WO2018224209A1 - VARIABLER ELEKTRISCHER WIDERSTAND UND VERFAHREN ZUM ERKENNEN EINES VERSCHLEIßES AN EINEM SCHLEIFERKONTAKT DES VARIABLEN WIDERSTANDES - Google Patents

VARIABLER ELEKTRISCHER WIDERSTAND UND VERFAHREN ZUM ERKENNEN EINES VERSCHLEIßES AN EINEM SCHLEIFERKONTAKT DES VARIABLEN WIDERSTANDES Download PDF

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wear
wiper
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sliding contact
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Petr Tesar
Jan Hynek
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—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
    • G01F23/30—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
    • G01F23/32—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 using rotatable arms or other pivotable transmission elements
    • G01F23/36—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 using rotatable arms or other pivotable transmission elements using electrically actuated indicating means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C10/00—Adjustable resistors
    • H01C10/30—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element
    • H01C10/32—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element the contact moving in an arcuate path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/0321—Fuel tanks characterised by special sensors, the mounting thereof
    • B60K2015/03217—Fuel level sensors

Definitions

  • the invention is based on a variable electrical resistance according to the preamble of the main claim.
  • Carrier element provided gripper track, which cooperates with at least one wiper contact of a movable grinder and along a
  • Direction of movement of the grinder has a plurality of spaced-apart web contact surfaces, wherein the web contact surfaces are connected to each other via a resistive layer.
  • wiper contact metals such as gold, silver, palladium, copper, nickel, zinc or platinum are provided to prevent corrosion of the wiper contact and a sufficient
  • Life of the component is timely recognizable by at least one wear contact is provided on the support member, with a separate electrical Connection is connected and only contactable by one of the slider contacts of the grinder, if the corresponding wiper contact a certain
  • the at least one wear contact is arranged next to the resistance slider track and / or next to the second slider track, for example in the region of a low-resistance end of the resistance slider track.
  • the wiper contact has on its side facing the slider track a first contact surface for contacting the web contact surfaces and a relation to the first contact surface set back in the new condition second contact surface for contacting the wear contact, wherein the second contact surface of the wiper contact relative to the first contact surface in the direction of protrudes at least one wear contact and in the new state relative to the at least one wear contact in the direction away from the slider track direction by at least a portion of a layer thickness of the first contact surface is spaced. In this way it is achieved that only the second contact surface at
  • the material for the first contact surface and / or the second contact surface of the wiper contact is gold, silver, palladium, copper, nickel, zinc or platinum. In this way, the wiper contact is particularly suitable for use in a fuel tank.
  • Fig.l shows a voltage divider with a constant electrical resistance Rl and a variable electrical resistance R2, 2 shows a variable electrical resistance according to the invention, as
  • Resistor R2 can be used in an arrangement according to the Fig.l application, and
  • FIG 3 shows one of the slider contacts according to Figure 2 in a side view.
  • Fig.l shows a voltage divider with a constant electrical resistance Rl and a variable electrical resistance R2.
  • the voltage divider can be
  • the voltage divider can be used to measure a fill level in a tank, in particular a fuel tank. In this case, the position of a provided with a float, rotatably arranged float arm is detected.
  • a total voltage U is divided into two partial voltages U1, U2 in a series connection of the two resistors R1 and R2.
  • FIG. 2 shows a variable electrical resistance according to the invention, which can be used as resistor R2 in an arrangement according to Fig.l application.
  • the variable electrical resistance R2 comprises an example plate-shaped support member 1, for example made of ceramic, and at least one provided on the support member 1 resistor-slider track 2, the at least one wiper contact 3 of a movable grinder 4 so electrically contacting cooperating, that an electrical contact between the wiper contact 3 and the resistance slider track 2 is reached.
  • the resistance slider track 2 can be applied to the carrier element 1, for example, by means of a known thick-film or thin-film technique.
  • a spring element 5 may be provided which presses the at least one wiper contact 3 resiliently against the resistance wiper track 2 and, for example, is designed to be electrically conductive.
  • the wiper contact 3 is attached to the spring element 5, for example, and the spring element 5 is fastened, for example, to the wiper 4.
  • Resistance slider track 2 has along a direction of movement 6 of the grinder 4 a plurality of spaced electrically spaced track contact surfaces 2.1, which interact with the at least one wiper contact 3 of the grinder 4 and contacting via a resistive layer 2.2 electrically connected to each other.
  • the resistance layer 2.2 is made of a material having a higher electrical resistance than the web contact surfaces 2.1. In this way, the web contact surfaces form 2.1 im
  • Replacement circuit diagram each have an electrical conductor and the resistance layer 2.2 between two web contact surfaces 2.1 each have an electrical resistance.
  • the web contact surfaces 2.1 are formed, for example, rectangular or web-shaped.
  • the grinder 4 is arranged according to the embodiment rotatable about a rotation axis 10 and the resistance gripper track 2 arcuately formed about the axis of rotation 10 of the grinder 4.
  • the web contact surfaces 2.1 are arranged, for example, in the radial direction with respect to the axis of rotation 10 or at an acute angle to the radial direction.
  • the wiper 4 can also be linearly movable and the resistance wiper track 2 can be linear.
  • the grinder 4 is coupled for example in a known manner with a float arm on which a float is provided.
  • the resistance slider track 2 is connected to a first terminal 11 formed on the carrier element 1.
  • a second slider track 12 may be provided, which is arranged at a distance from the resistor-slider track 2 and which interacts with at least one second slider contact 13 coupled to the slider 4.
  • the second slider track 12, like the resistance slider track 2, has track contact surfaces 12.1 which are connected to one another via a conductor connection 12.2.
  • the resistance slider track 2 is the resistance slider track 2
  • Conductor connection 12.2 formed from the same electrically conductive material as the web contact surfaces 12.1.
  • the at least one second wiper contact 3 is electrically connected to the at least one wiper contact 3, so that a
  • Bridge connection of the resistor-slider track 2 to the second slider track 12 is formed.
  • the second slider track 12 is electrically connected to a second terminal 14 formed on the carrier element 1.
  • At least one wear contact 18 is provided on the carrier element 1, which is connected to a separate electrical connection 15 and from one of the wiper contacts 3, 13 of the wiper 4 can only be contacted if the corresponding wiper contact 3, 13 has a specific wear.
  • the at least one wear contact 18 can be arranged at any desired location next to or along the resistance slider track 2 and / or at any position next to or along the second slider track 12 so that it with its associated wiper contact 3,13 with appropriate wear this Grinder contact 3.13 can interact contacting.
  • the separate terminal 15 is connected via a signal conductor to a control unit.
  • the resistive slider track 2 has a first end with a minimum
  • the minimum resistance may correspond to a minimum or a maximum level [Correct?].
  • the at least one wear contact 18 is in
  • Movement direction 6 of the grinder 4 seen at the low-resistance that is arranged at the first terminal 11 facing the first end of the resistor-slider track 2 and connected to the resistive layer 2.2.
  • FIG. 3 shows one of the wiper contacts 3, 13 according to FIG. 2 in a side view.
  • a cooperating with a wear contact 18 slider contact 3.13 has at its the associated slider track 2,12 side facing a first
  • the second contact surface 3.2, 13.2 of this wiper contact 3.13 is opposite the first contact surface 3.1,13.1 in the direction of the at least one wear contact 18 in such a way that the second contact surface 3.2,13.2 bridge the distance to the wear contact 18 and can contact this when the first contact surface 3.1,13.1 is worn down so much that the second contact surface 3.2,13.2 in the axial direction with respect to the axis of rotation 10 contacting the wear contact 18 is brought closer.
  • the second contact surface 3.2,13.2 of the wiper contact 3,13 is therefore in
  • Grinder track 2,12 facing away from each other, this distance through at least a portion of a layer thickness of the first contact surface 3.1,13.1 of
  • Grinder contact 3.13 is formed.
  • the second contact surface 3.2,13.2 of the wiper contact 3,13 with respect to the associated slider track 2,12 further spaced than the first contact surface 3.1,13.1 of the wiper contact 3,13, so that a step 17 formed between the two contact surfaces 3.1.3.2 is.
  • gold, silver, palladium, copper, nickel, zinc or platinum may be provided, for example in the form of a layer or
  • the first contact surface 3.1,13.1 of the grinder 4 is on the corresponding
  • variable electrical resistance R2 has a minimum resistance value at the first stop 19.1 and a maximum resistance value at the second stop 19.2.
  • Wear contact 18 contacted a voltage is applied to the wear contact 18 and thus to the separate terminal 15.
  • the control unit generates according to the invention an error signal when a voltage at the separate terminal 15 is detected.

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Abstract

Es sind schon variable elektrische Widerstände zur Messung eines Füllstandes bekannt, mit einem Trägerelement, einer auf dem Trägerelement vorgesehenen Schleiferbahn, die mit zumindest einem Schleiferkontakt eines beweglichen Schleifers zusammenwirkt und die entlang einer Bewegungsrichtung des Schleifers eine Vielzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten Bahnkontaktflächen aufweist, wobei die Bahnkontaktflächen über eine Widerstandsschicht miteinander verbunden sind. Am Schleiferkontakt sind hochwertige Metalle vorgesehen, um eine Korrosion des Schleiferkontaktes zu verhindern und eine ausreichende Beständigkeit des Schleifer- kontaktes gegenüber aggressiven Kraftstoffen zu erreichen. Am Schleiferkontakt kommt es durch das Zusammenwirken mit den Bahnkontaktflächen der Schleiferbahn zu einem Abrieb. Wenn das Metall vollständig vom Schleiferkontakt abgerieben ist, kommt es zu einem Anstieg des Kontaktwiderstandes und zu einem instabilen Messsignal des Bauteils, so dass das Bauteil ausgetauscht werden muss. Der Verschleiß am Schleiferkontakt ist jedoch nicht überwachbar. Bei dem erfindungsgemäßen variablen Widerstand ist ein weit fortgeschrittener Verschleiß des Schleiferkontaktes und damit das Ende der Lebensdauer des Bauteils rechtzeitig erkennbar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auf dem Trägerelement (1) zumindest ein Verschleißkontakt (18) vorgesehen ist, der mit einem separaten elektrischen Anschluss (15) verbunden und von einem der Schleiferkontakte (3,13) des Schleifers (4) nur kontaktierbar ist, wenn der entsprechende Schleiferkontakt (3,13) einen bestimmten Verschleiß aufweist.

Description

Beschreibung Titel
Variabler elektrischer Widerstand und Verfahren zum Erkennen eines Verschleißes an einem Schleiferkontakt des variablen Widerstandes
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem variablen elektrischen Widerstand nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein variabler elektrischer Widerstand zur Messung eines Füllstandes aus der DE202013004885 Ul bekannt, mit einem Trägerelement, einer auf dem
Trägerelement vorgesehenen Schleiferbahn, die mit zumindest einem Schleiferkontakt eines beweglichen Schleifers zusammenwirkt und die entlang einer
Bewegungsrichtung des Schleifers eine Vielzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten Bahnkontaktflächen aufweist, wobei die Bahnkontaktflächen über eine Widerstandsschicht miteinander verbunden sind. Am Schleiferkontakt sind Metalle, wie beispielsweise Gold, Silber, Palladium, Kupfer, Nickel, Zink oder Platin vorgesehen, um eine Korrosion des Schleiferkontaktes zu verhindern und eine ausreichende
Beständigkeit des Schleiferkontaktes gegenüber aggressiven Kraftstoffen zu erreichen. Nachteilig ist, dass diese Metalle sehr teuer sind. Am Schleiferkontakt kommt es durch das Zusammenwirken mit den Bahnkontaktflächen der Schleiferbahn zu einem Abrieb. Wenn das Metall vollständig vom Schleiferkontakt abgerieben ist, kommt es zu einem Anstieg des Kontaktwiderstandes und zu einem instabilen Messsignal des Bauteils, so dass das Bauteil ausgetauscht werden muss. Der Verschleiß am Schleiferkontakt ist jedoch nicht überwachbar. Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße variable elektrische Widerstand mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass ein weit fortgeschrittener Verschleiß des Schleiferkontaktes und damit das Ende der
Lebensdauer des Bauteils rechtzeitig erkennbar ist, indem auf dem Trägerelement zumindest ein Verschleißkontakt vorgesehen ist, der mit einem separaten elektrischen Anschluss verbunden und von einem der Schleiferkontakte des Schleifers nur kontaktierbar ist, wenn der entsprechende Schleiferkontakt einen bestimmten
Verschleiß aufweist. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen variablen Widerstandes möglich.
Vorteilhafterweise ist der zumindest eine Verschleißkontakt neben der Widerstands- Schleiferbahn und/oder neben der zweiten Schleiferbahn, beispielsweise im Bereich eines niederohmigen Endes der Widerstands-Schleiferbahn, angeordnet.
Besonders vorteilhaft ist, wenn der Schleiferkontakt an seiner der Schleiferbahn zugewandten Seite eine erste Kontaktfläche zur Kontaktierung der Bahnkontaktflächen und eine gegenüber der ersten Kontaktfläche im Neuzustand zurückversetzte zweite Kontaktfläche zur Kontaktierung des Verschleißkontaktes aufweist, wobei die zweite Kontaktfläche des Schleiferkontaktes gegenüber der ersten Kontaktfläche in Richtung des zumindest einen Verschleißkontaktes vorsteht und im Neuzustand gegenüber dem zumindest einen Verschleißkontakt in von der Schleiferbahn abgewandter Richtung durch zumindest einen Teil einer Schichtdicke der ersten Kontaktfläche beabstandet ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass nur die zweite Kontaktfläche bei
entsprechendem Verschleiß der ersten Kontaktfläche den zumindest einen
Verschleißkontakt kontaktieren kann. Nach einer vorteilhaften Ausführung ist als Werkstoff für die erste Kontaktfläche und/oder die zweite Kontaktfläche des Schleiferkontaktes Gold, Silber, Palladium, Kupfer, Nickel, Zink oder Platin vorgesehen. Auf diese Weise ist der Schleiferkontakt besonders geeignet für eine Anwendung in einem Kraftstofftank. Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig.l zeigt einen Spannungsteiler mit einem konstanten elektrischen Widerstand Rl und einen variablen elektrischen Widerstand R2, Fig.2 einen erfindungsgemäßen variablen elektrischen Widerstand, der als
Widerstand R2 in einer Anordnung gemäß der Fig.l Anwendung finden kann, und
Fig.3 zeigt einen der Schleiferkontakte nach Fig.2 in einer Seitenansicht.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig.l zeigt einen Spannungsteiler mit einem konstanten elektrischen Widerstand Rl und einen variablen elektrischen Widerstand R2. Der Spannungsteiler kann
beispielsweise der Erfassung einer Position eines Gegenstandes dienen. Insbesondere kann der Spannungsteiler zur Messung eines Füllstandes in einem Tank, insbesondere einem Kraftstofftank, verwendet werden. Dabei wird die Position eines mit einem Schwimmer versehenen, drehbar angeordneten Schwimmerarms erfasst. Bei dem Spannungsteiler wird in einer Reihenschaltung von den zwei Widerständen Rl und R2 eine Gesamtspannung U in zwei Teilspannungen Ul, U2 geteilt.
Fig.2 einen erfindungsgemäßen variablen elektrischen Widerstand, der als Widerstand R2 in einer Anordnung gemäß der Fig.l Anwendung finden kann.
Der erfindungsgemäße variable elektrische Widerstand R2 umfasst ein beispielsweise plattenförmiges Trägerelement 1, beispielsweise aus Keramik, und zumindest eine auf dem Trägerelement 1 vorgesehene Widerstands-Schleiferbahn 2, die mit zumindest einem Schleiferkontakt 3 eines beweglichen Schleifers 4 derart elektrisch kontaktierend zusammenwirkt, dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Schleiferkontakt 3 und der Widerstands-Schleiferbahn 2 erreicht ist. Die Widerstands-Schleiferbahn 2 kann beispielsweise mittels einer bekannten Dickschicht- oder Dünnschichttechnik auf das Trägerelement 1 aufgebracht sein. Zur Sicherstellung des elektrischen Kontaktes kann ein Federelement 5 vorgesehen sein, das den zumindest einen Schleiferkontakt 3 federnd an die Widerstands-Schleiferbahn 2 drückt und beispielsweise elektrisch leitend ausgebildet ist. Der Schleiferkontakt 3 ist beispielsweise an dem Federelement 5 und das Federelement 5 ist beispielsweise an dem Schleifer 4 befestigt. Die
Widerstands-Schleiferbahn 2 weist entlang einer Bewegungsrichtung 6 des Schleifers 4 eine Vielzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten, elektrisch leitenden Bahnkontaktflächen 2.1 auf, die mit dem zumindest einen Schleiferkontakt 3 des Schleifers 4 kontaktierend zusammenwirken und über eine Widerstandsschicht 2.2 elektrisch miteinander verbunden sind. Die Widerstandsschicht 2.2 ist aus einem Material hergestellt, das einen höheren elektrischen Widerstand aufweist als die Bahnkontaktflächen 2.1. Auf diese Weise bilden die Bahnkontaktflächen 2.1 im
Ersatzschaltbild jeweils einen elektrischen Leiter und die Widerstandsschicht 2.2 zwischen zwei Bahnkontaktflächen 2.1 jeweils einen elektrischen Widerstand. Die Bahnkontaktflächen 2.1 sind beispielsweise rechteckförmig oder stegförmig ausgebildet.
Der Schleifer 4 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel drehbar um eine Drehachse 10 angeordnet und die Widerstands-Schleiferbahn 2 bogenförmig um die Drehachse 10 des Schleifers 4 ausgebildet. Die Bahnkontaktflächen 2.1 sind beispielsweise in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 10 oder in einem spitzen Winkel zur radialen Richtung angeordnet. Alternativ kann der Schleifer 4 aber auch linear beweglich und die Widerstands-Schleiferbahn 2 linear ausgebildet sein. Der Schleifer 4 ist beispielsweise in bekannter Weise mit einem Schwimmerarm gekoppelt, an dem ein Schwimmer vorgesehen ist.
Die Widerstands-Schleiferbahn 2 ist mit einem auf dem Trägerelement 1 ausgebildeten ersten Anschluss 11 verbunden.
Auf dem Trägerelement 1 kann eine zweite Schleiferbahn 12 vorgesehen sein, die beabstandet zur Widerstands-Schleiferbahn 2 angeordnet ist und die mit zumindest einem, mit dem Schleifer 4 gekoppelten zweiten Schleiferkontakt 13 kontaktierend zusammenwirkt. Die zweite Schleiferbahn 12 weist wie die Widerstands-Schleiferbahn 2 Bahnkontaktflächen 12.1 auf, die über eine Leiterverbindung 12.2 miteinander verbunden sind. Im Gegensatz zur Widerstands-Schleiferbahn 2 ist die
Leiterverbindung 12.2 aus demselben elektrisch leitenden Material gebildet wie die Bahnkontaktflächen 12.1. Der zumindest eine zweite Schleiferkontakt 3 ist mit dem zumindest einen Schleiferkontakt 3 elektrisch verbunden, so dass eine
Brückenverbindung von der Widerstands-Schleiferbahn 2 zur zweiten Schleiferbahn 12 gebildet ist. Die zweite Schleiferbahn 12 ist mit einem auf dem Trägerelement 1 ausgebildeten zweiten Anschluss 14 elektrisch verbunden.
Erfindungsgemäß ist auf dem Trägerelement 1 zumindest ein Verschleißkontakt 18 vorgesehen, der mit einem separaten elektrischen Anschluss 15 verbunden und von einem der Schleiferkontakte 3,13 des Schleifers 4 nur kontaktierbar ist, wenn der entsprechende Schleiferkontakt 3,13 einen bestimmten Verschleiß aufweist.
Der zumindest eine Verschleißkontakt 18 kann an beliebiger Stelle neben bzw. entlang der Widerstands-Schleiferbahn 2 und/oder an beliebiger Stelle neben bzw. entlang der zweiten Schleiferbahn 12 derart angeordnet sein, dass er mit dem ihm zugeordneten Schleiferkontakt 3,13 bei entsprechendem Verschleiß dieses Schleiferkontaktes 3,13 kontaktierend zusammenwirken kann. Der separate Anschluss 15 ist über einen Signalleiter mit einem Steuergerät verbunden.
Die Widerstands-Schleiferbahn 2 weist ein erstes Ende mit einem minimalen
Widerstand und ein zweites Ende mit einem maximalen Widerstand auf. Der minimale Widerstand kann je nach Ausführung einem Minimal- oder einem Maximalfüllstand entsprechen [Richtig ?]. Der zumindest eine Verschleißkontakt 18 ist in
Bewegungsrichtung 6 des Schleifers 4 gesehen an dem niederohmigen, also an dem dem ersten Anschluss 11 zugewandten ersten Ende der Widerstands-Schleiferbahn 2 angeordnet und mit der Widerstandsschicht 2.2 verbunden.
Fig.3 zeigt einen der Schleiferkontakte 3,13 nach Fig.2 in einer Seitenansicht.
Ein mit einem Verschleißkontakt 18 zusammenwirkender Schleiferkontakt 3,13 weist an seiner der zugeordneten Schleiferbahn 2,12 zugewandten Seite eine erste
Kontaktfläche 3.1,13.1 zur Kontaktierung der Bahnkontaktflächen 2.1,12.1 und eine gegenüber der ersten Kontaktfläche 3.1,13.1 im Neuzustand zurückversetzte zweite Kontaktfläche 3.2,13.2 zur Kontaktierung des Verschleißkontaktes 18 auf. Die zweite Kontaktfläche 3.2,13.2 dieses Schleiferkontaktes 3,13 steht gegenüber der ersten Kontaktfläche 3.1,13.1 in Richtung des zumindest einen Verschleißkontaktes 18 derart vor, dass die zweite Kontaktfläche 3.2,13.2 den Abstand zum Verschleißkontakt 18 hin überbrücken und diesen kontaktieren kann, wenn die erste Kontaktfläche 3.1,13.1 derart stark abgenutzt ist, dass die zweite Kontaktfläche 3.2,13.2 in axialer Richtung bezüglich der Drehachse 10 kontaktierend an den Verschleißkontakt 18 herangerückt ist. Die zweite Kontaktfläche 3.2,13.2 des Schleiferkontaktes 3,13 ist also im
Neuzustand gegenüber dem zumindest einen Verschleißkontakt 18 in von der
Schleiferbahn 2,12 abgewandter Richtung beabstandet, wobei dieser Abstand durch zumindest einen Teil einer Schichtdicke der ersten Kontaktfläche 3.1,13.1 des
Schleiferkontaktes 3,13 gebildet ist. Auf diese Weise ist die zweite Kontaktfläche 3.2,13.2 des Schleiferkontaktes 3,13 gegenüber der zugeordneten Schleiferbahn 2,12 weiter beabstandet als die erste Kontaktfläche 3.1,13.1 des Schleiferkontaktes 3,13, so dass eine Stufe 17 zwischen den beiden Kontaktflächen 3.1,3.2 gebildet ist. Als Werkstoff für die erste Kontaktfläche 3.1 und/oder die zweite Kontaktfläche 3.2 des Schleiferkontaktes 3,13 kann beispielsweise Gold, Silber, Palladium, Kupfer, Nickel, Zink oder Platin vorgesehen sein, beispielsweise in Form einer Schicht oder
Beschichtung.
Die erste Kontaktfläche 3.1,13.1 des Schleifers 4 ist auf der entsprechenden
Schleiferbahn 2,12 in Bewegungsrichtung 6 des Schleifers 4 gesehen zwischen zwei Bereichsgrenzen bewegbar, die durch zwei mit dem Schleifer 4 zusammenwirkende mechanische Anschläge 19.1,19.2 definiert sind. Zwischen den beiden
Bereichsgrenzen ist ein Schleiferbewegungsbereich gebildet. Der variable elektrische Widerstand R2 weist am ersten Anschlag 19.1 einen minimalen Widerstandswert und am zweiten Anschlag 19.2 einen maximalen Widerstandswert auf.
Wenn die zweite Kontaktfläche 3.2,13.2 des Schleifers 4 den zumindest einen
Verschleißkontakt 18 kontaktiert, liegt eine Spannung am Verschleißkontakt 18 und damit am separaten Anschluss 15 an. Das Steuergerät erzeugt erfindungsgemäß ein Fehlersignal, wenn eine Spannung am separaten Anschluss 15 erkannt wird.

Claims

Ansprüche
1. Variabler elektrischer Widerstand (R2), insbesondere zur Messung eines
Füllstandes, mit einem Trägerelement (1), einer auf dem Trägerelement (1) vorgesehenen Widerstands-Schleiferbahn (2), die mit einem ersten elektrischen
Anschluss (11) verbunden ist und mit zumindest einem ersten Schleiferkontakt (3) eines beweglichen Schleifers (4) zusammenwirkt und die entlang einer
Bewegungsrichtung (6) des Schleifers (4) eine Vielzahl von mit Abstand
hintereinander angeordneten Bahnkontaktflächen (2.1) aufweist, wobei die
Bahnkontaktflächen (2.1) über eine Widerstandsschicht (2.2) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Trägerelement (1) zumindest ein Verschleißkontakt (18) vorgesehen ist, der mit einem separaten elektrischen Anschluss (15) verbunden und von einem der Schleiferkontakte (3,13) des Schleifers (4) nur kontaktierbar ist, wenn der entsprechende Schleiferkontakt (3,13) einen bestimmten Verschleiß aufweist.
2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beabstandet zur Widerstands-Schleiferbahn (2) eine zweite Schleiferbahn (12) vorgesehen ist, die mit einem zweiten elektrischen Anschluss (14) verbunden ist und die mit zumindest einem zweiten Schleiferkontakt (13) des Schleifers (4) zusammenwirkt, wobei der zumindest eine erste Schleiferkontakt (3) des Schleifers (4) mit dem zumindest einen zweiten Schleiferkontakt (13) elektrisch verbunden ist.
3. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verschleißkontakt (18) neben der Widerstands- Schleiferbahn (2) und/oder neben der zweiten Schleiferbahn (12) angeordnet ist.
4. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleiferkontakt (3,13) an seiner der zugehörigen Schleiferbahn (2,12) zugewandten Seite eine erste Kontaktfläche (3.1,13.1) zur Kontaktierung der
Bahnkontaktflächen (2.1,12.1) und eine gegenüber der ersten Kontaktfläche (3.1,13.1) im Neuzustand zurückversetzte zweite Kontaktfläche (3.2,13.2) zur Kontaktierung des Verschleißkontaktes (18) aufweist, wobei die zweite
Kontaktfläche (3.2,13.2) des Schleiferkontaktes (3,13) gegenüber der ersten Kontaktfläche (3.1,13.1) in Richtung des zumindest einen Verschleißkontaktes (18) vorsteht und im Neuzustand gegenüber dem zumindest einen Verschleißkontakt (18) in von der Schleiferbahn (2,12) abgewandter Richtung beabstandet ist.
Widerstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die erste Kontaktfläche (3.1,13.1) und/oder die zweite Kontaktfläche (3.2,13.2) des Schleiferkontaktes (3,13) Gold, Silber, Palladium, Kupfer, Nickel, Zink oder Platin, vorgesehen ist.
Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (5) vorgesehen ist, das den zumindest einen
Schleiferkontakt (3,13) an die zugeordnete Schleiferbahn (2,12) drückt.
Verfahren zum Erkennen eines Verschleißes an einem Schleiferkontakt eines variablen Widerstandes nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Fehlersignal erzeugt wird, wenn eine Spannung am separaten Anschluss (15) anliegt.
PCT/EP2018/059858 2017-06-06 2018-04-18 VARIABLER ELEKTRISCHER WIDERSTAND UND VERFAHREN ZUM ERKENNEN EINES VERSCHLEIßES AN EINEM SCHLEIFERKONTAKT DES VARIABLEN WIDERSTANDES WO2018224209A1 (de)

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DE102017209503.2 2017-06-06

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