DE3400312A1

DE3400312A1 - Pegelmessgeraet mit einer durch einen schwimmer betaetigbaren schalteinrichtung

Info

Publication number: DE3400312A1
Application number: DE19843400312
Authority: DE
Inventors: Edwin A. Redford Mich. Dvorak; George Canton Mich. Nagy jun.; Gary A. Plymouth Mich. Pniewski; Boris Dearborn Heights Mich. Puscasu
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1983-01-10
Filing date: 1984-01-05
Publication date: 1984-07-12
Also published as: US4467156A; DE3400312C2; CA1213652A; GB2133631A; GB2133631B; GB8400487D0

Description

Müller, Schupfner & Gauger · Postfach 8013 69 D-8000 München 80

Hans-Jur£en Müller Gerhard D. Schupfner Hans-Peter Gauger Patentanwälte European Patent Attorneys Mandataires en brevets europ6ens

Dr.-Ing. Robert Poschenrieder

(1931-1972) t
Dr.-Ing. Elisabeth Boettner

(1963-1975)

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller Dlpl.-Chem. Dr. Gerhard Schupfner* Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger

Postfach 8013 69 Lucile-Grahn-Straße 38 D-8000 München 80

Telefon: (0 89) 4 70 60 55/56 Telex: 523016 Telegramm / cable: Zetapatent®! München:

Ihr Zeichen /Your ref.

Unser Zeichen /Our ref. GFK-2770

München/Munich,

5. Januar 1984

Betrifft:/Ref.-Anwaltsakte: GFK-2770

FORD-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT OTTOPLATZ 2, 5000 KÖLN-DEUTZ (DE)

Pegelmeßgerät

mit einer durch einen Schwimmer betätigbaren Schalteinrichtung

•Büro/Office
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Tetefon:(04181)4457 ·Telex: 2189330

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Pegelmeßgerät mit einer durch einen Schwimmer betätigbaren elektrischen Schalteinrichtung der durch den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einem aus der US-PS 3 750 124 bekannten und dabei für den Hauptbremszylinder der hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehenen Pegelmeßgerät dieser Art ist in den ständig auf der Bremsflüssigkeit schwimmenden Schwimmer ein Dauermagnet eingebettet, durch den in Abhängigkeit von der zu messenden Pegelhöhe der Bremsflüssigkeit ein an der vertikalen Zylinderwand mit einer horizontalen Ausrichtung befestigter Reedschalter der an eine Warnlampe angeschlossenen elektrischen Schalteinrichtung betätigt/~Bei Unterschreitung einer vorbestimmten Pegelhöhe der Bremsflüssigkeit wird der Reedschalter durch den Dauermagneten des Schwimmers für eine Einschaltung der Warnlampe betätigt. Die sichere Betätigung des Reedschalters ist dabei jedoch nur dann gewährleistet, wenn die auf seine Anordnung ursprünglich eingestellte Ausrichtung des in den Schwimmer eingebetteten Dauermagneten auch beim Erreichen der für eine Meßanzeige vorbestimmten Pegelhöhe eingehalten wird, was wegen der auf den Schwimmer einwirkenden und dabei auch häufig wechselnden, teilweise selbst völlig abwesenden Schwimmkräfte nicht immer der Fall ist. Die bekannten Pegelmeßgeräte dieser Art neigen daher auch vielfach zu Fehlanzeigen und ergeben damit für eine Verwendung in Kraftfahrzeugen entsprechende Nachteile.

Aus der US-PS 3 939 470 ist daneben noch ein für den Ölbehälter der Brennkraftmaschine einer Kraftfahrzeuges vorgesehenes Pegelmeßgerät bekannt, bei dem in /wird.

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dem ölbehälter zwei Thermistoren in der für eine Meßanzeige vorbestimmten Pegelhöhe gegenüberliegend so angeordnet sind, daß es bei diesem Meßgerät zu einer entsprechenden Meßanzeige über eine mittels einer relativ komplizierten überwachungseinrichtung angeschlossenen Warnlampe kommt,sobald bei Unterschreitung der vorbestimmten Pegelhöhe die Thermistoren durch ein Auftauchen aus dem öl einer abweichenden Wärmebeaufschlagung unterliegen. Wenngleich bei diesem Pegelmeßgerät die beiden Thermistoren relativ sichere Sensoren für die Pegelhöhe ergeben, ist damit eine entsprechend präzise Meßanzeige für die Unterschreitung einer vorbestimmten Pegelhöhe nur mit einer verhältnismäßig komplexen Schaltungsanordnung ihres auf solche Temperaturveränderungen ansprechenden überwachungssystems erreichbar.

Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung löst die Aufgabe, ein Pegelmeßgerät der angegebenen Gattung so auszubilden, daß die von der damit überwachten Pegelhöhe des Fluids abhängige Bewegung des Schwimmers für die Betätigung der Schalteinrichtung eine größere Unabhängigkeit von der Einhaltung einer bestimmten relativen Ausrichtung des Fluidbehälters erhält, für den das Pegelmeßgerät insbesondere bei einem Kraftfahrzeug für eine mittels der Schalteinrichtung zu verwirklichende Fernanzeige einer zu beachtenden Mindestfüllhöhe vorgesehen ist.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß durch die schwimmfähige Anordnung des Schwimmers innerhalb des Käfigs am Meßende des an einer vertikalen Wand des Fluidbehälters befestigten Gehäuses das an diesem Schwimmer zur gleichzeitigen Stabilisierung seiner Vertikalbewegung als Folge eines damit erhaltenen Ballastgewichtes befestigte Kontaktteil sowohl in bezug auf den Käfig als auch in bezug auf die Anschlußklemme der Schalteinrichtung eine ständig gleiche

Ausrichtung beibehält, so daß unabhängig von jeder momentanen Ausrichtung der vertikalen Wand des Fluidbehälters, an welcher dieser somit für die Pegelhöhe bereitgestellte Sensor befestigt ist, jeweils dann eine entsprechend präzise Meßanzeige erfolgen kann, wenn bei Unterschreitung einer vorbestimmten Pegelhöhe die Erdverbindung der Anschlußklemme durch das Kontaktteil als Folge einer erst dann bestehenden, elektrisch leitenden Berührung mit der Anschlußklemme und dem über das Gehäuse und den Fluidbehälter geerdeten Käfig geschaltet wird. Das mit der Befestigung des Kontaktteils an dem Schwimmer für diesen erhaltene Ballastgewicht kann dabei gleichzeitig so ausgewogen werden, daß auch eine Eigendrehung des für eine solche möglichst präzise Meßanzeige vorzugsweise im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Schwimmers um seine Längsachse diese vorbestimmte relative Ausrichtung des Kontaktteils zu dem Käfig' und der Anschlußklemme beibehalten läßt. Es ist damit auch möglich, den elektrischen Teil der beispielsweise mit einer Warnlampe verbundenen Schalteinrichtung relativ einfach auszubilden.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pegelmeßgerätes ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ' einen Längsschnitt des Pegel

meßgerätes und

Fig. 2 eine Stirnansicht des Schwimmers

des Pegelmeßgerätes gemäß Fig.1»

Das Pegelmeßgerät 10 dient in seiner Gesamtheit als ein Sensor zum Messen beispielsweise des ölstandes im Ölbehälter der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, der bei Unterschreitung einer vorbestimmten Pegelhöhe eine Meßanzeige über einen mittels einer elektrischen Schalteinrichtung angeschlossene Warnlampe auslösen soll. Der Sensor

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ist für diesen Zweck in einer horizontalen Ausrichtung in einer Öffnung 3 einer vertikalen Wand 2 des Ölbehälters mittels einer Schraubverbindung befestigt, die aus einer an die Innenseite 5 der vertikalen Wand 2 koaxial zu der öffnung 3 angeschweißten Schraubmutter 4 und einem Außengewinde 31 an einem mit einem axialen Durchgangsloch versehenen Gehäuse 26 gebildet ist. Das über die vertikale Wand 2 nach außen vorstehende Ende des Gehäuses 26 ist als ein Sechskant 36 ausgebildet, der gegen die Wand 2 mit einer metallischen Unterlagscheibe 40 und mit einer Dichtungsscheibe 42 beispielsweise aus Phenolharz zur Abdichtung der öffnung 3 gegen das Innere des Ölbehälters unterlegt ist. über den Sechskant 36 kann daher die Schraubverbindung des Gehäuses 26 mit der an der Wand 2 befestigten Mutter 4 angezogen werden.

An dem in den ölbehälter vorstehenden Ende des Gehäuses 26 ist ein im wesentlichen zylindrisch ausgebildeter Käfig 20 mittels einer in eine Ringnut 24 einfassenden Sicke 22 befestigt, der zur schwimmfähigen Aufnahme eines Schwimmers 12 vorgesehen ist. Der Käfig 20 ist ein topfförmiges Blechformteil, das über das metallische Gehäuse 26 und die metallische Wand 2 des Ölbehälters eine Erdverbindung aufweist und mit schlitzförmigen öffnungen 21 in seinem Mantel sowie einer weiteren öffnung 23 in seinem Boden versehen ist, so daß der Hohlraum dieses Käfigs 20 ständig mit öl gefüllt bleibt, solange dieses Meßende des Sensors in das öl eingetaucht bleibt. Der ebenfalls im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Schwimmer 12, der aus einem Material mit einer gegenüber öl kleineren Dichte besteht, wie beispielsweise Phenolharz, wird daher innerhalb des Käfigs 20 ständig in einer schwimmfähigen Anordnung mit einer Ausrichtung seiner Längsachse parallel zu der Längsachse des Käfigs 20 und der damit fluchtenden Längsachse des Gehäuses 26 gehalten.

An dem Schwimmer 12 ist ein elektrisches Kontaktteil in der Ausbildung einer parallel zu seiner Längsachse aus-

gerichteten Kontaktschiene 14 befestigt, die aus einem Material mit einer gegenüber dem Material des Schwimmers größeren Dichte besteht und somit ein die Vertikalbewegung des Schwimmers stabilisierendes Ballastgewicht ergibt. Die Kontaktschiene 14 ist mit zwei abgewinkelten Kontaktenden 16 und 18 nahe den beiden axialen Enden des Schwimmers 12 versehen, von denen das eine Kontaktende 16 axial in einen becherförmigen Ansatz 30 einer Anschlußklemme 32 vorsteht, die in dem axialen Durchgangsloch des Gehäuses 26 mittels eines aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Einsatzkörpers 29 angeordnet ist. Solange das öl in dem Ölbehälter eine für eine Meßanzeige vorbestimmte Pegelhöhe nicht unterschreitet, wird der Schwimmer 12 in der in Fig.1 dargestellten Relativlage gehalten, in welcher die Kontakenden 16 und 18 der Kontaktschiene 14 einen Abstand zu dem becherförmigen Ansatz 30 der Anschlußklemme 32 und zu dem Käfig 20 halten, so daß dann die Anschlußklemme 32 keine Erdverbindung hat. Sobald die für eine Meßanzeige vorbestimmte Pegelhöhe erreicht ist und unterschritten wird, wird als Folge der dann synchron stattfindenden Vertikalbewegung des Schwimmers 12 die Erdverbindung der Anschlußklemme 32 in dem Augenblick geschaltet, wenn die Kontaktenden 16 und 18 der Kontaktschiene 14 mit dem becherförmigen Ansatz 30 und dem Käfig 20 in Berührung kommen.

Der zur Anordnung der Anschlußklemme 32 vorgesehene Einsatzkörper 2 9 ist innerhalb des axialen Durchgangsloches des Gehäuses 26 mittels eines Sicherungsringes 33 gesichert und mittels eines auf den becherförmigen Ansatz 30 aufgeschobenen Dichtungsringes 28 gegen das Innere des Ölbehälters abgedichtet. Eine in das axiale Durchsteckloch des Gehäuses 26 noch eingeschobene Dichtungsmanschette 34 dient der zusätzlichen Abdichtung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Anschlußstückes der elektrischen Schalteinrichtung, das auf die Anschlußklemme 32 aufgesteckt wird und durch einen Schlitz 38 am Sechskant 36 des Gehäuses 26 gehalten wird.

Claims

Patentansprüche

J Pegelmeßgerät mit einer durch einen Schwimmer in Abhängigkeit von einer für einen Fluidbehälter zu messenden Pegelhöhe betätigbaren elektrischen Schalteinrichtung, insbesondere für den ölbehälter der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrezeuges, gekennzeichnet durch ein zur dichten Befestigung in einer öffnung (3) einer vertikalen Wand (2) des Fluidbehälters vorgesehenes Gehäuse (26) , in welchem eine Anschlußklemme (30,32) der Schalteinrichtung elektrisch isoliert angeordnet ist und das einen zur schwimmfähigen Aufnahme des Schwimmers (12) derart ausgebildeten Käfig (20) an einem zum Eintauchen in das Fluid vorgesehenen Meßende aufweist, das ein an dem Schwimmer für eine gleichzeitige Stabilisierung seiner Vertikalbewegung befestigtes elektrisches Kontaktteil (14) bei Unterschreitung einer vorbestimmten Pegelhöhe des Fluids eine schaltende Erdverbindung der Anschlußklemme (30,32) bewirken kann.
2. Pegelmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (26) und der Käfig (20) aus einem elektrisch leitenden Material bestehen und über die vertikale Wand (2) des Fluidbehälters geerdet sind.
3. Pegelmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das elektrische Kontaktteil als eine parallel zu einer Hauptachse des Schwimmers (12) ausgerichtete Kontaktschiene (14) ausgebildet ist, die nahe den beiden axialen Enden des Schwimmers abgewinkelte Kontaktenden (16,18) für ihre Berührungsmöglichkeit mit der Anschlußklemme (30,32) und mit dem Käfig (20) bei Unterschreitung der vorbestimmten Pegelhöhe des Fluids aufweist.

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4. Pegelmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens der Käfig (20) und der Schwimmer (12) für dessen freie Drehbarkeit um seine Längsachse im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind und daß die Anschlußklemme (30/32) einen mit dem Käfig (20) axial fluchtenden becherförmigen Ansatz (30) aufweist, in welchen das eine Kontaktende (16) der Kontaktschiene (14) axial vorsteht.
5. Pegelmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das
elektrische Kontaktteil (1.4) aus einem Material mit einer gegenüber dem schwimmfähigen Material des Schwimmers (12) größeren Dichte besteht.
6. Pegelmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die
Anschlußklemme (30/32) mittels eines aus einem
elektrisch isolierenden Material bestehenden und fluiddicht eingesetzten Einsatzkörpers (29) in
einem Durchgangsloch des Gehäuses (26) angeordnet ist.