DE3627123C2

DE3627123C2 - Liquid level sensor

Info

Publication number: DE3627123C2
Application number: DE19863627123
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Werkmann; Matthias Schildwaechter
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1986-08-06
Filing date: 1986-08-06
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2006-08-07
Also published as: DE3627123A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsniveau geber mit einem einen Schwimmer tragenden, in einem Gehäuse mittels einer Welle schwenkbar gelagerten Hebel, welcher in dem Gehäuse mit einem bei einer Schwenkbewe gung des Hebels entlang einer Widerstandsbahn bewegbaren Schleifkontakt in Wirkverbindung steht und der mit einer Dämpfungseinrichtung versehen ist, durch die die Dreh bewegungen der Welle dämpfbar sind. Solche Flüssigkeits niveaugeber werden allgemein in Kraftfahrzeugtanks ein gebaut und sind deshalb bekannt.The invention relates to a liquid level with a float in one Housing pivoted by means of a shaft, which in the housing with a swivel movement movement of the lever movable along a resistance path Sliding contact is in operative connection and that with a Damping device is provided, through which the rotation movements of the shaft can be damped. Such fluid level sensors are generally used in motor vehicle tanks built and are therefore known.

Bei solchen Flüssigkeitsniveaugebern besteht das Pro blem, daß der Kraftstoff im Kraftstofftank durch Fahr bahnstöße hin und her schwappt. Um ein Hin- und Herbewe gen des Zeigers der Füllstandsanzeige zu vermeiden, muß man deshalb eine Dämpfung vorsehen. Diese soll besonders bei schnellen Bewegungen wirksam sein, da der Zeiger sonst bei einem Starten eines Kraftfahrzeugs unerwünscht lange braucht, um bis zum richtigen Füllstandswert anzu steigen. Auch während einer Kurvenfahrt oder Beschleuni gungs- und Bremsphasen kommt es zu einer Verlagerung des Tankinhalts und dadurch meist zu einer zu hohen Füll standsanzeige, die nach Fortfall des Störeinflusses möglichst rasch auf den richtigen Wert absinken soll. The pro is with such liquid level sensors blem that the fuel in the fuel tank by driving railway bumps sloshes back and forth. For a back and forth move to avoid the pointer of the level indicator one should therefore provide damping. This is supposed to be special be effective with fast movements because of the pointer otherwise undesirable when starting a motor vehicle takes a long time to reach the correct level climb. Even when cornering or accelerating and braking phases there is a shift of the Tank capacity and therefore usually too high a fill level display after the interference has ceased should drop to the correct value as quickly as possible.

In der Literatur ist bereits ein Flüssigkeitsniveaugeber beschrieben, bei dem an dem den Schwimmer tragenden Hebel eine einen Dämpfungskolben tragende Stange angelenkt ist. Dieser Dämpfungskolben vermag sich in einem nach oben und unten offenen Zylinder zu bewegen. Dadurch vermag der Kraftstoff im Kraftstofftank in diesen Zylinder zu gelangen und als Dämpfungsflüssigkeit zu wirken. Nachteilig bei einer solchen Dämpfungseinrichtung ist es jedoch, daß bei geringem Tankinhalt das Kraftstoffniveau so gering ist, daß der Zylinder nicht mehr oder nicht ausreichend mit Kraftstoff gefüllt ist und somit die Schwimmerbewegungen nicht mehr oder nur noch geringfügig gedämpft werden können. Gerade bei geringen Füllständen ist jedoch eine möglichst genaue Füllstandsanzeige wichtig, weil gerade dann die Gefahr besteht, daß der Kraftstofftank leergefahren wird.There is already a liquid level transmitter in the literature described, on the lever carrying the float a rod carrying a damping piston is articulated. This damping piston is able to move up and down to move open cylinder down. As a result, the Fuel in the fuel tank in this cylinder too arrive and act as a damping fluid. It is disadvantageous with such a damping device however, that with a low tank capacity the fuel level is so small that the cylinder is no longer or not is sufficiently filled with fuel and thus the Swimmer movements no longer or only slightly can be dampened. Especially at low levels however, it is important to have the most accurate level indication because then there is a danger that the Fuel tank is driven empty.

Aus der US-PS 42 29 973 ist ein Flüssigkeitsniveaugeber der eingangs genannten Art bekannt. Ein Ende der Welle ragt dabei in eine mit Flüssigkeit gefüllte Kammer des Gehäuses. Auf der Welle sind radial gerichtete Flügel angeordnet, die bei Drehung der Welle durch die Flüssigkeit geführt werden und diese durch einen Spalt zwischen den Flügeln und der Wand des Gehäuses hindurch verdrängen. Die Dämpfung erfolgt dabei nicht durch Reibung zwischen zwei aneinander liegenden Bauteilen, sondern durch den Widerstand beim Hindurchdrängen der Flüssigkeit durch den engen Spalt.From US-PS 42 29 973 is a liquid level transmitter of the type mentioned above. One end of the wave protrudes thereby in a chamber filled with liquid Housing. There are radial blades on the shaft arranged, when the shaft rotates through the Liquid are carried and this through a gap between the wings and the wall the housing. The damping takes place not by friction between two lying components, but through the resistance when pushing the liquid through the narrow gap.

Weiterhin ist aus der DE-OS 34 13 468 eine Dämpfungseinrichtung für Niveaumeßgeräte bekannt, bei denen die Auftriebskraft eines Verdrängerkörpers erfaßt wird. Der Verdrängerkörper bildet zusammen mit seiner Aufhängung ein senkrecht ausgerichtetes Feder-Masse- System. Durch verfahrensbedingte Stöße oder Schläge auf den Verdrängerkörper wird das Feder-Masse-System zu senkrechten Schwingungen angeregt, die das Meßergebnis verfälschen. Zur Dämpfung der Bewegungen des Verdrängerkörpers kann eine Abbremsung durch Gleitreibung zwischen bewegten und ortsfesten Teilen vorgesehen werden. Die entstehende Hysterese führt jedoch zu einem nicht tragbaren Verlust an Genauigkeit.Furthermore, from DE-OS 34 13 468 one Damping device for level measuring devices known, at which detects the buoyancy of a displacer becomes. The displacer forms together with his Suspension a vertically aligned spring mass System. Due to process-related impacts or blows the displacement body becomes the spring-mass system perpendicular vibrations that stimulate the measurement result distort. To dampen the movements of the The displacer can slow down due to sliding friction be provided between moving and stationary parts. The resulting hysteresis does not lead to one portable loss of accuracy.

Aus "Lueger, Lexikon der Technik", Band 1, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, 1960, sind Reibbremsen bekannt, die die mechanische Reibung zwischen einem beweglichen und einem feststehenden Bremselement zur Bremsung ausnutzen.From "Lueger, Lexikon der Technik", Volume 1, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, 1960, are Friction brakes known to reduce mechanical friction between a movable and a fixed Use the braking element for braking.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsniveaugeber der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß mit möglichst geringem Aufwand eine zuverlässige Dämpfung auch bei geringem Flüssigkeitsniveau erzielbar ist.The invention has for its object a Liquid level sensor of the type mentioned above to design that with as little effort as possible reliable damping even at low Liquid level is achievable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Welle mit einer Reibbremse als Dämpfungseinrichtung verbunden ist, wobei die Reibbremse ein feststehendes und ein dagegen verdrehbares Bauteil umfaßt, wobei die Bauteile bei Verdrehung durch Reibung aneinander die Drehbewegung der Welle abbremsen.This object is achieved in that the Shaft with a friction brake as Damping device is connected, the friction brake a fixed one and a twistable one Component comprises, the components when twisted brake the rotary motion of the shaft by rubbing against each other.

Durch diese einfache Gestaltung ergibt sich mit sehr geringem Aufwand eine Dämpfung, die unabhängig vom Flüssigkeitsstand arbeitet. Dadurch wird auch dann eine gute Dämpfung erzielt, wenn der Flüssigkeitsstand weit abgesunken ist und es auf eine genaue Anzeige ankommt. Ein schlecht oder gar nicht gedämpfter Flüssigkeitsniveauanzeiger kann bei fast leerem Tank dem Fahrer durch eine auf und ab springende Anzeigenadel leicht einen größeren Tankinhalt vortäuschen. This simple design results in very damping that is independent of the Liquid level works. This also makes one good damping achieved when the fluid level is far has sunk and an accurate display is important. On badly or not dampened at all Liquid level indicators can do this when the tank is almost empty Driver through an indicator needle jumping up and down easily fake a larger tank capacity.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Reibbremse eine Einrichtung besitzt, die die Reibkraft bei Bewegung der Welle selbsttätig ver stärkt. Dadurch wird eine progressive Dämpfung erzielt.An advantageous embodiment of the invention exists in that the friction brake has a device that ver the frictional force when the shaft moves strengthens. This achieves progressive damping.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Reibbremse eine Trommelbremse ist, deren Bremstrommel fest an dem Ge häuse angebracht und deren Betätigungsglied mit der Welle verbunden ist. Mit einer solchen Trommelbremse läßt sich eine gewünschte Dämpfungswirkung gut ein stellen.It is also advantageous if the friction brake is one Drum brake is whose brake drum is firmly attached to the Ge attached housing and its actuator with the Shaft is connected. With such a drum brake can be a desired damping effect well put.

Besonders günstig ist es, wenn die Trommelbremse eine Art Duplexbremse ist, deren Bremsbacken mittels einer von der Welle verdrehbaren Kurvenscheibe verstellbar ausgebildet sind. Durch die Kurvenscheibe ergibt sich die Möglichkeit, eine über die Höhe des Flüssigkeitsni veaus unterschiedliche Dämpfungscharakteristik zu ver wirklichen, indem einfach die Kurvenscheibe entsprechend gestaltet ist.It is particularly favorable if the drum brake has a Type is duplex brake, the brake shoes by means of a adjustable cam disc rotatable by the shaft are trained. The cam disc results the possibility of one about the level of the fluid ni different damping characteristics real by simply changing the cam accordingly is designed.

Eine sehr geringe Haftreibung ergibt sich, wenn die Bremsbacken eine Beschichtung aus zum Beispiel PTFE auf weisen. Dadurch ergibt sich schon bei geringen Füll standsänderungen und mithin noch geringen Stellkräften eine Änderung der Anzeige.There is very little stiction when the Brake shoes have a coating of, for example, PTFE point. This results in a low filling changes in position and therefore still low actuating forces a change in the ad.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Betätigungsglied der Trommelbremse derart ausgebildet ist, daß mit sinken dem Flüssigkeitsniveau die Bremswirkung zunimmt. Dadurch können gerade bei geringem Flüssigkeitsniveau Fehlanzei gen vermieden werden. It when the actuator is particularly advantageous the drum brake is designed so that with sink the braking effect increases with the fluid level. Thereby can be a misnomer, especially when the fluid level is low gene can be avoided.

Noch einfacher als mit einer Trommelbremse läßt sich die Reibbremse verwirklichen, wenn gemäß einer anderen Aus gestaltung der Erfindung auf der Welle eine Reibscheibe angeordnet ist, gegen die mit Vorspannung eine unverdreh bar angeordnete Gegenscheibe anliegt.It is even easier than with a drum brake Realize friction brake if according to another off design of the invention on the shaft a friction disc is arranged against which an untwisted with preload arranged counter bar.

Die Reibwirkung läßt sich leicht erzeugen und einstel len, wenn zur Erzeugung der Vorspannung der Gegenscheibe eine mittels einer Stellschraube verstellbare Druckfeder vorgesehen ist.The friction effect can be easily generated and adjusted len if to generate the preload of the counter disc an adjustable compression spring by means of an adjusting screw is provided.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zwei davon sind in der Zeichnung dargestellt und werden nach folgend beschrieben. In ihr zeigen dieThe invention permits numerous embodiments. Two of which are shown in the drawing and are shown below described below. They show in her

Fig. 1 eine teilgeschnittene Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsniveaugebers, Fig. 1 is a partially sectioned front view of a liquid level sensor according to the invention,

Fig. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht des Flüssigkeitsniveaugebers nach Fig. 1, Fig. 2 is a partially sectioned side view of the fluid level sensor of FIG. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine als Trommel bremse ausgebildete Reibbremse, Fig. 3 shows a cross section through a brake drum formed as a friction brake,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus führungsform einer Reibbremse. Fig. 4 shows a longitudinal section through another form of imple mentation of a friction brake.

Die Fig. 1 zeigt von einem Flüssigkeitsniveaugeber ein Gehäuse 1, das eine Welle 2 drehbar lagert. Mit dieser Welle 2 sind auf der Außenseite des Gehäuses 1 ein Hebel 3 und gehäuseinnenseitig ein Schleiferarm 4 drehfest ver bunden. Im Hebel 3 ist eine Stange 5 eingeklipst, welche an ihrem dem Hebel 3 abgewandten Ende einen Schwimmer 6 trägt. Fig. 1 shows a liquid level sensor of a housing 1 which rotatably supports a shaft 2. With this shaft 2 on the outside of the housing 1, a lever 3 and inside the housing a grinder arm 4 rotatably connected ver. In the lever 3, a rod 5 is clipped, which at its end remote the lever 3 carries a float. 6

Der Schleiferarm 4 trägt an seinem freien Ende einen Schleifkontakt 7 aus elektrisch leitendem Material, der mit Federkraft gegen eine Widerstandsbahn 8 anliegt. Ein Kabel 9 verbindet den Schleifkontakt 7 mit einer nicht gezeigten Spannungsquelle.The grinder arm 4 carries at its free end a sliding contact 7 made of electrically conductive material, which rests against a resistance track 8 with spring force. A cable 9 connects the sliding contact 7 to a voltage source, not shown.

Die Fig. 2 läßt die für die Erfindung wichtigen Merk male des Flüssigkeitsniveaugebers erkennen. Zu sehen ist dort, daß neben einer Kammer 10, die den Schleiferarm 4 mit dem Schleifkontakt 7 und auch die Widerstandsbahn 8 enthält, eine als Ganzes mit 11 bezeichnete Trommel bremse vorgesehen ist. Diese hat eine fest mit dem Ge häuse 1 verbundene Bremstrommel 12, in der zwei Brems backen 13, 14 beweglich angeordnet sind. Die Welle 2 ragt in die Trommelbremse 11 hinein und ist dort fest mit einem Betätigungsglied verbunden, bei dem es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um eine Kurvenscheibe 15 handelt, die beide Kugeln oder Walzen 16, 17 gegen die Bremsbacken 13, 14 zu drücken vermag, wenn sie sich infolge einer Schwenkbewegung der Welle 2 verdreht. Diese Bremsbacken erzeugen dann ihrerseits die erforder liche Reibung gegenüber der äußeren, feststehenden Trommel. Fig. 2 shows the important characteristics of the invention for the liquid level sensor. It can be seen there that in addition to a chamber 10 , which contains the wiper arm 4 with the wiper contact 7 and also the resistance path 8 , a drum designated as a whole with 11 is provided. This has a fixed to the Ge housing 1 brake drum 12 in which two brake shoes 13 , 14 are arranged movably. The shaft 2 protrudes into the drum brake 11 and is there firmly connected to an actuator, which in this embodiment is a cam 15 which is able to press both balls or rollers 16 , 17 against the brake shoes 13 , 14 when it rotates due to a pivoting movement of the shaft 2 . These brake shoes then in turn generate the required friction against the outer, fixed drum.

Die Fig. 3 läßt erkennen, daß es sich bei der Trommel bremse 11 um eine Art Duplexbremse handelt, deren beide Bremsbacken 13, 14 durch Federn 18, 19 justiert werden. Dreht sich die Welle 2, dann dreht sich auch die Kurven scheibe 15, so daß die Kugeln 16, 17 nach außen gedrückt werden und dadurch die Bremsbacken 13, 14 spreizen. Fig. 3 shows that it is in the drum brake 11 is a type of duplex brake, the two brake shoes 13 , 14 are adjusted by springs 18 , 19 . If the shaft 2 rotates, then the cam disc 15 also rotates, so that the balls 16 , 17 are pressed outward and thereby spread the brake shoes 13 , 14 .

Die Fig. 4 zeigt eine ganz besonders einfache Ausfüh rungsform einer Reibbremse. Bei ihr sitzt auf einem freien Ende der Welle 2 eine Reibscheibe 20, gegen die eine axial verschiebliche, jedoch unverdrehbar angeord nete Gegenscheibe 21 mit Vorspannung anliegt. Diese Vor spannung wird durch eine Druckfeder 22 erzeugt, die einerseits gegen die Gegenscheibe 21, andererseits gegen eine Scheibe 23 anliegt, welche mittels einer gehäuse festen Stellschraube 24 verschiebbar ist, so daß die Druckfeder 22 mehr oder minder zusammendrückbar ist, und die Gegenscheibe 21 dadurch mehr oder minder stark axial gegen die Reibscheibe 20 gedrückt wird. FIG. 4 shows a particularly simple exporting approximately form a friction brake. With her sits on a free end of the shaft 2, a friction disc 20 , against which an axially displaceable, but non-rotatably angeord designated counter disc 21 is present with bias. This voltage is generated by a compression spring 22 which bears on the one hand against the counter disc 21 , on the other hand against a disc 23 which can be displaced by means of a set screw 24 , so that the compression spring 22 is more or less compressible, and the counter disc 21 thereby is pressed more or less axially against the friction disc 20 .

Zur Verbesserung des Reibverhaltens können auch die Reibscheibe 20 und /oder die Gegenscheibe 21 mit einer Beschichtung aus beispielsweise PTFE überzogen sein.In order to improve the friction behavior and the friction disk 20 and / or the counter-disc 21 may be coated with a coating of for example PTFE.

Claims

1. Liquid level sensor with a float-carrying lever, which is mounted in a housing by means of a shaft which can be pivoted bar, which is in operative connection in the housing with a sliding contact which can be moved along a resistance when the lever is pivoted and which is provided with a damping device by which the rotary movements of the shaft can be damped, characterized in that the shaft ( 2 ) is connected to a friction brake ( 11 ) as a damping device, the friction brake ( 11 ) comprising a fixed component and a component which can be rotated against it, the components being twisted together by friction brake the rotation of the shaft ( 2 ).

2. Liquid level transmitter according to claim 1, characterized in that the friction brake ( 11 ) has a device which automatically increases the frictional force when the shaft ( 2 ) moves.

3. Liquid level sensor according to claim 2, characterized in that the friction brake is a drum brake ( 11 ), the brake drum ( 12 ) fixed to the housing ( 1 ) and the actuator is connected to the shaft ( 2 ).

4. Liquid level transmitter according to claim 3, characterized in that the drum brake ( 11 ) is a type of duplex brake, the brake shoes ( 13 , 14 ) by means of a rotatable by the shaft ( 2 ) cam ( 15 ) are adjustable.

5. Liquid level transmitter according to one of claims 3 and 4, characterized in that the brake shoes ( 13 , 14 ) have a coating.

6. Liquid level transmitter according to one of claims 3 to 5, characterized in that the actuator of the drum brake ( 11 ) is ausgebil det such that the braking effect increases with falling liquid level.

7. Liquid level sensor according to claim 1, characterized in that on the shaft ( 2 ) a friction disc ( 20 ) is arranged, against which a non-rotatably arranged counter disc ( 21 ) bears.

8. Liquid level transmitter according to claim 6, characterized in that a pressure spring ( 22 ) adjustable by means of an adjusting screw ( 24 ) is provided for generating the prestressing of the counter disc ( 21 ).