DE2558228A1 - Compact fluid level monitor unit - is simply fitted to vessel wall via self tapping screws acting as electrodes contacting conducting fluid in container - Google Patents

Compact fluid level monitor unit - is simply fitted to vessel wall via self tapping screws acting as electrodes contacting conducting fluid in container

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DE2558228A1 DE19752558228 DE2558228A DE2558228A1 DE 2558228 A1 DE2558228 A1 DE 2558228A1 DE 19752558228 DE19752558228 DE 19752558228 DE 2558228 A DE2558228 A DE 2558228A DE 2558228 A1 DE2558228 A1 DE 2558228A1
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • G01F23/241—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid for discrete levels
    • G01F23/242—Mounting arrangements for electrodes

Abstract

The fluid level monitor assembly is compact and is easily fitted by unskilled personnel to the outside of a container. The unit consists of a two-part housing comprising an outer, snap-on protective cover (17) and base (16). The base has two borings (18)(19) each of which contains a fluid-sealing material. A separate PCB (21) carries the electronic components necessary for the fluid-level sensor and a conducting cable for the signal output (26) passes from the board through the cover plate. The PCB is held in place against the base plate by two self-tapping screws (23)(24). These pass through the seals and the wall of the fluid container so that they form electrodes within the vessel. The screw heads are in electrical contact with metallisation on the PCB.

Description

Einrichtung zum Überwachen des Flüssig- Device for monitoring the liquid

keitsstandes in Behältern Die Erfindung bezieht sich auf eine ßEZinrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes in Behältern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem elektrischen Fühlsystem, das eine an der Behälteraussenwand mittels mindestens einer Schraubverbindung flüssigkeitsdicht befestigbare Halterung mit mindestens einem Fühler aufweist. keitsstandes in containers The invention relates to a ßEZinrichtung for monitoring the liquid level in containers, especially in motor vehicles, with an electrical sensing system, one on the container outer wall by means of at least a screw connection liquid-tight fastenable bracket with at least has a probe.

Bekannte Einrichtungen zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes in Behältern, wie beispielsweise in Bremsflüssigkeitsbehältern oder in Behältern für die Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage enthalten im allgemeinen ein Fühlsystem, das aus einem Schwimmer und einem von diesem betätigten elektrischen Schalter besteht, der im Warnstromkreis liegt. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, dass sie ein verhältnismäßig grosses Bauvolumen besitzen und sich insbesondere nicht zur Nachrüstung bereits installierter Behälter eignen.Known devices for monitoring the liquid level in containers, such as in brake fluid containers or in containers for the washing fluid a windshield washer generally contain a sensing system that consists of a There is a float and an electrical switch operated by this, which is in the Warning circuit is present. These bodies have the disadvantage that they are a proportionate have a large construction volume and, in particular, are not ready for retrofitting installed container.

Des weiteren sind Überwachungseinrichtungen mit einem kapazitiven oder auch, falls elektrisch leitende Flüssigkeiten zu überwachen sind, galvanischen Fühlsystem bekannt. Diese Fühlsysteme enthalten zwei voneinander isolierte Elektroden, on denen mindestens eine in einer Halterung sitzt und in den Behälterinnenraum ragt. Bei Vorhandensein eines Metallbehälters kann die andere Elektrode die Behälterwand sein, während bei Vorhandensein eines Kunststoffbehälters die Halterung mit einer zweiten Elektrode versehen ist, die sich entweder ausserhalb oder innerhalb des Behälters befindet. Das Bauvolumen dieser Fühlsysteme bzw. Einrichtungen ist zwarwesentlich geringer als das der zuvor beschriebenen Einrichtungen, jedoch lösst die Nachrüstbarkeit auch dieser Einrichtungen noch erheblich zu wünschen übrig. Letzteres ist insbesondere auf Abdichtprobleme zurückzuführen, die sich ganz besonders bei dünnwandigen Kunststoffbehältern ergeben. Besteht die Möglichkeit, in das Innere des Behälters greifen zu können, so kann der Fühler mit seiner Halterung flüssigkeitsdicht an der Behälterwand, beispielsweise durch eine auf die in den Behälterinnenraum ragende, mit einem Gewinde versehene Halterung aufschraubbare Mutter, befestigt werden. Ist die Eingriffsmöglichkeit dagegen beschränkt oder eine solche überhaupt nicht vorhanden, wie dies insbesondere bei Waschflüssigkeits- und BremsflüssigkeitsbehäItern der Fall ist, so ist eine vibrations-und erschütterungssichere flüssigkeitsdichte. Befestigung des Fühlsystems nicht mehr sichergestellt.There are also monitoring devices with a capacitive or, if electrically conductive liquids are to be monitored, galvanic Feeling system known. These sensing systems contain two electrodes isolated from each other, of which at least one sits in a holder and protrudes into the interior of the container. If a metal container is present, the other electrode can be the container wall be, while in the presence of a plastic container, the bracket with a second electrode is provided, which is either outside or inside the Container is located. The construction volume of this Sensing systems or facilities is significantly less than that of the devices described above, however the retrofitting of these facilities still leaves something to be desired. The latter is due in particular to sealing problems, which are particularly result in thin-walled plastic containers. There is a possibility in the interior to be able to grip the container, the sensor with its holder can be liquid-tight on the container wall, for example by one on the inside of the container protruding, threaded bracket screw-on nut attached will. On the other hand, is the possibility of intervention limited or such at all? not available, as is particularly the case with washer fluid and brake fluid containers If this is the case, it is impermeable to vibrations and shocks. Fastening of the sensing system no longer ensured.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden.These disadvantages are intended to be overcome by the invention.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes in Behältern zu schaffen, die einfach und schnell flüssigkeitsdicht an jeder gewünschten Behälterwund montiert werden kann und sich insbesondere zur Nachrüstung bereits installierter Behälter eignet.It is therefore an object of the invention to provide a device for monitoring of the liquid level in containers that are easy and quick to create liquid-tight can be mounted on any desired container wound and is particularly suitable for Retrofitting of already installed tanks is suitable.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der Einrichtung des eingangs beschriebenen Aufbaus erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Abdichtung jeder Durchtrittsstelle eines Elements des Fühlsystems in der Behälterwand die Halterung mit einem bei Berührung mit der Flüssigkeit quellenden Material versehen ist.This task is based on the establishment of the one described above Structure achieved according to the invention in that for sealing each passage point an element of the sensing system in the container wall the holder with a contact is provided with the liquid swelling material.

Durch das bei Berührung mit der Flüssigkeit quellende Material wird jede Durchtrittsstelle, beispielsweise des Befestigungsmittels oder der Halterung, einwandfrei und ohne Schwierigkeiten mit dem minimal erforderlichen Druck abgedichtet. Dies gestattet es, das Fühlsystem mit zwei oder mehreren Befestigungsmitteln am Behälter festlegen und mithin die zum Halten des Fühlsystems am Behälter erforderlichen Kräfte auf diese Befestigungsmittel verteilen zu können, so dass eine flüssigkeitsdichte Befestigung des Fühlsystems auch an dünnwandigen Behältern ohne Schwierigkeiten vorgenommen werden kann. Darüber hinaus wird dadurch die Möglichkeit zur Verwendung von Befestigungsmitteln eröffnet, die bei den bekannten Einrichtungen nicht eingesetzt werden können.The material swells when it comes into contact with the liquid any point of passage, for example of the fastening means or the bracket, sealed properly and without difficulty with the minimum required pressure. This allows es, the sensing system with two or more fasteners on the container and therefore the ones required to hold the sensing system on the container To be able to distribute forces on these fastening means, so that a liquid-tight Attachment of the sensing system to thin-walled containers without difficulty can be made. It also makes it possible to use opened by fasteners that are not used in the known devices can be.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das quellende Material jeweils in einer der jeweiligen Durchtrittsstelle zugeordneten und diese konzentrisch umgebenden Vertiefung in der Halterung des Fühlsystems angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass eine solche ringförmig um die Durchtrittsstelle verlaufende Anordnung des quellbaren Materials eine besonders hohe Dichtwirkung ergibt.In a preferred embodiment of the invention, this is swelling Material in each case assigned to the respective passage point and this arranged concentrically surrounding recess in the holder of the sensing system. It has been shown that such a ring runs around the point of passage Arrangement of the swellable material results in a particularly high sealing effect.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, jedes zur Befestigung des Fühlsystems an der Behälterwand dienende Element als Gewindeschneidschraube auszubilden. Eine solche Massnahme gestattet nicht nur die Befestigung des Fühlsystems ausschließlich von außen und erlaubt mithin eine universelle Anwendbarkeit des Fühlsystems sondern auch eine äußerst einfache und schnelle, bei dünnen Behälterwänden sogar ohne einen spahnabhebenden Arbeitsgang durchführbare Montage des Fühlsystems.It has proven to be advantageous each for fastening the sensing system to form serving on the container wall element as a self-tapping screw. One such a measure not only allows the attachment of the sensing system exclusively from the outside and therefore allows universal applicability of the sensing system also an extremely simple and fast one, with thin container walls even without one Feasible assembly of the sensing system.

Eine weitere beträchtliche Vereinfachung der Montage des Fühlsystems kann nach einem weiteren Gedanken der Erfindung bei Behältern aus Kunststoff dadurch erzielt werden, dass zwei Gewindeschneidschrauben zur Befestigung des Fühlsystems vorgesehen sind, die den Fühler des Fühlsystems bilden. Bei einer solchen Ausführungsform kann auf die Anbringung einer gesonderten Öffnung für den Fühler verzichtet werden, was sich insbesondere beim Nachrüsten der Einrichtung recht vorteilhaft bemerkbar macht. Die Montage vereinfacht sich dadurch nämlich so, dass sie auch von ungeschultem Personal und mithin vom Fahrzeughalter oder -führer selbst durchgeführt werden kann.Another considerable simplification of the assembly of the sensing system can, according to a further concept of the invention, in the case of containers made of plastic can be achieved that two self-tapping screws to attach the sensing system are provided, which form the sensor of the sensing system. In such an embodiment there is no need to make a separate opening for the sensor, which is particularly advantageous when retrofitting the device noticeable power. The assembly is simplified in such a way that it can also be carried out by untrained Personnel and can therefore be carried out by the vehicle owner or driver himself.

Ein solches Fühlsystem läßt sich sowohl zur kapazitiven als auch zur galvanischen Fühlstandsmessung heranziehen.Such a sensing system can be used both for capacitive and for use galvanic level measurement.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den elektronischen Teil des Fühlsystems auf einer Leiterplatte anzuordnen, die Befestigungslöcher für die Gewindeschneidschrauben und am Rande der Beistigungslöcher Kontaktbahnen zum elektrischen Verbinden der Gewindeschneidschrauben mit dem elektronischen Teil aufweist. Dadurch ergibt sich ein äußerst kompakter, fertigungsgünstiger Aufbau. Des weiteren hat es sich aus fertigungs- und montagetechnischen Gründen als vorteilhaft erwiesen, wenn die Halterung aus einem Gehäuse aus zwei rastend miteinander verbindbaren Teilen besteht, von denen das eine mit Vertiefungen für das Material und das andere mit den Gewindeschneidschrauben fluchtenden Öffnungen zum Einführen eines Schraubenziehers versehen ist, deren Durchmesser kleiner als der Kopfdurchmesser der Gewindeschneidschrauben ist.It has proven to be advantageous to use the electronic part of the To arrange the sensing system on a circuit board, the mounting holes for the self-tapping screws and at the edge of the attachment holes contact tracks for electrically connecting the Having self-tapping screws with the electronic part. This results in an extremely compact, low-cost structure. Furthermore it has to be Manufacturing and assembly reasons proven to be advantageous when the bracket consists of a housing made of two parts that can be connected to one another in a latching manner, of one with recesses for the material and the other with the self-tapping screws aligned openings for inserting a screwdriver is provided, the diameter of which is smaller than the head diameter of the self-tapping screw.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutern. Es zeigen Figur 1 eine Aufsicht auf ein Fühlsystem, Figur 2 einen Längsschnitt durch das an einer Behälterwand befestigte Fühlsystem gemäß Figur 1, Figur 3 einen Längsschnitt durch ein anderes an einer Behälterwand befestigtes Fühlsystem und Figur 4 einen Längsschnitt durch das Fühlsystem nach Figur 3 entlang der Linie IV - IV.The invention is based on the drawing, which is in part schematic Representation contains exemplary embodiments, explain in more detail. Figure 1 shows a Top view of a sensing system, FIG. 2 a longitudinal section through that on a container wall attached sensing system according to Figure 1, Figure 3 is a longitudinal section through another sensing system attached to a container wall and Figure 4 is a longitudinal section by the sensing system according to Figure 3 along the line IV - IV.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Fühlsystem der Flüssig keitsniveauüberwachungseinrichtung besteht aus einer Halterung 1, in der sich zwei Elektroden 2 und 3 befinden, die in das Innere des Behälters 4 ragen.The sensing system of the liquid level monitoring device shown in FIGS. 1 and 2 consists of a holder 1 in which there are two electrodes 2 and 3, the protrude into the interior of the container 4.

Die Halterung 1 besitzt einen zylindrischen, die Elektroden stützenden Ansatz 5, der durch eine Öffnung 6 in der Behälterwand 7 in den Behälterinnenraum ragt, und zwei Bohrungen 8 und 9 zur Aufnahme jeweils einer Gewindeschneidschraube 10.The holder 1 has a cylindrical, the electrodes supporting Approach 5, which through an opening 6 in the container wall 7 in the container interior protrudes, and two bores 8 and 9 each for receiving a self-tapping screw 10.

Die Bohrungen 8 und 9 und der Ansatz 5 sind jeweils von einer nutartigen Vertiefung 11 bzw. 12 bzw. 13 konzentrisch umgeben.The holes 8 and 9 and the approach 5 are each of a groove-like Concentrically surround recess 11 or 12 or 13.

In jeder Vertiefung ist ein bei Berührung mit Flüssigkeit quellendes Material 14 angeordnet, durch das die Durchtrittsstellen der Gewindeschneidschrauben 1o und des Ansatzes 5 durch die Behälterwand 7 abgedichtet werden.In each well there is one that swells when it comes into contact with liquid Material 14 arranged through which the passages of the self-tapping screws 1o and the extension 5 are sealed by the container wall 7.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 umfasst das Fühlsystem eine Halterung 15 die aus zwei rastend miteinander verbindbaren Gehäuseteilen 16 und 17 besteht. Das Gehäuseteil 16 ist mit zwei Befestigungslöchern 18 und 19 versehen, die an ihrem der Behälterwand 7 zugeBandten Ende jeweils in eine konzentrische Vertiefung 2a zur Aufnahme des bei Flüssigkeit quellenden Materials 14 übergeht.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the sensing system comprises a holder 15 comprising two housing parts 16 which can be connected to one another in a latching manner and 17 consists. The housing part 16 is provided with two fastening holes 18 and 19, the ends facing the container wall 7 each into a concentric recess 2a passes over to the reception of the material 14 which swells in the event of a liquid.

Die beiden Gehäuseteile 16 und 17 umfassen eine Leiterplatte 21 mit Leitungszügen 22, auf der der elektronische Teil des Fühlsystems untergebracht ist. Die Befestigung der Leiterplatte 21 am Gehäuseteil 16 und des Gehäuseteils 16 an der Behälterwand 7 erfolgt mittels zweier Gewindeschneidschrauben 23 und 24, die gleichzeitig die Elektroden des Fühlsytems bilden. Im festgeschraubten Zustand stehen die Schraubenköpfe mit den Leiterbahnen 22a und 22b in elektrisch leitender Verbindung.The two housing parts 16 and 17 include a printed circuit board 21 Lines 22 on which the electronic part of the sensing system is housed. The attachment of the circuit board 21 to the housing part 16 and the housing part 16 the container wall 7 takes place by means of two self-tapping screws 23 and 24, the simultaneously form the electrodes of the sensing system. The screw heads are in the screwed-on state with the conductor tracks 22a and 22b in an electrically conductive connection.

Die Gewindeschneidschrauben 23 und 24 sind unverlierbar zwischen den beiden Gehäuseteilen 16 und 17 gehalten und können durch die Öffnungen 25, deren Durchmesser kleiner als der der Schraubenköpfe ist, mit einem Schraubenzieher betäiigt werden. Die Stromversorgung des elektronischen Teils und die Signalabgabe von demselben erfolgt über die Leitung 26.The self-tapping screws 23 and 24 are captive between the two housing parts 16 and 17 held and can through the openings 25, whose Diameter is smaller than that of the screw heads, operated with a screwdriver will. The power supply of the electronic part and the signal output from the same takes place via line 26.

Claims (6)

Patentansprüche 41.) Einrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes in Bex hältern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem elektrischen Fühisystem, das eine an der Behdlteraussenwand mittels mindestens einer Schraubverbindung flüssigkeitsdicht befestigbare Halterung mit mindestens einem Fühler aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung jeder Durchtrittsstelle eines Elements (5, Io, 23, 24) des Fühlsystems in der Behälterwand (7) die Halterung (1, i5) mit einem bei Berührung mit der Flüssigkeit quellenden Material (14) versehen ist. Claims 41.) Device for monitoring the liquid level in Bex containers, especially in motor vehicles, with an electrical guidance system, the one on the container outer wall by means of at least one screw connection in a liquid-tight manner has attachable bracket with at least one sensor, characterized in that that to seal each passage point of an element (5, Io, 23, 24) of the sensing system in the container wall (7) the holder (1, i5) with a contact with the liquid swelling material (14) is provided. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (14) jeweils in einer der jeweiligen Durchtrittsstelle zugeordneten und diese konzentrisch umgebenden Vertiefung (11, 12, 13, 20) in der Halterung (1, 15) angeordnet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the Material (14) each in one of the respective passage points assigned and this concentrically surrounding recess (11, 12, 13, 20) in the holder (1, 15) is arranged. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch igekennzeichnet, dass jedes zur Befestigung des Fühlsystems an der Behälterwand (7) dienende Element als Gewindeschneidschraube (10,23, 24) ausgebildet ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that each element used to attach the sensing system to the container wall (7) as Thread cutting screw (10,23, 24) is formed. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, mit einem Behälter aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gewindeschneidschrauben (23, 24) vorgesehen sind, die den Fühler des Fühlsystems bilden. 4. Device according to claim 3, with a container made of plastic, characterized in that two self-tapping screws (23, 24) are provided, which form the sensor of the sensing system. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Teil des Fühlsystems einer Leiterplatte (21) angeordnet ist, die Befestigungslöcher für die Gewindeschneidschrauben (23, 24) und am Rande der Befestigungslöcher Kontaktbahnen (22a, 22b) zum elektrischen Verbinden der Gewindeschneidschrauben (23, 24) mit dem elektronischen Teil aufweist. 5. Device according to claim 4, characterized in that the Electronic part of the sensing system of a circuit board (21) is arranged, the mounting holes for the self-tapping screws (23, 24) and on the edge of the fastening holes Contact tracks (22a, 22b) for electrically connecting the self-tapping screws (23, 24) to the having electronic part. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (is) aus einem Gehäuse aus zwei rastend miteinander verbindbaren Teilen (16, 17) besteht, von denen das eine mit Vertiefungen (20) für das Material (14) und das andere mit den Gewindeschneidschrauben (23, 24) fluchtende Öffnungen (25) zum Einführen eines Schraubenziehers versehen ist, deren Durchmesser kleiner als der Kopfdurchmesser der Gewindeschneidschrauben (23, 24) ist.6. Device according to claim 5, characterized in that the holder (is) from a housing made of two parts (16, 17) that can be connected to one another in a latching manner consists of which one with depressions (20) for the material (14) and the other openings (25) aligned with the self-tapping screws (23, 24) for insertion a screwdriver is provided, the diameter of which is smaller than the head diameter the self-tapping screws (23, 24).
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