DE2824035B2 - Flüssigkeitsstandschalter, insbesondere für Bremsflüssigkeitsbehälter von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstandsschalter, insbesondere für Bremsflüssigkeitsbehälter von Kraftfahrzeugen, bei dem auf der einen Seite einer horizontalen Schwenkachse ein der Änderung der FlUssigkeitsstandhöhe in einem Behälter folgender Schwimmkörper und auf der anderen Seife ein ftiil dem Schwimmkörper starr verbundener und radial zur Schwenkachse magnetisierter Permanentmagnet angeordnet sind, dessen freiliegender Pol in unmittelbarer Nähe 'iner Behälterwandung endet, auf deren Außenseite ein durch den Permanentmcgneten zwischen zwei definierten Endstelliing bewegbares Schaltglied angeordnet ist, mit dessen Hilfe in ι!·τ einen Stellung zwei fest angeordnete Kontakte eines elektrischen Schalters an wechselnden Berührungsstellen überbrückt und in der anderen Stellung voneinander getrennt werden.

Ein Flüssigkeitsstandsschalter dieser Art ist aus der US-PS 39 34103 bekannt. Bei dieser bekannten Ausbildung erstreckt sich der Permanentmagnet stabförmig radial zu Schwenkachse und ist somit in seiner Längsrichtung magnetisiert, während eine seiner Stirnflächen eine freiligende magnetische Polfläche bildet

ic Diese freiliegende, von der Achse des Schwimmkörpers und von diesem selbst wegweisende Stirnfläche streicht bei den Bewegungen des Schwimmkörpers entlang einer relativ dünnen Trennwand, auf deren anderer Seite als Schaltglied eine magnetisierbare Kugel

ts angeordnet ist, die in einer zwischen den Enden von zwei fest angeordneten Kontakten gebildeten Kammer frei beweglich ist. In ihrer Ruhestellung liegt die Kugel in einer dafür vorgesehenen Tasche etwas entfernter von der Trennwand und tiefer als die beiden festen Kontakte des elektrischen Schalters. Sie wird in dieser Ruhestellung durch ihr Eigengewicht gehalten. Sobald der Flüssigkeitsstand in dem Behälter bis auf einen kritischen Wert abgesunken ist, hebt der mit dem Schwimmkörper schwenkbare Permanentmagnet die Kugel aus ihrer Tasche ein wenig nach oben über einen diese Tasche begrenzenden Steg. Dabei gelangt die Kugel in eine Stellung, in der sie mit beiden fest angeordneten Kontakten an wechselnden. Stellen in Berührung kommt und die Kontakte überbrückt.

Hierbei besteht die Gefahr, daß die Kugel unter den Erschütterungen, ζ B. bei der Fahrt eines Fahrzeuges, aus dieser Arbeitsstellung in die Ruhestellung in der Tasche zurückfällt, wodurch die Anzeige unzuverlässig wird. Die Magnetkraft der nunmehr von der Ruhestellung der Kugel entfernt liegenden Stirnfläche des Permanentmagnetstabes reicht bei abgesunkenem Flüssigkeitsstand nicht mehr aus. die Kugel aus ihrer Ruhestellung in die Kontaktstellung anzuheben. Hinzu kommt, daß die Kugelfläche hei Oxidation oder Verunreinigung Anlaß zu unzuverlässiger Kontaktgabe sein kann. Auch in der Ruhestellung nimmt die Kugel keine stabile Stellung ein, vielmehr kann sie durch Erschütterungen in eine die beiden fest angeordneten Kontakte überbrückende Stellung gelangen und eine Fehlanzeige auslösen.

Eine bezüglich Schwimmer und Permanentmagnet ähnliche Ausbildung zeigt der Flüssigkeitsstandsschalter nach der DE-AS Il 49 077. Außerhalb einer als Kappe ausgebildeten Trennwand ist als Schaltglied ein gleichartiger stabförmiger Permanentmagnet angeordnet, der in einer Mittelstellung des Flüssigkeitsstandes in dem Behälter mit seiner Längsachse des Permanentmagnetstabes des Schwimmers in Fluchtung steht. Der das Schaltglied bildende Permanentmagnet liegt auf der einen Seite einer zur Schwenkachse des Schwimmers parallelen Schwenkachse, auf deren anderer Seite eine mit dem Permanentmagneten fest verbundene Schaltzunge angeordnet ist, die zwischen zwei fest angeordneten Kontakten eines elektrischen Schalters hin und her pendeln kann. Da die beiden Permanentmagneten nur mit ihren Stirnflächen zusammenwirken, müssen relativ starke und teure Magnete verwendet werden. Schwierigkeiten ergeben sich auch daraus, daß die Schalt/tingc nur kleine Elewegungcn ausführt, du die beiden

M definierten Lagen des Schattgliedcs nur geringfügig auseinandcriicgcn, so daß sich auch daraus Unsicherheiten bezüglich der Kontaktgabc ergeben.

Bei einem anderen bekannten Flüssigkeitsslands-

schalter ganz ähnlicher Art (vgl, DE-OS 16 15 787) betätigt der als Schaltglied dienende Permanentmagnet einen Schnappschalter, Diese Ausführungsform hat einen besondern komplizierten Aufbaii, der sie für einen Massenartikel ungeeignet macht. Bei einer dritten Aiisführungsform mit zwei Permanentmagneten wird der als Schaltglied dienende Permanentmagnet gegensinnig zu dem mit dem Schwimmkörper verbundenen Permanentmagneten magnetisiert, so daß sich die beiden Magnete gegenseitig abstoßen. Das Schaltglied ist als Schaltwippe ausgebildet und steuert über den anderen Arm einen Signalgeber, vorzugsweise berührungslos (vgl. DE-OS 22 41 199).

Bei einem anderen Flüssigkeitsstandschalter, bei dem das Schaltglied ebenfalls als durch einen Permanentmagneten gebildete Schaltwippe ausgeführt ist, ist der mit dem Schwimmer verbundene Permanentmagnet in seiner Magnetisierungsrichtung senkrecht verschiebbar, um die Schaltwippe zu betätigen (DD-PS 85 799).

Bei einem Flüssigkeitsstandsschalter einer anderen Gattung ist das Schahglied als zweipoliger Permanentmagnet ausgebildet, dessen beiden Pole fr'Uiegen und der Trennwand zugewandt sind. Auf der anderen Seite der Trennwand ist durch den Schwimmkörper eine Ankerplatte bewegbar (vgl. AT-PS 2 48 723). Definierte Schaltstellungen liegen hier nicht vor. Der Aufbau ist relativ kompliziert und bedarf eines erheblichen Arbeitsaufwandes, so daß auch diese bekannte Anordnung sich für die Massenproduktion kaum eignet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Flüssigkeitsstandschalter der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß dieser bei seht kompaktem Aufbau hohe Schaltkräfte entwickelt und damit eine zuverlässige Schaltung gewährleistet, und zwar unter Beibehaltung der durch den Wechsel der Kontaktberührungsstellen bewirkten zuverlässigen Kontaktgabe. Dabei soll der Flüssigkeitsschalter vor allem für Bremsflüssigkeitsbehälter von Kraftfahrzeugen und somit als Massenartikel geeignet, also einfach und billig herzustellen sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Permanentmagnet ein sich parallel zur Schwenkachse des Schwimmers erstreckender, quermagnetisierter Stab und das Schaltglied eine lose, auf einer zur Schwenkachse parallel verlaufenden Schneide gelagerte Wippe mit zwei wechselweise vom Permanentmagneten beaufschlagbaren und in Richtung vom Permanentmagneten weg unter einem stumpfen Winkel divergierenden Schenkelabschnitten ist, und daß die Überbrückung bzw. Trennung der beiden fest angeordneten Kontakte durch ein mit dem als Wippe ausgebildeten Schaltglied Verbundes bewegliches Kontaktstück erfolgt, wobei ein ausreichendes Spiel der Verbindung den Wechsel der Berührungsstellen zwischen den fest angeordneten Kontakten und dem beweglichen Kontaktstück bewirkt.

Durch die Ausbildung der Permanentmagneten in Form eines sich parallel zur Schwenkachse des Schwimmers erstreckenden quermagnetisierten Stabes in Verbindung mit der entsprechend langgestreckt ausgebildeten Wippe, die lose auf der Schneide gelagert ist, erhält man bei sehr einfacher und billiger Ausbildung der Teile und einer sehr kompakten Bauweise in allen Richtungen quer zur Schwenkachse des Schwimmers hohe Schaltkraf'e, die eine zuverlässige Schaltung einerseits und eine zuverlässige Sicherung des Schaltglicdes in jeder der definierten Lage andererseits gewährleisten. Durch die wippenl'irmige Ausbildung des Schaltgliedes in Verbindung mit dem mit dem Schaltglied verbundenen beweglichen Kontaktstück erreicht man bei relativ geringen Schwenkbewegungen der Wippe zwischen zwei definierten Stellungen einen relativ großen Kontaktweg für das bewegliche Kontaktstück, das durch die lose Lagerung der Wippe auf ihrer Schneide und durch die Eigenbeweglichkeit des Kontaktstückes ein ausreichendes Spiel dieser Verbindung und damit einen zuverlässigen Wechsel der

ίο Berührungsstellen zwischen den fest angeordneten Kontakten und dem beweglichen Kontaktstück bewirkt. Das bewegliche Kontaktstück stellt sich bei jedem Schaltvorgang unter der Wirkung der Schaltkräfte frei zwischen den beiden fest angeordneten Kontakten ein, so daß sich stets ein gleichförmiger Kontaktdruck zwischen dem Kontaktstück und den beiden fest angeordneten Kontakten ergibt.

Der neue Flüssigkeitsstandschalter ist sehr einfach sowohl im Aufbau als auch in der Montage. Die meisten Teile sind lose ineinandergreifende Teile, die leicht und mit hinreichendes Toleranz bim? hergestellt und montiert werden können. Aufgrund uer stabförmigen Ausbildung des Permanentmagneten kann dieser lose in Haltetaschen auf der dem Schwimmkörper ab^ewandten Seite der Schwenkachse angeordnet werden, sofern dafür Sorge getragen wird, daß sich der quermagnetisierte Stab nicht um seine Längsachse in der Halterung drehen kann.

Vorteilhafterweise werden die Endstellungen des als Wippe ausgebildeten Schaltgliedes durch Anschiäge für die Schenkelabschnitte bestimmt. Dadurch ergeben sich genau definierte Endstellungen, in denen die Wippe unter der Einwirkung großer Magnetkräfte zuverlässig gehalten wird. In jeder Stellung der Wippe werden

J5 dabei die Magnetkräfte großflächig zwischen Permanentmagneten und Wippe übertragen.

Vorteilhafterweise ist das bewegliche Kontaktstück ein, vorzugsweise aus Blech bestehendes. Winkelstück, dessen einer Schenkel in der Spiel aufweisenden Verbindung mit dem als Wippe ausgebildeten Schaltgüed steht, während der andere, zungenförmig ausgebildete Schenkel zwei zum freien Ende des Schenkels hin konvergierende Kanten aufweist, die mit Kanten der fest angeordneten Kontakte zusammenwirken. Dadurch werden der einfache Aufbau und die !eichte Montage begünstigt, während gleichzeitig eine die Kontaktgabe begünstigende Kraftkonzentration auf die eng begrenzten Kontaktstellen zwischen den Kanten des zungenförmig ausgebildeten Schenkels und den Kanten der fest angeordneten Kontakte erreicht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schemattscher Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F-ig. 1 einen Längsschnitt durch einen nur im Ausschnitt wiedergegebenen Behälter nvt einem Flüssigkeitsstandschalter gemäß der Erfindung,

Fig. 2 im größeren Maßstab einen Ausschnitt der Anordnung nach F i g. 1 und
Fig. 3 einen horizontalen Teilschnitt durch den

M) Behälter mit dem Flüssigkeitsstandschalter in Draufsichf.

In den Figuren ist mit 1 der Behälter, insbesondere Bremsflüssigkeitsbehälter eines Kraftfahrzeuges, bezeichnet. Der Behälter I weist in seinem Inneren ein

ft5 Dämpfungsgchäus,· 2 auf, das durchbrochene horizontale und durchgehende lotrechte Wandungen 3 bzw. 3;) aufweist und fest mit dem Behälter 1 verbunden ist. In den Wandungen 3 des Dämpfungsgehäuses sind

Lagerzapfen 5 eines um eine Schwenkachse 6 schwenkbaren Schwimmkörpers 4 gelagert. Der Schwimmkörper erstreckt sich in I ig. I von seiner Schwenkachse 6 nach rechts. Seine Verschwenkung erfolgt in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand in dem Behälter 1. Auf der anderen Seite der Schwenkachse 6 ist eine Halterung 4b mit zwei parallel zur Schwenkachse 6 im Abstand angeordneten Taschen 12 vorgesehen. In diese Taschen ist ein sich parallel zur Schwenkachse 6 des Schwimmers 4 erstreckender, qucrmagnctisiertcr Stab IO angeordnet, dessen Längsachse mit Il re/eichnet ist. Die Magnetisierungsrichtung verläuft in I ι g. 3 parallel zur Zeichenebene.

Der Permanentmagnet liegt mit seiner Umfangsfläi.he nahe an einer Trennwand 13. welche die I lussigkeüskammer des Behälters 1 von einer Ausnehi'tung 14 auf tier Außenseite des Behälters trennt. In der Λ ... η.>Κη-.··η<τ I Λ ,<■ _n,r. nl„L I rl, „!,„, CU-I..,.- I ü nentmagneten auf die Schenkelabsehnitlc der Wippe einwirken kann.

In den F i g. 1 und 2 ist die Wippe 18 in ihrer Minelstelluiv gezeigt. In der Praxis nimmt jedoch die Wippe eine von den durch die Anschläge 37 und 38 bestimmten F.ndstellungen ein.

Das bewegliche Kontaktstück ist aus einem elektrisch gut leitenden Blech hergestellt und bildet ein Winkelstück. Der eine Schenkel weist einen breiteren Abschnitt 45 auf. der sich flächenmäßig auf dem Schenkclabschnilt 33 abstützt und mit seitlichen Schultern auf der Flanke 44 aufsitzt. Daran schließt sich ein schmalerer Abschnitt 46 an. der durch eine Durchbrechung tier Flanken 43, 44 ragt und an seinem freien linde auf dem .Schenkelabschnitt 34 aufliegt und einen dessen F.nde umgreifenden abgebogenen Abschnitt 47 aufweist. Auf diese Weise ist das Kontakt

, ί IQ r.i.l (Cniul >n Ao,- U/,.,.,,. IS .... I........ IV,.

, ngeordriet. Der elektrische Schalter umfaßt ein bewegliches Kontaktstück 19. das mit zwei fest i ngeordnetcn Kontakten 20, 21 zusammenwirkt, die in einem nicht dargestellten elektrischen Anzeigekreis regen, und ferner cm .Schaltglied in Form einer aus n.iL'nelisiLTbarem Material bestehenden Wippe 18. \ eiche das bewegliche Kontaktstück 19 trägt.

•\us F- ι g. 2 ist ersichtlich, daß \on der den Boden der Ausnehmung 14 bildenden Trennwand 13 ein Steg 25 ■· orspnnpt. der an seiner freien Kante eine zur Schwenkachse 6 μ.' ,illeherlaufende Schneide 26 bildet, welche die Schwenk, ich se 17 für die Wippe 18 best mim t. Zu diesem Zweck weist die Wippe einen dachförmig gebogenen, als Lagert,:sche dienenden Abschnitt 30 auf. dessen innere Krümmung einen kleinen Krümmungsradius aufweist und auf der Schneide 26 mit Spiel aufsitzt. Die Wippe weist ferner zwei von dem Abschnitt 30 aus divergierende Flanken 43,44 auf, die einen vorbestimmten Winkel von beispielsweise 30 bis 35 einschließen. VDn den Finden der Flanken 43, 44 ra-jen nach außen Schenkelabschnitte 33, 34. die. vom Permanentmagneten 10 aus feschen, in Richtung von diesem weg unter einem stumpfen Winkel divergieren. Die Schenkelabschnitte 33, 34 sind großflächig ausgebildet und so angeordnet, daß die Endstellungen des als Wippe 18 ausgebildeten .Schaltgliedes durch Anschlage 37, 38. die bei dem Ausführungsbeispiel durch Abschnitte cer Trennwand 13 gebildet werden, für die Schenkelabschnitte 33, 34 bestimmt werden. Wie aus den Darstellungen von F i g. 2 und F i g. 3 entnommen werden kann, ist die Flächenausdehnung der .Schenkelabschnitte 33, 34 mindestens etwa gleich der L'mrißfläche des Permanentmagneten 10. so daß dessen Magnetkraft über die ganze Ausdehnung des Perma-Kontaktstiick 19 weist einen zweiten zungenförmig ausgebildeten Schenkel 48 auf. der zwei zum freien Ende des Schenkels hin konvergierende Kanten besitzt, die mil Kanten der fest angeordneten Kontakle 20, 21 zusammenwirken. Durch die lose Anordnung des Kontaktstückes 19 in der Wippe 18 und die lose Lagerung der Wippe 18 auf ihrer Schneide 26 wird gewährleistet, daß die Kontaktgabe an ständig wechselnde ' Berührungsstellen von geringer Flächenausdehnung und damit hohem Flächendruck eintritt.

In der in F i g. 1 gezeigten Mittelstellung des Schwimmers 4 liegen dessen Schwenkachse 6. die Längsachse 11 des Permanentinagneten 10 ebenso wie die Schwenkachse 17 der Wippe 18 in einer gemeinsamen in F i g. 2 mit 42 angedeuteten Ebene. Beim Verschwenken des Schwimmers 4 um die Schwenkachse 6 wird der Permanentmagnet 10 aus der Ebene 42 herausbewegt, wie dies durch verschiedene gestrichelt eingezeichnete Stellungen in F i g. 2 angedeutet ist. Je nach seiner Verlagerung wirkt der Permanentmagnet 10 mit dem einen oder dem anderen Schenkelabschnitt 33, 34 der Wippe 18 zusammen. Man erhält so z.wei stabile Stellungen der Wippe, die durch die Anschläge 37, 38 bestimmt sind. Diese Stellungen werden durch die Magnetkraft des Permanentmagneten 10 kraftschlüssig gesichert. Die Schwenkbewegung der Wippe ist durch den Doppelpfeil 39 angedeutet, während die Schwenkbewegung des Schwimmkörpers durch den Doppelpfeil 50 wiedergegeben ist.

Über den Flüssigkeitsstandschalter kann eine Anzeige bei Unterschreiten einer Mindeststandhöhe der Flüssigkeit in dem Behälter ausgelöst ode zum Erlöschen gebracht werden, oder es kann auch ein Signal ausgelöst werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsstandsschalter, insbesondere für Bremsflüssigkeitsbehälter von Kraftfahrzeugen, bei dem auf der einen Seite einer horizontalen Schwenkachse ein der Änderung der Flüssigkeitsbestandshöhe in einem Behälter folgender Schwimmkörper und auf der anderen Seite ein mit dem Schwimmkörper starr verbundener und radial zur Schwenkachse magnetisierter Permanentmagnet angeordnet sind, dessen freiliegender Pol in unmittelbarer Nähe einer Behälterwandung endet, auf deren Außenseite ein durch den Permanentmagneten zwischen zwei definierten Endstellungen bewegbares Schaltglied angeordnet ist, mit dessen Hilfe in der einen Stellung zwei fest angeordnete Kontakte eines elektrischen Schalters an wechselnden Berührungsstellen überbrückt und in der anderen Stellung voreinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet ein sich parallel zur Schwenkachse (6) des Schwimmers (4) erstreckender, quermagnetisierter Stab (10) und das Schaltglied eine lose, auf einer zur Schwenkachse parallel verlaufenden Schneide (26) gelagerte Wippe (18) mit zwei wechselweise vom Permanentmagneten (10) beaufschlagbaren und in Richtung vom Permanentmagneten weg unter einem stumpfen Winkel divergierenden Schenkelabschnitten (33,34) ist, und daß die Überbrückung bzw. Trennung der beiden fest angeordneten Kontakte (20, 21) d-irch ein mit dem als Wippe (18) ausgebildeten Schaltglied verbundenes, bewegliches Kontaktstück (19) ei folgt, «.obei ein ausreichendes Spiel dieser Verbindung den Wechsel der Bcrührungsstellen zwischen den fes\ angeordneten Kontakten (20, 21) und dem beweglichen Kontaktstück (19) bewirkt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstellung des als Wippe (18) ausgebildeten Schaltglicdes durch Anschläge (37,38) für die Schenkelabschnitte (33,34) bestimmt werden.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück (19) ein, vorzugsweise aus Blech bestehendes. Winkelstück ist, dessen einer Schenkel (45,46) in der Spiel aufweisenden Verbindung mit dem als Wippe (18) ausgebildeten Schaltglied steht, während der andere, zungenförmig ausgebildete Schenkel (48) zwei zum freien Ende des Schenkels hin konvergierende Kanten aufweist, die mit Kanten der fest angeordneten Kontakte (20,21) zusammenwirken.