DE2606575A1

DE2606575A1 - Einrichtung zum ueberwachen des fluessigkeitsstandes in behaeltern

Info

Publication number: DE2606575A1
Application number: DE19762606575
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Phys Jung
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1976-02-19
Filing date: 1976-02-19
Publication date: 1977-08-25
Also published as: JPS52102095A; FR2341843A1; GB1562141A; IT1077264B

Description

VDO ^J* 6 FRANKFURT/MAIN

Adolf Schindling AG Gräfstraße 103

Einrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes in Behältern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes in Kunststoff-Behältern, insbesondere in'Kraftfahrzeugen, mit einem an der Behälterwand angeordneten kapazitiven Fühler, der ein schwingungsbestimmendes Element eines Oszillators ist, dessen. Ausgang mit einer Steuer- und/oder Anzeigestufe in Verbindung steht.

Bekannte Einrichtungen zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes in Behältern aus Kunststoff, wie beispielsweise in Bremsflüssigkeitsbehältern oder in Behältern für die Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage, enthalten im allgemeinen einen Schwimmer und einen von diesem betätigten elektrischen Schalter, der in einem Warnstromkreis liegt. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie ein verhältnismäßig großes Bauvolumen besitzen und sich insbesondere nicht zur Nachrüstung bereits installierter Behälter eignen.

Des weiteren sind Überwachungseinrichtungen mit einem kapazitiven Fühler bekannt. Diese Fühler besitzen zwei voneinander isolierte, im allgemeinen koaxiale Elek-fcoden,

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die in einer Halterung sitzen und in den Behälterinnenraum ragen und elektrisch, mit einem Oszillator verbunden sind, dessen schwingungsbestimmendes Element sie bilden. D^as Bauvolumen dieser Einrichtungen ist zwar wesentlich geringer als das der zuvor beschriebenen Einrichtungen, jedoch läßt die Nachriistbarkeit auch dieser Einrichtungen noch erheblich zu wünschen übrig. Letzteres ist insbesondere auf die spanabhebende Bearbeitung der Behälter und auf Abdichtprobleme zurückzuführen, die sich ganz besonders bei dünnwandigen Kunststoff-Behältern ergeben. Besteht die Möglichkeit, in das Innere des Behälters greifen zu können, so kann der Fühler mit seiner Halterung flüssigkeitsdicht an der Behälterwand, beispielsweise durch eine auf die in den Behälterinnenraum ragende, mit einem Gewinde versehene Halterung aufschraubbare Mutter befestigt werden. Ist die Eingriffsmöglichkeit dagegen beschränkt oder eine solche überhaupt nicht vorhanden, wie dies insbesondere bei Waschflüssigkeits- und Brems■ flüssigkeitsbehältern der Fall ist, so ist eine flüssigkeitsdichte Befestigung des Fühlers nicht mehr sichergestellt.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes in Behältern zu schaffen"; die einfach und schnell flüssigkeitsdicht an jeder gewünschten Behälterwand montiert werden kann und sich insbesondere zur Nachausrüstung bereits installierter Behälter eignet.

Diese Aufgabe- wird ausgehend von der eingangs beschriebenen Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Elektroden des kapazitiven Fühlers an der Behälteraußenwand befestigt sind und der Oszillator aus einem oder

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mehreren Stromkreisen in die Erzeugung hochohmiger Eingangsimpedanzen gestattender, integrierter Bauweise besteht .

Durch die Verwendung eines Oszillators in die Erzeugung hochohmiger Eingangsimpedanzen gestattender, integrierter Bauweise besteht die Möglichkeit, einen schwingsbestimmenden Kondensator sehr kleiner Kapazität, also einen Plattenkondensator mit einem verhältnismäßig großen mittleren Plattenabstand verwenden zu können. Damit kann aber auf das Anbringen der Elektroden innerhalb des Behälters oder in den Behälter ragend verzichtet und eine Überwachungseinrichtung erhalten werden, die ohne Durchbrechung der Behälterwand an derselben befestigt werden kann und damit für Nachriistzwecke bestens geeignet ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind zwei plattenförmige Elektroden vorgesehen, die in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind. Eine solche Ausführungsform hat gegenüber einer ebenfalls möglichen, bei der die Elektroden konzentrisch zueinander angeordnet sind, den Vorteil, daß die"Beeinflussung des zwischen den Elektroden verlaufenden elektrischen Feldes durch die Flüssigkeit besonders ausgeprägt ist.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die beiden Elektroden zu einer Baueinheit zusammenzufassen. Hierdurch ergeben sich erhebliche fertigungstechnische und auch montagetechnische Vorteile. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Elektroden bzw. die Baueinheit mit einer selbstklebenden Fläche zu versehen. Dies vereinfacht die Montage des Fühlers am Behälter beträchtlich. Selbstverständlich ist auch eine Befestigung des Fühlers mit einem um den Behälter reichenden, aus Metall oder Kunststoff bestehenden Halteband möglich, jedoch müssen dann, wenn nicht weitere teure Bauelemente verwendet werden, im allgemeinen ver-

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schiedene Haltebänder unterschiedlicher Länge zur Verwendung bei unterschiedlich großen Behältern am Lager gehalten werden. Eine weitere Verbesserung und Vereinfachung der Montage der Einrichtung an der Behälterwand kann dadurch erreicht werden, daß die Elektroden und der Oszillator zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der bzw. die Oszillatorstromkreise in CMOS-Technik ausgeführt. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Oszillator.laus zwei hintereinander geschalteten Konjunktionsgliedern in CMOS-Technik aufzubauen, die über eine RC-Kombination rückgekoppelt sind. Insbesondere bei einem so aufgebauten Oszillator kann auf eine abgeschirmte Leitung zwischen dem elektronischen Teil und den beiden Elektroden verzichtet werden. Dies wirkt sich günstig auf die Produktkosten aus. In einer bevorzugten Ausführungsfοrm ist jedes Konjunktionsglied als NAND-Gatter aufgebaut. Derartige NAND-Gatter sind Bauteile, die äußerst preiswert im Handel erhältlich sind und somit die Herstellung eines billigen Oszillators gestatten.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Die Einrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus in einem Behälter i aus Kunststoff enthält einen Kondensator 2 mit zwei Elektroden 3 und 4, der das schwingungsbestimmende Element eines Oszillators 5 ist.

Die beiden Elektroden 3 und'4 bestehen aus zwei rechteckigen Folienstücken, die in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind und zusammen mit einer dünnen Kunststoffdecke eine Baueinheit bilden, deren dem Behälter 1 zugewandte Seite mit einer selbstklebenden Schicht versehen ist.

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Λ-

Über die beiden Litzen 7 und 8 ist der Kondensator 2 elektrisch mit dem Oszillator 5 verbunden, der aus zwei hintereinander geschalteten NAND-Gattern 9 und 10 besteht. Der Ausgang des NAND-Gatters 10 ist über den Kondensator 2 und den Widerstand 11 bzw. 12 mit den Gattereingängen rückgekoppelt. Der Ausgang des Oszillators 5 steht über einen Gleichrichter 13 und einen Verstärker l4 mit einer Überwachungslampe 15 in Verbindung.

Befindet sich das Flüssigkeitsniveau oberhalb der beiden Elektroden 3 und 4, so ist der Oszillator 5 bedämpft und schwingt nicht. Die Folge ist, daß die Lampe 15 nicht leuchtet. Sobald jedoch die Flüssigkeit unter die beiden Elektroden abgefallen ist, beginnt der Oszillator 5 zu schwingen und die Lampe 15 leuchtet auf und zeigt an, daß der Mindestinhalt im Behälter 1 erreicht ist.

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Leerseite

Claims

260657b Patentansprüche

1.)Einrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes —' in Kunststoff-Behältern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem an der Behälterwand^angeordneten kapazitiven Fühler, der ein schwingungsbestimmendes Element eines Oszillators ist, dessen Ausgang mit einer Steuer- und/oder Anzeigestufe in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden (3,4) des kapazitiven Fühlers an der Behälteraußenwand befestigt sind und der Oszillator (5) aus einem oder mehreren Stromkreisen in die Erzeugung hochohmiger Eingangsimpedanzen gestattender, integrierter Bauweise besteht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei plättenförmige Elektroden (3,4) vorgesehen sind, die in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind.

3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (3i^) ^zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3,4) bzw. die Baueinheit mit einer selbstklebenden Fläche versehen sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Oszillatorstromkreise in CMOS-Technik ausgeführt sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (5) aus zwei hintereinander geschalteten Konjunktionsgliedern (9,10) in CMOS-Technik besteht, die über eine RC-Kombination rückgekoppelt sind.

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7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Konjunktbnsglied.äls NAND-Gatter (9,10) aufgebaut ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3>^) und der Oszillator (5) zvL einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

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