DE19740344A1 - Füllstandssensor - Google Patents
FüllstandssensorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Füllstandssensor zum Erzeugen elektrischer Signalen in Ab
hängigkeit von einem Füllstand einer Flüssigkeit in einem Behälter mit einem an einem
Trägerteil schwenkbar gelagerten, auf einem Hebel angeordneten Schwimmer zum Ver
stellen eines Stellglieds eines Wandlers (Weg- oder Winkelaufnehmer).
Solche Füllstandssensoren werden meist zum Erfassen eines Füllstandes von Kraftstoff
in Kraftstoffbehältern von Kraftfahrzeugen eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt.
Der oft als Hebeldraht ausgeführte Hebel ist hierbei an einem aus Kunststoff gefertigten
Bügel befestigt. Der Bügel weist eine Lagerachse für eine im Trägerteil angeordnete
Lagerbohrung auf und trägt das Stellglied des Wandlers. Das Stellglied hat bei einem als
Potentiometer ausgebildeten Wandler einen auf einem federnden Kontaktarm angeordne
ten Schleifkontakt oder ein Paar über eine Kontaktbrücke miteinander verbundene
Schleifkontakte. Zum senkrechten Vorspannen des Schleifkontaktes oder der Schleifkon
takte ist das Stellglied in einer Führung des Bügels angeordnet und von einem Federele
ment auf eine auf dem Trägerteil befindliche Schleifbahn vorgespannt. Die Vorspannung
gleicht Fertigungstoleranzen und Formveränderungen (z. B. durch Quellen des Kunst
stoffs oder durch mechanische Belastungen des Bügels und des Trägerteils) selbsttätig
aus.
Der bekannte Füllstandssensor besteht aus sehr vielen Bauteilen, die aufwendig zu ferti
gen und zu montieren sind. Weiterhin hat die in dem Bügel angeordnete Führung für das
Stellglied seitliches Spiel, so daß der Füllstandssensor eine große Hysterese bzw.
Ungenauigkeit der Positionserfassung aufweist.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Füllstandssensor der eingangs genann
ten Art so zu gestalten, daß er besonders einfach aufgebaut ist und sehr genaues
Messen des Füllstandes im Behälter ermöglicht.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Stellglied des Wandlers
an dem Hebel befestigt ist.
Durch diese Gestaltung benötigt der erfindungsgemäße Füllstandssensor keinen Bügel
zum Halten des Stellglieds. Selbst eine Addition der Bauteil-Toleranzen oder ein Quellen
des Kunststoffs des erfindungsgemäßen Füllstandssensors führt allenfalls zu besonders
geringen Veränderungen des Abstands des Bügels von dem Trägerteil. Dank der
Erfindung kann der Kontaktarm des Schleifkontaktes oder die Kontaktbrücke des
Potentiometers unmittelbar an dem Hebel(draht) befestigt sein. Das Stellglied benötigt
deshalb keine aufwendige Führung, so daß der erfindungsgemäße Füllstandssensor
besonders einfach aufgebaut ist. Durch die Befestigung des Stellgliedes direkt an dem
Hebeldraht ist an dieser Stelle kein seitliches Spiel vorhanden, so daß der erfindungs
gemäße Füllstandssensor eine besonders geringe Hysterese aufweist und deshalb eine
sehr genaue Messung des Füllstandes ermöglicht.
Bei einem als magnetisch aktiver Positionssensor ausgebildeten Wandler kann ein
Magnet des Stellgliedes unmittelbar an dem Hebeldraht befestigt sein.
Der erfindungsgemäße Füllstandssensor ist besonders kostengünstig herstellbar, wenn
der Hebel eine als Lagerwelle für eine in dem Trägerteil angeordnete Lagerbohrung aus
gebildete Abwinkelung aufweist. Hierdurch benötigt der erfindungsgemäße Füllstands
sensor durch Entfall des Bügels ein Bauteil weniger als der bekannte Füllstandssensor.
Bei dem aus Kunststoff gefertigten Trägerteil besteht ein weiterer Vorteil dieser Gestal
tung darin, daß durch die Materialkombination der Lagerwelle aus Metall und der Lager
bohrung aus Kunststoff keine störenden Geräusche beim Verschwenken des Hebels
auftreten. Solche störenden Geräusche können bei dem bekannten Füllstandssensor
entstehen, bei dem die Lagerwelle und die Lagerbohrung aus Kunststoff gefertigt sind.
Das Stellglied könnte beispielsweise mit dem Hebeldraht verschraubt oder vernietet sein.
Dies gestaltet sich jedoch bei den meist sehr kleinen Abmessungen des Stellgliedes sehr
schwierig. Die Montage des erfindungsgemäßen Füllstandssensors wird jedoch durch
eine stoffschlüssige Gestaltung der Befestigung des Stellgliedes des Wandlers an dem
Hebeldraht deutlich vereinfacht. Diese Gestaltung ermöglicht zudem eine besonders
einfache Abstimmung der Signale des Wandlers auf die Position des Schwimmers, da
diese Abstimmung durch ein seitliches Verschieben des Stellgliedes vor dessen stoff
schlüssiger Befestigung an dem Hebeldraht vorgenommen werden kann. Die Abstim
mung kann automatisiert werden. Ein bei dem bekannten Füllstandssensor zum Abstim
men notwendiges manuelles Verbiegen des Hebeldrahtes ist dank der Erfindung nicht
mehr erforderlich. Das einen Schleifkontakt aufweisende Stellglied läßt sich hierfür bei
spielsweise an dem Hebeldraht festschweißen, während der Magnet eines magnetisch
aktiven Positionssensors vorzugsweise an dem Hebeldraht festgeklebt wird.
Das Stellglied wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch
den Hebeldraht vor mechanischer Beschädigung geschützt wenn eine Kontaktbrücke
oder ein Kontaktarm des Stellgliedes oberhalb der Schleifkontakte angeordnet und breiter
gestaltet ist als die Schleifkontakte. Durch die breite Gestaltung des Kontaktarms oder
der Kontaktbrücke können zudem durch das Verschieben des Stellgliedes vor dessen
Befestigung an dem Hebeldraht die Signale des Wandlers über einen großen Winkel
bereich auf die Position des Schwimmers abgestimmt werden.
Auf den Hebeldraht wirkende mechanische Belastungen könnten zu einem Abheben ins
besondere der weit von der Lagerbohrung entfernten Schleifkontakte von auf dem
Trägerteil angeordneten Schleifbahnen des Wandlers führen. Ein Abheben der Schleif
kontakte des Stellgliedes läßt sich jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbil
dung der Erfindung zuverlässig vermeiden, wenn von der Lagerbohrung weit entfernte
Kontaktarme des Stellgliedes besonders lang gestaltet sind.
Besonders lange Federwege der Schleifkontakte lassen sich gemäß einer anderen vor
teilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach erzeugen, wenn die Kontaktarme einander
umgreifend gestaltet sind.
Eine vorgesehene progressive Federkennlinie der Kontaktarme läßt sich gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach einstellen, wenn die Kontakt
arme jeweils mit dem breiten Ende eines trapezförmigen Abschnitts an der Kontaktbrücke
angeordnet sind.
Die Genauigkeit der Messung des Füllstandes wird weiter erhöht, wenn der Schleifkontakt
oder die Schleifkontakte des Stellgliedes als Vielfingerkontakt gestaltet sind.
Zur weiteren Vereinfachung der Abstimmung der Signale des Wandlers auf die Stellung
des Schwimmers trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
bei, wenn das Stellglied den Hebeldraht zumindest teilweise umgreifende Laschen auf
weist. Durch diese Gestaltung läßt sich das Stellglied vor der stoffschlüssigen Befesti
gung an dem Hebeldraht formschlüssig vormontieren und durch ein Verbiegen der
Laschen auf die vorgesehene Position ausrichten.
Die Befestigung der Kontaktbrücke oder des Kontaktarms an dem Hebeldraht führt
gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nicht zu einem Verlust
des Federweges der Schleifkontakte, wenn die Laschen des Stellgliedes an dem Hebel
draht verschweißt sind. Durch diese Gestaltung ist die Schweißung außerhalb des federn
den Bereichs der Kontaktarme und der Kontaktbrücke angeordnet und daher bei einem
Federn des Hebelarms nur sehr geringen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Weiter
hin tritt bei der Verschweißung der Laschen an dem Hebeldraht ein besonders geringer
Schweißverzug auf. Zur Feinabstimmung des Wandlers auf die Position des Schwimmers
kann hierbei das Stellglied auch nach seinem Festschweißen an dem Hebeldraht durch
ein Verbiegen der Laschen geringfügig ausgerichtet werden.
Der erfindungsgemäße Füllstandssensor gestaltet sich konstruktiv besonders einfach,
wenn die Abwinklung des Hebeldrahtes das Trägerteil durchdringt und wenn das aus dem
Trägerteil herausragende Ende der Abwinklung mittels eines an dem Trägerteil anliegen
den Sicherungselementes axial gesichert ist. Das Sicherungselement kann hierfür bei
spielsweise als mit der Abwinklung verschraubte selbstsichernde Mutter oder als gegen
die Abwinklung vorgespannter Sicherungsring gestaltet sein.
Der Hebeldraht läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
besonders einfach montieren, wenn das Sicherungselement in einer zu einer Außenseite
des Trägerteils offenen Nut angeordnet ist. Hierdurch kann zuerst das Sicherungselement
in die Nut des Trägerteils gelegt werden. Anschließend wird die Abwinklung des Hebel
drahtes in die Lagerbohrung eingeführt und durch das Sicherungselement axial gesichert.
Weiterhin hat der erfindungsgemäße Füllstandssensor durch diese Gestaltung besonders
geringe Abmessungen, wodurch das Einführen des Füllstandssensors durch eine meist
sehr kleine Öffnung des Behälters erleichtert wird.
Der Hebeldraht wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung be
sonders reibungs- und spielarm geführt, wenn die Lagerbohrung des Trägerteils in einem
mittleren Bereich eine radiale Erweiterung aufweist. Durch die radiale Erweiterung hat die
Abwinklung des Hebeldrahtes zwei voneinander entfernte Lagerstellen in der Lager
bohrung.
Ein separat zu montierendes Sicherungselement zur axialen Sicherung des Hebeldrahtes
läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vermeiden,
wenn das Trägerteil eine den Hebeldraht übergreifende Schürze hat.
Die Begrenzung des Schwenkbereichs des Hebeldrahtes verhindert ein Anschlagen des
Schwimmers an einer Wandung des Behälters. Damit werden einerseits unerwünschte
Klopfgeräusche vermieden, andererseits der Wandler und der Schwimmer vor Beschädi
gung geschützt. Der Schwenkbereich des Hebeldrahtes läßt sich gemäß einer anderen
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit besonders geringem baulichem Aufwand
begrenzen, wenn die Schürze zumindest einen Anschlag zum Begrenzen des Schwenk
bereichs des Hebeldrahtes aufweist.
Die Anschläge könnten beispielsweise starr an dem Trägerteil befestigt sein. Hierdurch
muß der unterhalb der Schürze angeordnete Hebeldraht über einen der Anschläge hin
weggebogen werden. Der Hebeldraht läßt sich jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung ohne die Gefahr des Verbiegens montieren, wenn zumindest
einer der Anschläge quer zu dem Schwenkbereich des Hebeldrahtes verschwenkbar ist.
Der verschwenkbare Anschlag ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung zuverlässig in seiner vorgesehenen Position gehalten, wenn er in Richtung des
Hebeldrahtes vorgespannt und von einem Vorsprung des Trägerteils in einer vorgesehe
nen Position gehalten ist.
Eine seitliche Bewegung des verschwenkbaren Anschlags durch mechanische Belastun
gen läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vermeiden,
wenn der verschwenkbare Anschlag zum Verspannen zwischen dem Vorsprung des Trä
gerteils und einer Wandung des Behälters (oder eines Schwalltopfs/Gehäuses) vorge
sehen ist.
Zur weiteren Verringerung der Fertigungskosten des erfindungsgemäßen Füllstandssen
sors trägt es bei, wenn die Schürze mittels eines Filmscharniers mit dem Trägerteil
schwenkbar verbunden und mittels einer Rastverbindung formschlüssig an dem Trägerteil
feststellbar ist. Weiterhin gestaltet sich hierdurch die Montage des Hebeldrahtes beson
ders einfach.
Das Stellglied wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch
zwei balkenförmige, den Hebeldraht übergreifende Schürzen auch bei starken auf den
Hebeldraht wirkenden Kräften zuverlässig in seiner vorgesehenen Position gehalten.
Die Schwenkbewegung des Hebeldrahtes wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiter
bildung der Erfindung durch die axiale Sicherung nur unwesentlich gedämpft, wenn eine
nahe der Lagerbohrung angeordnete Schürze näher an dem Hebeldraht angeordnet ist,
als eine von der Lagerbohrung entfernte Schürze. Hierdurch dient die von der Lagerboh
rung entfernte Schürze als Sicherung gegen ein sehr starkes Weg biegen des Hebel
drahtes.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres
Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen, in einem Behälter montierten Füllstandssensor,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Füllstandssensor aus
Fig. 1 entlang der Linie II-II,
Fig. 3-12 weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Füllstandssensors.
Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen, in einem Behälter 1 montierten Füllstands
sensor 2. Dieser umfaßt ein behälterfestes Trägerteil 3 zur schwenkbaren Lagerung eines
einen Schwimmer 4 tragenden Hebeldrahtes 5. Der Schwimmer 4 folgt der Oberfläche
bzw. dem Füllstand einer im Behälter 1 befindlichen Flüssigkeit. Weiterhin sind auf dem
Trägerteil 3 zwei Schleifbahnen 6, 7 eines als Potentiometer ausgebildeten Wandlers 8
angeordnet. Der Schwenkbereich des Hebeldrahtes 5 wird durch zwei auf dem Trägerteil
3 angeordnete Anschläge 9, 10 begrenzt. In der Zeichnung ist der Hebeldraht 5 strich
punktiert in einer an einem der Anschläge 9 anliegenden Endstellung dargestellt. Einer
der Anschläge 9 befindet sich nahe einer im Trägerteil 3 angeordneten Lagerbohrung 11
für den Hebeldraht 5, während der andere Anschlag 10 in einer von der Lagerbohrung 11
entfernten Stellung angeordnet ist. Durch die Anordnung des Anschlages 9 nahe der
Lagerbohrung 11 kann dieser besonders klein gestaltet sein. Deshalb läßt sich der Füll
standssensor 2 auch durch eine sehr kleine, in einer Wandung 12 des Behälters 1 ange
ordnete Öffnung 13 einführen. Die Befestigung des Anschlags 10 in der von der Lager
bohrung 11 entfernten Stellung führt zu einer besonders geringen Winkelabweichung des
Hebeldrahtes 5 in der Endstellung.
Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Füllstandssensor 2 aus Fig. 1 in einer Schnittdarstel
lung entlang der Linie II-II. Das Trägerteil 3 ist auf einem einteilig mit der Wandung 12
eines Behälters 1 gefertigten - bei Bedarf aber auch separat herstellbaren und nachträg
lich anzubringenden - Sockel 14 befestigt. Der Hebeldraht 5 hat eine als Lagerwelle aus
gebildete Abwinklung 15, die das Trägerteil in der Lagerbohrung 11 durchdringt. Der He
beldraht 5 wird von einem am freien Ende der Abwinklung 15 angeordneten Sicherungs
ring 16 und von einem Abstandhalter 17 des Trägerteils 3 axial geführt. Der Abstandhalter
17 befindet sich für eine möglichst geringe Reibung beim Verschwenken des Hebeldrah
tes 5 besonders nahe an der Lagerbohrung 11. Der Hebeldraht 5 trägt ein Stellglied 18
des Wandlers 8. Das Stellglied 18 weist ein Paar auf Kontaktarmen 19, 19a befestigte
und über eine Kontaktbrücke 20 verbundene Schleifkontakte 21, 22 auf. Die Schleifkon
takte 21, 22 sind hierbei im Bereich der Kontaktbrücke 20 mittels eines Schweißpunktes
23 an dem Hebeldraht 5 stoffschlüssig befestigt.
Die Position des Schwimmers 4 wird von dem Wandler 8 erfaßt und in elektrische Signa
le umgesetzt. Die elektrischen Signale des Wandlers 8 werden über mit den Schleifbah
nen 6, 7 kontaktierten Anschlußleitungen 24 zu einer nicht dargestellten Auswerte- und
Anzeigeeinheit geleitet. Beim Montieren der Schleifkontakte 21, 22 an dem Hebeldraht 5
wird die Kontaktbrücke 20 gegenüber dem Hebeldraht 5 so lange in Richtung der Schleif
bahnen 6, 7 verschoben, bis die Signale des Wandlers 8 mit einer vorgesehenen Position
des Schwimmers 4 übereinstimmen. Anschließend wird die Kontaktbrücke 20 an dem
Hebeldraht 5 festgeschweißt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllstandssensors. Im
Gegensatz zu dem Füllstandssensor aus Fig. 1 hat der Wandler 8 ein Stellglied 25 mit
einer besonders breit gestalteten und mittels abstehender Laschen 26, 27 an dem Hebel
draht 5 befestigten Kontaktbrücke 28. Kontaktarme 29, 30 des Stellglieds 25 haben eine
Trapezform und sind mit ihrem breiten Ende zu der Kontaktbrücke 28 hin ausgerichtet.
Hierdurch sind Schleifkontakte 31, 32 des Stellgliedes 25 durch den Hebeldraht 5 und
durch die Kontaktbrücke 28 vor mechanischen Beschädigungen geschützt, die z. B. beim
Einbau in den in Fig. 1 dargestellten Behälter 1 drohen.
Die Fig. 4 zeigt den Füllstandssensor aus Fig. 3 in einer Schnittdarstellung entlang der
Linie IV-IV. Die Lagerbohrung 11 hat hierbei in ihrem mittleren Bereich eine radiale Er
weiterung 33. Im Bereich der radialen Erweiterung 33 ist eine Nut 34 zur Aufnahme eines
die Abwinklung 15 des Hebeldrahtes 5 axial sichernden Sicherungsrings 35 angeordnet.
Weiterhin zeigt Fig. 4, daß die Kontaktarme 29, 30 unterschiedlich lang sind und daß die
Laschen 26, 27 den Hebeldraht 5 teilweise umgreifen. An diesen Laschen 26, 27 sind die
Schleifkontakte 31, 32 mit dem Hebeldraht 5 mittels Schweißpunkten 36 verbunden. Hier
durch lassen sich die Schleifkontakte 31, 32 nach dem Festschweißen der Laschen 26,
27 an dem Hebeldraht 5 seitlich verschieben und damit die Signale des Wandlers 8 auf
die Stellung des Schwimmers 4 abstimmen.
Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllstandssensors
mit einer den Hebeldraht 5 von einer Seite her übergreifenden Schürze 37. Der Hebel
draht 5 wird durch die Schürze 37 und das Trägerteil 3 axial gesichert, so daß er keinen
in den Fig. 1 und 3 dargestellten Sicherungsring benötigt. Die Schürze 37 ist einteilig
mit dem Trägerteil 3 gefertigt und weist einen Anschlag 38 zum Begrenzen des Schwenk
bereichs des Hebeldrahtes 5 auf. Ein zweiter, an der Außenseite des Trägerteils 3 ange
ordneter Anschlag 39 ist auf einem Federarm 40 angeordnet und läßt sich nach unten hin
und damit aus dem Schwenkbereich des Hebeldrahtes 5 heraus verschwenken. Der An
schlag 39 stützt sich in Höhe des Hebeldrahtes 5 an dem Federarm 40 ab.
Der auf dem Federarm 40 angeordnete Anschlag 39 aus Fig. 5 ist in einer Schnittdarstel
lung entlang der Linie VI-VI in Fig. 6 dargestellt. Der Anschlag 39 ist zwischen einem
Vorsprung 41 des Trägerteils 3 und der Wandung 12 des in Fig. 1 dargestellten Behälters
1 (oder Schwalltopfs/Gehäuses) eingespannt. Durch diese Gestaltung läßt sich der He
beldraht 5 vor der Montage des Füllstandssensors 2 in dem Behälter 1 mit der Abwinke
lung 15 in die Lagerbohrung 11 des Trägerteils 3 einführen und anschließend unter die
Schürze 37 schwenken. Der auf dem Federarm 40 angeordnete Anschlag 39 bewegt sich
hierbei nach unten und federt anschließend wieder gegen den Vorsprung 41. Nach der
Montage des Füllstandssensors 2 in dem in Fig. 1 dargestellten Behälter 1 läßt sich der
Anschlag 39 nicht mehr verschwenken. Diese Gestaltung führt zudem zu einer leichten
Demontierbarkeit, die das einfache Wiederverwerten (Recycling) der Materialien des Füll
standssensors unterstützt.
Die Fig. 6a zeigt ein Stellglied 73 eines Wandlers 74 des Füllstandssensors 2 aus Fig. 5
in einer Ansicht von dem Trägerteil 3 aus. Hierbei ist zu erkennen, daß das Stellglied 73
zwei einander umgreifende Kontaktarme 75, 76 aufweist, die jeweils einen Schleifkontakt
77, 78 tragen. Die Kontaktarme 75, 76 sind einteilig mit einer an dem Hebeldraht 5 mittels
eines Schweißpunktes 79 verbundenen Kontaktbrücke 80 gefertigt.
Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllstandssensors
2, bei dem der Hebeldraht 5 von zwei balkenförmigen Schürzen 42, 43 axial gesichert ist.
Die balkenförmigen Schürzen 42, 43 sind jeweils in der eingezeichneten Position von
federnden Rastarmen 44, 45 formschlüssig gehalten. Vor den Rastarmen 44, 45 sind An
schläge 46, 47 zur Begrenzung des Schwenkbereichs des Hebeldrahtes 5 angeordnet.
Bei einem eventuellen Abscheren der Anschläge 46, 47 dienen die Rastarme 44, 45 als
Notanschläge.
Die Fig. 8 zeigt den Füllstandssensor 2 aus Fig. 7 in einer Schnittdarstellung entlang der
Linie VIII-VIII. Der Hebeldraht 5 trägt hierbei einen Magneten 48 eines Stellglieds 49
eines als magnetisch passiver Positionssensor ausgebildeten Wandlers 50. Der Wandler
50 hat ein auf dem Trägerteil 3 angeordnetes Widerstandsnetzwerk 51, welches abhängig
von der Stellung des Magneten 48 veränderliche elektrische Signale liefert. Der Magnet
48 ist nach einem Abstimmen der Signale des Wandlers 50 auf die Position des Schwim
mers 4 an dem Hebeldraht 5 festgeklebt. Weiterhin zeigt Fig. 8, daß nur die nahe der
Lagerbohrung 11 angeordnete Schürze 42 zur axialen Führung des Hebeldrahtes 5 beim
Verschwenken dient. Die zweite balkenförmige Schürze 43 hat von dem Hebeldraht 5
einen geringen Abstand und verhindert bei starken auf den Schwimmer 4 wirkenden Kräf
ten ein Verbiegen des Hebeldrahtes 5 im Bereich des Wandlers 50.
Die Fig. 9 zeigt das Trägerteil 3 im Bereich einer der Schürzen 43 des Füllstandssensors
aus Fig. 7 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie IX-IX. Die balkenförmigen Schür
zen 42, 43 sind mittels eines Filmscharniers 52 mit dem Trägerteil 3 verbunden.
Hierdurch kann der Hebeldraht 5 bei aufgeklappten Schürzen 42, 43 mit der Abwinklung
15 in die Lagerbohrung 11 eingeführt werden. Anschließend werden die Schürzen 42, 43
über den Hebeldraht 5 verschwenkt, bis die Rastarme 44, 45 hinter den Schürzen 42, 43
einschnappen.
Die Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllstandssen
sors 2, bei dem eine Schürze 53 einen als Potentiometer ausgebildeten Wandler 54 voll
ständig übergreift. Der Wandler 54 hat eine dem Schwenkbereich des Hebeldrahtes 5
entsprechend lang gestaltete Leiterbahn 55 und eine zweite, einen geringen Schwenkbe
reich abdeckende Leiterbahn 56. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist die Schürze teil
weise aufgeschnitten dargestellt. Die zweite Leiterbahn 56 dient zur Ansteuerung einer
nicht dargestellten Warnlampe, die eine geringe Restmenge an Flüssigkeit in dem in Fig.
1 dargestellten Behälter 1 signalisiert. Eine Kontaktbrücke 57 eines Stellgliedes 58 des
Wandlers 54 wird über eine Schenkelfeder 59 kontaktiert. Von den beiden Leiterbahnen
55, 56 und der Schenkelfeder 59 führen Anschlußleitungen 60 zu einer nicht darge
stellten Steuereinrichtung.
Die Fig. 11 zeigt den Füllstandssensor 2 aus Fig. 10 in einer Schnittdarstellung entlang
der Linie XI-XI. Die Schürze 53 ist über einen Arm 61 mit dem Trägerteil 3 verbunden.
Der Arm 61 weist einen Anschlag 62 zur Begrenzung des Schwenkbereichs des Hebel
drahtes 5 auf. Ein weiterer Anschlag 63 ist auf einer dem Arm 61 entfernten Position der
Schürze 53 angeordnet. Die Schürze 53 ist federnd gestaltet und hat eine Einführschräge
64. Hierdurch läßt sich der Hebeldraht 5 bei der Montage unter die Schürze 53 schwen
ken. Der Hebeldraht 5 wird von einem an der Schürze 53 angeordneten schmalen Steg
65 und einer auf dem Trägerteil 3 angeordneten Führung 66 axial gesichert.
Die Fig. 12 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füll
standssensors 2 in einem Längsschnitt. Der Füllstandssensor 2 hat einen als Potentio
meter ausgebildeten Wandler 67 mit einer einzigen Schleifbahn 68, über die ein einen
Schleifkontakt 69 aufweisendes Stellglied 70 gleitet. Das Stellglied 70 ist mittels Laschen
71 an dem Hebeldraht 5 festgeschweißt und wird wie das Stellglied 58 des Füllstands
sensors aus Fig. 10 mittels einer Schenkelfeder 72 kontaktiert.
Claims (21)
1. Füllstandssensor zum Erzeugen von in Abhängigkeit von einem Füllstand
einer Flüssigkeit in einem Behälter veränderlichen elektrischen Signalen, mit
einem an einem Trägerteil schwenkbar gelagerten, auf einem Hebel angeordne
ten Schwimmer zum Verstellen eines Stellglieds eines Wandlers, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stellglied (18, 25, 49, 58, 70, 73) des Wandlers (8, 50,
54, 67, 74) an dem Hebel (5) befestigt ist.
2. Füllstandssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hebel (5) eine als Lagerwelle für eine in dem Trägerteil (3) angeordnete Lager
bohrung (11) ausgebildete Abwinklung (15) aufweist.
3. Füllstandssensor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine
stoffschlüssige Gestaltung der Befestigung des Stellgliedes (18, 25, 49, 58, 70,
73) des Wandlers (8, 50, 54, 67, 74) an dem Hebel (5).
4. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktbrücke (20, 28, 57) oder ein Kontakt
arm des Stellgliedes (18, 25, 58) oberhalb der Schleifkontakte (21, 22, 31, 32)
angeordnet und breiter als die Schleifkontakte (21, 22, 31, 32) ist.
5. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß von der Lagerbohrung (11) weit entfernte Kontakt
arme (29) des Stellgliedes (25) besonders lang gestaltet sind.
6. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (75, 76) einander umgreifend
gestaltet sind.
7. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (29, 30) jeweils mit dem breiten
Ende eines trapezförmigen Abschnitts an der Kontaktbrücke (28) angeordnet sind.
8. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkontakt (69) oder die Schleifkontakte
des Stellglieds (70) als Vielfingerkontakt gestaltet sind.
9. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (25, 70) Laschen (26, 27, 71) auf
weist, die den Hebel (5) zumindest teilweise umgreifen.
10. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (26, 27, 71) des Stellgliedes (25) an
dem Hebel (5) verschweißt sind.
11. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Abwinklung (15) des Hebels (5) das Träger
teil (3) durchdringt und
daß das aus dem Trägerteil (3) herausragende Ende der Abwinklung (15) mittels
eines an dem Trägerteil (3) anliegenden Sicherungselements (Sicherungsring 16,
35) axial gesichert ist.
12. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (Sicherungsring 35) in
einer zu einer Außenseite des Trägerteils (3) offenen Nut (34) angeordnet ist.
13. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrung (11) des Trägerteils (3) in
einem mittleren Bereich eine radiale Erweiterung (33) aufweist.
14. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (3) eine den Hebeldraht (5) über
greifende Schürze (37, 42, 43, 53) hat.
15. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (37, 53) zumindest einen Anschlag
(38, 62, 63) zum Begrenzen des Schwenkbereichs des Hebels (5) hat.
16. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Anschlag (39, 63) quer zu dem
Schwenkbereich des Hebels (5) verschwenkbar ist.
17. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag (39) in Richtung des Hebels
(5) vorgespannt und von einem Vorsprung (41) des Trägerteils (3) in einer vorge
sehenen Position gehalten ist.
18. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (39) zum Verspannen zwischen
dem Vorsprung (41) des Trägerteils (3) und einer Wandung (12) des Behälters (1)
vorgesehen ist.
19. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (42, 43) mittels eines Filmscharniers
(52) mit dem Trägerteil (3) schwenkbar verbunden und daran mittels einer Rast
verbindung (Rastarm 44, 45) formschlüssig feststellbar ist.
20. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch zwei balkenförmige, den Hebeldraht (5) übergreifende
Schürzen (42, 43).
21. Füllstandssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine nahe der Lagerbohrung (11) angeordnete
Schürze (42) näher an dem Hebeldraht (5) angeordnet ist, als eine von der La
gerbohrung (11) entfernte Schürze (43).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997140344 DE19740344A1 (de) | 1997-09-13 | 1997-09-13 | Füllstandssensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997140344 DE19740344A1 (de) | 1997-09-13 | 1997-09-13 | Füllstandssensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19740344A1 true DE19740344A1 (de) | 1999-03-18 |
Family
ID=7842279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997140344 Withdrawn DE19740344A1 (de) | 1997-09-13 | 1997-09-13 | Füllstandssensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19740344A1 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1159806A (en) * | 1965-11-12 | 1969-07-30 | Smiths Industries Ltd | Improvements in or relating to Condition Responsive Transmitting Units |
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-
1997
- 1997-09-13 DE DE1997140344 patent/DE19740344A1/de not_active Withdrawn
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |