DE1266523B - Vorrichtung zum Messen des Fluessigkeitsstands in einem Behaelter, insbesondere zum Messen des Treibstoffstands in einem Kraftfahrzeugtank - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstands in einem Behälter, insbesondere zum Messen des Treibstoffstands in einem Kraftfahrzeugtank Bekannte Vorrichtungen zum Messen des Flüssigkeitsstands im Tank eines Kraftfahrzeugs, soge nannte Tauchgeber, arbeiten mit einem Schwimmer, welcher mittels Schleifkontakten an einem Widerstandsdraht entsprechende Widerstandswerte abtastet, die von einem elektrischen Meßinstrument angezeigt werden, das in Mengeneinheiten der Tankfüllung geeicht ist. Eine solche Konstruktion hat den Nachteil, daß sie wegen des Schwinunergewichtes und des Kontaktdruckes schwierig und damit teuer in der Herstellung ist.
• Eine weitere bekannte Vorrichtung arbeitet mit Hohlkugeln aus Metall, die einen ausreichenden Auftrieb in der Flüssigkeit besitzen, so daß sie in dieser schwimmen können. Diese Metallhohlkugeln bilden eine Strombrücke zwischen einer als Meßleiter auf einem Isolierkörper aufgewickelten Widerstandsdrahtspirale und einer als Stromzuführung ausgebildeten metallischen Wand eines Tauchrohres, in welchem der Isolierkörper untergebracht ist. Die Metallhohlkugeln können dabei frei beweglich im Ringraum zwischen Tauchrohr und Isolierkörper angeordnet sein, wobei die Kugeln dann an der Oberfläche der in dem Behälter und in dem Tauchrohr befindlichen Flüssigkeit schwimmen, und in mehreren Schichten übereinanderliegen, so daß die Kugeln der unteren Schicht durch das Gewicht der auf ihnen liegenden Kugeln zum Teil unter den Flüssigkeitsspiegel gedrückt werden. Insgesamt liegen dabei die Metallhohlkugeln im Bereich des Flüssigkeitsspiegels so dicht aneinander und an der Tauchrohrinnenwand sowie an dem Widerstandsdraht auf dem Isolierkörper an, daß eine leitende Verbindung zwischen dem Widerstandsdraht und der Tauchrohrinnenwand über die Metallhohlkugeln entsteht. Diese Strombrücke wandert mit dem Flüssigkeitsspiegel entlang der Widerstandsdrahtspirale auf dem Isolierkörper, so daß der jeweils abgegriffene Widerstandswert von der Höhe des Flüssigkeitspiegels abhängt. Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform mit Metallhohlkugeln sind diese entlang der Innenwand des Tauchrohres übereinander jeweils am Ende eines Schwenkhebels befestigt, dessen anderes Ende an der Innenwand des Tauchrohres schwenkbar gelagert ist. Der Schwenkbereich der Metallhohlkugeln liegt dabei so, daß die außerhalb der Flüssigkeit befindlichen Hohlkugeln unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes am Meßleiter auf einem axial im Tauchrohr angeordneten Isolierkörper anliegen. Werden sie dagegen von der Flüssigkeit erfaßt, so bewirkt ihr Auftrieb, daß sie vom Schwenkhebel geführt zu der Innenwand des Tauchrohres streben und schließlich gegen diese Anliegen. Die Metallhohlkugeln bilden dabei zusammen mit den an ihnen befestigten ebenfalls elektrisch leitenden Schwenkhebeln eine Strombrücke zwischen dem Meßleiter und der als Stromzuführung dienenden Tauchrohrwand. Bei beiden Ausführungsformen wird der jeweils am Meßleiter abgegriffene Widerstandswert von einem entsprechend geeichten Meßinstrument angezeigt.
• Die vorstehend beschriebene Anordnung mit Metallhohlkugeln hat sich jedoch als nicht brauchbar erwiesen. Um den Metallhohlkugeln eine ausreichende Schwimmfähigkeit zu geben, müssen diese eine besonders dünne Wandung besitzen, wodurch sie sehr empfindlich gegen Stöße werden, die insbesondere beim Betrieb im Tank eines Kraftfahrzeugs unvermeidlich sind. Die Herstellung solcher Metallhohlkugeln ist also ein erhebliches technisches Problem, sofern es überhaupt mit vernünftigem Aufwand technisch lösbar ist. In diesem Fall ist zu befürchten, daß bei auftretenden Stößen die erforderliche dünne Wandung der Metallhohlkugeln deformiert wird, wodurch die Gefahr besteht, daß sich derart verbeulte Hohlkugeln gegenseitig verklemmen, wodurch eine sichere Anzeige nicht mehr gewährleistet werden würde. Diese bekannten Anordnungen sind also für den tatsächlichen Betrieb unbrauchbar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorstehend erläuterten Art zu schaffen, welche einfach aufgebaut und wirtschaftlich herstellbar ist und welche eine genaue und zuverlässige Flüssigkeitsstandsmessung auch in Kraftfahrzeugtanks bei stoßreicher Fahrt gewährleistet und eine lange Lebensdauer hat. Hierzu wird ausgegangen von einer Vorrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstandes in einem Behäletr, insbesondere zum Messen des Treibstoffes in einem Kraftfahrzeugtank, mit einem in den Behälter ragenden kommunizierenden Tauchrohr, einem axial im Tauchrohr angeordneten Isolierkörper, auf welchem mindestens ein sich in Längsrichtung des Tauchrohres erstreckender, an einer elektrischen Spannung anliegender elektrischer Meßleiter mit großer Widerstandsänderung pro Längeneinheit angeordnet ist, und mit elektrisch leitenden, auf der im Behälter befindlichen Flüssigkeit schwimmenden Schwimmkörpern, welche im Raum zwischen Tauchrohrinnenwand und Isolierkörper angeordnet sind und eine Strombrücke zwischen dem elektrischen Meßleiter und einem Stromzuführungsleiter herstellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerkörper aus Kunststoffkugeln mit metallisierter Oberfläche ausgebildet sind.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf wirtschaftliche Weise herstellbar. Die aus Kunststoff bestehenden Schwimmerkörper können nämlich entweder als Kunststoff-Hohlperlen oder aus vorgeschäumtem Kunststoff, d. h. also als Kunststoff-Vollkugeln, gefertigt werden. Nachdem sie dann im Vakuum galvanisch oder mechanisch metallisiert sind, besitzen sie die Eigenschaft, über ihre Oberfläche einen elektrischen Strom leiten zu können. Auf Grund des kleinen spezifischen Gewichts von bekannten Kunststoffen ergibt sich damit automatisch, daß die Kunststoffkugeln Schwimmfähigkeit besitzen.
• Wegen der Elastizität von Kunststoff sind die Schwimmerkörper unempfindlich gegen Stöße, so daß sie bei Verwendung in einer Kraftfahrzeug-Treibstoffmeßvorrichtung auch bei stoßreichen Fahrten sich gegenseitig nicht deformieren. Damit eröffnet die Erfindung einen Weg, eine Vorrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstandes in einem Behälter zu schaffen, die einfach zu fertigen und in ihrer Arbeitsweise störunanfällig ist.
• Um die Kontaktgabe zwischen den Kunststoffkugeln besonders intensiv zu gestalten, sieht man zweckmäßig einen den Isolierkörper mit ausreichendem Spiel umschließenden Dämpfungskörper vor, so daß dieser eine Längsbewegung mit dem sich ändernden Flüssigkeitsstand mitmachen kann, wobei dieser Dämpfungskörper auf den Kunststoffkugeln aufliegt.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders dazu, bei der Messung des Flüssigkeitsstandes zwischen dem Normalstand und einem Reservestand zu unterscheiden, wozu auf dem Isolierkörper hintereinander ein Meßleiter für den Normalflüssigkeitsstand und ein weiterer Meßleiter für den Flüssigkeitsstand im Reservebereich angeordnet sind.
• Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung der Figur. Diese zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der an einem Flansch a ein Tauchrohr b aus Metall befestigt ist. Auf einem Isolierkörper c sind getrennte Widerstandswicklungen ei und e2 aufgebracht. Die Wicklungsanfänge i werden innerhalb des Isolierkörpers c zum Kontakt f geführt. Im Hohlraum d steigt durch die Öffnungen j im Boden 1 die Flüssigkeit k auf und ab. Auf dem Spiegel der Flüssigkeitk liegen mehrfach angeordnet Kontaktkugeln h, welche durch Aneinanderliegen zwischen der Innenwand des Tauchrohrs b und einer der Widerstandswicklungen el und e2 eine Stromführung entstehen lassen. Durch eine Vielzahl von Kontaktkugeln h ist in jedem Fall eine Stromführung vom Tauchrohr b zu einer der Widerstandswicklungen ei oder e2 gewährleistet.
• Der Dämpfungskörperg, als Scheibe oder einem anderen zweckdienlichen Körper ausgebildet, unterstützt, daß die relativ leichten Kontaktkugeln h aufeinander liegen bleiben. Die Kontaktkugeln h können, wie weiter oben dargelegt, aus Kunststoff-Hohlperlen oder z. B. aus vorgeschäumtem Kunststoff bestehen. Sie besitzen eine Oberflächenmetallisierung, die gemäß irgendeiner der weiter oben beschriebenen Methoden auf ihnen aufgebracht ist.
• Verbindet man nun das Drahtende der Widerstandswicklung e2 mit einer Kontrollampe oder einer ähnlichen Vorrichtung, indem man das Drahtende im Inneren des Isolierkörpers c einem weiteren Außenkontakt zuführt, so erhält man eine Anzeige für den Fall, daß die Flüssigkeit k den sogenannten Reservestand erreicht hat.
• Selbstverständlich läßt sich der Isolierkörper c oder die Widerstandswicklung ei oder e2 auch anders ausführen.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstands in einem Behälter, insbesondere zum Messen des Treibstoffstands in einem Kraftfahrzeugtank, mit einem in den Behälter ragenden kommunizierenden Tauchrohr, einem axial im Tauchrohr angeordneten Isolierkörper, auf welchem mindestens ein sich in Längsrichtung des Tauchrohrs erstreckender, an einer elektrischen Spannung anliegender elektrischer Meßleiter mit großer Widerstandsänderung pro Längeneinheit angeordnet ist und mit elektrisch leitenden, auf der im Behälter befindlichen Flüssigkeit schwimmenden Schwimmerkörpern, welche im Raum zwischen Tauchrohrinnenwand und Isolierkörper angeordnet sind und eine Strombrücke zwischen dem elektrischen Meßleiter und einem Stromzuführungsleiter herstellen, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die Schwimmerkörper als Kunststoffkugeln mit metallisierter Oberfläche ausgebildet sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffkugeln als Vollkugeln ausgebildet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffkugeln in dem Tauchrohr unter einem auf diesen aufliegenden, den Isolierkörper mit zu einer Relativ-Längsbewegung ausreichendem Spiel umschließenden Dämpfungskörper angeordnet sind.
4. 4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr in an sich bekannter Weise als Stromzuführungsleiter ausgebildet ist.
5. 5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßleiter in an sich bekannter Weise als um den Isolierkörper gewundene Drahtspirale ausgebildet ist.
6. 6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Isolierkörper hintereinander ein Meßleiter für den Normalflüssigkeitsstand und ein weiterer Meßleiter für den Flüssigkeitsstand im Reservebereich angeordnet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 447454.