DE69108170T2 - Vorrichtung mit Bodenindexschwimmer zur Messung des Flüssigkeitsniveaus in einem Behälter. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Messung der Höhe und/oder des Volumens einer in einem Behälter enthaltenen Flüssigkeit.
• Die vorliegende Erfindung findet insbesondere aber nicht ausschließlich ihre Anwendung beim Messen des Kraftstoffes, der im Tank eines Kraftfahrzeuges enthalten ist.
• Die vorliegende Erfindung betrifft noch genauer eine Vorrichtung zum Messen der an sich bekannten Art, die:
• - ein Ansatzteil, das dazu bestimmt ist, an einer Wand des Behälters befestigt zu werden,
• - einen Halter, der um eine horizontale Achse an einem Teil des Ansatzteils im Inneren des Behälters schwenkbar angebracht ist,
• - ein Gleitstück, das an dem Ende des Halters gehalten ist, das von dessen Schwenkachse entfernt liegt, wobei das Gleitstück gegen eine untere Wand des Behälters oder ggf. eine obere Wand desselben vorgespannt ist,
• - einen Schwimmer, der von einem Arm gehalten ist, der um eine horizontale Achse am Halter schwenkbar ist, um der Höhe der Flüssigkeit zu folgen, und
• - eine Wandleranordnung umfaßt, die zwei Elemente umfaßt, von denen eines vom Schwenkarm und das andere vom Halter gehalten ist.
• Die Wandleranordnung umfaßt vorzugsweise einen Schleifkontakt, der mit einem Widerstandselement zusammenarbeitet, um einen in Abhängigkeit von der Höhe der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit variablen Widerstandswert zu bestimmen.
• Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in den Druckschriften US-A-3449955, US-A-3925747 und DE-A-3310704 beschrieben.
• Die Druckschrift EP-A-403391 beschreibt eine weitere Vorrichtung, die nach Artikel 54 (3) EPÜ zum Stand der Technik gehört.
• Nach den oben genannten Druckschriften ist insbesondere das Gleitstück, das am Ende des Halters gehalten ist, zur unteren Wand des Behälters vorgespannt.
• Diese Vorrichtungen werden allgemein als "zum Boden gerichtete Meßvorrichtungen" bezeichnet.
• Wenn der Halter der Wandleranordnung dauerhaft gegen die untere Wand des Behälters vorgespannt ist, dann erlauben es diese Vorrichtungen, die Genauigkeit der Messung am Boden des Behälters d.h. dann zu verbessern, wenn das Volumen an Kraftstoff, der im Behälter verblieben ist, klein ist. Es handelt sich dabei tatsächlich um eine wichtige Information, die Anlaß zur Erzeugung eines Alarmsignals geben soll, wenn die minimale Reservehöhe oder das minimale Reservevolumen erfaßt wird.
• Die zum Boden gerichteten Meßvorrichtungen sind insbesondere dann interessant, wenn die Behälter erheblichen Verformungen ausgesetzt sind, wie es bei Kraftstofftanks aus einem Kunststoffmaterial der Fall ist, die heutzutage gewöhnlich in Kraftfahrzeuge eingebaut werden.
• Dabei sind die zum Boden gerichteten Meßvorrichtungen, die bereits vorgeschlagen worden sind, nicht vollständig zufriedenstellend.
• Die Verbesserung der Messung am Boden des Behälters, um die richtige Erzeugung des Alarmsignals zu garantieren, geht tatsächlich auf Kosten der Genauigkeit der Messung an dessen oberen Teil.
• Die zum Boden gerichteten Meßvorrichtungen der in den oben genannten Druckschriften beschriebenen Art liefern beispielweise in zwei vollen Behältern verschiedene Informationen, wenn die beiden Behälter nicht identische Verformungen in ihrer Höhe erleiden. Gleichfalls und folglich können die bekannten Meßvorrichtungen, die zum Boden gerichtet sind, verschiedene Anzeigen nach dem Wiederauffüllen des Behälters liefern.
• Eine derartige Arbeitsweise gibt regelmäßig Anlaß zur Reklamationen auf Seiten der Benutzer.
• Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die Mängel der bekannten Technik zu beseitigen und eine neue Meßvorrichtung vorzuschlagen, die eine Meßinformation liefert, die sowohl am unteren Teil als auch am oberen Teil des Behälters zuverlässig ist.
• Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung dank einer Vorrichtung zum Messen der Höhe und/oder des Volumens einer in einem Behälter enthaltenen Flüssigkeit eines Typs erreicht, der
• - ein Ansatzteil, das dazu bestimmt ist, an einer Wand des Behälters befestigt zu werden,
• - einen Halter, der um eine horizontale Achse an einem Teil des Ansatzteils im Inneren des Behälters schwenkbar angebracht ist,
• - ein Gleitstück, das an dem Ende des Halters gehalten ist, das von dessen Schwenkachse entfernt liegt, wobei das Gleitstück gegen die untere oder obere Hauptwand des Behälters vorgespannt ist,
• - einen Schwimmer, der von einem Arm gehalten ist, der um eine horizontale Achse am Halter schwenkbar ist, um der Höhe der Flüssigkeit zu folgen, und
• - eine Wandleranordnung umfaßt, die zwei Elemente umfaßt, von denen eines vom Schwenkarm und das andere vom Halter gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Schwenkachse des Halters am Ansatzteil in der Nähe der jeweils anderen oberen oder unteren Hauptwand des Behälters angeordnet ist,
• - die Schwenkachse des Armes des Schwimmers am Halter im wesentlichen den gleichen Abstand von der Schwenkachse des Halters am Ansatzteil und der Achse des Gleitstückes hat,
• - der Abstand, der die Schwenkachse des Armes des Schwimmers am Halter und die Schwenkachse des Halters am Ansatzteil trennt, im wesentlichen gleich dem Abstand ist, der die Schwenkachse des Armes des Schwimmers am Halter und die Achse des Schwimmers trennt, und
• - die Schwenkachse des Halters am Ansatzteil und die Achse des Gleitstückes permanent auf der selben Seite einer vertikalen Ebene angeordnet sind, die durch die Schwenkachse des Armes des Schwimmers am Halter geht.
• Weitere Eigenschaften, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der die Lektüre der Beschreibung im einzelnen, die nicht beschränkende Beispiele unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen gibt, in denen
• - Fig. 1 eine schematische Vertikalschnittansicht einer Meßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Behälter zeigt,
• - Fig. 2 in verkleinertem Maßstab zwei Stellungen derselben Meßvorrichtung im Fall einer Verformung des Behälters zeigt,
• - Fig. 3 in einer schematischen Vertikalschnittansicht ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
• - Fig. 4 in einer schematischen Vertikalschnittansicht ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
• - Fig. 5 in einer schematischen Vertikalschnittansicht ein viertes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
• - Fig. 6 in einer schematischen Vertikalschnittansicht ein fünftes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und
• - Fig. 7 in einer Vertikalschnittansicht ein sechstes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
• Man erkennt in den dazugehörigen Figuren 1 bis 7 einen Behälter 10, der mit einer Meßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
• Der Behälter 10 ist von zwei Hauptwänden, nämlich jeweils einer oberen 12 und einer unteren 14, und Seitenwänden gebildet, die diese verbinden. In den Fig. 1 bis 7 sind zwei Seitenwände 16, 18 dargestellt.
• Bei den Darstellungen in den Fig. 1 bis 7 sind die obere Hauptwand 12 und die untere Hauptwand 14 eben und horizontal während die sichtbaren Seitenwände 16 und 18 eben und vertikal sind. Diese Darstellung ist aber nicht als beschränkend anzusehen. Die Wände 12, 14, 16 und 18 müssen nicht eben sein. Weiterhin müssen die obere und die unter Hauptwand 12, 14 nicht vollständig horizontal sein während die Seitenwände 16 und 18 nicht vollständig vertikal sein müssen.
• Die in den zugehörigen Figuren dargestellte Meßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt im wesentlichen ein Ansatzteil 100, einen Halter 200, ein Gleitstück 250, einen Schwimmer 300, der von einem Arm 350 gehalten ist, und eine Wandleranordnung 400.
• In den zugehörigen Figuren ist die Höhe des Kraftstoffes oder der Flüssigkeit, die im Behälter 10 enthalten ist, mit 20 bezeichnet.
• Das Ansatzteil 100 ist so ausgebildet, daß es dicht an einer Wand des Behälters 10 angebracht werden kann.
• Gemäß der in Fig. 1 gegebenen Darstellung ist das Ansatzteil so ausgebildet, daß es an der oberen Wand 12 befestigt werden kann.
• Die Darstellung des Ansatzteils 100, die in den zugehörigen Figuren gegeben wird, ist nur schematisch. In der Praxis kann in an sich bekannter Weise das Ansatzteil 100 mit Rohren insbesondere zum Ansaugen und zum Entleeren des Kraftstoffes versehen sein.
• Der Halter 200 ist an einem Teil 102 des Ansatzteils im Inneren des Behälters um eine horizontale Achse 202 schwenkbar angebracht. Die Schwenkachse 202 des Halters 200 befindet sich somit in der Nähe der oberen Wand 12.
• Das Gleitstück 250 ist an demjenigen Ende 204 des Halters 200 gehalten, das von der genannten Schwenkachse 202 enfernt d.h. dieser gegenüber liegt. Das Gleitstück 250 ist zu der Hauptwand des Behälters vorgespannt, die von dieser Schwenkachse 202 entfernt liegt. Bei der Darstellung von Fig. 1 ist das somit die untere Wand 14.
• Das Gleitstück 250 kann durch die Schwerkraft d.h. durch das Gewicht des Halters 200, der um die Achse 202 schwenkbar ist, zur Hauptwand 14 vorgespannt sein. Im übrigen kann ggf. ein elastisches Element zwischen dem Ansatzteil 100 und dem Halter 200 angeordnet sein, um das Gleitstück 250 zur Wand 14 des Behälters vorzuspannen.
• Vorzugsweise hat das Gleitstück 250 einen kreisrotationsförmigen Querschnitt um eine horizontale Achse 252.
• Das Gleitstück 250 kann fest am Ende 204 des Halters 200 angebracht sein.
• Das Gleitstück 250 ist allerdings vorzugsweise am Ende 204 des Halters 200 um eine horizontale Achse drehbar angebracht, die mit der genannten Achse 252 d.h. mit der zentralen Achse des Gleitstücks 250 zusammenfällt.
• In der Praxis kann das Gleitstück 250 als eine Laufkatze ausgebildet sein, die wenigstens ein Rad umfaßt, das am Ende 204 des Halters 200 um dessen horizontale mittlere Achse drehbar ist.
• Das Gleitstück 250 kann beispielsweise aus einem thermoplastischen Material wie Polyamid oder Polyacetal bestehen. Das Gleitstück 250, das vorzugsweise in Form eines Rades ausgebildet ist, das am Ende 204 des Halters 200 drehbar ist, erlaubt es, Schwankungen in der Höhe der Wand 14 des Behälters zu folgen ohne zu blockieren.
• Gemäß des besonderen Ausführungsbeispiels, das in den zugehörigen Figuren dargestellt ist, besteht der Halter 200 aus zwei geradlinigen Bauelementen 210, 212, die unter einem Winkel zueinander verlaufen. Das Bauelement 210 ist am Ansatzteil 100 um die Achse 202 schwenkbar angebracht. Das Element 212 trägt das Gleitstück 250. Der Verbindungsbereich zwischen beiden Bauelementen 210, 212 ist mit 214 bezeichnet.
• Dieser Verbindungsbereich 214 trägt eine Wandleranordnung 400. Es sei daran erinnert, daß diese Wandleranordnung 400 einen Schleifkontakt umfaßt, der mit einem Widerstandselement zusammenarbeitet. Der Schwimmer 300 ist am freien Ende 354 eines Armes 350 gehalten. Der Arm 350 ist mit seinem zweiten Ende 356 um eine horizontale Achse 352 am Halter 200 schwenkbar angebracht. Der Arm 350 ist genau genommen um die horizontale Achse 352 im Verbindungsbereich 214 der Bauelemente 210, 212 auf der Höhe der Wandleranordnung 400 schwenkbar angebracht.
• Vorzugsweise ist der Schleifkontakt der Wandleranordnung 400 vom Arm 350 gehalten, während das zugehörige Widerstandselement fest vom Halter 200 gehalten ist. Als Variante kann im übrigen der Schleifkontakt der Wandleranordnung 400 fest am Halter 200 angebracht werden, während das zugehörige Widerstandselement am Arm des Schwimmers 350 angeordnet sein kann.
• Es sei daran erinnert, daß bei einer Änderung der Höhe der Flüssigkeit der Arm 350 des Schwimmers sich bezüglich des Halters 200 verschwenkt, der Schleifkontakt der Wandleranordnung 400 sich bezüglich des zugehörigen Widerstandselementes versetzt und die Wandleranordnung 400 dadurch einen in Abhängigkeit von der Höhe der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit variablen Widerstandswert bestimmt.
• Der Schwimmer 300 kann in verschiedenen Ausbildungsvarianten vorliegen.
• Wie es in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellt ist, kann der Schwimmer 300 einen rotationskreisförmigen Vertikalschnitt haben. Der Schwimmer 300 kann somit aus einer Kugel oder einem Zylinder mit zentraler horizontaler Achse bestehen. Der Schwimmer 300 mit einem rotationskreisförmigen Vertikalschnitt kann starr am Ende 354 des Armes 350 angebracht sein. Der Schwimmer 300 kann am Ende 354 des Armes 350 auch um eine horizontale Achse 302 drehbar angebracht sein, die vorzugsweise mit seiner zentralen Achse und seinem Wasserlinienschwerpunkt zusammenfällt.
• Bei einer Variante, die in unterbrochenen Linien in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 310 dargestellt ist, kann der Schwimmer 300 einen nicht rotationskreisförmigen Vertikalschnitt, beispielsweise einen im wesentlichen rechteckigen Vertikalschnitt haben. In diesem Fall ist der Schwimmer vorzugsweise an das Ende 354 des Armes 350 um eine horizontale Achse 302 drehbar angebracht. Diese Achse 302 fällt vorzugsweise mit dem Wasserlinienschwerpunkt des Schwimmers 310 zusammen.
• Man erkennt, daß die Verwendung eines Schwimmers 310 mit einem nicht rotationskreisförmigen Vertikalschnitt es erlaubt, einen Schwimmer mit geringem Platzbedarf in vertikaler Richtung zu verwenden, der dennoch ein erhebliches Volumen hat, und daß folglich die Messung am oberen Teil und am unteren Teil des Behälters optimiert werden kann.
• Man bemerkt weiterhin, daß die Achsen 202, 252 und 352 horizontal und parallel zueinander verlaufen. In gleicher Weise verläuft die Achse 302 des Schwimmers 300 vorteilhafterweise parallel zu den Achsen 202, 252 und 352.
• Gemäß eines ersten wichtigen Merkmals der vorliegenden Erfindüng hat die Schwenkachse 352 des Arms 350 am Halter 200 den gleichen Abstand von der Schwenkachse 202 des Halters 200 am Ansatzteil 100 und der Achse 252 des Gleitstückes 250.
• Das heißt mit anderen Worten, daß die Schwenkachse 352 des Armes 350 am HalLer 200 vorteilhafterweise auf der Mittelsenkrechten eines Segmentes angeordnet ist, das in einer vertikalen Ebene liegt und die Achsen 252 und 352 verbindet.
• Gemäß eines weiteren vorteilhaften Merkmals der vorliegenden Erfindung ist der Abstand, der die Schwenkachse 352 des Arms 350 am Halter 200 und die Achse 302 des Schwimmers 300 trennt wenigstens im wesentlichen gleich dem Abstand, der die Achse 352 und die Achse 202 trennt, und gleich dem Abstand, der die Achsen 352 und 252 trennt.
• Auch wenn somit Verformungen in der Höhe des Behälters 10 auftreten, nimmt der Arm 350 immer dieselbe Position bezüglich des Halters 200 ein, während die maximale und minimale Höhe im Behälter gemessen wird, so daß folglich die Wandleranordnung 400 konstante Widerstandswerte gibt, die den gemessenen maximalen und minimalen Höhen entsprechen, gleichgültig ob Verformungen des Behälters 10 vorliegen.
• In Fig. 2 ist eine Meßvorrichtung dargestellt, die mit der in Fig. 1 gezeigten und im Vorhergehenden beschriebenen Vorrichtung konform geht. Das heißt genauer, daß in Fig. 2 die Meßvorrichtung in zwei verschiedenen Positionen dargestellt ist, die sich aus einer Verformung in der Höhe der unteren Wand 14 des Behälters 10 ergeben.
• Noch genauer heißt das, daß in Fig. 2 die Meßvorrichtung in ausgezogenen Linien in einer zu Fig. 1 identischen Position dargestellt ist, während die Meßvorrichtung in Fig. 2 in unterbrochenen Linien in einer zweiten Position dargestellt ist, die aus einer Verformung nach oben der unteren Wand 14 des Behälters resultiert.
• Der zweiten in unterbrochenen Linien in Fig. 2 dargestellten Position ist der Index a zugeordnet.
• Wie es im Vorhergehend angegeben wurde, wid bei einer Verformung der unteren Wand 14 des Behälters der Halter 200 dank des Vorhandenseins des Gleitstückes 250 darauf abgleiten oder abrollen. Das Ende des Halters 200, das von der Achse 202 entfernt liegt, liegt daher immer an der untern Wand 14 an.
• Wie es im Vorhergehenden angegeben wurde, nehmen bei einer Messung der minimalen Höhe oder der maximalen Höhe unabhängig von der Position des Bodens 14 des Behälters der Arm 350 und der Halter 200 immer identische relative Positionen ein, was zur Folge hat, daß der Schleifkontakt und die Widerstandsbahn der Wandleranordnung identische Positionen einnehmen und einen zuverlässigen Widerstandswert festlegen.
• Der Weg, den die Achse 302 des Schwimmers 200 zurücklegt, ist in den zugehörigen Zeichnungen mit 320 bezeichnet. Man erkennt, daß dann, wenn der Arm 350 des Schwimmers einen ausreichend großen Radius hat, die Kreissehne, die die Achsen 202 und 252 verbindet, mit dem Kreisbogen 320 vergleichbar sein kann, dem die Achse 302 des Schwimmers 300 folgt. In diesem Fall gibt die Messvorrichtung nicht nur eine vollständig zuverlässige Information über die minimale und maximale Meßhöhe sondern gleichfalls eine fehlerfreie Information in Prozentangaben der Höhe der Flüssigkeit im Behälter unabhängig von Verformungen seiner unteren Wand 14.
• Wie es im Vorhergehenden beschrieben wurde, ist es wichtig, daß die Achsen 202, 252 und 352 nicht auf einer Linie liegen, d.h. daß der Halter 200 nicht geradlinig ist derart, daß der Arm 350 während seiner Versetzung niemals die Vertikale überschreitet. Das heißt mit anderen Worten, daß das Segment, das die Schwenkachse 352 des Armes 350 und die Achse 302 des Schwimmers 300 verbindet, niemals die Vertikale überschreiten darf.
• Gemäß eines weiteren wichtigen Merkmals der vorliegenden Erfindung sollten die Schwenkachse 202 des Halters 200 am Ansatzteil 100 und die Achse 252 des Gleitstückes 250 immer auf derselben Seite einer vertikalen Ebene liegen, die durch die Schwenkachse 352 des Arms 350 am Halter 200 geht.
• Das heißt mit anderen Worten, daß die Achsen 352 und 252 entweder auf den Seiten jeweils angeordnet sein sollten, die einer vertikalen Ebene gegenüber liegen, die durch die Achse 202 geht, oder die Achsen 352 und 202 auf den Seiten angeordnet sein sollten, die einer vertikalen Ebene gegenüberliegen, die durch die Achse 252 geht.
• Gemäß eines weiteren wichtigen Merkmals der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise der Radius R des Gleitstückes 250 gleich dem Abstand L3, der die Achse 302 des Schwimmers 300 von seiner Mantellinie oder Unterfläche trennt. Bei einem kreiszylindrischen Schwimmer 300 ist somit der Radius R des Gleitstückes 250 vorteilhafterweise gleich dem Radius L3 des Schwimmers 300. Bei einem Schwimmer 310 mit rechteckigen Querschnitt ist der Radius R des Gleitstückes 250 vorteilhafterweise gleich der Höhe L3, die die Achse 302 des Schwimmers 310 von seiner Unterfläche 312 trennt.
• Gemäß eines weitern bevorzugten Merkmals der vorliegenden Erfindung ist weiterhin der Abstand L1, der die Schwenkachse 202 des Halters 200 am Ansatzteil 100 von der Unterfläche 104 des Ansatzteils 100 trennt, gleich dem Abstand L2, der die Achse 302 des Schwimmers 300 von seiner Mantellinie oder seiner Unterfläche trennt. Bei einem Schwimmer 300 mit einem rotationskreisförmigen Vertikalschnitt ist somit der genannte Abstand L1 gleich dem Radius L2 des Schwimmers 300. Bei einem Schwimmer 310 mit rechteckigem Vertikalschnitt ist der genannte Abstand L1 gleich der Höhe L2, die die Achse 302 des Schwimmers 310 von seiner oberen Außenfläche 314 trennt.
• Dank der oben beschriebenen Anordnungen verläuft in der minimalen Meßposition die Achse 302 des Schwimmers 300 koaxial zur Achse 252 des Gleitstückes 250. Weiterhin verläuft in der maximalen Meßposition die Achse 302 des Schwimmers 300 koaxial zur Schwenkachse 202 des Halters 200.
• Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, sind die Achsen 252 und 352 jeweils auf der einen und der anderen Seite eine vertikalen Ebene angeordnet, die durch die Achse 202 geht.
• Das zweite Ausführungsbeispiel, das in Fig 3 dargestellt ist, unterscheidet sich von dem im Vorhergehenden beschriebenen und in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel nur dadurch, daß die Achsen 252 und 352 auf derselben Seite einer vertikalen Ebene angeordnet sind, die durch die Achse 202 geht.
• Der Fachmann wird bei einem Vergleich der Fig. 2 und 3 feststellen, daß die Messkurven, die durch die Bahn 320 bestimmt sind, der der Schwimmer 300 folgt, etwas voneinander verschieden sind. Die Wahl zwischen den beiden Anordnungen, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind, kann in Abhängigkeit von jedem Einzelfall d.h. von der Geometrie des Behälters 10, von der Kenntnis, ob die maximale Genauigkeit am oberen Teil oder am untern Teil des Behälters erzielt werden soll, und schließlich und insbesondere so erfolgen, daß man der Linie der kleinsten Umwälzung im Behälter folgt. Es sei daran erinnert, daß man als Linie der kleinsten Umwälzung des Fluides im Behälter die Zone versteht, auf deren Höhe die Schwankungen des Fluides beispielsweise aufgrund von Beschleunigungen des Fahrzeuges am kleinsten sind.
• In den zugehörigen Fig. 4 und 5 sind ein drittes und ein viertes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei denen das Ansatzteil 100 fest an der oberen Wand 12 des Behälters bleibt, aber trotzdem die Schwenkachse 202 des Halters 200 in der Nähe der unteren Wand 14 des Behälters angeordnet ist.
• Dazu ist der Halter 200 um die horizontale Achse 202 an einer Halteeinrichtung 110 schwenkbar angebracht, die zum Boden 14 des Behälters ausgerichtet ist.
• Das Halteelement 110 ist vom Ansatzteil 100 vertikal beweglich beispielsweise in einem Kanal 106 geführt, der fest mit dem Ansatzteil 100 verbunden ist. Das Halteelement 110 ist gegen den Boden 14 des Behälters über elastische Einrichtungen 112 gedrückt. Das Gleitstück 250 ist gegen die Wand des Behälters vorgespannt, die der Wand neben der Achse 202 gegenüber liegt. Dabei handelt es sich folglich gemäß Fig. 4 und 5 um die obere Wand 12.
• Wie es im Vorhergehenden beschrieben wurde, kann das Gleitstück 250 gegen die obere Wand 12 des Behälters einfach durch die Schwerkraft vorgespannt sein. Gegebenenfalls kann in der in Fig. 5 dargestellten Weise das Gleitstück 250 gegen die obere Wand 12 des Behälters über elastische Vorspanneinrichtungen 260 vorgespannt sein, die zwischen dem Halteelement 110 und dem Halter 200 angeordnet sind.
• Die beiden Ausführungsbeispiele, die in den Fig 4 und 5 dargestellt sind, unterscheiden sich voneinander in mit den beiden Ausführungsbeispielen vergleichbarer Weise, die in Fig. 2 und 3 dargestellt sind, nämlich durch die relative Position der Achsen 202, 252 und 352.
• Bei dem dritten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 4 dargestellt ist, liegen in einer mit Fig. 3 vergleichbarer Weise die Achsen 252 und 352 auf derselben Seite einer vertikalen Ebene, die durch die Achse 202 geht. Umgekehrt liegen bei dem vierten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 5 dargestellt ist, die Achsen 252 und 352 jeweils auf der einen und der anderen Seite einer vertikale Ebene, die durch die Achse 202 geht.
• Der Fachmann versteht ohne weiteres, daß die Arbeitsweise der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Vorrichtungen mit derjenigen identisch bleibt, die im Vorhergehenden anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde.
• Bei dem sechsten und siebten Ausführungsbeispiel, die in den Fig. 6 und 7 dargestellt sind, ist das Ansatzteil so ausgebildet, daß es nicht mehr an der oberen Wand des Behälters 10 sondern an dessen einer im wesentlichen vertikalen Seitenwand 16 befestigt werden kann.
• In Abweichung von der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Anordnung kann das Ansatzteil 100 an einer zur Vertikalrichtung schräg verlaufenden Wand oder an einer anderen horizontalen Wand als der oberen Wand des Behälters befestigt werden.
• Weiterhin ist der Halter 200 nicht mehr direkt an das Ansatzteil 100 sondern an ein Zwischenhalteelement 120 angelenkt. Das Halteelement 120 ist am Ansatzteil 100 um eine horizontale Achse 122 über ein erstes seiner Enden 121 schwenkbar. Ein elastisches Element 123, das zwischen dem Ansatzteil 100 und dem Zwischenhalteelement 120 vorgesehen ist, spannt dessen zweites Ende 124 gegen die Innenfläche der oberen Wand 12 des Behälters vor.
• Das Halteelement 200 ist seinerseits um die horizontale Achse 202 an diesem zweiten Ende 124 des Zwischenhalteelementes 120 schwenkbar angebracht.
• Die beiden Ausführungsbeispiele, die in den Fig. 6 und 7 dargestellt sind, unterscheiden sich voneinander durch die relative Anordnung der Achsen 202, 252 und 352.
• Bei dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 6 dargestellt ist, sind die Achsen 252 und 352 jeweils auf der einen und der anderen Seite einer vertikalen Ebene angeordnet, die durch die Achse 202 geht. Bei dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 dargestellt ist, sind im Gegensatz dazu die Achsen 252 und 352 auf derselben Seite einer vertikalen Ebene angeordnet, die durch die Achse 202 geht.
• Die Arbeitsweise bei den in Fig. 6 und 7 dargestellten Vorrichtungen bleibt die gleich wie die, die im Vorhergehenden anhand der Fig. 1 bis 5 beschrieben wurde.
• Selbstverständlich kann man daran denken, in Abwandlung der Ausführung der Fig. 6 und 7 das Ende 124 des Zwischenhalteelementes 120 gegen die untere Wand 14 des Behälters auszurichten, so daß es nicht gegen dessen obere Wand 12 zeigt. In diesem Fall geht die Anordnung des Halters 200 konform mit derjenigen, die in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, sie entspricht nicht den Fig. 2 und 3.
• Es ist erkennbar, daß unabhängig von Änderungen der Höhe des Behälters 10 das Segment, das durch die Achsen 202 und 252 geht, niemals die Vertikale überschreitet. Dazu sollte der Abstand, der die Achsen 202, 252 trennt, zuzüglich des Radius des Gleitstückes 250 und des Abstandes, der die Achse 202 von der unteren Fläche 104 des Ansatzteils trennt, größer als die größtmögliche Höhe des Behälters 10 sein.
• Bei einer anderen Ausbildungsvariante kann das Gleitstück 250 einen nicht rotationskreisförmigen Vertikalschnitt haben. Vorzugsweise ist jedoch das Gleitstück 250 um die Achse 252 drehbar an dem Ende 204 des Halters 200 angebracht.
• Man kann auch daran denken, ein nicht rotationskreisförmiges Gleitstück 250 zu verwenden, das fest am Ende 204 des Halters 200 angebracht ist.
• In diesem Fall fällt der Ausdruck "Achse des Gleitstückes" mit der zentralen Achse des Bereiches der Auftreffpunkte der Normalen auf der Oberfläche des Behälters gezogen ausgehend von den Kontaktpunkten des Gleitstückes 250 am Behälter zusammen.
• Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist, die beschrieben worden sind, sondern sich auf alle Varianten erstreckt, die mit ihrem Grundgedanken konform gehen.
• Zur Erleichterung der Montage der Vorrichtung in einem Behälter sind vorzugsweise Anschläge vorgesehen, um den Federhub der verschiedenen Vorspannfedern zu begrenzen.

Claims (26)

1. Vorrichtung zum Messen der Höhe und/oder dem Volumens einer in einem Behälter enthaltenen Flüssigkeit mit

- einem Ansatzteil (100), das dazu bestimmt ist, an einer Wand des Behälters befestigt zu werden,

- einem Halter (200), der um eine horizontale Achse (202) an einem Teil des Ansatzteils im Inneren des Behälters schwenkbar angebracht ist,

- einem Gleitstück (250), das an dem Ende (204) des Halters (200) gehalten ist, das von dessen Schwenkachse (202) entfernt liegt, wobei das Gleitstück (250) gegen die untere oder obere Hauptwand (12, 14) des Behälters vorgespannt ist,

- einem Schwimmer (300), der von einem Arm (350) gehalten ist, der um eine horizontale Achse (352) am Halter (200) schwenkbar ist, um der Höhe der Flüssigkeit zu folgen, und

- einer Wandleranordnung (400), die zwei Elemente umfaßt, von denen eines vom Schwenkarm (350) und das andere vom Halter (200) gehalten ist

dadurch gekennzeichent, daß

- die Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) in der Nähe der jeweils anderen oberen oder unteren Hauptwand (12) des Behälters (10) angeordnet ist,

- die Schwenkachse (352) des Armes (350) des Schwimmers am Halter (200) im wesentlichen den gleichen Abstand von der Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) und der Achse (252) des Gleitstückes (250) hat,

- der Abstand, der die Schwenkachse (352) des Armes des Schwimmers (350) am Halter (200) und die Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) trennt, im wesentlichen gleich dem Abstand ist, der die Schwenkachse (352) des Armes des Schwimmers (350) am Halter (200) und die Achse (302) des Schwimmers (300) trennt, und

- die Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) und die Achse (252) des Gleitstückes (250) permanent auf derselben Seite einer vertikalen Ebene angeordnet sind, die durch die Schwenkachse (352) des Arms des Schwimmers (350) am Halter (200) geht.

2. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) , die Achse (252) des Gleitstückes (250), die Schwenkachse (352) des Arms des Schwimmers (350) am Halter (200) und die Achse (302) des Schwimmers (300) horizontal und zueinander parallel verlaufen.

3. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (200) aus zwei Elementen (210, 212) gebildet ist, die zueinander schräg stehen.

4. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand, der die Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) und die Achse (252) des Gleitstückes (250) trennt, zuzüglich des Radius des Gleitstückes (250) und des Abstandes, der die Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) und dessen Unterfläche (104) trennt, größer als die größtmögliche Höhe des Behälters (10) ist.

5. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Geitstück (250) einen kreisförmigen vertikalen Querschnitt hat.

6. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (250) starr am Halter (200) befestigt ist.

7. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (250) um seine Achse (252) drehbar am Halter (200) angebracht ist.

8. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (300) starr am Arm (350) befestigt ist und einen kreisförmigen vertikalen Querschnitt besitzt.

9. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer einen kreisförmigen vertikalen Querschnitt hat und um seine Achse am Arm (350) schwenkbar ist.

10. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (310) drehbar am Arm (350) angebracht ist.

11. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (L1), der die Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) und die Unterfläche (104) des Ansatzteils (100) trennt, im wesentlichen gleich dem Abstand (L2) ist, der die Achse (302) des Schwimmers und dessen obere Mantellinie (314) trennt.

12. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) des Gleitstückes (250) wenigstens im wesentlichen gleich den Abstand (L3) ist, der die Achse (302) des Schwimmers (300) und seine untere Mantellinie (312) trennt.

13. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (L2, L3) des Schwimmers (300) im wesentlichen gleich dem Radius (R) des Gleitstükkes (250) und gleich dem Abstand (L1) ist, der die Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) von dessen Unterfläche (104) trennt.

14. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (202) des Halters (200) am Ansatzteil (100) in der Nähe der oberen Wand (12) des Behälters (10) vorgesehen ist.

15. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Halber (200) an einem Zwischenhalteelement (110, 120) schwenkbar angebracht ist, das mit dem Ansatzteil (100) verbunden ist, das fest an einer Wand (12, 16) des Behälters angebracht ist.

16. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzteil (100) an der oberen Wand (12) des Behälters befestigt ist.

17. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenhalteelement (110) zum Boden (14) des Behälters gerichtet ist.

18. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenhalteelement (110) vertikal bewegbar am Ansatzteil (100) geführt und durch eine Feder (112) zum Boden (14) des Behälters vorgespannt ist.

19. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (200) am Zwischenhalteelement (110) in der Nähe des Bodens (14) des Behälters schwenkbar ist, wenn das Gleitstück (250) zur oberen Wand (12) des Behälters vorgespannt ist.

20. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzteil (100) an einer Seitenwand (16) des Behälters befestigt ist.

21. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenhalteelement (120) zur oberen Wand (12) des Behälters gerichtet ist.

22. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenhalteelement (120) um eine horizontale Achse (122) an einem ersten Ende schwenkbar am Ansatzteil (100) geführt ist, während sein zweites Ende (124) elastisch zur oberen Wand (12) des Behälters vorgespannt ist.

23. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (200) um die horizontale Achse (202) auf der Höhe des zweiten Endes (124) des Zwischenhalteelmentes (120) neben der oberen Wand (12) des Behälters schwenkbar ist.

24. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück eine Laufkatze umfaßt, die wenigstens ein Rad trägt.

25. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Einrichtungen (260) das Gleitstück (250) gegen eine Hauptwand (12, 14) des Behälters vorspannen.

26. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandleranordnung ein fest am Halter (200) angebrachtes Widerstandselement und einen zugehörigen Schleifkontakt umfaßt, der am Arm des Schwimmers (350) befestigt ist.