DE1266523B

DE1266523B - Device for measuring the liquid level in a container, in particular for measuring the fuel level in a motor vehicle tank

Info

Publication number: DE1266523B
Application number: DE1965K0055654
Authority: DE
Inventors: Werner Kunert
Original assignee: PHOTOTECHNISCHER MESSGERAETE F; ERNST AND WILHELM BERTRAM
Current assignee: PHOTOTECHNISCHER MESSGERAETE F; ERNST AND WILHELM BERTRAM
Priority date: 1965-03-26
Filing date: 1965-03-26
Publication date: 1968-04-18

Description

Vorrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstands in einem Behälter, insbesondere zum Messen des Treibstoffstands in einem Kraftfahrzeugtank Bekannte Vorrichtungen zum Messen des Flüssigkeitsstands im Tank eines Kraftfahrzeugs, soge nannte Tauchgeber, arbeiten mit einem Schwimmer, welcher mittels Schleifkontakten an einem Widerstandsdraht entsprechende Widerstandswerte abtastet, die von einem elektrischen Meßinstrument angezeigt werden, das in Mengeneinheiten der Tankfüllung geeicht ist. Eine solche Konstruktion hat den Nachteil, daß sie wegen des Schwinunergewichtes und des Kontaktdruckes schwierig und damit teuer in der Herstellung ist.Device for measuring the liquid level in a container, in particular for measuring the fuel level in a motor vehicle tank. Known devices for measuring the liquid level in the tank of a motor vehicle, so-called immersion sensors, work with a float, which by means of sliding contacts on a resistance wire samples corresponding resistance values obtained by an electrical measuring instrument that is calibrated in units of the tank filling. Such Construction has the disadvantage that because of the Schwinuner weight and the contact pressure difficult and therefore expensive to manufacture.

Eine weitere bekannte Vorrichtung arbeitet mit Hohlkugeln aus Metall, die einen ausreichenden Auftrieb in der Flüssigkeit besitzen, so daß sie in dieser schwimmen können. Diese Metallhohlkugeln bilden eine Strombrücke zwischen einer als Meßleiter auf einem Isolierkörper aufgewickelten Widerstandsdrahtspirale und einer als Stromzuführung ausgebildeten metallischen Wand eines Tauchrohres, in welchem der Isolierkörper untergebracht ist. Die Metallhohlkugeln können dabei frei beweglich im Ringraum zwischen Tauchrohr und Isolierkörper angeordnet sein, wobei die Kugeln dann an der Oberfläche der in dem Behälter und in dem Tauchrohr befindlichen Flüssigkeit schwimmen, und in mehreren Schichten übereinanderliegen, so daß die Kugeln der unteren Schicht durch das Gewicht der auf ihnen liegenden Kugeln zum Teil unter den Flüssigkeitsspiegel gedrückt werden. Insgesamt liegen dabei die Metallhohlkugeln im Bereich des Flüssigkeitsspiegels so dicht aneinander und an der Tauchrohrinnenwand sowie an dem Widerstandsdraht auf dem Isolierkörper an, daß eine leitende Verbindung zwischen dem Widerstandsdraht und der Tauchrohrinnenwand über die Metallhohlkugeln entsteht. Diese Strombrücke wandert mit dem Flüssigkeitsspiegel entlang der Widerstandsdrahtspirale auf dem Isolierkörper, so daß der jeweils abgegriffene Widerstandswert von der Höhe des Flüssigkeitspiegels abhängt. Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform mit Metallhohlkugeln sind diese entlang der Innenwand des Tauchrohres übereinander jeweils am Ende eines Schwenkhebels befestigt, dessen anderes Ende an der Innenwand des Tauchrohres schwenkbar gelagert ist. Der Schwenkbereich der Metallhohlkugeln liegt dabei so, daß die außerhalb der Flüssigkeit befindlichen Hohlkugeln unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes am Meßleiter auf einem axial im Tauchrohr angeordneten Isolierkörper anliegen. Werden sie dagegen von der Flüssigkeit erfaßt, so bewirkt ihr Auftrieb, daß sie vom Schwenkhebel geführt zu der Innenwand des Tauchrohres streben und schließlich gegen diese Anliegen. Die Metallhohlkugeln bilden dabei zusammen mit den an ihnen befestigten ebenfalls elektrisch leitenden Schwenkhebeln eine Strombrücke zwischen dem Meßleiter und der als Stromzuführung dienenden Tauchrohrwand. Bei beiden Ausführungsformen wird der jeweils am Meßleiter abgegriffene Widerstandswert von einem entsprechend geeichten Meßinstrument angezeigt. Another known device works with hollow metal balls, which have sufficient buoyancy in the liquid so that they are in this being able to swim. These hollow metal balls form a current bridge between a Resistance wire spiral wound as a measuring conductor on an insulating body and a metallic wall of a dip tube designed as a power supply, in which the insulator is housed. The hollow metal balls can move freely be arranged in the annular space between the immersion tube and the insulating body, the balls then on the surface of the liquid in the container and in the dip tube swim, and lie in several layers on top of each other, so that the balls of the lower Layer due to the weight of the balls lying on them partly below the liquid level be pressed. Overall, the hollow metal spheres lie in the area of the liquid level so close to each other and to the inner wall of the immersion tube and to the resistance wire on the insulator that a conductive connection between the resistance wire and the inner wall of the immersion tube is created via the hollow metal balls. This river bridge migrates with the liquid level along the resistance wire spiral on the Insulating body, so that the respective tapped resistance value depends on the level of the Fluid level depends. In a further known embodiment with hollow metal balls are these along the inner wall of the immersion tube one above the other at the end of a Swivel lever attached, the other end of which can be pivoted on the inner wall of the immersion tube is stored. The swivel range of the hollow metal balls is so that the outside the liquid located hollow balls under the influence of their own weight on The measuring conductor rest on an insulating body arranged axially in the immersion tube. Will on the other hand, if it is caught by the liquid, its buoyancy causes it to move from the pivot lever strive led to the inner wall of the dip tube and finally against this Issue. The hollow metal balls together with the ones attached to them also form electrically conductive pivot levers create a current bridge between the measuring conductor and the as a power supply serving immersion tube wall. In both embodiments, the Resistance value tapped on the measuring conductor from an appropriately calibrated one Measuring instrument displayed.

Die vorstehend beschriebene Anordnung mit Metallhohlkugeln hat sich jedoch als nicht brauchbar erwiesen. Um den Metallhohlkugeln eine ausreichende Schwimmfähigkeit zu geben, müssen diese eine besonders dünne Wandung besitzen, wodurch sie sehr empfindlich gegen Stöße werden, die insbesondere beim Betrieb im Tank eines Kraftfahrzeugs unvermeidlich sind. Die Herstellung solcher Metallhohlkugeln ist also ein erhebliches technisches Problem, sofern es überhaupt mit vernünftigem Aufwand technisch lösbar ist. In diesem Fall ist zu befürchten, daß bei auftretenden Stößen die erforderliche dünne Wandung der Metallhohlkugeln deformiert wird, wodurch die Gefahr besteht, daß sich derart verbeulte Hohlkugeln gegenseitig verklemmen, wodurch eine sichere Anzeige nicht mehr gewährleistet werden würde. Diese bekannten Anordnungen sind also für den tatsächlichen Betrieb unbrauchbar. The arrangement described above with hollow metal balls has proven itself however, it has not been found to be useful. To give the hollow metal balls sufficient buoyancy to give, these must have a particularly thin wall, which makes them very sensitive against impacts, which are inevitable, especially when operating in the tank of a motor vehicle are. The production of such hollow metal balls is therefore a considerable technical one Problem, if it can be technically solved at all with reasonable effort. In this Case is to be feared that the required thin wall when impacts occur the hollow metal balls is deformed, whereby there is a risk that such dented hollow balls jam against each other, whereby a reliable display is not possible more would be guaranteed. These known arrangements are therefore for the actual Operation unusable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorstehend erläuterten Art zu schaffen, welche einfach aufgebaut und wirtschaftlich herstellbar ist und welche eine genaue und zuverlässige Flüssigkeitsstandsmessung auch in Kraftfahrzeugtanks bei stoßreicher Fahrt gewährleistet und eine lange Lebensdauer hat. Hierzu wird ausgegangen von einer Vorrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstandes in einem Behäletr, insbesondere zum Messen des Treibstoffes in einem Kraftfahrzeugtank, mit einem in den Behälter ragenden kommunizierenden Tauchrohr, einem axial im Tauchrohr angeordneten Isolierkörper, auf welchem mindestens ein sich in Längsrichtung des Tauchrohres erstreckender, an einer elektrischen Spannung anliegender elektrischer Meßleiter mit großer Widerstandsänderung pro Längeneinheit angeordnet ist, und mit elektrisch leitenden, auf der im Behälter befindlichen Flüssigkeit schwimmenden Schwimmkörpern, welche im Raum zwischen Tauchrohrinnenwand und Isolierkörper angeordnet sind und eine Strombrücke zwischen dem elektrischen Meßleiter und einem Stromzuführungsleiter herstellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerkörper aus Kunststoffkugeln mit metallisierter Oberfläche ausgebildet sind. The invention is based on the object of providing a device of the above explained kind too create which are simple and economical can be produced and which provides an accurate and reliable liquid level measurement Also guaranteed in motor vehicle tanks during bumpy journeys and a long service life Has. This is based on a device for measuring the liquid level in a container, especially for measuring the fuel in a motor vehicle tank, with a communicating immersion tube protruding into the container, and one axially in the immersion tube arranged insulating body, on which at least one in the longitudinal direction of the Immersion tube extending, applied to an electrical voltage electrical Measuring conductor is arranged with a large change in resistance per unit length, and with electrically conductive, floating on the liquid in the container Floating bodies, which are arranged in the space between the inner wall of the immersion tube and the insulating body and a current bridge between the electrical measuring conductor and a power supply conductor produce. The device according to the invention is characterized in that the Float bodies are formed from plastic balls with a metallized surface.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf wirtschaftliche Weise herstellbar. Die aus Kunststoff bestehenden Schwimmerkörper können nämlich entweder als Kunststoff-Hohlperlen oder aus vorgeschäumtem Kunststoff, d. h. also als Kunststoff-Vollkugeln, gefertigt werden. Nachdem sie dann im Vakuum galvanisch oder mechanisch metallisiert sind, besitzen sie die Eigenschaft, über ihre Oberfläche einen elektrischen Strom leiten zu können. Auf Grund des kleinen spezifischen Gewichts von bekannten Kunststoffen ergibt sich damit automatisch, daß die Kunststoffkugeln Schwimmfähigkeit besitzen. The device according to the invention can be produced in an economical manner. The float bodies made of plastic can either be hollow plastic beads or made of pre-expanded plastic, d. H. thus manufactured as solid plastic balls will. After they are then galvanically or mechanically metallized in a vacuum, they have the property of conducting an electric current over their surface to be able to. Due to the low specific weight of known plastics It follows automatically that the plastic balls have buoyancy.

Wegen der Elastizität von Kunststoff sind die Schwimmerkörper unempfindlich gegen Stöße, so daß sie bei Verwendung in einer Kraftfahrzeug-Treibstoffmeßvorrichtung auch bei stoßreichen Fahrten sich gegenseitig nicht deformieren. Damit eröffnet die Erfindung einen Weg, eine Vorrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstandes in einem Behälter zu schaffen, die einfach zu fertigen und in ihrer Arbeitsweise störunanfällig ist.Because of the elasticity of plastic, the float bodies are insensitive against impact so that when used in an automotive fuel meter Do not deform each other even on bumpy journeys. So opened the invention a way of providing a device for measuring the liquid level in to create a container that is easy to manufacture and not prone to failure in its operation is.

Um die Kontaktgabe zwischen den Kunststoffkugeln besonders intensiv zu gestalten, sieht man zweckmäßig einen den Isolierkörper mit ausreichendem Spiel umschließenden Dämpfungskörper vor, so daß dieser eine Längsbewegung mit dem sich ändernden Flüssigkeitsstand mitmachen kann, wobei dieser Dämpfungskörper auf den Kunststoffkugeln aufliegt. To make the contact between the plastic balls particularly intense To design, you can see the insulator with sufficient play surrounding damping body, so that this a longitudinal movement with the itself changing fluid level can participate, this damping body on the Plastic balls rests on it.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders dazu, bei der Messung des Flüssigkeitsstandes zwischen dem Normalstand und einem Reservestand zu unterscheiden, wozu auf dem Isolierkörper hintereinander ein Meßleiter für den Normalflüssigkeitsstand und ein weiterer Meßleiter für den Flüssigkeitsstand im Reservebereich angeordnet sind. The device according to the invention is particularly suitable for the measurement of the liquid level between the normal level and a reserve level to distinguish, for which purpose a measuring conductor for the one behind the other on the insulator Normal liquid level and another measuring conductor for the liquid level in the Reserve area are arranged.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung der Figur. Diese zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der an einem Flansch a ein Tauchrohr b aus Metall befestigt ist. Auf einem Isolierkörper c sind getrennte Widerstandswicklungen ei und e2 aufgebracht. Die Wicklungsanfänge i werden innerhalb des Isolierkörpers c zum Kontakt f geführt. Im Hohlraum d steigt durch die Öffnungen j im Boden 1 die Flüssigkeit k auf und ab. Auf dem Spiegel der Flüssigkeitk liegen mehrfach angeordnet Kontaktkugeln h, welche durch Aneinanderliegen zwischen der Innenwand des Tauchrohrs b und einer der Widerstandswicklungen el und e2 eine Stromführung entstehen lassen. Durch eine Vielzahl von Kontaktkugeln h ist in jedem Fall eine Stromführung vom Tauchrohr b zu einer der Widerstandswicklungen ei oder e2 gewährleistet. Further details can be found in the following explanation the Figure. This shows an embodiment of the device according to the invention, in which a metal immersion tube b is attached to a flange a. On an insulating body c, separate resistance windings ei and e2 are applied. The beginnings of the winding i are led to contact f within the insulator c. in the Cavity d increases through the openings j in the bottom 1 the liquid k up and down. On the mirror of the Fluid k are multiple contact balls h, which lie against each other between the inner wall of the immersion tube b and one of the resistance windings el and e2 create a current conduction. Through a large number of contact balls h is in each case a current lead from the immersion tube b to one of the resistance windings ei or e2 guaranteed.

Der Dämpfungskörperg, als Scheibe oder einem anderen zweckdienlichen Körper ausgebildet, unterstützt, daß die relativ leichten Kontaktkugeln h aufeinander liegen bleiben. Die Kontaktkugeln h können, wie weiter oben dargelegt, aus Kunststoff-Hohlperlen oder z. B. aus vorgeschäumtem Kunststoff bestehen. Sie besitzen eine Oberflächenmetallisierung, die gemäß irgendeiner der weiter oben beschriebenen Methoden auf ihnen aufgebracht ist. The damping body, as a disc or another suitable one Body formed, supports that the relatively light contact balls h on each other to lie down. As explained above, the contact balls h can be made of hollow plastic beads or z. B. consist of pre-expanded plastic. They have a surface metallization, applied to them by any of the methods described above is.

Verbindet man nun das Drahtende der Widerstandswicklung e2 mit einer Kontrollampe oder einer ähnlichen Vorrichtung, indem man das Drahtende im Inneren des Isolierkörpers c einem weiteren Außenkontakt zuführt, so erhält man eine Anzeige für den Fall, daß die Flüssigkeit k den sogenannten Reservestand erreicht hat. If you now connect the wire end of the resistance winding e2 with a Control lamp or similar device by putting the end of the wire inside of the insulating body c supplies a further external contact, a display is obtained in the event that the liquid k has reached the so-called reserve level.

Selbstverständlich läßt sich der Isolierkörper c oder die Widerstandswicklung ei oder e2 auch anders ausführen. Of course, the insulating body c or the resistance winding Execute ei or e2 differently.

Claims

Claims: 1. Device for measuring the liquid level in a container, especially for measuring the fuel level in a motor vehicle tank, with a communicating immersion tube protruding into the container, and one axially in the immersion tube arranged insulating body, on which at least one in the longitudinal direction of the Immersion tube extending, applied to an electrical voltage electrical Measuring conductor is arranged with a large change in resistance per unit length and with electrically conductive, floating on the liquid in the container Float bodies, which are arranged in the space between the inner wall of the immersion tube and the insulating body and a current bridge between the electrical measuring conductor and a power supply conductor manufacture, characterized in that the float bodies are plastic balls are formed with a metallized surface.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the plastic balls are designed as full spheres.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic balls in the immersion tube under one of these, the insulating body with sufficient play for a relative longitudinal movement enclosing damping body are arranged.

4. Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the dip tube in a known manner as a power supply conductor is trained.

5. Device according to at least one of claims 1 to 4, characterized marked that the Measuring conductor in a manner known per se as wire spiral wound around the insulating body is formed.

6. Device according to at least one of claims 1 to 5, characterized characterized in that on the insulator one behind the other a measuring conductor for the normal liquid level and another measuring conductor for the liquid level is arranged in the reserve area are.

Documents considered: German Patent No. 447454.