DE4206975A1 - Fuellstandsanzeigevorrichtung in einem kunststoff-kraftstofftank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Füllstandsanzeigevorrichtung mit Bezugspunkt am Tankboden in einem Kraftstofftank aus Kunst­ stoff für ein Kraftfahrzeug.

Als Füllstandsanzeigevorrichtung in einem Kraftstofftank für ein Kraftfahrzeug wurde bisher eine Füllstandsanzeigevor­ richtung mit Bezugspunkt am Tankboden entwickelt und als ja­ panische Gebrauchsmusteranmeldung mit der Offenlegungsnummer 1 93 421/1985 im Amtsblatt veröffentlicht, bei deren Konstruk­ tion ein Bezugsstab (oder Positionierarm) in einem Stück mit einem Körper angebracht ist, durch den der Schwimmerarm eines auf der Kraftstoffoberfläche aufliegenden Schwimmers so un­ terstützt wird, daß er in einem vorgegebenen Winkelbereich drehbar ist; der Körper wird von einer Feder abgefangen und ist so am Kraftstofftank befestigt, daß das untere Ende des Bezugsstabs an den Boden des Kraftstofftanks anstößt und durch Federkraft gegen den Tankboden gedrückt wird, wodurch die Höhe der Kraftstoffoberfläche (der Füllstand) normaler­ weise bezüglich des Tankbodens, an den der untere Teil des Bezugsstabs anstößt, gemessen werden soll.

In den letzten Jahren sind aus Kunststoff hergestellte Kraft­ stofftanks für Kraftfahrzeuge in Gebrauch gekommen. Im allge­ meinen wird der Kunststoff-Kraftstofftank durch Bänder (gewöhnlich zwei Bänder), die normalerweise aus Stahl beste­ hen, an der Karosserie des Kraftfahrzeugs montiert.

Bei einem derartigen Kraftstofftank aus Kunststoff wird der Tankboden mit der Zeit durch den darin enthaltenen Kraftstoff usw. ausgebeult und deformiert. Beim Einsatz der Füllstands­ anzeigevorrichtung mit Bezugspunkt am Tankboden in diesem Tank verändert sich daher langfristig der Bezugspunkt. Außer­ dem wird der Tankboden durch eine Spannung deformiert, die sich auf die Konstruktion zurückführen läßt, in welcher der untere Teil des Bezugsstabs durch die Feder an den Tankboden angedrückt wird. Dadurch entsteht das Problem, daß eine sta­ bile Funktion der Füllstandsanzeige schwer zu erreichen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine auch über einen langen Zeitraum stabile Füllstandsanzeige zu schaffen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung, bei der das untere Ende des Bezugsstabs gegen den von dem festen Band gehaltenen Teil des Tankbodens oder in der Nähe dieses Teils gegen den Tankboden gedrückt wird, wird der das untere Bezugsstabende aufnehmende Tankbodenteil nicht deformiert oder die Deformation ist vernachlässigbar klein, auch wenn der restliche Teil des Tankbodens sich mit der Zeit verformt hat. Ferner wird der Tankbodenteil durch die Andruckkraft des Bezugsstabs kaum deformiert. Dementsprechend kann die Funktion der Füllstandsanzeige über lange Zeit stabil gehalten werden.

Diese Füllstandsanzeigevorrichtung mit Bezugspunkt am Tankboden in einem Kunststoff-Kraftstofftank ist erfindungsgemäß so konstruiert, daß in einem Bereich des Tankbodens, der durch ein Band zur Befestigung des Kunststoff-Kraftstofftanks an der Fahrzeugkarosserie unter­ stützt wird, oder in der Nähe dieses Bereichs ein Bezugsstab in elastischen Kontakt mit dem Tankboden gehalten wird. Folg­ lich wird die Füllstandsanzeigevorrichtung durch das langfri­ stige Ausbeulen des Tankbodens infolge des Kraftstoffgewichts usw. kaum beeinflußt, und der Tankboden wird durch die Andruckkraft des Bezugsstabs nicht deformiert. Daher kann die Füllstandsanzeige lange Zeit unter gleichbleibenden Bedingun­ gen erfolgen, und die Erfindung kann mit großen Auswirkungen in der Praxis eingesetzt werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie­ len und anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Kraftstofftanks mit Haltebändern, auf den die Erfindung angewendet wird;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung wesentlicher Teile von Fig. 1 mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf wesentliche Teile von Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie X-X in Fig. 3; und

Fig. 5 eine Schnittdarstellung wesentlicher Teile mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ein Kraftstofftank 1 gemäß Fig. 1 und 2 wird in einem Stück aus Kunststoff formgepreßt und ist durch zwei Bänder 2 an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs befestigt. Gemäß Fig. 4 ist das Band 2 so konstruiert, daß die Oberfläche des eigentlichen, aus Stahl bestehenden Bandes 21 durch eine Außenhaut 22 aus einem Gummimaterial überdeckt wird.

Die Oberseite des Kraftstofftanks 1 ist im mittleren Teil nach unten, seine Unterseite ist im mittleren Teil nach oben eingesenkt. Dadurch wird das Tankinnere in zwei Kammern un­ terteilt, eine rechte und ein linke, wobei die eine Kammer als Hauptkammer 1a und die andere als Nebenkammer 1b bezeich­ net wird.

An der Oberseite des Kraftstofftanks 1 ist in der Mitte in einer Vertiefung 11 eine Einbauöffnung 11a für eine Kraft­ stoffpumpeneinheit und für Füllstandsmeßvorrichtungen ange­ bracht, während auf einer Aufwölbung 12 des mittleren Boden­ teils des Kraftstofftanks 1 eine Montageplatte 3 zur Befesti­ gung der Kraftstoffpumpeneinheit und der Füllstands­ anzeigevorrichtungen angebracht ist.

Die Montageplatte 3 besteht aus Kunststoff. In der Montage­ platte, die nicht im Detail dargestellt ist, sind mehrere senkrechte Schlitze ausgebildet. Die Füllstandsanzeigevor­ richtungen und die Kraftstoffpumpeneinheit können befestigt werden, indem ihre weiter unten zu beschreibenden Stützen in die Schlitze hineingedrückt werden.

Die Haupt- und die Nebenfüllstandsanzeige 4 bzw. 4′ zeigen den Kraftstoffüllstand in der Hauptkammer 1a bzw. der Neben­ kammer 1b an.

Die Hauptfüllstandsanzeige 4 umfaßt einen Schwimmer 41, ein Gehäuse 42, an dem über einen Schwimmerarm 41a der Schwimmer 41 so angebracht ist, daß er innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs schwenkbar ist, einen elektrischen Signalgeber (nicht dargestellt), der in dem Gehäuse 42 untergebracht ist und ein zum Drehwinkel des Schwimmerarms 41a proportionales elektrisches Signal erzeugt (z. B. ein Wider­ standsänderungssignal), einen Bezugsstab 43 und eine Halte­ rung 44, die das Gehäuse 42 fixiert und trägt und an der das obere Ende des Bezugsstabs 43 befestigt ist. Zur Füll­ standsanzeige in der Hauptkammer 1a wird die Vorrichtung 4 installiert, indem die Stütze 45 mittels Schrauben usw. an der Halterung 44 befestigt, in den Schlitz der Grundplatte 3 hineingedrückt und durch ein hier nicht dargestelltes Sperr­ glied gesichert wird. Die Halterung 44 besteht aus einem Blattfederelement, wie z. B. aus einer Federstahlplatte oder einer elastischen Platte aus rostfreiem Stahl. Wenn die Stütze 45, wie oben angeben, an der Montageplatte 3 befestigt worden ist, stößt das untere Ende des Bezugsstabs 43 an den Boden des Kraftstofftanks an, die Halterung 44 selbst wird elastisch verformt, und eine durch die elastische Deformation entstehende Federkraft bewirkt, daß das untere Ende des Be­ zugsstabs 43 gegen den Tankboden gedrückt wird. Auf diese Weise wird die Bezugshöhe des Schwimmers 41 relativ zum Boden des Kraftstofftanks 1 festgelegt, und die vorhandene Kraft­ stoffreserve kann genau angezeigt werden.

Die Nebenfüllstandsanzeige 4′ weist genau dieselbe Konstruk­ tion auf wie die Hauptfüllstandsanzeige 4, und gleiche Bau­ teile werden bezeichnet, indem die gleichen Bezugszeichen je­ weils mit einem Strich versehen werden. Diese Nebenfüll­ standsanzeige 4′ zeigt den Kraftstoffüllstand in der Neben­ kammer 1b an.

Wie in Fig. 2, 3 und 4 gezeigt, besteht im obigen Beispiel die erfindungsgemäße Konstruktion darin, daß die unteren Enden der Bezugsstäbe 43 bzw. 43′ der Haupt- bzw. Nebenfüll­ standsanzeige 4, 4′ an die Teile 13 des Tankbodens anstoßen, die von den Bändern 2 gehalten werden. Das Bezugszeichen 43a bezeichnet ein Gummi- oder Kunststoff-Polsterelement.

Wie weiter oben festgestellt, wird der Tankboden mit der Zeit durch das Gewicht des Kraftstoffs usw. nach unten ausgebeult und deformiert. Wenn der Bezugsstab ständig gegen den ent­ sprechenden Teil gepreßt wird, wird der Boden teilweise durch die Andruckkraft noch stärker verformt. Infolgedessen ver­ schiebt sich die Halterung 44 nach unten und die Bezugshöhe des Schwimmers 41 weicht nach unten ab, so daß eine stabile Füllstandsanzeige unmöglich wird.

Da das Band 2 aus festem, mit Gummi überzogenem Stahlmaterial besteht, wird der von dem Band 2 gehaltene Teil 13 des Bodens des Kraftstofftanks 1 weder allmählich ausgebeult noch durch die Andruckkraft des Bezugsstabs 43 deformiert. Das untere Ende des Bezugsstabs 43 wird in elastischem Kontakt mit dem Teil 13 gehalten. Folglich entsteht keine Abweichung der Be­ zugshöhe des Schwimmers 41, und die Füllstandsanzeige kann lange Zeit unter gleichbleibenden Bedingungen erfolgen.

Ferner entsteht am Tankboden in der Nähe des vom Band 2 ge­ haltenen Teiles 13 nur eine sehr geringe Verformung durch das allmähliche Ausbeulen und eine schwache Deformation durch die Andruckkraft des Bezugsstabs 43. Daher kann die Konstruktion, in welcher der untere Teil des Bezugsstabs 43 in elastischem Kontakt mit dem Tankboden gehalten wird, auch in der Nähe des Teils 13 eingesetzt werden.

Gemäß Fig. 2 weist eine Kraftstoffpumpeneinheit 5 die Kraftstoffpumpe 51, eine Umfüllpumpe 52, die Stütze 53 zur Anbringung und Aufnahme dieser Baugruppen 51 und 52, sowie Leitungen, wie z. B. ein Förderleitung, auf. Die Einheit 5 wird montiert, indem die Stütze 53 durch Eindrücken an der Montageplatte 3 befestigt wird. Der Kraftstoff in der Nebenkammer 1b wird durch die Kraftstoffpumpe 51 einem Verbrennungsmotor zugeführt. Wenn zwischen der Hauptkammer 1a und der Nebenkammer 1b eine Füllstandsdifferenz entstanden ist, wird außerdem die Umfüllpumpe 52 betätigt, um den Kraftstoff aus der Hauptkammer la durch die Umfülleitung 52a in die Nebenkammer 1b umzufüllen.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Beispiel ist an der senkrechten Wand 14 eines Kunststoff-Kraftstofftanks 1 eine Montageplatte 3 angeordnet, und an der Montageplatte 3 ist direkt eine Halterung 44 ange­ bracht und fixiert. Auch in diesem Fall können die gleichen Funktionen und Wirkungen wie bei dem Ausführungsbeispiel ge­ mäß Fig. 1 bis 4 durch die Konstruktion erreicht werden, in welcher das untere Ende eines an der Halterung 44 befestigten Bezugsstabs 43 in dem durch ein Band 2 unterstützten Bereich 13 (oder in dessen Nähe) in elastischem Kontakt mit dem Boden des Kraftstofftanks gehalten wird.

In Fig. 5 werden gleiche Bauteile durch die gleichen Bezugs­ zahlen wie in Fig. 2 bezeichnet.

Die erste, in Fig. 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform gibt ein Beispiel für die Konstruktion, bei der das Innere des Kraftstofftanks 1 in eine Hauptkammer 1a und eine Nebenkammer 1b unterteilt wird und in der Hauptkammer 1a bzw. in der Ne­ benkammer 1b eine Haupt- bzw. eine Nebenfüllstandsanzeige 4, 4′ angebracht sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf eine Konstruktion anwendbar, bei der eine einzige Füll­ standsanzeigevorrichtung in dem Kraftstofftank 1 installiert ist.

Außerdem sind sowohl die erste Ausführungsform als auch die in Fig. 5 gezeigte zweite Ausführungsform Beispiele für die Konstruktion, bei der die Halterung 44 aus einem Blattfedere­ lement, z. B. einer Federstahlplatte, besteht und die elasti­ sche Rückstellkraft der Halterung 44 selbst als Federdruck­ kraft für den Bezugsstab 43 genutzt wird. Die Vorzüge dieser Konstruktion liegen in einer geringen Anzahl von Bauteilen und darin, daß die Anzahl der Montageschritte verringert wer­ den kann. Die Erfindung ist jedoch auch auf jede anders kon­ struierte Füllstandsanzeigevorrichtung mit Bezugspunkt am Tankboden anwendbar, z. B. auf eine Konstruktion, in der eine kastenförmige Halterung, an welcher ein Schwimmer 41, ein elektrischer Signalgeber zur Erzeugung eines zur Schwimmer­ auslenkung proportionalen elektrischen Signals usw. ange­ bracht sind und an der ein Bezugsstab 43 befestigt ist, über eine Welle schwenkbar an der Innenwand eines Kraftstofftanks angebracht ist und in der eine Feder so auf die Halterung einwirkt, daß der Bezugsstab gegen den Tankboden gedrückt wird.

Claims (3)

1. Füllstandsanzeigevorrichtung in einem Kunststoff-Kraft­ stofftank für ein Kraftfahrzeug, mit einem unter dem Tankboden verlaufenden Tankhalteband, einer auf dem Tankboden angebrachten Halterung zur Aufnahme eines Signalgebers, um ein zum Füllstand des im Tank enthaltenen Kraftstoffs proportionales elektrisches Signal zu erzeugen, einem Schwimmer, der an einem schwenkbaren Arm befestigt ist und entsprechend dem Füllstand ausgelenkt wird, und einem Bezugs­ stab, der sich von der Halterung zum Tankboden erstreckt und zur Festlegung eines Bezugsfüllstands dient, gekennzeichnet durch ein am unteren Ende des Bezugsstabs angebrachtes elastisches Element, das nach unten auf den Tankboden drückt, um eine Beschädigung der Innenseite des Tankbodens zu verhindern, und ein zwischen dem Band und dem Tank eingelegten Außenhaut zur Abdeckung des Bandes, wobei das untere Ende des Bezugsstabs in der Nähe des Bandes an die Tankinnenwand anstößt, um den genauen Bezugsfüllstand ohne Deformation des Tanks zu erhalten.

2. Füllstandsanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Element ein Polsterelement ist, das aus einem aus Gummi und/oder Kunststoff besteht.

3. Füllstandsanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 da­ durch gekennzeichnet, daß die Außenhaut aus Gummi besteht.