
Das Gehäuse zur Aufnahme des Widerstandes, an welchem ein Schleifkontakt von einem
Arm bewegt wurde, bestand aus mehreren Teilen, die mit Schrauben oder Nieten unter
Hinzufügung eines Dichtungsringes miteinander verbunden waren. Außerdem waren an
einem der Gehäuseteile besondere Mittel, z. B. Schrauben oder Bolzen vorgesehen,
um das Gehäuse an einer Platte oder Klammer zu befestigen, die am Tank angeordnet
war.
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Durch die Vielzahl der einzelnen Teile ergaben sich wesentliche Schwierigkeiten
bei der Montage und bei der Reparatur. Auch wurde eine industrielle Serienfertigung
sehr erschwert.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile in besonders einfacher
Weise dadurch vermieden, daß die Schwenkachse des Armes in einem den Widerstand
und den damit zusammenarbeitenden, von dem Arm getragenen Schleifkontakt einschließenden
Gehäuse gelagert ist, welches aus einer am Behälter befestigten und zur Schwenkachse
senkrechten ebenen metallenen Grundplatte und einem isolierenden Kunststoffhohlteil
gebildet wird. Dieser Kunststoffhohlteil ist mit Fortsätzen bzw. Ansätzen und elastischen
Klinken versehen, die in entsprechenden Sitzstellen der ebenen metallenen Grundplatte
eingreifen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr im einzelnen an
Hand der Zeichnungen beschrieben. In diesen ist F i g. 1 eine perspektivische Außenansicht
der Vorrichtung mit dem zugehörigen Träger, durch den sie am Gehäuse befestigt ist,
F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der geöffneten von ihrem Träger abgenommenen
Vorrichtung, F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche perspektivische Ansicht einer Variante
der Vorrichtung; Fig. 4 veranschaulicht perspektivisch den bloßen Träger der Vorrichtung,
und F i g. 5 a bis 5 f stellen, ebenfalls perspektivisch, die verschiedenen Bestandteile
der Vorrichtung getrennt aber in der Ordnung ihres Zusammenbaus dar.
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Auf dem am Umfang einer Behälteröffnung mittels die Löcher 2 durchsetzender
Vernietungen oder Verschraubungen befestigten Flansch 1 ist ein durch diesen hindurchtretendes
und rnit einem Filter 4 versehenes Rohr 3 angelötet oder angeschweißt, mittels dessen
der Betriebsstoff nach an sich bekanntem System aus dem Behälter dem Vergaser zugeführt
wird. An den innerhalb des Behälters liegenden Teil des Rohrs 3 ist die die Grundplatte
des Gehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildende Metallplatte 5 angelötet
oder angeschweißt.
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Auf dieser Grundplatte wird der Hohlkörper 6 verankert, um das die
Bestandteile der Vorrichtung einschließende Gehäuse zu bilden.
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Der Hohlkörper 6 ist in einem Stück aus elektrisch isolierendem Kunststoff
durch einen einzigen Preßvorgang geformt, der keine weitere Fertigbehandlung oder
wiederholte Bearbeitungen irgendwelcher Art erfordert. Der Körper 6 ist so, wie
er vom Pressen kommt, mit einem starren Vorsprung 7 versehen, der in die entsprechend
geformte Ausnehmung 8 der ebenen Grundplatte eingreifen kann, sowie mit einer Klinke
9 für das unten noch näher erläuterte Erfassen der Platte 9 an einer Gabel 10 derselben.
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Im Inneren des Hohlkörpers 6 sind zwei Führungen 12 und 12' gebildet,
die in gegenüberstehenden Abschnitten der gekrümmten Wand dieses Körpers liegen
und ohne besondere Bearbeitung durch dessen Formung erhalten werden; in diese Führungen
werden die beiden Enden 13 und 14 eines biegsamen isolierenden Streifens B5 eingeschoben,
auf den der elektrische Widerstand 16 aufgewickelt ist. Dieser Streifen 15 ist ursprünglich
eben, um das Aufwickeln des Widerstandes zu erleichtern, wie gestrichelt in F i
g. 5 c angedeutet ist, und wird nach einem Kreisbogen gekrümmt, wie in vollen Linien
in der gleichen F i g. 5 c gezeigt ist, um seine Enden in die beiden Führungen einführen
und ihn parallel zur gekrümmten Wand 11 des Körpers 6 lagern zu können, wobei er
sich in richtiger Stellung hält, indem er sich an die gekrümmte Wand 11 durch seine
eigene Elastizität anlegt. In der Platte 5 und in der zu ihr gegenüberliegenden
Wand des Körpers 6 sind Lagerbohrungen 20 und 21 angebracht, in denen die Achse
17 des Arms 18 des Schwimmers 19 der Vorrichtung gelagert wird. Diese Achse fällt
auch mit der geometrischen Achse der von dem auf den Streifen 15 gewickelten Widerstand
16 bestimmten Zylinderfläche zusammen.
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Auf der Achse 17 ist ein Arm 22 befestigt, der eine Lamelle oder
Bürste 23 mit zwei Armen 24 und 25 trägt. Der Arm 24 trägt einen Kontakt26, der
dazu bestimmt ist, je nach den Schwenkbewegungen des Arms 18 auf dem Widerstand
16 zu gleiten, und der Arm 25 trägt einen anderen Kontakt 27, der bei einer bestimmten
Schwimmerstellung, nämlich wenn das Betriebsstoffniveau die sogenannte Reservehöhe
erreicht, mit der Lamelle 28 in Berührung treten soll, welche Berührung bis zu einem
neuen Füllen des Behälters andauert.
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Um die Verankerung des Hohlkörpers 6 auf der ebenen Grundplatte 5
zu bewirken, wird der Zahn 7 in die Ausnehmung 8 der Grundplatte 5 eingeführt und
werden die beiden Schenkel der Klinke 9 unter Ausnutzung ihrer Elastizität bis zu
ihrem Einschnappen in die Gabelausnehmung d0 vorgeschoben.
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Es ergibt sich so ein elastischer Eingriff unter Druck.
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Die Schenkel der Klinke 9 sind an ihren Enden mit dreieckigen Zähnen
9' versehen, die nach dem Einführen in die Ausnehmung 10 deren Flanken übergreifen
und hierbei ein Herausziehen der Klinke 9 verhindern. Um sicherzustellen, daß die
beiden Zähne 9' nicht durch irgendwelchen Zufall aus der Gabelausnehmung 10 wieder
heraustreten; wird nach dem Aufsetzen der Gehäusehaube 6 die senkrecht zur Ebene
der Platte 5 liegende Zunge 10' (Fig.4) zwischen den Schenkeln der Klinke 9 hochgebogen
(Fig.1). Beim Auseinandernehmen können nach dem Abbiegen der Zunge 10' die beiden
Schenkel
der Klinke 9 gegeneinandergedrückt und aus der Gabel 10 befreit, dann der
Zahn 7 aus der Ausnehmurig 8 herausgezogen und die Gehäusehaube 6 von der Grundplatte
5 abgenommen werden, was alles sehr einfach vor sich geht. Es läßt sich daher die
Haube 6 an der Grundplatte 5 ohne Schrauben und Niete befestigen und mit gleicher
Leichtigkeit wieder abnehmen.
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Die elektrischen Verbindungen der Vorrichtung weisen keine Besonderheiten
auf; ein Ende des elektrischen Stromkreises wird mit der Batterie über die Masse
des Kraftfahrzeugs verbunden, an die über die Grundplatte 5 auch der Arm 17, das
Rohr 3 und der Flansch 1 angeschlossen sind. Infolgedessen liegen der Kontakt 26
sowie der Kontakt 27, die über die Achse 17 mit dem Arm 18 verbunden sind, und die
beiden Arme 24, 25 der Bürste 23 an Masse.
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Der Stromkreis, in den der Anzeiger geschaltet ist, wird durch den
Widerstand 16 geschlossen, der mit einem Ende an die leitende Lamelle 29 angeschlossen
ist, welche einen Pol einer mit dem Anzeigeinstrument elektrisch verbundenen Steckerkupplung
30 bildet (F i g. 1), während das andere Ende sich mit der Stellung der an den Körper
des Kontakts 26 angeschlossenen Bürste 23 ändert.
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Der andere Kontakt 27 schließt den Stromkreis einer Signallampe zur
Anzeige der »Betriebsstoffreserve« über die Lamelle 31, die einen Pol einer mit
dem Lampenstromkreis verbundenen Steckerkupplung 32 bildet (Fig. 1).
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Der Unterschied zwischen der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform
des Geräts und der in F i g. 3 dargestellten besteht in der Umkehrung des Anschlusses
des Widerstandes 16 im Stromkreis; im Fall der Fig. 2 nimmt nämlich der Wert des
in den Stromkreis eingeschalteten Widerstandes bei Sinken des Betriebsstoffniveaus
zu, während er im Fall der F i g. 3 abnimmt.
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Um den Kontakt mit Masse zu sichern, ist auf die Achse 17 ein Ring
33 (Fig.Sa) aufgepreßt, der durch eine Feder 34 an die Grundplatte 5 anliegend gehalten
wird.
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Zur Überwachung der Kontakte 26, 27 und andere Untersuchungen ist
in der der Grundplatte 5 gegenüberliegenden Wand des Gehäusekörpers 6 ein Fenster
35 vorgesehen, das durch einen Kunststoffdeckel 36 mit Schnappbefestigung mittels
der elastischen Zähne 37 verschließbar ist.
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Im Betrieb nimmt der- Schwimmer 19 fortlaufend die Lage ein, die
ihm das Niveau des Betriebsstoffs zuweist. Infolgedessen schaltet der Kontakt 26
des Bürstenarms 24 einen bestimmten Betrag des Widerstandes 16 in den Stromkreis
des Anzeigers ein und dessen Zeiger wird eine entsprechende Stellung für jedes Betriebsstoffniveau
einnehmen Der Kontakt 27 des Bürstenarms 25 kommt dagegen mit der Lamelle 28 nur
in Berührung, wenn der Betriebsstoffspiegel und daher der Schwimmer beim Absinken
eine bestimmte Stellung erreicht haben. Von diesem Zeitpunkt an wird das in den
Stromkreis geschaltete Lämpchen aufleuchten und anzeigen, daß derBetriebsstoff denvorausbestimmten
Reservebetrag erreicht hat und weiter abnimmt.