DE3741571A1 - Sensor zur abtastung des kraftstoffpegels im tank von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Abtastung des Kraftstoffpegels im Tank von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Sensor, bei dem ein Schwimmer aufgrund des Auftriebs im Kraft­ stoff längs einer vertikalen Führung innerhalb eines Gehäuses verschiebbar ist. Die Führung wird üblicher­ weise durch ein Rohr gebildet, das einen Widerstands­ draht trägt, der zusammen mit einem an dem Schwimmer angebrachten Gleitkontakt einen in Abhängigkeit vom Kraftstoffpegel veränderlichen elektrischen Widerstand bildet.

Im Betrieb dient das den Widerstandsdraht tragende Rohr als Ansaugrohr, durch das der Kraftstoff aus dem Tank angesaugt wird. Zu diesem Zweck ragt das untere Ende des Rohres nach unten über die Bodenwand des Sensor- Gehäuses hinaus und steht über einen flachen, üblicher­ weise in der Bodenwand befestigten Filter mit dem Inneren des Tanks in Verbindung.

Ein wesentlicher Nachteil von Sensoren der oben beschrie­ benen Bauweise besteht darin, daß der dicht über dem Boden des Tanks angeordnete Filter leicht durch in dem Kraftstoff schwebende oder am Boden des Tanks abgelagerte Partikel verstopft wird. Beispielsweise hat bei Dieselfahr­ zeugen das in dem Dieselkraftstoff enthaltene Paraffin die Tendenz, bei niedrigen Temperaturen auszukristallisieren und sich am Boden des Tanks abzulagern, so daß es den Filter verstopft und hierdurch selbst bei gefülltem Tank die Kraftstoffzufuhr unterbricht und die Funktion des Sensors beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Kraftstoff gefiltert in das Innere des Sensor-Gehäuses gelangt und dennoch die Gefahr einer Verstopfung des Filters weitgehend vermieden wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichenden Teil des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Sensors;

Fig. 2 und 3 einen Filter bzw. einen zuge­ hörigen Halter in vergrößertem Maßstab in der Draufsicht; und

Fig. 4 und 5 Schnitte längs der Linien IV-IV bzw. V-V in Fig. 2 und 3.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Sensor zur Abtastung des Kraftstoff­ pegels in einen nicht gezeigten Kraftstofftank eines Fahr­ zeugs bezeichnet.

Der Sensor 1 umfaßt ein hohles, im wesentlichen zylindri­ sches Gehäuse 2, das einen längs einer rohrförmigen Führung 4 beweglichen Schwimmer 3 aufnimmt. Das Gehäuse 2 weist eine zylindrische Seitenwand 5 und eine Bodenwand 6 auf, an der das untere Ende der Führung 4 in im Prinzip bekannter Weise befestigt ist. Die Bodenwand 6 bildet eine Öffnung 7, durch die im Betrieb der Kraftstoff in eine Kammer 8 im Inneren des hohlen Gehäuses 2 ein­ strömt, so daß die Position des Schwimmers 3 in Ab­ hängigkeit von dem Kraftstoffpegel in dem Tank einge­ stellt wird. Die Position des Schwimmers 3 wird in im Prinzip bekannter Weise mit Hilfe einer Anzahl an dem Schwimmer 3 angebrachter elektrischer Kontakte 11 abge­ tastet, die über die mit einem Widerstandsdraht 12 um­ wickelte Oberfläche der rohrförmigen Führung 4 gleiten.

Das Gehäuse 2 weist einen an die Seitenwand 5 angrenzen­ den rohrförmigen Teil 13 auf, der eine Rückführungsleitung 14 für den Kraftstoff bildet, der durch das untere Ende 15 der rohrförmigen Führung 4 eingesaugt wird. Der rohr­ förmige Teil 13 und die Führung 4 stehen jeweils in Ver­ bindung mit einem Endabschnitt 16 bzw. 17 auf einem Flanschdeckel 18, der auf die nicht gezeigte obere Wand des Tanks aufgesetzt ist.

Wie insbesondere in Fig. 1 zu erkennen ist, weist der Sensor 1 einen im wesentlichen rohrförmigen Filter 20 auf, der die äußere Oberfläche der Seitenwand 5 im unteren Teil des Gehäuses 2 umgibt und mit der Seitenwand 5 eine im wesentlichen ringförmige Kammer 21 bildet. Der Filter 20 ist an dem Gehäuse 2 mit Hilfe eines Halters 22 befestigt, der im wesentlichen durch eine parallel zur Bodenwand 6 des Gehäuses 2 liegende Platte 23 gebildet wird (Fig. 3 und 5). Die Platte 23 ist mit Hilfe einer Anzahl gleichmäßig auf dem Umfang der Platte 23 verteilter Fortsätze 26 mit einem von der Bodenwand 6 abstehenden ringförmigen Vorsprung 24 verbunden. Wie insbesondere in Fig. 1 zu erkennen ist, weist jeder der Fortsätze 26 an seinem äußeren Ende einen Rastvorsprung 27 mit einer sphärisch gewölbten Oberfläche auf, der in eine an der Innenfläche des ringförmigen Vorsprungs 24 in der Nähe der Bodenwand 6 des Gehäuses 2 ausgebildete ringförmige Nut 28 eingreift. Der den Filter 28 abstützende Halter 22 ist somit derart an dem zylindrischen Gehäuse 2 befestigt, daß er mit der gegenüberliegenden Bodenwand 6 des Gehäuses eine Kammer 30 bildet. Diese Kammer 30 steht mit der durch die gegenüberliegenden Oberflächen des Filters 20 und die Seitenwand 5 des Gehäuses 2 begrenzten Kammer 21 über Kanäle 31 (Fig. 5) in Verbindung, die zwischen den Fortsätzen 26 des Halters 22 gebildet werden.

Der rohrförmige Filter 20 besteht im wesentlichen aus zwei koaxialen ringförmigen Endabschnitten 33, 34, die durch eine Anzahl in gleichmäßigen Abständen angeordneter Längsstreben 35 miteinander verbunden sind. Zwischen den Längsstreben 35 sind engmaschige Filterelemente 36 angeordnet. Der Filter 20 stützt sich mit seinem unteren ringförmigen Endabschnitt 34 auf dem Halter 22 ab. Im einzelnen weist der Endabschnitt 34 auf seiner Innenseite einen ringförmigen Vorsprung 37 mit einer abgerundeten Oberfläche auf, der in eine ringförmige Nut 38 mit V-för­ migem Querschnitt an der Außenseite der Platte 23 des Halters 22 in Eingriff steht (Fig. 4 und 5). Wie ferner in Fig. 3 gezeigt ist, weist die Platte 23 eine Öffnung 39 auf, über die im Betrieb die Rückführungsleitung 14 (Fig. 1) mit dem Inneren des Tanks verbunden ist.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise des Sensors 1 beschrie­ ben werden. Wenn der Sensor 1 mit Hilfe des Flanschdeckels 18 in den Tank eingesetzt ist, so strömt Kraftstoff aus dem Tank in die in dem Gehäuse 2 gebildete Kammer 8. Der Kraftstoff strömt dabei im einzelnen durch die Filter­ elemente 36 des Filters 20 in die Kammer 21 (Fig. 1) und von dort aus durch die Kanäle 31 in die Kammer 30 und schließlich durch die Öffnung 7 in die Kammer 8, so daß sich in dieser Kammer der gleiche Pegel wie im Inneren des Tanks einstellt. Der Schwimmer 3 wird durch den auf ihn wirkenden Auftrieb verschoben, und die exakte Position des Schwimmers in dem Sensor 1 wird in üblicher Weise abgetastet anhand des elektrischen Widerstands zwischen dem einen Ende des Widerstandsdrahts 12 und der Kontaktfläche, über die die elektrischen Kontakte 11 des Schwimmers 3 gleiten. Der Kraftstoff wird aus dem Inneren des Tanks, in welchen der Sensor 1 einge­ setzt ist, durch den Endabschnitt 15 der rohrförmigen Führung 4 angesaugt, die ihrerseits den Kraftstoff aus der Kammer 30 ansaugt. Sofern es sich um Dieselkraft­ stoff handelt, enthält dieser zumeist Bestandteile, beispielsweise Paraffin, die bei niedrigen Temperaturen auskristallisieren und sich am Boden des Tanks absetzen, so daß dort eine allmählich wachsende Schicht gebildet wird, die den Filter 20 zu verstopfen droht. Da sich der Filter jedoch an der Seitenwand des Gehäuses 2 nach oben erstreckt, verbleibt ein ausreichender Querschnitt der Filterelemente 36 (nämlich im oberen Teil derselben), durch den der Kraftstoff noch in die Kammer 21 und von dort aus weiter in die Kammer 30 strömen kann, so daß die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine sowie eine korrekte Anzeige des Kraftstoffpegels mit Hilfe des Schwimmers 3 gewährleistet ist.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Sensors 1 ergeben sich aus der obigen Beschreibung. Obgleich der Kraftstoff weiter­ hin vom Boden des Tanks angesaugt wird, vermeidet die Erfindung eine Beeinträchtigung der Kraftstoffansaugung durch Verstopfen des Filters mit Substanzen, die bei niedrigen Temperaturen aus dem Kraftstoff auskristallisieren und sich am Boden des Tanks ablagern. Dieses Ziel wird auf sehr einfache Weise erreicht, wobei die Anordnung des Filters in Bezug auf das Gehäuse des Sensors erheblich geändert wird.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels denkbar. Beispiels­ weise kann der Filter 20 anstelle der rohrförmigen Konfi­ guration mit der in Fig. 4 gezeigten Anordnung der Filterelemente auch ein einziges Filterelement aufweisen, das in geeigneter Weise in Abstand zu der Seitenwand 5 des Gehäuses 2 angeordnet ist, so daß es eine Kammer (ähnlich der Kammer 21) zur Einleitung des Kraftstoffs in die Kammer 30 bildet.

Claims (11)

1. Sensor zur Abtastung des Kraftstoffpegels im Tank von Kraft­ fahrzeugen, mit

• - einem in die obere Wand des Kraftstofftanks einsetzbaren hohlen Gehäuse (2), das eine Seitenwand (5) und eine Bodenwand (6) mit einer Öffnung (7) aufweist, durch die Kraftstoff in das Innere des Gehäuses (2) strömt,
• - einem Schwimmer (3), der aufgrund der durch den Kraftstoff bewirkten Auftriebskraft in dem Gehäuse (2) verschiebbar ist, und
• - Mitteln (11, 12) zur Abtastung der Position des Schwimmers (3),

gekennzeichnet durch

• - einen wenigstens einen Teil der äußeren Oberfläche der Seitenwand (5) des Gehäuses (2) in der Nähe der Bodenwand (6) überdeckenden Filter (20), der mit der Seitenwand (5) eine erste Kammer (21) bildet, und
• - einen zur Abstützung des Filters (20) dienenden, in Abstand zu der Bodenwand (6) angeordneten Halter (22), der mit der Bodenwand (6) eine zweite Kammer (30) bildet, die mit der ersten Kammer (21) sowie über die Öffnung (7) der Bodenwand mit dem Inneren des Gehäuses (2) in Ver­ bindung steht.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Filter (20) eine rohrförmige Gestaltung und die erste Kammer (21) eine ringförmige Gestalt auf­ weist.

3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Filter (20) zwei ringförmige Endabschnitte (33, 34) aufweist, die durch axiale Elemente (35) mitein­ ander verbunden sind, zwischen denen Filterelemente (36) angeordnet sind.

4. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der dem Boden des Tanks zugewandte ringförmige Endabschnitt (34) des Filters Befestigungsmittel (37) zur mechanischen Verbindung mit dem Halter (22) aufweist.

5. Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Befestigungsmittel (37) im wesentlichen durch einen radial nach innen weisenden ringförmigen Vorsprung des Endabschnitts (34) gebildet werden, der radial in eine ringförmige Nut (38) in der Außenfläche des Halters (22) eingreift.

6. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (22) eine parallel zu der Bodenwand (6) angeordnete Platte (23) aufweist, die durch Befestigungsmittel (26) in Position gehalten wird.

7. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Befestigungsmittel (26) mehrere von der Platte (23) abstehende, mit Eingriffsmitteln (27) versehene Fortsätze aufweisen, die mit entsprechenden Eingriffsmitteln (24) zusammenwirken, die in der Nähe der Bodenwand (6) an dem Gehäuse (2) angeordnet sind.

8. Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Eingriffsmittel im wesentlichen durch von den Enden der Fortsätze (26) abstehende Vorsprünge gebildet werden, die mit entsprechenden Aufnahmen (28) an einem von der Bodenwand (6) abstehenden Vorsprung (24) zusammen­ wirken.

9. Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der von der Bodenwand (26) abstehende Vorsprung (24) ringförmig ist und daß die Aufnahme (28) an diesem Vorsprung (24) im wesentlichen durch eine Ringnut gebildet wird.

10. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (11, 12) zur Abtastung der Position des Schwimmers (3) im wesent­ lichen durch einen um eine rohrförmige Führung (3) ge­ wickelten Widerstandsdraht (12) gebildet werden, der mit wenigstens einem Kontaktelement (11) an dem Schwimmer (3) zusammenwirkt, und daß ein Ende der rohrförmigen Führung (4) axial über die Bodenwand (6) hinausragt und unmittel­ bar mit der zweiten Kammer (30) in Verbindung steht, während das andere Ende der rohrförmigen Führung (4) mit einer an einem Deckel (18) des Sensors (1) angeord­ neten Kraftstoff-Zufuhrleitung (17) in Verbindung steht.