WO2018015233A1 - Füllstandsgeber - Google Patents

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WO2018015233A1
WO2018015233A1 PCT/EP2017/067481 EP2017067481W WO2018015233A1 WO 2018015233 A1 WO2018015233 A1 WO 2018015233A1 EP 2017067481 W EP2017067481 W EP 2017067481W WO 2018015233 A1 WO2018015233 A1 WO 2018015233A1
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regions
resistor network
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Alexander Cezanne
Hans-Guenter Benner
Matthias Kadler
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Aumovio Germany GmbH
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Continental Automotive Technologies GmbH
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    • G01F23/72—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements using magnetically actuated indicating means

Definitions

  • the invention relates to a level sensor for the determination of a level in a tank, with a resistance network, with a contact element and with a magnetic element, wherein the contact element is arranged at a distance from the resistor network and the magnetic element is movable relative to the Wi ⁇ derstandsnetztechnik and the contact element wherein the contact element has a contact region, which is deflectable by the magnetic element, wherein an electrically conductive connection between the contact region and the
  • Resistance network can be produced by the deflection of the contact area.
  • Level sensor for determining the level in one
  • Fuel tank have a resistance network, which generates a signal which corresponds to the level in the fuel tank, depending on the actual level.
  • a float is regularly provided, which floats on the surface of the fuel in the fuel tank and acts by means of a Ge ⁇ Stijnes and a sliding contact on the resistor network. The movement of the float due to a rising or falling level is transmitted via the linkage to the sliding contact, due to the movement of the
  • Resistor network is passed. Depending on the position of the sliding contact, a different signal is generated. By normalizing the signal and a specific design of the resistor network, the signal generated on the resistor network can be directly applied to the signal
  • level sensors which have a contact element instead of a sliding contact, which is a
  • a signal is generated.
  • Such a level sensor is known for example from DE 197 01 246 AI.
  • a disadvantage of the devices in the prior art is in particular that the sliding contact on the resistor network is a mechanical contact, which is subject to un ⁇ avoidable wear.
  • the sliding contact and the resistor network are completely in this case
  • a level sensor which has a mechanically more resistant contact element and at the same time enables a wear-free generation of the level in the fuel tank ⁇ dependent and as accurate as possible signal.
  • the task with regard to the level sensor is achieved by a level sensor with the features of claim 1.
  • An embodiment of the invention relates to a filling level sensor for the determination of a filling level in a tank, comprising a resistance network, with a contact element and with a magnetic element, wherein the contact element is arranged spaced from the resistor network and the magnetic element relative to the resistor network and the contact element is movable, wherein the contact element has a contact region, which is deflectable by the magnetic element, wherein an electrically conductive connection between the contact region and the resistor network by the deflection of the contact region can be produced, wherein the contact region is formed by a flat band-shaped element and the
  • Contact region has a plurality of circumferentially spaced apart contact portions which are arranged adjacent to each other, wherein the contact portions are separated by separation areas.
  • the contact element preferably has a first region which serves to connect the contact element to the carrier substrate of the resistor network. Furthermore, the Kontak ⁇ telement on a second contact area, which serves in particular for contacting the resistor network.
  • the contact region can be deflected as a result of the magnetic forces of the magnetic element towards the resistance network.
  • the magnetic element can be moved on the side facing away from the resistor network side of the carrier and depending on its respective position different sections of the
  • the magnetic element can be rotatably mounted about a fixed pivot point.
  • a lever arm is preferably provided which has a float at one end region and in such a way is connected to the magnetic element, that the magnetic element about the pivot point about which the lever arm is rotatably mounted, can be moved.
  • the preferred trajectory of the magnetic element is therefore formed by a circular arc section. The up and down movement of the float, due to the rising or falling level in the tank, thus generating a movement of the magnetic element along a circular arc section. The movement of the magnetic element is thus directly dependent on the up and down movement of the float.
  • each subsection of the resistor network is assigned a specific electrical resistance, which in turn is assigned to a specific position of the float and thus also of the magnetic element. In this way, the electrical signal generated in each case is uniquely attributable to a specific filling quantity in the fuel tank.
  • the contact element and in particular the contact region are designed such that it follows the preferred trajectory of the magnetic element, which is formed by a circular arc section. This is advantageous so that the distance between the magnetic element and the respective portion of the contact area over the entire extent of the Kon ⁇ clock domain is as uniform as possible. In this way it can be ensured that the applied magnetic force, which is preferably invariable, over the entire spatial extension of the contact region to a uniform output. guiding the contact element or the Maisbe ⁇ rich leads.
  • the circumferential direction of the contact region coincides with the direction of movement of the magnetic element along the circular arc section defined by the fixed pivot point.
  • the contact region is subdivided into adjacent contact sections. These contact sections are deflected towards the resistor network, depending on the position of the magnetic element.
  • the arranged just above the magnetic element contact portion is placed in electrically conductive contact with the resistance ⁇ network.
  • the contact portions are preferably separated from one another by separation regions, the separation regions contributing in particular to a certain relative movement being possible between mutually adjacent contact portions.
  • the separating regions allow the deflection of a defined contact portion from the rest position, while the directly adjacent thereto contact portions remain substantially in the rest position or starting position.
  • the separating regions have a reduced material thickness compared to the remaining contact region.
  • a reduced material thickness of the separating regions compared to the remaining contact region is advantageous because it makes it possible in a simple manner for a relative movement of the individual contact sections to one another to be possible.
  • the separating regions with a reduced material thickness allow a defined bending of the mutually adjacent contact sections.
  • a reduced thickness of the material means that the rich Trennbe- have a lower rigidity than the to be ⁇ adjacent contact portions.
  • the separation areas therefore act as joints between the respective adjacent contact sections.
  • a reduction of the material thickness can be generated for example by a targeted material removal.
  • Target bending areas are formed.
  • the separating regions which advantageously have reduced material thicknesses or otherwise increased flexibility, it is possible to produce a deliberate kinking between mutually adjacent contact sections. This is particularly advantageous to preferentially deflect only a single of the contact portions from the output ⁇ position and to lead towards the arranged underneath resistor network.
  • a preferred exemplary embodiment is characterized in that the contact sections are connected to one another by the separating regions in the manner of a film hinge.
  • a film-hinge-like connection of the contact sections produces the greatest possible flexibility along the circumferential direction of the contact region. In this way it can be ensured that the magnetic force generated by the respective magnetic element can be relatively low and yet a sufficiently high deflection of the contact region or the contact ⁇ sections is ensured. While the flexibility for the deflection of the individual contact sections is sufficient, a sufficiently high rigidity or stability of the contact region is simultaneously ensured by the film hinge-like construction, so that it is precluded that unwanted contacting of the resistor network by one of the contact sections as a result of vibration or other disturbing influences generated becomes.
  • the separation areas have perforations, whereby the joint surface between two zuei ⁇ Nander arranged adjacent contact portions is reduced.
  • a perforation of the separation regions leads in particular to the fact that the connection surface between adjacent contact portions is reduced. This increases the flexibility between adjacent contact sections.
  • the separation areas only partially perforations, so that in any case there is still a connection between adjacent contact sections. The mutually adjacent contact portions can thus not be completely deflected independently.
  • the contact region is segmented by the separation regions.
  • the Kon is ⁇ contact region through the separating regions in a plurality of contact portions is segmented or divided.
  • the individual contact surfaces of the resistance network targeted individual contact portions of the contact area can be arranged to ⁇ .
  • the individual contact sections can be arranged in a targeted manner over the individual contact surfaces of the resistance network. Can be achieved by deflection of the contact portions so a defined electrical con- clocking of a predetermined contact area of the resistor network ⁇ be generated.
  • a deflection of a single contact portion or a contact portion and the directly adjacent thereto arranged contact portions towards the resistor network can be generated, wherein only a maximum contact surface of the ⁇ resistance network is simultaneously electrically contacted by the deflected contact portions , Since the contact sections are separated by the separation areas in Connection, the individual contact sections can not be moved completely independently.
  • the deflection of a single contact section thus necessarily leads to an at least partial deflection of the respectively adjacent contact sections.
  • only one contact of the mainly deflected contact portion with one of the contact surfaces of the resistor network takes place.
  • a design deviating therefrom in which one or more of the contact sections come into electrically conductive contact with the contact surfaces of the resistance network can be provided if the contact surfaces of the resistance network are arranged sufficiently far apart from each other, so that it is ensured that only a small number, preferably only one Contact surface, the Wi ⁇ derstandsnetztechniks is electrically contacted simultaneously. Otherwise, a plurality of electrical signals with different resistance values would be generated, which would make it more difficult to clearly assign the electrical signal to a fill level in the tank. In this case, for example, algorithms would have to be used to process the generated electrical signals and to allow a more accurate statement. Depending on the required accuracy of the level sensor can also be dispensed with.
  • the separation areas of the contact area on the ⁇ are the resistance network facing surface and / or generated by recesses on the side remote from the resistor network area by recesses.
  • the separation regions can also be characterized, for example, by recesses which increase the flexibility of the separation regions in comparison to the contact regions.
  • Such recesses can be produced, for example, by a machining of the contact region and have different cross sections . For example, here rectangular, semicircular or V-shaped cross-sections are providable.
  • the separation regions are formed by an elastomer, wherein the elastomer connects the contact sections directly adjacent to the separation region.
  • an elastomer may advantageously be used to produce a defined stiffness in the separation areas.
  • An elastomer such as rubber or silicone, may be introduced between adjacent contact portions to create a flexible yet durable connection of the individual contact portions.
  • the contact area is thus formed by a kind of link member having metallic portions, the contact portions, and portions of an elastomer, the separation portions. It is thus a contact area generated, which has a regionally divergent Fle ⁇ xibility and stiffness.
  • a particularly fle ⁇ xibles elastomer the deflection of individual contact portions can be simplified, which in particular lower magnetic forces and thus a smaller magnetic element are required.
  • the contact sections are electrically conductively connected via electrically conductive structures via the separating regions formed from an elastomer.
  • the individual contact sections can be electrically conductively connected to one another, which ensures that the individual contact sections have a common electrical potential.
  • additional electrically conductive structures such as vapor-deposited interconnects or otherwise Jardinver ⁇ bond, advantageous to an electrically conductive Create connection between the contact sections.
  • 1 is a plan view of an arcuate contact element, wherein the contact element is divided into a plurality of be ⁇ adjacent arranged contact sections,
  • Fig. 2 shows three sectional views of the contact element shown in Figure 1, wherein in the upper section the
  • Separation areas are provided by both sides provided Verjün ⁇ conditions of the contact element, in the middle section, the separation areas by at the
  • FIG. 3 is a detailed view of the contact element of Figure 1, with different designs of Perforie ⁇ conclusions that can be provided to separate the individual contact portions from each other , are shown.
  • the contact element 1 shows a plan view of a contact element 1, which is designed arcuate.
  • the contact element 1 has the shape of a circular arc section, whereby it is particularly well adapted to the movement path of the magnetic element, which is typically a rotational movement about a fixed pivot point.
  • the contact element 1 is formed in a plurality of juxtaposed contact portions 2, which are separated by separation regions 3 of ⁇ each other.
  • the contact sections 2 form subregions of the contact element 1 and in particular of the
  • connection of the contact element can also be arranged on the radially inner edge region 5 or the radially outer edge region 6.
  • the contact sections 2 are separated from one another by separation zones indicated by dashed lines 7.
  • the separating regions 7 can extend in the radial direction 8 over the entire contact element 1, as shown in FIG.
  • FIG. 2 shows three different embodiments of the contact element, as already shown in FIG. The views are shown as a cross section through the contact element 1.
  • the upper cross-section shows a contact element 1 with release ⁇ areas 3, wherein the separation portions are formed by wedge-shaped encryption practically adopted of the contact element.
  • the wedge-shaped con ⁇ tions are introduced in the upper cross section both from above and from below into the contact element 1.
  • the contact sections 2 can thereby be deflected both upwards and downwards relative to the respectively adjacent contact sections 2.
  • the separating regions 3 act as joints between the contact sections 2.
  • the middle cross-section shows a contact element, wherein the separation regions 3 are formed there by wedge-shaped tapers, which are introduced only from below into the contact element 1. This substantially facilitates the movement of a contact section 2 upwards.
  • wedge-shaped tapers are exemplary and do not limit the possible solutions of the invention. Others too
  • the depth of the taper may vary, in particular to vary the Fle ⁇ bility of the contact element in the region of tapers.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the contact element 1 of FIG. 1, wherein the dashed lines 7, which indicate the separation regions, are shown in detail.
  • the exporting ⁇ approximately example of Figure 3 has exemplified varying perforations, which are introduced into the contact element 1, to produce an increased flexibility between the contact portions.
  • the perforations 8 are in the left area, for example, slot-like 9 configured.
  • the reference symbol 10 shows rectangular recesses which form the perforation 8. And by the reference numeral 11 circular recesses are shown.
  • other shapes and in particular sizes for the perforations can be selected.
  • the mutually adjacent to ⁇ ordered contact portions 2 are each connected to each other with at least two webs, so that the contact portions 2 can not move completely independently.
  • the different features of the individual drive examples can also be combined with each other.
  • the exemplary embodiments of FIGS. 1 to 3 have, in particular, no limiting character and serve to clarify the inventive concept.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Füllstandsgeber für die Bestimmung eines Füllstandes in einem Tank, mit einem Widerstandsnetzwerk, mit einem Kontaktelement und mit einem magnetischen Element, wobei das Kontaktelement (1) beabstandet zu dem Widerstandsnetzwerk angeordnet ist und das magnetische Element relativ zum Widerstandsnetzwerk und dem Kontaktelement (1) bewegbar ist, wobei das Kontaktelement (1) einen Kontaktbereich (2, 3) aufweist, welcher durch das magnetische Element auslenkbar ist, wobei eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktbereich (2, 3) und dem Widerstandsnetzwerk durch die Auslenkung des Kontaktbereichs (2, 3) herstellbar ist, wobei der Kontaktbereich (2, 3) durch ein ebenes bandförmiges Element gebildet ist und der Kontaktbereich (2, 3) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Kontaktabschnitten (2) aufweist, die zueinander benachbart angeordnet sind, wobei die Kontaktabschnitte (2) durch Trennbereiche (3) voneinander getrennt sind.

Description

Beschreibung
Füllstandsgeber Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Füllstandsgeber für die Bestimmung eines Füllstandes in einem Tank, mit einem Widerstandsnetzwerk, mit einem Kontaktelement und mit einem magnetischen Element, wobei das Kontaktelement beabstandet zu dem Widerstandsnetzwerk angeordnet ist und das magnetische Element relativ zum Wi¬ derstandsnetzwerk und dem Kontaktelement bewegbar ist, wobei das Kontaktelement einen Kontaktbereich aufweist, welcher durch das magnetische Element auslenkbar ist, wobei eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktbereich und dem
Widerstandsnetzwerk durch die Auslenkung des Kontaktbereichs herstellbar ist.
Stand der Technik
Füllstandsgeber zur Ermittlung des Füllstands in einem
Kraftstofftank weisen ein Widerstandsnetzwerk auf, welches abhängig von dem tatsächlichen Füllstand ein Signal erzeugt, welches dem Füllstand im Kraftstofftank entspricht. Hierzu wird regelmäßig ein Schwimmer vorgesehen, der auf der Oberfläche des Kraftstoffs im Kraftstofftank schwimmt und mittels eines Ge¬ stänges und einem Schleifkontakt auf das Widerstandsnetzwerk einwirkt . Die Bewegung des Schwimmers infolge eines steigenden oder sinkenden Füllstandes wird über das Gestänge an den Schleifkontakt übertragen, der infolge der Bewegung an dem
Widerstandsnetzwerk vorbeigeführt wird. Abhängig von der Position des Schleifkontakts wird hierbei ein unterschiedliches Signal erzeugt. Durch eine Normierung des Signals und einer spezifischen Gestaltung des Widerstandsnetzwerks kann aus dem an dem Widerstandsnetzwerk erzeugten Signal direkt auf den
Füllstand im Kraftstofftank geschlossen werden. Solche Füll- Standgeber sind in vielfältiger Weise im Stand der Technik bekannt .
Darüber hinaus sind Füllstandsgeber bekannt, die anstelle eines Schleifkontakts ein Kontaktelement aufweisen, welches eine
Mehrzahl von fingerartigen Abschnitten aufweist, die durch eine Magnetkraft derart ausgelenkt werden können, dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem fingerartigem Abschnitt und einem Widerstandsnetzwerk erzeugt wird. Durch das Erzeugen des elektrischen Kontakts wird ein Signal erzeugt. Abhängig von der Ausgestaltung des Widerstandsnetzwerks und des Kontaktelementes kann durch das erzeugte Signal direkt auf den Füllstand im Kraftstofftank geschlossen werden. Ein solcher Füllstandsgeber ist beispielsweise durch die DE 197 01 246 AI bekannt.
Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass der Schleifkontakt an dem Widerstandsnetzwerk eine mechanische Kontaktierung darstellt, die einem unver¬ meidbaren Verschleiß unterliegt. Außerdem sind der Schleif- kontakt und das Widerstandsnetzwerk hierbei vollständig im
Kraftstoff innerhalb des Kraftstofftanks angeordnet, wodurch es zu schädigenden Einwirkungen durch den Kraftstoff kommen kann. Die Erzeugung des elektrischen Kontakts durch ein Kontaktelement mit einer Mehrzahl von fingerartigen Abschnitten, die durch einen Magneten ausgelenkt werden können, ist nach-teilig, da das Kontaktelement sehr empfindlich gegenüber mechanischen Störeinflüssen ist, was insbesondere die Montage und den Transport der Kontaktelemente erschwert. Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Füllstandsgeber zu schaffen, welcher ein mechanisch widerstandsfähigeres Kontaktelement aufweist und gleichzeitig eine verschleißfreie Erzeugung eines von dem Füllstand im Kraft¬ stofftank abhängigen und möglichst genauen Signals ermöglicht. Die Aufgabe hinsichtlich des Füllstandsgebers wird durch einen Füllstandsgeber mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Füll- Standsgeber für die Bestimmung eines Füllstandes in einem Tank, mit einem Widerstandsnetzwerk, mit einem Kontaktelement und mit einem magnetischen Element, wobei das Kontaktelement beabstandet zu dem Widerstandsnetzwerk angeordnet ist und das magnetische Element relativ zum Widerstandsnetzwerk und dem Kontaktelement bewegbar ist, wobei das Kontaktelement einen Kontaktbereich aufweist, welcher durch das magnetische Element auslenkbar ist, wobei eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktbereich und dem Widerstandsnetzwerk durch die Auslenkung des Kontaktbereichs herstellbar ist, wobei der Kontaktbereich durch ein ebenes bandförmiges Element gebildet ist und der
Kontaktbereich eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Kontaktabschnitten aufweist, die zueinander benachbart angeordnet sind, wobei die Kontaktabschnitte durch Trennbereiche voneinander getrennt sind.
Das Kontaktelement weist vorzugsweise einen ersten Bereich auf, welcher zur Anbindung des Kontaktelementes an das Trägersubstrat des Widerstandsnetzwerks dient. Weiterhin weist das Kontak¬ telement einen zweiten Kontaktbereich auf, der insbesondere zur Kontaktierung des Widerstandsnetzwerks dient. Hierzu kann der Kontaktbereich infolge der magnetischen Kräfte des magnetischen Elementes hin zum Widerstandsnetzwerk ausgelenkt werden. Das magnetische Element kann an der dem Widerstandsnetzwerk abgewandten Seite der Trägersubstanz bewegt werden und abhängig von seiner jeweiligen Position unterschiedliche Abschnitte des
Kontaktbereichs anziehen und aus deren jeweiliger Ausgangslage auslenken .
In einem Füllstandsgeber der erfindungsgemäßen Art kann das magnetische Element um einen festen Drehpunkt drehbar gelagert sein. Vorzugsweise ist beispielsweise ein Hebelarm vorgesehen, welcher an einem Endbereich einen Schwimmer aufweist und derart mit dem magnetischen Element verbunden ist, dass das magnetische Element um den Drehpunkt, um welchen der Hebelarm drehbar gelagert ist, bewegt werden kann. Die bevorzugte Bewegungsbahn des magnetischen Elementes ist daher durch einen Kreisbogen- abschnitt gebildet. Die auf- und Abbewegung des Schwimmers, infolge des steigenden oder sinkenden Füllstandes im Tank, erzeugt somit eine Bewegung des magnetischen Elementes entlang eines Kreisbogenabschnitts. Die Bewegung des magnetischen Elementes ist somit direkt abhängig von der Auf- und Abbewegung des Schwimmers.
Abhängig von der Position des magnetischen Elementes wird somit bevorzugt nur ein Teilbereich des Kontaktbereichs des Kon¬ taktelementes ausgelenkt. Da das Widerstandsnetzwerk derart aufgebaut ist, dass eine Mehrzahl unterschiedlicher elektrischer Widerstände in diesem realisiert ist, kann je nachdem mit welchem Teilabschnitt des Widerstandsnetzwerks eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird ein unterschiedliches elektrisches Signal erzeugt werden. In einer besonders vorteilhaften Aus- führungsform ist jedem Teilabschnitt des Widerstandsnetzwerks ein spezifischer elektrischer Widerstand zugeordnet, der wiederum einer spezifischen Position des Schwimmers und damit auch des magnetischen Elementes zugeordnet ist. Auf diese Weise ist das jeweils erzeugte elektrische Signal eindeutig einer bestimmten Füllmenge im Kraftstofftank zuzuordnen.
Das Kontaktelement und insbesondere der Kontaktbereich sind derart ausgebildet, dass es der bevorzugten Bahnkurve des magnetischen Elementes, welche durch einen Kreisbogenabschnitt gebildet ist, folgt. Dies ist vorteilhaft, damit der Abstand zwischen dem magnetischen Element und dem jeweiligen Abschnitt des Kontaktbereichs über die gesamte Erstreckung des Kon¬ taktbereichs möglichst gleichmäßig ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die aufgebrachte Magnetkraft, welche vorzugsweise unveränderlich ist, über die gesamte räumliche Erstreckung des Kontaktbereichs zu einer gleichmäßigen Aus- lenkung des Kontaktelementes beziehungsweise des Kontaktbe¬ reichs führt .
Die Umfangsrichtung des Kontaktbereichs stimmt mit der Bewe- gungsrichtung des magnetischen Elementes entlang des durch den fixen Drehpunkt definierten Kreisbogenabschnitts überein. Entlang dieser Bewegungsrichtung des magnetischen Elementes ist der Kontaktbereich in zueinander benachbarte Kontaktabschnitte unterteilt. Diese Kontaktabschnitte werden, abhängig von der Position des magnetischen Elementes, hin zum Widerstandsnetzwerk ausgelenkt. Der genau oberhalb des magnetischen Elementes angeordnete Kontaktabschnitt wird dabei mit dem Widerstands¬ netzwerk in elektrisch leitenden Kontakt gebracht. Die Kontaktabschnitte sind bevorzugt durch Trennbereiche voneinander getrennt, wobei die Trennbereiche insbesondere dazu beitragen, dass zwischen zueinander benachbarten Kontaktabschnitten eine gewisse Relativbewegung möglich ist. Besonders bevorzugt ermöglichen die Trennbereiche das Auslenken eines definierten Kontaktabschnittes aus der Ruhelage, während die direkt dazu benachbarten Kontaktabschnitte im Wesentlichen in der Ruhelage beziehungsweise Ausgangsposition verharren.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Trennbereiche eine im Vergleich zu dem restlichen Kontaktbereich reduzierte Materialstärke aufweisen. Eine im Vergleich zum restlichen Kontaktbereich reduzierte Materialstärke der Trennbereiche ist vorteilhaft, da dadurch auf einfache Weise ermöglicht wird, dass eine Relativbewegung der einzelnen Kontaktabschnitte zueinander möglich wird. Insbesondere ermöglichen die Trennbereiche mit einer reduzierten Materialstärke ein definiertes Abknicken der zueinander benachbarten Kontaktabschnitte.
Eine reduzierte Materialstärke führt dazu, dass die Trennbe- reiche eine geringere Steifigkeit aufweisen als die dazu be¬ nachbarten Kontaktabschnitte. Die Trennbereiche wirken daher wie Gelenke zwischen den jeweils benachbarten Kontaktabschnitten. Eine Reduzierung der Materialstärke kann beispielsweise durch einen gezielten Materialabtrag erzeugt werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Trennbereiche als
Soll-Knickbereiche ausgebildet sind. Durch die Trennbereiche, die vorteilhafter Weise reduzierte Materialstärken oder eine anderweitig erhöhte Flexibilität aufweisen, kann ein gewolltes Abknicken zwischen zueinander benachbarten Kontaktabschnitten erzeugt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um bevorzugt nur einen einzelnen der Kontaktabschnitte aus der Ausgangs¬ position auszulenken und hin zum darunter angeordneten Widerstandsnetzwerk zu führen. Alternativ kann auch ein Kontaktabschnitt gezielt ausgelenkt werden, wobei die jeweils benachbarten Kontaktabschnitte ebenfalls teilweise ausgelenkt werden. Ob und wie viele benachbarte Kontaktabschnitte mit ausgelenkt werden hängt im Wesentlichen von der Amplitude der Auslenkung, der Breite der Kontaktabschnitte und der Flexi¬ bilität der Trennbereiche ab. Ein bevorzugtes Aus führungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktabschnitte durch die Trennbereiche film- scharnierartig miteinander verbunden sind. Eine filmschar- nierartige Verbindung der Kontaktabschnitte erzeugt eine möglichst hohe Flexibilität entlang der Umfangsrichtung des Kontaktbereichs. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die von dem jeweiligen magnetischen Element erzeugte Magnetkraft relativ gering sein kann und dennoch eine ausreichend hohe Auslenkung des Kontaktbereichs beziehungsweise der Kontakt¬ abschnitte gewährleistet ist. Während die Flexibilität zur Auslenkung der einzelnen Kontaktabschnitte ausreicht, ist durch den filmscharnierartigen Aufbau gleichzeitig eine ausreichend hohe Steifigkeit beziehungsweise Stabilität des Kontaktbereichs gewährleistet, so dass ausgeschlossen ist, dass eine ungewollte Kontaktierung des Widerstandsnetzwerks durch einen der Kon- taktabschnitte infolge von Erschütterungen oder anderen Störeinflüssen erzeugt wird. Auch ist es zu bevorzugen, wenn die Trennbereiche Perforierungen aufweisen, wodurch die Verbindungsfläche zwischen zwei zuei¬ nander benachbart angeordneten Kontaktabschnitten verkleinert wird. Eine Perforierung der Trennbereiche führt insbesondere dazu, dass die Verbindungsfläche zwischen zueinander benachbart angeordneten Kontaktabschnitten reduziert wird. Dadurch wird die Flexibilität zwischen zueinander benachbarten Kontaktabschnitten erhöht. Besonders bevorzugt weisen die Trennbereiche lediglich abschnittsweise Perforierungen auf, so dass in jedem Fall noch eine Verbindung zwischen benachbarten Kontaktabschnitten besteht. Die zueinander benachbarten Kontaktabschnitte können somit nicht vollständig unabhängig voneinander ausgelenkt werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Kontaktbereich durch die Trennbereiche segmentiert ist . Bevorzugt ist der Kon¬ taktbereich durch die Trennbereiche in eine Mehrzahl von Kontaktabschnitten segmentiert beziehungsweise unterteilt. Dies ist vorteilhaft, um einen Füllstandsgeber zu erhalten, bei welchem die einzelnen Kontaktflächen des Widerstandsnetzwerks gezielt einzelnen Kontaktabschnitten des Kontaktbereichs zu¬ geordnet werden können. Durch ein sogenanntes Matching im Produktionsprozess können die einzelnen Kontaktabschnitte zielgerichtet über den einzelnen Kontaktflächen des Wider- Standsnetzwerks angeordnet werden. Durch eine Auslenkung der Kontaktabschnitte kann so eine definierte elektrische Kon- taktierung einer vorgegebenen Kontaktfläche des Widerstands¬ netzwerks erzeugt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn durch die Magnetkraft des magnetischen Elementes eine Auslenkung eines einzelnen Kontaktabschnitts oder eines Kontaktabschnitts und den direkt dazu benachbart angeordneten Kontaktabschnitten hin zum Widerstandsnetzwerk erzeugbar ist, wobei durch die ausgelenkten Kontaktabschnitte nur maximal eine Kontaktfläche des Wider¬ standsnetzwerk gleichzeitig elektrisch kontaktierbar ist . Da die Kontaktabschnitte miteinander durch die Trennbereiche in Verbindung stehen, können die einzelnen Kontaktabschnitte nicht vollständig unabhängig voneinander bewegt werden . Die Auslenkung eines einzelnen Kontaktabschnittes führt somit zwingend zu einer zumindest teilweisen Auslenkung der jeweils benachbarten Kontaktabschnitte. Vorzugsweise findet jedoch trotzdem jeweils nur eine Kontaktierung des hauptsächlich ausgelenkten Kontaktabschnittes mit einer der Kontaktflächen des Widerstandsnetzwerks statt. Auch eine hiervon abweichende Gestaltung bei der einer oder mehrere der Kontaktabschnitte mit den Kontaktflächen des Widerstandnetzwerks in elektrisch leitenden Kontakt kommen ist vorsehbar sofern die Kontaktflächen des Widerstandsnetzwerks ausreichend weit voneinander beanstandet angeordnet sind, so dass sichergestellt ist, dass nur eine geringe Anzahl, vorzugsweise nur eine Kontaktfläche, des Wi¬ derstandsnetzwerks gleichzeitig elektrisch kontaktiert ist. Andernfalls würde eine Mehrzahl von elektrischen Signalen mit unterschiedlichen Widerstandswerten erzeugt werden, wodurch die eindeutige Zuordnung des elektrischen Signals zu einem Füllstand im Tank erschwert würde . Es müssten in diesem Fall beispielsweise Algorithmen genutzt werden, um die erzeugten elektrischen Signale zu verarbeiten und eine genauere Aussage zu ermöglichen. Je nach der geforderten Genauigkeit des Füllstandsgebers kann hierauf auch verzichtet werden.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die Trennbereiche des Kontakt¬ bereichs durch Ausnehmungen auf der dem Widerstandsnetzwerk zugewandten Fläche und/oder durch Ausnehmungen auf der dem Widerstandsnetzwerk abgewandten Fläche erzeugt sind. Die Trennbereiche können beispielsweise auch durch Ausnehmungen gekennzeichnet sein, die die Flexibilität der Trennbereiche im Vergleich zu den Kontaktabschnitten erhöhen. Solche Ausnehmungen können beispielsweise durch eine spanende Bearbeitung des Kontaktbereichs erzeugt werden und unterschiedliche Quer¬ schnitte aufweisen. Beispielsweise sind hier rechteckige, halbrunde oder V-förmige Querschnitte vorsehbar. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Trennbereiche durch ein Elastomer gebildet sind, wobei das Elastomer die direkt an den Trennbereich angrenzenden Kontaktabschnitte miteinander verbindet. Das Vorsehen eines Elastomers kann vorteilhafter Weise dazu benutzt werden, um eine definierte Steifigkeit in den Trennbereichen zu erzeugen. Ein Elastomer, wie beispielsweise Gummi oder Silikon, kann zwischen zueinander benachbart angeordnete Kontaktabschnitte eingebracht werden, um eine flexible aber dennoch dauerhaltbare Verbindung der einzelnen Kontaktabschnitte miteinander zu erzeugen. Der Kontaktbereich wird somit durch eine Art Gliederelement mit metallischen Bereichen, den Kontaktabschnitten, und Bereichen aus einem Elastomer, den Trennbereichen, gebildet. Es ist somit ein Kontaktbereich erzeugt, der eine bereichsweise voneinander abweichende Fle¬ xibilität und Steifigkeit aufweist. Durch ein besonders fle¬ xibles Elastomer kann die Auslenkung einzelner Kontaktabschnitte vereinfacht werden, wodurch insbesondere geringere Magnetkräfte und damit ein kleineres magnetisches Element vonnöten sind.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Kontaktabschnitte durch elektrisch leitfähige Strukturen über die aus einem Elastomer gebildeten Trennbereiche hinweg elektrisch leitend verbunden sind. Durch das Vorsehen elektrisch leitfähiger Strukturen können die einzelnen Kontaktabschnitte elektrisch leitend miteinander verbunden werden, wodurch sichergestellt werden kann, dass die einzelnen Kontaktabschnitte ein gemeinsames elektrisches Potenzial haben. Insbesondere wenn die Trennbe¬ reiche aus nicht elektrisch leitenden Materialien gebildet sind und die Kontaktabschnitte auch anderweitig nicht in einer elektrisch leitenden Verbindung miteinander stehen, sind zusätzliche elektrisch leitende Strukturen, wie beispielsweise aufgedampfte Leiterbahnen oder eine anderweitige Kabelver¬ bindung, vorteilhaft, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktabschnitten zu erzeugen. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben . Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert . In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf ein bogenförmiges Kontaktelement, wobei das Kontaktelement in mehrere zueinander be¬ nachbart angeordnete Kontaktabschnitte unterteilt ist,
Fig. 2 drei Schnittansichten das in Figur 1 gezeigte Kontaktelement, wobei in dem oberen Schnitt die
Trennbereiche durch beidseitig vorgesehene Verjün¬ gungen des Kontaktelementes gebildet sind, in dem mittleren Schnitt die Trennbereiche durch an der
Unterseite vorgesehene Ver üngungen gebildet sind und im unteren Schnitt die Trennbereiche durch von oben eingebrachte Verjüngungen gebildet sind, und Fig. 3 eine Detailansicht des Kontaktelementes der Figur 1, wobei unterschiedliche Gestaltungen von Perforie¬ rungen, die zur Abtrennung der einzelnen Kontaktabschnitte voneinander vorgesehen werden können, dargestellt sind.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf ein Kontaktelement 1, welches bogenförmig gestaltet ist. Das Kontaktelement 1 weist die Form eines Kreisbogenabschnittes auf, wodurch es besonders gut an die Bewegungsbahn des magnetischen Elementes angepasst ist, welche typischerweise eine Drehbewegung um einen festen Drehpunkt ist. Das Kontaktelement 1 ist in mehrere nebeneinander angeordnete Kontaktabschnitte 2 gebildet, die durch Trennbereiche 3 von¬ einander getrennt sind. Die Kontaktabschnitte 2 bilden dabei Teilbereiche des Kontaktelementes 1 und insbesondere des
Kontaktbereichs des Kontaktelementes 1. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind die äußeren beiden Endbereiche, welche die Bohrungen 4 aufweisen, als Anbindungsbereiche ausgebildet, über welche das Kontaktelement 1 an das Trägersubstrat des Wider- Standsnetzwerks angebunden werden kann. Die dazwischen liegenden Kontaktabschnitte 2 bilden zusammen den Kontaktbereich.
In einer alternativen Ausgestaltung des Kontaktelementes kann die Anbindung des Kontaktelementes auch an dem radial inneren Randbereich 5 oder dem radial äußeren Randbereich 6 angeordnet sein .
Die Kontaktabschnitte 2 sind durch mit gestrichelten Linien 7 angedeutete Trennbereiche voneinander getrennt. Die Trennbe- reiche 7 können sich in radialer Richtung 8 über das gesamte Kontaktelement 1 erstrecken, wie es in Figur 1 dargestellt ist.
Die Figur 2 zeigt drei unterschiedliche Ausgestaltungen des Kontaktelementes, wie es bereits in Figur 1 gezeigt ist. Dabei sind die Ansichten als Querschnitt durch das Kontaktelement 1 gezeigt .
Der obere Querschnitt zeigt ein Kontaktelement 1 mit Trenn¬ bereichen 3, wobei die Trennbereiche durch keilförmige Ver- jüngungen des Kontaktelementes ausgebildet sind. Die keil¬ förmigen Ver üngungen sind im oberen Querschnitt sowohl von oben als auch von unten in das Kontaktelement 1 eingebracht. Die Kontaktabschnitte 2 können dadurch sowohl nach oben als auch nach unten gegenüber den jeweils dazu benachbarten Kontaktabschnitten 2 ausgelenkt werden. Die Trennbereiche 3 wirken als Gelenke zwischen den Kontaktabschnitten 2. Der mittlere Querschnitt zeigt ein Kontaktelement, wobei die Trennbereiche 3 dort durch keilförmige Verjüngungen gebildet werden, die lediglich von unten in das Kontaktelement 1 eingebracht sind. Dies erleichtert im Wesentlichen die Bewegung eines Kontaktabschnittes 2 nach oben. Durch eine Bewegung nach oben klappen die beiden Wangen einer keilförmigen Verjüngung 3 zueinander bis diese in Anlage miteinander kommen, wodurch die Bewegung gestoppt beziehungsweise deutlich erschwert wird. Der untere Querschnitt zeigt hingegen ein Kontaktelement mit keilförmigen Verjüngungen, die von oben eingebracht sind. Dadurch ist insbesondere eine Bewegung nach unten vereinfacht.
Die keilförmigen Verjüngungen sind beispielshaft und beschränken die möglichen erfindungsgemäßen Lösungen nicht. Auch andere
Querschnitte von Verjüngungen sind vorsehbar. Ebenso kann die tiefe der Verjüngung variieren, um so insbesondere die Fle¬ xibilität des Kontaktelementes im Bereich der Verjüngungen zu variieren .
Die Figur 3 zeigt eine Detailansicht des Kontaktelementes 1 der Figur 1, wobei die gestrichelten Linien 7, welche die Trennbereiche andeuten im Detail dargestellt sind. Das Ausfüh¬ rungsbeispiel der Figur 3 weist beispielhaft unterschiedliche Perforierungen auf, die in das Kontaktelement 1 eingebracht sind, um eine erhöhte Flexibilität zwischen den Kontaktabschnitten 2 zu erzeugen. Die Perforierungen 8 sind dabei im linken Bereich beispielsweise langlochartig 9 ausgestaltet. Mit dem Bezugs¬ zeichen 10 sind rechteckförmige Ausnehmungen, die die Perfo- rierung 8 bilden, dargestellt. Und mit dem Bezugszeichen 11 sind kreisförmige Ausnehmungen dargestellt. Darüber hinaus können auch andere Formen und insbesondere Größen für die Perforierungen gewählt werden. Bevorzugt sind die zueinander benachbart an¬ geordneten Kontaktabschnitte 2 jeweils mit noch mindestens zwei Stegen miteinander verbunden, so dass sich die Kontaktabschnitte 2 nicht vollständig unabhängig voneinander bewegen können. Die unterschiedlichen Merkmale der einzelnen Aus fuhrungsbeispiele können auch untereinander kombiniert werden. Die Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 3 weisen insbesondere keinen beschränkenden Charakter auf und dienen der Verdeutlichung des Erfindungsgedankens.

Claims

Füllstandsgeber für die Bestimmung eines Füllstandes in einem Tank, mit einem Widerstandsnetzwerk, mit einem Kontaktelement und mit einem magnetischen Element, wobei das Kontaktelement (1) beabstandet zu dem Widerstands¬ netzwerk angeordnet ist und das magnetische Element relativ zum Widerstandsnet zwerk und dem Kontaktelement (1) bewegbar ist, wobei das Kontaktelement (1) einen Kontaktbereich (2, 3) aufweist, welcher durch das magnetische Element aus¬ lenkbar ist, wobei eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktbereich (2, 3) und dem Widerstandsnetzwerk durch die Auslenkung des Kontaktbereichs (2, 3) herstellbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kontaktbereich (2, 3) durch ein ebenes bandförmiges Element gebildet ist und der Kontaktbereich (2, 3) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Kontaktabschnitten (2) aufweist, die zueinander benachbart angeordnet sind, wobei die Kontakt¬ abschnitte (2) durch Trennbereiche (3) voneinander getrennt sind .
Füllstandsgeber nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Trennbereiche (3) eine im Vergleich zu dem restlichen Kontaktbereich (2, 3) reduzierte Materialstärke aufweisen.
Füllstandsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Trennbereiche (3) als Soll-Knickbereiche ausgebildet sind.
Füllstandsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kon¬ taktabschnitte (2) durch die Trennbereiche (3) film- scharnierartig miteinander verbunden sind. Füllstandsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Trennbereiche (3) Perforierungen (8, 9, 10, 11) aufweisen, wodurch die Verbindungsfläche zwischen zwei zueinander benachbart angeordneten Kontaktabschnitten (2) verkleinert wird .
Füllstandsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kon¬ taktbereich (2, 3) durch die Trennbereiche (3) segmentiert ist .
Füllstandsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch die Magnetkraft des magnetischen Elementes eine Auslenkung eines einzelnen Kontaktabschnitts (2) oder eines Kon¬ taktabschnitts (2) und den direkt dazu benachbart ange¬ ordneten Kontaktabschnitten (2) hin zum Widerstandsnetzwerk erzeugbar ist, wobei durch die ausgelenkten Kontaktabschnitte (2) nur maximal eine Kontaktfläche des Widerstandsnetzwerk gleichzeitig elektrisch kontaktierbar ist .
Füllstandsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Trennbereiche (3) des Kontaktbereichs (2, 3) durch Aus¬ nehmungen auf der dem Widerstandsnetzwerk zugewandten Fläche und/oder durch Ausnehmungen auf der dem Widerstandsnetzwerk abgewandten Fläche erzeugt sind.
Füllstandsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Trennbereiche (3) durch ein Elastomer gebildet sind, wobei das Elastomer die direkt an den Trennbereich (3) angrenzenden Kontaktabschnitte (2) miteinander verbindet. Füllstandsgeber nach Anspruch 9, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktabschnitte (2) durch elektrisch leitfähige Strukturen über die aus einem Elastomer gebildeten Trennbereiche (3) hinweg elektrisch leitend verbunden sind.
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