ES2329849T3 - Sensor de nivel de llenado. - Google Patents
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Abstract
Sensor de nivel de llenado para generar señales eléctricas en función del nivel de llenado de un líquido en un recipiente, incluyendo el sensor de nivel de llenado una pieza de soporte (1), con un estribo apoyado en la pieza de soporte tal que puede girar y no puede deslizarse axialmente, y que en función de su ángulo de ajuste acciona un regulador, presentando el estribo al menos dos almas (9, 10) que salen radialmente y la pieza de soporte tramos de brida (7, 8) que abarcan las almas, distanciados entre sí en función de las dimensiones de las almas, con un varilla de palanca (3) fijada al estribo, que sustenta un flotador, y con una guía axial dispuesta alejada del eje de giro del estribo, caracterizado porque la guía tiene un faldón (11, 28) dispuesto sobre la pieza de soporte (1) y que abarca la varilla de palanca (3), que impide un giro de la varilla de palanca en la dirección del eje de giro.
Description
Sensor de nivel de llenado.
La invención se refiere a un sensor de nivel de
llenado para generar señales eléctricas en función del nivel de
llenado de un líquido en un recipiente, incluyendo el sensor de
nivel de llenado una pieza de soporte, con un estribo apoyado en la
pieza de soporte tal que puede girar y no puede deslizarse
axialmente, y que en función de su ángulo de ajuste acciona un
regulador, presentando el estribo al menos dos almas que salen
radialmente y la pieza de soporte tramos de brida que abarcan las
almas, distanciados entre sí en función de las dimensiones de las
almas, con un varilla de palanca fijada al estribo, que sustenta un
flotador, y con una guía axial dispuesta alejada del eje de giro
del estribo.
Tales sensores de nivel de llenado se utilizan
en los vehículos automóviles actuales por ejemplo para detectar el
nivel de llenado de carburante en un depósito de carburante y son
conocidos por la práctica. Al respecto tiene el estribo como guía
axial un gancho para agarrar por detrás un collar de la pieza de
soporte dispuesto alejado del apoyo. Las fuerzas a transmitir desde
el flotador a la varilla de palanca y con ello al estribo, se
apoyan de esta manera en la zona del eje de giro y de la guía axial.
El regulador está configurado como potenciómetro con una pista de
deslizamiento dispuesta sobre la pieza de soporte y un contacto de
rozamiento fijado al estribo y pretensado contra la pista de
deslizamiento. Mediante la conducción axial del estribo, queda
asegurada una distancia constante entre el estribo y la pieza de
soporte y con ello el pretensado previsto del contacto de
rozamiento contra la pista de deslizamiento.
Un inconveniente del sensor de nivel de llenado
conocido es que el estribo, debido al gancho para la guía axial,
está configurado como pieza difícil de fabricar mediante la técnica
de inyección. Además, en el sensor de nivel de llenado conocido,
los puntos de unión de la varilla de palanca con el estribo se
cargan muy fuertemente debido a las fuerzas que actúan sobre el
flotador. Esto exige una fijación costosa y de diseño caro de la
varilla de palanca al estribo.
Un sensor de nivel de llenado con una varilla de
palanca fijada a un estribo, presentando el estribo un gancho que
sale radialmente, configurado para agarrar por detrás un cuello en
la pieza de soporte dispuesto alejado del apoyo, se conoce por el
documento FR 2 661 497. Un transmisor de nivel de llenado con dos
ganchos dispuestos en la pieza de soporte, que agarran por detrás
una banda del estribo que soporta la varilla de palanca, se conoce
por el documento FR 2 656 419. Ambos sensores de nivel de llenado
poseen el inconveniente de que debido a la guía del estribo, las
fuerzas que actúan sobre la varilla de palanca y con ello sobre el
estribo son demasiado grandes.
La invención tiene como base el problema de
configurar un sensor de nivel de llenado del tipo citado al
principio tal que esté constituido de la manera más sencilla
posible y que sea económico de fabricar.
Este problema se resuelve según la invención
teniendo la guía un faldón dispuesto sobre la pieza de soporte,
que abarca la varilla de palanca, y que impide un giro de la varilla
de palanca en la dirección del eje de giro.
Mediante esta configuración las fuerzas
transmitidas por el flotador a la varilla de palanca se ven
apoyadas por el faldón en la zona de la varilla de palanca, con lo
que la unión de la varilla de palanca con el estribo se carga muy
poco. El estribo no necesita ningún gancho para la guía axial y
tiene por lo tanto una estructura especialmente sencilla. Puesto
que todos los elementos de la guía axial están dispuestos en la
pieza de soporte, puede fabricarse el estribo de manera muy
sencilla en técnica de inyección. De esta manera resulta
especialmente económico el sensor de nivel de llenado
correspondiente a la invención.
El faldón está constituido de manera
especialmente sencilla según otro perfeccionamiento ventajoso de la
invención y tiene unas dimensiones muy pequeñas cuando está
configurado como forma de barra. De esta manera puede introducirse
el sensor de nivel de llenado correspondiente a la invención de
manera sencilla a través de una abertura muy pequeña en el
recipiente. Además, la varilla de palanca se conduce mediante esta
configuración de manera especialmente fiable, con lo que en todo
momento queda asegurado el pretensado previsto del contacto de
rozamiento contra la pista del deslizamiento. Gracias a la
invención puede utilizarse además como regulador también un sensor
de posición magnéticamente activo, en el que un imán dispuesto sobre
el estribo es conducido a una distancia constante sobre un
entramado de resistencias fijado a la pieza de soporte.
El giro del estribo sólo se ve atenuado, según
otro perfeccionamiento ventajoso de la invención, de manera
inapreciable por las pérdidas de rozamiento o por la adhesión del
faldón a la varilla de palanca, cuando las zonas del faldón y de la
pieza de soporte orientadas hacia la varilla de palanca presentan
respectivas pistas de deslizamiento pequeñas para guiar la varilla
de palanca.
La varilla de palanca puede introducirse, según
otro perfeccionamiento ventajoso de invención, de manera
especialmente sencilla entre las pistas de deslizamiento cuando las
pistas de deslizamiento están distanciadas entre sí en la dirección
de la varilla de palanca.
Según otro perfeccionamiento ventajoso de la
invención, contribuye a una simplificación adicional del montaje de
la varilla de palanca el que una pista de deslizamiento de la pieza
de soporte esté dispuesta sobre un alma inclinada en la dirección
del eje de giro del estribo.
\newpage
La zona de giro de la varilla de palanca puede
limitarse, según otro perfeccionamiento ventajoso de la invención,
con un coste constructivo especialmente pequeño cuando el faldón
está unido mediante unos brazos con la pieza de soporte y cuando
los brazos están configurados para limitar la zona de giro de la
varilla de palanca.
El sensor de nivel de llenado correspondiente a
la invención está compuesto por muy pocas piezas a montar cuando el
faldón está fabricado de una sola pieza con la pieza de soporte. De
esta manera puede por ejemplo montarse primeramente el estribo en
la pieza de soporte. A continuación puede introducirse la varilla de
palanca entre ambas pistas de deslizamiento de la pieza de soporte
y del faldón.
Contribuye a simplificar adicionalmente el
montaje del sensor de nivel de llenado correspondiente a la
invención el que el faldón esté fijado mediante una unión por
retención a la pieza de soporte.
El faldón puede disponerse, según otro
perfeccionamiento ventajoso de la invención, muy próximo al extremo
del estribo cuando el faldón está configurado, en función de la zona
de giro del estribo, con forma de arco.
Para absorber elevadas fuerzas axiales, el apoyo
del estribo en la pieza de soporte necesita, según otro
perfeccionamiento ventajoso de la invención, sólo unas dimensiones
muy pequeñas cuando el estribo presenta al menos dos almas que
salen radialmente y la pieza de soporte presenta tramos de brida que
abarcan las almas, y que están distanciados entre sí en función de
las dimensiones de las almas. Para el montaje pueden alojarse las
almas del estribo sencillamente entre los tramos de brida y a
continuación girarse hacia dentro bajo los tramos de brida.
El apoyo del estribo tiene, según otro
perfeccionamiento ventajoso de la invención, un rozamiento
especialmente pequeño cuando las almas tienen elementos de
deslizamiento que se apoyan en los tramos de brida y/o en la pieza
de soporte.
El apoyo del estribo en la pieza de soporte se
configura, según otro perfeccionamiento ventajoso de la invención,
con un diseño especialmente sencillo cuando el estribo presenta un
agujero y la pieza de soporte una espiga que penetra en el
agujero.
La varilla de palanca podría fijarse, al igual
que en el sensor de nivel de llenado conocido, en la parte superior
del estribo. No obstante, de esta manera tiene el sensor de nivel de
llenado dimensiones muy grandes. Contribuye a reducir las
dimensiones del sensor de nivel de llenado correspondiente a la
invención, el que esté dispuesto un elemento de retención del
estribo para sujetar la varilla de palanca en una zona lateral. De
esta manera se encuentra la varilla de palanca en el mismo plano que
el estribo, ahorrando espacio.
La varilla de palanca podría por ejemplo estar
fijada exclusivamente al estribo. No obstante, para absorber los
esfuerzos de tracción o de presión que actúan sobre la varilla de
palanca, debe estar configurada la fijación de la varilla de
palanca al estribo de manera especialmente estable. Según otro
perfeccionamiento ventajoso de la invención, los esfuerzos de
tracción y de presión de la varilla de palanca no se transmiten al
estribo cuando la espiga de la pieza de soporte presenta un agujero
para alojar un codo de la varilla de palanca. De esta manera puede
configurarse el estribo especialmente ligero y compacto.
Según otro perfeccionamiento ventajoso de la
invención, cuando la varilla de palanca está alojada en el agujero
de la espiga, puede montarse y desmontarse el estribo, cuando el
estribo tiene una escotadura que se extiende desde el codo de la
varilla de palanca hasta por encima de una de las almas.
Las fuerzas que actúan sobre la varilla de
palanca pueden dar lugar a un vuelco del estribo entre el apoyo y
el faldón. No obstante, el vuelco no da lugar, según otro
perfeccionamiento ventajoso de la invención, a señales erróneas del
regulador cuando el regulador está dispuesto en el centro entre el
faldón y el eje de giro del estribo.
Los ruidos del sensor de nivel de llenado
correspondiente a la invención pueden evitarse sencillamente cuando
el estribo o la pieza de soporte está fabricado del plástico PK y
la otra pieza correspondiente de POM. El plástico PK se conoce bajo
el nombre comercial Carilon y no da lugar a ruidos indeseados cuando
se desliza sobre la pieza de soporte fabricada de POM. Cuando
desliza la varilla de palanca fabricada de metal sobre el plástico
de la pieza de soporte, igualmente no se produce ningún ruido.
La invención permite numerosas formas
constructivas. Para más aclaración de su principio básico, se
representan tres de ellas en el dibujo y se describirán a
continuación. El mismo muestra en
figura 1 una representación esquemática de un
sensor de nivel de llenado correspondiente a la invención,
figura 2 una sección longitudinal a través del
sensor de nivel de llenado de la figura 1 a lo largo de la línea
II-II,
figura 3 un detalle "X" muy ampliado de la
figura 2,
figura 4 otra forma constructiva del sensor de
nivel de llenado correspondiente a la invención,
\newpage
figura 5 otra forma constructiva del sensor de
nivel de llenado correspondiente a la invención en una sección
longitudinal.
La figura 1 muestra un sensor de nivel de
llenado correspondiente a la invención en una representación
esquemática. El sensor de nivel de llenado tiene una pieza de
soporte 1, sobre la que se apoya un estribo 2 tal que puede girar y
que no puede deslizarse axialmente. Al estribo 2 está fijada una
varilla de palanca 3 con un flotador 4. El sensor de nivel de
llenado puede montarse por ejemplo en una pared vertical no
representada de un depósito de carburante de un vehículo automóvil.
La posición del flotador 4, que sigue el nivel de carburante, es
captada por un regulador 5, que genera señales eléctricas en
función del ángulo de ajuste del estribo 2. El estribo 2 presenta
en una zona lateral un elemento de retención 6 para sujetar la
varilla de palanca 3.
La pieza de soporte 1 tiene dos piezas de brida
7, 8, que abarcan dos almas 9, 10 del estribo que salen radialmente.
Los tramos de brida 7, 8 están distanciados entre sí en la anchura
de las almas 9, 10, con lo que las almas 9, 10 se alojan para el
montaje entre los tramos de brida 7, 8 y a continuación pueden
girarse hacia dentro bajo los tramos de brida 7, 8. Las almas 9, 10
y los tramos de brida 7, 8 forman así un apoyo axial del estribo 2.
La pieza de soporte 1 tiene un faldón 11 que abarca la varilla de
palanca 3 y que impide un giro de la varilla de palanca 3
perpendicular al plano del dibujo. El faldón 11 queda sujeto
lateralmente por respectivos brazos 12, 13. Los brazos 12, 13
constituyen topes para limitar la zona de giro de la varilla de
palanca 3.
La figura 2 muestra el sensor de nivel de
llenado de la figura 1 en una representación en sección a lo largo
de la línea II-II. Al respecto puede observarse que
el faldón 11 y la pieza de soporte 1 presentan respectivas pistas
de deslizamiento 14, 15 pequeñas para la varilla de palanca 3. De
esta manera se conduce la varilla de palanca 3 con un rozamiento
especialmente bajo. El regulador 5 está configurado como sensor de
posición magnéticamente activo y tiene un entramado de resistencias
16 sujeto encajando a presión sobre la pieza de soporte 1 y un imán
17 fijado al estribo 2.
En la figura 3 se representa muy ampliado el
apoyo del estribo 2 sobre la pieza de soporte 1. La pieza de
soporte 1 tiene una espiga 19 que penetra en un agujero 18 del
estribo 2 como apoyo radial. La varilla de palanca 3 presenta un
codo 20, que penetra en un agujero central 21 de la espiga 19.
Puesto que el imán 17 del regulador 5 está fijado al estribo 2,
puede tener el codo 20 de la varilla de palanca 3 un gran juego en
el agujero 21 sin que haya que temer una medición errónea del sensor
de nivel de llenado. Las almas 9, 10 del estribo 2 tienen elementos
de deslizamiento 22, 23 con forma de botón, que se apoyan en la
pieza de soporte 1 y en los tramos de brida 7, 8.
Para el montaje del sensor de nivel de llenado,
se inserta primeramente el estribo 2 sobre la espiga 19 de la
pieza de soporte 1. Las almas 9, 10 llegan entonces entre los tramos
de brida 7, 8. A continuación se lleva la varilla de palanca 3
entre las pistas de deslizamiento 14, 15 del faldón 11 y de la pieza
de soporte 1 y se aloja con su codo 20 en el agujero 21 de la
espiga 19. El estribo 2 puede ahora girar hasta que las almas 9, 10
llegan a estar por debajo de los tramos de brida 7, 8. Tras una
sujeción encajando a presión la varilla de palanca 3 en el elemento
de retención 6 del estribo 2, queda montado el sensor de nivel de
llenado.
La figura 4 muestra otra forma constructiva del
sensor de nivel de llenado correspondiente a la invención. El
estribo 2 presenta en la zona de su eje de giro una escotadura 24
conducida radialmente sobre una de las almas 9 hacia fuera. La
escotadura 24 tiene una anchura correspondiente a la de la varilla
de palanca 3. De esta manera puede montarse y desmontarse el
estribo 2 con la varilla de palanca 3 alojada. La varilla de palanca
3 está doblada ligeramente en la zona del elemento de retención 6
del estribo 2. En este punto puede ajustarse el regulador a la
posición del flotador 4 representado en la figura 1 doblando la
varilla de palanca 3.
La figura 5 muestra otra forma constructiva del
sensor de nivel de llenado correspondiente a la invención en una
sección longitudinal. El sensor de nivel de llenado tiene un
regulador 25 configurado como potenciómetro con una pista de
deslizamiento de capa gruesa 26 fijada a la pieza de soporte 1,
contra la que está pretensado un contacto de rozamiento 27 fijado
sobre el estribo 2. Evidentemente puede estar configurado el
regulador 25 también, como en la forma constructiva de la figura 1,
como sensor de posición magnéticamente activo. La varilla de
palanca 3 está conducida axialmente por pistas de deslizamiento 30,
31 dispuestas sobre un faldón 28 con forma de barra y sobre un alma
29 oblicua. El alma 29 está distanciada del faldón 28 en la
dirección de la varilla de palanca 3. Esta configuración posibilita
una introducción especialmente sencilla de la varilla de palanca 3
bajo el faldón 28. El alma 29 se apoya sobre una pared vertical 32
en la pieza de soporte 1.
Claims (16)
1. Sensor de nivel de llenado para generar
señales eléctricas en función del nivel de llenado de un líquido en
un recipiente, incluyendo el sensor de nivel de llenado una pieza de
soporte (1), con un estribo apoyado en la pieza de soporte tal que
puede girar y no puede deslizarse axialmente, y que en función de su
ángulo de ajuste acciona un regulador, presentando el estribo al
menos dos almas (9, 10) que salen radialmente y la pieza de soporte
tramos de brida (7, 8) que abarcan las almas, distanciados entre sí
en función de las dimensiones de las almas, con un varilla de
palanca (3) fijada al estribo, que sustenta un flotador, y con una
guía axial dispuesta alejada del eje de giro del estribo,
caracterizado porque la guía tiene un
faldón (11, 28) dispuesto sobre la pieza de soporte (1) y que abarca
la varilla de palanca (3), que impide un giro de la varilla de
palanca en la dirección del eje de giro.
2. Sensor de nivel de llenado según la
reivindicación 1, caracterizado porque el faldón (11, 28)
está configurado como forma de barra.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Sensor de nivel de llenado según la
reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque las zonas del faldón
(11, 28) y de la pieza de soporte (1) orientadas hacia la varilla
de palanca (3) presentan respectivas pistas de deslizamiento (14,
15, 30, 31) pequeñas para guiar la varilla de palanca (3).
\vskip1.000000\baselineskip
4. Sensor de nivel de llenado según al menos una
de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque las pistas de
deslizamiento (30, 31) están distanciadas entre sí en la dirección
de la varilla de palanca (3).
\vskip1.000000\baselineskip
5. Sensor de nivel de llenado según al menos una
de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque una pista de
deslizamiento (30) de la pieza de soporte (1) está dispuesta sobre
un alma (29) inclinada en la dirección del eje de giro del estribo
(2).
\vskip1.000000\baselineskip
6. Sensor de nivel de llenado según al menos una
de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el faldón (11) está
unido mediante brazos (12, 13) con la pieza de soporte (1) y porque
los brazos (12, 13) están configurados para limitar la zona de giro
de la varilla de palanca (3).
\vskip1.000000\baselineskip
7. Sensor de nivel de llenado según al menos una
de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el faldón (11, 28)
está fabricado de una sola pieza con la pieza de soporte (1).
\vskip1.000000\baselineskip
8. Sensor de nivel de llenado según al menos una
de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el faldón (11, 28)
está fijado a la pieza de soporte (1) mediante una unión por
retención.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Sensor de nivel de llenado según al menos una
de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el faldón (28) está
configurado con forma de arco en función de la zona de giro del
estribo (2).
\vskip1.000000\baselineskip
10. Sensor de nivel de llenado según al menos
una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque las almas (9, 10)
tienen elementos de deslizamiento (22, 23) que se apoyan en los
tramos de brida (7, 8) y/o en la pieza de soporte (1).
\vskip1.000000\baselineskip
11. Sensor de nivel de llenado según al menos
una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el estribo (2)
presenta un agujero (18) y la pieza de soporte (1) una espiga (19)
que penetra en el agujero (18).
\vskip1.000000\baselineskip
12. Sensor de nivel de llenado según al menos
una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque un elemento de
retención (6) del estribo (2) para sujetar la varilla de palanca (3)
está dispuesto en una zona lateral.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Sensor de nivel de llenado según al menos
una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque la espiga (19) de la
pieza de soporte (1) presenta un agujero (21) para alojar un codo
(20) de la varilla de palanca (3).
\vskip1.000000\baselineskip
14. Sensor de nivel de llenado según al menos
una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el estribo (2) tiene
una escotadura (24) que se extiende desde el codo (20) de la varilla
de palanca (3) hasta por encima de una de las almas (9, 10).
\vskip1.000000\baselineskip
15. Sensor de nivel de llenado según al menos
una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque un contacto de
rozamiento (27) o un imán (17) del regulador (5, 25) está dispuesto
en el centro entre el faldón (11, 28) y el eje de giro del estribo
(2).
\vskip1.000000\baselineskip
16. Sensor de nivel de llenado según al menos
una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el estribo (2) o la
pieza de soporte (1) está fabricado de plástico PK y en cada caso la
otra pieza de POM.
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