DE8703254U1

DE8703254U1 - Vorrichtung zur Anzeige des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Tank

Info

Publication number: DE8703254U1
Application number: DE8703254U
Authority: DE
Original assignee: VEGLIA BORLETTI Srl TURIN/TORINO IT
Current assignee: VEGLIA BORLETTI Srl TURIN/TORINO IT
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1987-03-04
Publication date: 1987-05-27
Also published as: ES1002113Y; GB2187847A; IT207108Z2; GB8704280D0; FR2597595A3; GB2187847B; MX160577A; ES1002113U; FR2597595B3; BR6700597U; IT8653132V0

Description

2. . ·
4 ■ ·

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Tank, insbesondere eine Vorrichtung zur Anzeige des Füllstandes des Brennstoffs im Tank eines Kraftfahrzeugs.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist von der Bauart, bei welcher an der Wand des Tanks ein von der Flüssigkeit verdrängbarer Schwimmer eingesetzt ist, der ein elektri- &ldquor; sches Kontaktelement trägt, welches im Betrieb auf einem f Widerstand gleitet, der seinerseits auf ein Schwimmer-Führungselement aufgewickelt ist, welches von einem Flansch gehaltert ist. Der Schwimmer und die zugeordnete Führung sind in einer Kammer angeordnet, die außen durch ein zylindrisches Rohr abgeschlossen ist, welches die Führung koaxial umgibt und an seinen gegegenüberliegenden Enden an besagtem Flansch befestigt bzw. mit einer Scheibe mit einer j Durchlaßöffnung und in geeigneter Weise an der Führung selbst befestigt ist. Die letzterwähnte Führung selbst wird im allgemeinen von einem mit Isoliermaterial belegten Metallrohr gebildet, auf welches der elektrische Widerstand aufgewickelt ist. Die Führung dient im allgemeinen gleichzeitig als Einlaßrohr für den Brennstoff aus dem Tank, während ein weiteres Metallrohr, welches beispielsweise aus Aluminium hergestellt sein kann, als Rezirkulationsleitung | für den Brennstoff dient und eine im Flansch ausgebildete geeignete Öffnung mit einer weiteren, in der besagten Scheibe ausgebildeten Durchgangsöffnung verbindet. Die Befestigung der letzteren an der rohrförmigen Führung erfolgt im allgemeinen mittels einer mit radial nach innen gerichteten speichenartigen Ansätzen versehenen Scheibe. Der Schwimmer ist außerdem an seiner zur Scheibe gerichteten Seite mit einem weiteren Kontaktelement, beispielsweise einer leitenden Platte, versehen, welche mit einer zugeordneten Feder zusammenwirkt, die am unteren Ende der Führung in Ausrichtung zur Scheibe befestigt ist und elektrischen

Anschluß an dem den Kern der Führung selbst bildenden Metallrohr hat; Diese Ausgestaltung dient zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen der Platte des Schwimmers und der Feder, wenn der Schwimmer sich in der Nähe der Scheibe befindet und somit im Tank ein minimaler Füllstand herrscht, der in geeigneter Weise, beispielsweise durch Einschalten einer Warnlampe, angezeigt werden muß.

Bekannte Anzeigevorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art sind zwar in großem Umfange im Einsatz und vermögen außerdem, den Füllstand zuverlässig anzuzeigen, sind jedoch besonders ungünstig wegen der großen Anzahl ihrer Einzelteile, welche nicht nur Einfluß auf ihre Herstellungskosten haben, sondern auch komplexe Montagearbeiten erfordern.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Füllstands-Anzeigevorrichtung für in einem Tank enthaltene Flüssigkeiten zu schaffen, welche die angegebenen Nachteile der vorstehend diskutierten bekannten Vorrichtungen nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Anzeige des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Tank mit einem an einer Wand des Tanks befestigbaren Flansch, einem durch die Flüssigkeit verdrängaren und ein elektrisches Kontaktelement halternden Schwimmer und mit einer Führung für den Schwimmer, deren eines Ende am Flansch befestigt ist, und die einen Widerstand trägt, auf welchem das vom Schwimmer gehalterte Kontaktelement im Betrieb infolge des von der Flüssigkeit augeübten hydrostatischen Auftriebs gleitet, dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen topfförmigen Körper mit einer Bodenwand und einer zylindrischen Seitenwand aufweist, die eine Kammer umschließen, in welcher der Schwimmer und die Führung angeordnet sind, daß die Bodenwand eine die Kammer mit dem Tankinnern verbindende DurchlaSöffnung aufweist, und daß die Seitenwand mittels zugeordneter Verbindungsmittel am Flansch befestigt ist.

• · I I *

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel erläutert, und zwar zeigt bzw. zeigen:

Fig. 1 eine von der Seite gesehene Schnittansicht einer in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Vorrichtung;

Fig. 2 und 3 eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht einer Einzelheit von Figur 1; und

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Figur 1.

Zunächst wird auf Figur 1 bezug genommen, in welcher eine Füllstands-Anzeigevorrichtung für eine in einem Tank enthaltene Flüssigkeit, insbesondere im Tank eines Kraftfahrzeugs enthaltenen Brennstoff, gezeigt ist, welche in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet ist.

Die Vorrichtung 1 weist einen an einer Wand des Tanks befestigbaren Flansch, einen durch die Flüssigkeit verdrängbaren und ein elektrisches Kontaktelement 4 halternden Schwimmer 3 und eine Führung 5 für den Schwimmer 3 auf, deren einer Endabschnitt 6 am Flansch 2 befestigt ist und die einen schraubenförmig aufgewickelten Widerstandsdraht 7 trägt, auf welchem im Betrieb der Kontaktschuh 8 des Kontaktelements 4 gleitet, wenn der Schwimmer 3 unter dem Einfluß des von der Flüssigkeit ausgeübten hydrostatischen Auftriebs sich auf der Führung 5 verschiebt.

Genauer gesagt, es ist ersichtlich, daß die Führung 5 von einem leitenden Rohr 11 gebildet wird, dessen bereits angesprochener, mit 6 bezeichneter oberer Endabschnitt in einer zylindrischen Aufnahme 12 im Flansch 2 befestigt ist. Diese Aufnahme 12 ist mit der Außenseite des Flanschs 2 über eine

öffnung 13 (siehe auch Figuren 2 und 3) verbunden. Das leirende Rohr 11 ist - mit Ausnahme des oberen Endabschnitts 6 und eines unteren Endabschnitts 14 - mit einer Beschichtung aus Isoliermaterial 15 belegt, auf welcher der besagte Widerstandsdraht 7 aufgewickelt ist.

Der Schwimmer 3 hat Rohrform und das elektrische Kontaktelement wird im speziellen Fall von einem leitenden Ring 16 gebildet, der in geeigneter Weise auf der Oberseite des Schwimmers 3 befestigt ist, während die Kontaktschuhe 8 in ' die im Schwimmer 3 selbst ausgebildete axiale öffnung ragen.

Der Flansch 2 haltert einen Satz von drei elektrischen I

Anschlüssen 21, 22 und 23, deren gegenüberliegende Endab- | schnitte vom Körper des Flanschs selbst vortreten. Im ein- ff zelnen ist der Anschluß 21 über einen leitenden f

Kontaktstreifen 24 mit einer bestimmten Anzahl von Win- | düngen des Widerstandsdrahts 7 am oberen Endabschnitt 6 der >^! Führung 5 verbunden. Der Anschluß 22 ist andererseits mit- f tels einer in Spiralform um die Führung 5 herumgelegten ^; leitenden Schraubenfeder 25 mit dem Ring 16 des elektrischen Kontaktelements 4 verbunden. Schließlich ist der Anschluß 23 mittels eines zugeordneten leitenden Kontaktstreifens 26 am Endabschnitt 6 des leitenden Rohrs 11 der Führung 5 angeschlossen.

Im Betrieb sind die Anschlüsse 21 und 23 an zugeordnete Anschlüsse eines Anzeigeinstruments 27 bzw. einer Warnlampe 28 angeschlossen, die jeweils mit ihrem zweiten Anschluß mit einem Anschluß 29 verbunden sind, an welchen der positive Pol einer - nicht gezeigten - Gleichstromquelle, beispielsweise der Fahrzeug-Batterie, angeschlossen ist. Der Anschluß 22 andererseits ist mit Masse verbunden.

Soweit die mechanische Verbindung zwischen dem Plansch 2 der Vorrichtung 1 und der zugeordneten Wand des Tanks in

• I I

·· * at ·■ . . t

Frage steht, ist festzuhalten, daß diese mittels einer Vielzahl von vom Flansch 2 in Abwärtsrichtung vortretenden Vorsprüngen 31 erfolgt, welche in gleichmäßigen Winkelabständen am Rand des Flanschs selbst vorgesehen sind und jeweils mit einer Schrägkante 32 (siehe Figur 2) versehen sind, welche dazu dient, die Verbindung jedes Vorsprungs mit der Innenfläche der Wand des Tanks zu erleichtern, in welchem zu diesem Zweck eine geeignet geformte öffnung vorgesehen ist. Es ist weiter festzuhalten, daß der Flansch 2 mit einer Ringnut 33 versehen ist, welche zumindest teilweise einen Dichtring 34 aufnimmt, welcher im Betrieb zwischen dem Flansch 2 und der Außenfläche der Wand des Tanks liegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen topfförmigen Körper 37 mit einer Bodenwand 38 und einer zylindrischen Seitenwand 39 auf, welche eine Kammer 40 bilden, in welcher der Schwimmer 3 und die Führung 5 eingesetzt sind. Die Bodenwand ist mit einer Durchlaßöffnung 41 versehen, welche die Kammer 40 im Betrieb mit dem Innern des Tanks verbindet? diese Bodenwand ist außerdem in einer axialen Position mit einer Durchgangsöffnung 42 versehen, welche den unteren Endabschnitt 14 des Rohrs 11 aufnimmt und so die korrekte relative Positionierung des topfförmigen Körpers relativ zur Führung 5 sicherstellt. Außerdem ist festzuhalten, daß der Endabschnitt 14 des Rohrs 11 in Ausrichtung zur Durchgangsöffnung 42 eine Büchse 44 mit einem ebenen Ringabschnitt 45 trägt, welcher auf der zur Kammer 40 gewandten Seite der Fläche der Bodenwand 38 aufsitzt und eine Anzahl von längsverlaufenden Vorsprüngen 46 trägt, die in geeigneter Weise in gleienmäßigen Winkelabständen vorgesehen sind, und das untere Ende der Isolierschicht 15 des Rohrs 5 umgeben, um so eine korrekte Verankerung des unteren Endes der Windungen des Widerstandsdrahts 7 zu ermöglichen. Um das untere Ende der Führung 5 ist eine leitende Feder 48 herumgewiGkelt, welche eine erste Anzahl von Windungen 49 aufweist, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der

rohrförmigen Führung 5 und in geeigneter Weise kleiner als der Durchmesser der Durchgangsöffnung im Schwimmer 3 ist. Die Feder 48 weist außerdem eine zweite Anzahl von Windungen 50 auf, deren Innendurchmesser im wesentlichen identisch mit dem Durchmesser des unteren leitenden Endabschnitts 14 des Rohrs 11 ist. Diese Windungen 50 sind um besagten Endabschnitt 14 herumgewiekelt und auf diesem Endabschnitt dadurch gehalten, daß sie in einer engen Aussparung gehalten sind, welche von der Büchse 44, dem Eudabschnitt 14 und der Bodenwand 38 des Körpers 37 umgrenzt wird, wobei die besagte Durchgangsöffnung 42 konisch ausgebildet ist.

Wie in Figur 1 zu erkennen ist, ist der topfförmige Körper 37 mit dem Flansch 2 mittels eines Paares von Zahnvorsprüngen 53 verbunden, welche an zugeordneten diametral gegenüberliegenden und elastisch verformbaren Ansätzen 54 ausgebildet sind (, von denen in Figur 1 nur einer gezeigt ist), wobei s_Ae vom oberen Rand der Seitenwand 39 des Körpers 37 in eine Durchgangsöffnung 55 vorstehen, welche durch ein Paar der besagten Vorsprünge 31 gebildet wird. Es ist insbesondere ersichtlich, daß die Durchgangsöffnung 55 sich weiter als der Zahnvorsprung 53 erstreckt, wodurch ein Luftspalt 56 gebildet wird, welcher das Einströmen und Ausströmen von Luft von außen in die bzw. aus der Kammer 40 in Abhängigkeit von einer Absenkung des Füllstands des Brennstoffs in der Kammer selbst ermöglicht.

In Figur 1 ist weiter erkennbar, daß der topfförmige Körper 37 auf seiner Seitenwand 39 mit einem Rohr 58 versehen ist, welches einen Kanals 59 bildet, der eine öffnung 60 im Flansch 2 mit dem Innern des Tanks verbindet. Dieses Rohr wirkt im Betrieb als Brennstoff-Rückführleitung.

In Figur 1 ist schließlich noch zu erkennen, daß von der Bodenwand 38 des topfförmigen Körpers 37 auf der der Seitenwand 39 gegenüberliegenden Seite ein Ringvorsprung 61

• · a
• t *

: s:

vortritt, der mit einem Ring 62 verrastet ist, welcher ein Filterelement 63 haltert. Das Filterelement 63 umschließt mit der der Bodenwand 38 gegenüberliegenden Fläche eine Kammer 64, in welcher der untere Endabschnitt 14 des Brennstoff-Einlaßrohrs 11 mündet.

Die Montage der Vorrichtung 1 erfolgt in der nachstehend beschriebenen Weise. Zunächst wird der obere Endabschnitt des Rohrs 11 im Flansch 2 befestigt. Dann erfolgt die Verschweißung der Anschlüsse 21, 22 und 23 mit der Kontaktstreifen 24, (?er Feder 25 und dem Kontaktstrexfen 26. Hieran anschließend wird der topfförmige Körper 37 von unten nach oben so befestigt, daß eine Festlegung der leitenden Feder 48 erfolgt, wobei dies insbesondere durch Ausübung eines längsgerichteten Drucks auf den Körper 37 und gegen den Flansch 2 solange bewirkt wird, bis die Zahnvorsprünge 53 in die zugeordneten öffnungen 55 eingreifen. Bezüglich der Ausgestaltung der elektrischen Schaltung ist die Vorrichtung 1 in bekannter Weise aufgebaut. Tatsächlich wird der Widerstandsdraht 7 als Regelwiderstand verwendet, wobei ein fester Anschluß mit dem Anzeigeinstrument 27 und ein in Abhängigkeit vom Füllstand der Flüssigkeit innerhalb des Tanks verschiebbarer Kontakt über die Feder 25 mit Masse verbunden sind. Eine Veränderung des Spiegels der Flüssigkeit hat daher eine Veränderung des mit dem Anzeigeinstrument 27 in Reihe geschalteten Widerstands zur Folge, woraus eine Veränderung des am Anzeigeinstrument gemessenen Stroms resultiert.

Wenn der Schwimmer 3 eine Position in der Nähe der Bodenwand 38 erreicht, stellen die Kontaktschuhe 8 des elektrischen Kontaktelements 4 eine elektrische Verbindung mit der leitenden Feder 48 und über diese mit dem leitenden Rohr her, welches seinerseits am Anschluß 23 und der Warnlampe 28 angeschlossen ist. Daraus folgt, daß die Warnlampe 28 •ingeschaltet wird, wenn der Schwimmer 3 eine Niedrigsteteilung erreicht.

I < i » Ii

I t ■ It f I

Aus einer Betrachtung der Eigenschaften der erfindungs- f gemäßen Vorrichtung ergeben sich die erreichten Vorteile. 4. Zunächst wird eine wesentliche Vereinfachung des kottstruk- | tiven Aufbaus der Vorrichtung selbst dadurch erhalten, daß der topfförmige Körper 37, der zweckmäßig als einstückiges Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet ist, eine größere Anzahl von bisher einzeln verwendeter spezieller Bauteile | ersetzt, wie das äußere leitende Rohr, die untere Ver- f

schlußplatte mit der kalibrierten Durchlaßöffnung, die mit 1 den speichenartigen Vorsprüngen versehene Scheibe zur Verriegelung dieser Platten an der axialen rohrförmigen Führung, dem Innenrohr aus leitendem Material für die Rezirku- ]■ lation des Brennstoffs usw. Weiter ist ersichtlich, daß die | spezielle Konfiguration und die Anordnung der Feder 48 die I

I Verwendung eines leitenden Verbindungselements zwischen der p Feder selbst und dem leitenden Rohr 11 der Führung 5 zu | vermeiden erlaubt. |

Demzufolge ist die in der erfindungsgemäßen Weise aufgebaute Vorrichtung insgesamt mit geringeren Kosten herstellbar, als die bisher bekannten Vorrichtungen und sie ist außerdem zuverlässiger, da die Anzahl von einzelnen Bauteilen, welche zu Problem führen könnten, verringert ist.

Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß die vorstehend beschriebene Vorrichtung im Rahmen des Erfindungsgedankens abgewandelt und weitergebildet werden kann.

Claims

'.&igr;&agr;· Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Anzeige des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Tank mit einem an einer Wand des Tanks befestigbaren Flansch (2), Einern durch die Flüssigkeit verdrängbaren und ein elektrisches Kontaktelement (4) halternden Schwimmer (3) und mit einer Führung (5) für den Schwimmer (3), deren eines Ende (6) am Flansch (2) befestigt ist, und die einen Widerstand (7) trägt, auf welchem das vom Schwimmer (3) gehalterte Kontaktelement (4) im Betrieb infolge des von der Flüssigkeit ausgeübten hydrostatischen Auftriebs gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) einen topfförmigen Körper (37) mit einer Bodenwand (38) und einer zylindrischen Seitenwand (3'J) aufweist, die eine Kammer (40) umschließen, in welcher der Schwimmer (3) und die Führung (5) angeordnet sind; daß die Bodenwand (38) eine die Kammer (40) mit dem Tankinnern verbindende Durchlaßöffnung (41) aufweist; und daß die Seitenwand (39) mittels zugeordneter Verbindungsmittel (53; 55) am Flansch (2) befestigt ist. &igr;/

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand (38) des topfförmigen Körpers (37) mit einer weiteren Durchgangsöffnung (42) versehen ist, in welche der untere Endabschnitt (14) der Führung (5) eingreift. •

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Durchgangsöffnung (42) von einer konischen Oberfläche begrenzt ist.^

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine leitende Feder (48) aufweist, welche mittels einer Büchse (44) an der Bodenwand (38) des topfförmigen Körpers (37) und am Umfang der Führung (5) befestigt ist.^

I · t « ■ i

► 4 · · ta ·

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Feder eine zylindrische Feder ist, welche einen um die Führung (5) herumgewickelten ersten Satz von Windungen (49) größeren Querschnitts und einen zweiten Satz von Windungen (50) geringeren Querschnitts aufweist, welche um den ebenfalls leitenden unteren Endabschnitt (14) der Führung (5) herumgewickelt sind. S

\

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennz'· ichnet, daß

S der erste Satz voi? Windungen (49) der leitenden Feder (48)

eine elektrische Verbindung mit leitenden Kontaktschuhen (8) des vom Schwimmer (3) getragenen elektrischen Kontaktelements (4) herzustellen vermag, wenn der Schwimmer (3) sich der Bodenwand (38) annähert-•

7. Vorrichtung nach einexn der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (44) einen auf der Ober-

fläche der Bodenwand (38) aufruhenden Ringabschnitt (45)

I. und eine Anzahl von Vorsprüngen (46) aufweist, welche den

S in geeigneter Weise von einem Widerstandsdraht gebildeten

\ Widerstand (7) an der Führung (5) festlegen./

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (5) für den Schwimmer (3) von einem Rohr gebildet ist, dessen gegenüberliegende Endabschnitte (6; 14) jeweils mit einer Einlaßöffnung (13) im Flansch (2) und einer bezüglich der Bodenwand (38) äußeren Zone des topfförmigen Körpers in Verbindung stehen_v

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der topfförmige Körper (37) ein auf der der Seitenwand (39) gegenüberliegenden Seite von der Bodeuwand (38) vorstehenden Ringvorsprung (61) aufweist, welche ein Filterelement (63) haltert, das seinerseits mit der Bodenwand (38) eine Kammer (64) bildet, in deren Inneren der untere Endab-• chriitt (14) der rohrförmigen Führung (5) mündet./

·«· it &diams; · »

10 4 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein als integrale Einheit mit dem topfformigen Körper (37) ausgebildetes und sich in beäug auf die Bodenwand (38) in Längsrichtung erstreckendes Rohr (58) aufweist, daß das Rohr (58) eine Leitung bildet, welche eine im Flansch (12) ausgebildete und in Verbindung mit einem Bereich außerhalb des topfförmigen Körpers (37) stehende Öffnung (60) im Betrieb mit dem Innern des Tanks &Idigr; verbindet.&ldquor; &

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (53; 55) zwischen

dem topfförmigen Körper (37) und dem Flansch (2) im wesent- |

liehen ein Paar von endständigen ^ahnvorsprüngen (53), ]

welche von in der Seitenwand des topfförmigen Körpers (37) §

ausgebildeten elastisch verformbaren Vorsprüngen (54) |

getragen sind, und wenigstens ein Paar von Aussparungen |

(55) umfassen, welche in Vorsprüngen (31) des Flansches (2) '■

ausgebildet sind, und von denen jede zur Aufnahme eines der ) Zahnvorsprünge geeignet ausgebildet ist./

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (55) von einer im wesentlichen radial verlaufenden Durchgangsöffnung im zugeordneten Vorsprung (31) des Flanschs (2) gebildet wird.,

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung der Durchgangsöffnung (55) größer als die des zugeordneten Zahnvorsprungs (53) ist, so daß in der Seitenwand (39) des topfförmigen Körpers (37) eine Aussparung (56) gebildet ist, über welche die Kammer (40) mit der Außenseite in Verbindung steht./

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der topfförmige Körper (33) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist..