DE2740653C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung
mit einer zur Befestigung an der Oberseite eines Kraftstoffbehälters
eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Halterung, an der ein Träger befe
stigt ist, auf dem ein elektromechanischer Wandler, insbesondere ein
verstellbarer Widerstand, angeordnet und in dem ein Hebel mit einem
Schwimmer gelagert ist, der den Wandler beeinflußt.
Bei bekannten Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtungen ist als Träger ein
Blechgehäuse vorgesehen, in dem der Wandler angeordnet und der Hebel
mit dem Schwimmer gelagert ist, oder auch eine aus Kunststoff beste
hende Platte. Zur Festlegung der Meßeinrichtung auf den maximalen und
minimalen Flüssigkeitsmengengrenzwert im Behälter sind am Träger ver
stellbare Anschläge, wie beispielsweise verbiegbare metallische Lappen
vorhanden, die nach der Montage der Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung
in die für den jeweiligen Behältertyp vorgegebene Position gebracht
werden.
Insbesondere bei flachen Behältern großen Fassungsvermögens kann es
nun geschehen, daß sich der Behälterboden aufgrund des auf ihn wirken
den Flüssigkeitsgewichts bei vollem Behälter mit der Zeit plastisch
verformt und nach unten auswölbt, so daß die in der Behälterdecke an
geordnete Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung eine kleinere Restmenge an
zeigt als in Wirklichkeit vorhanden ist. Eine weitere Ungenauigkeit in
der Restmengenerfassung tritt durch die üblichen Fertigungstoleranzen
der Behälter auf.
Um diese Nachteile zu vermeiden wird bei einer bekannten Flüssigkeits
standsmeßeinrichtung der eingangs beschriebenen Gattung (DE-AS
11 98 078) zur Erfassung der Restmenge der Geber nach seinem Einbau
einer Justierung unterzogen. Nach der Justierung erhält man automa
tisch eine Leeranzeige, wenn der Schwimmer in diejenige Lage gelangt,
die er während des Justiervorganges eingenommen hat. Damit lassen sich
zwar Ungenauigkeiten in der Restmengenerfassung beseitigen, die auf
Fertigungstoleranzen des Behälters beruhen, nicht jedoch solche Unge
nauigkeiten, die davon herrühren, daß sich der Behälterboden aufgrund
des auf ihn wirkenden Flüssigkeitsgewichts bei vollem Behälter mit der
Zeit plastisch verformt und nach unten auswölbt. Ein weiterer Nachteil
dieser bekannten Füllstandsmeßeinrichtung besteht darin, daß sie nach
ihrem Einbau in den Behälter justiert werden muß, was ein zeit- und
kostenverursachender Arbeitsgang ist.
Bei einer anderen bekannten Füllstandsmeßeinrichtung (DE-AS 12 81 162)
lassen sich zwar die von der Verformung des Behälterbodens herrühren
den Ungenauigkeiten und die durch die üblichen Fertigungstoleranzen
hervorgerufenen Ungenauigkeiten der Restmengenerfassung beseitigen,
von Nachteil ist jedoch, daß sie in den Behälterboden eingebaut werden
muß, was insbesondere bei Kraftstoffbehältern für Kraftfahrzeuge
häufig nicht zulässig ist.
Es ist des weiteren eine Füllstandsmeßeinrichtung bekannt (DE-PS
5 72 429), bei der ein Schwimmer entlang zweier paralleler Führungs
stangen bewegbar sind, die zusammen mit einem Unterteil eine System
einheit bilden, die an der Behälteroberseite befestigt ist. In dem
Unterteil, das mit den Führungsstangen, aber nicht mit dem Boden des
Behälters verbunden ist, ist eine dem Schwimmer durchsetzende Schraube
gelagert, deren schwimmerniveauabhängige Umdrehungen erfaßt werden.
Mit einer solchen Einrichtung lassen sich allenfalls auf Fertigungsto
leranzen beruhende Ungenauigkeiten in der Restmengenerfassung elimi
nieren, nicht jedoch Ungenauigkeiten aufgrund einer plastischen Ver
formung des Behälterbodens.
Diese Nachteile der bekannten Einrichtungen sollen durch die Erfindung
beseitigt werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Flüssig
keitsstandsmeßeinrichtung zu schaffen, die eine genaue Restmengener
fassung in Behältern, auch solchen großer Bodenfläche, gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger mit
einer verstellbaren Stütze versehen ist, über den er sich auf dem
Behälterboden abstützt, und über eine Führung und eine Druckfeder mit
der Halterung in Verbindung steht, dergestalt, daß der Träger in lon
gitudinaler Richtung relativ zur Halterung zur selbsttätigen Kompensa
tion unterschiedlicher Behälterhöhenabmessungen bewegbar ist.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der Träger mit Schwimmer und
Anschlägen immer den gleichen Abstand zum Behälterboden besitzt und
mithin auch bei Änderungen des Abstandes zwischen Behälterdecke und
Behälterboden, sei es aufgrund von Fertigungstoleranzen, sei es durch
eine während des Gebrauchs stattfindende elastische oder plastische
Verformung des Bodens, die im Behälter befindliche Restmenge und die
angezeigte Restmenge übereinstimmen. Ein besonderer Vorteil der erfin
dungsgemäßen Maßnahme besteht darin, daß sie sich, wie noch zu zeigen
sein wird, insbesondere dann ohne großen Aufwand realisieren läßt,
wenn der Träger aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Füh
rung und die Druckfeder durch ein Kupplungsstück realisiert, das aus
einem einen Schlitz aufweisenden Teil und einem hülsenartigen Teil mit
einem den Schlitz durchsetzenden Stift sowie einer sich zwischen
beiden Teilen verspannenden Druckfeder besteht. Ein solches Kupplungs
stück bringt den Vorteil mit sich, daß auch größere Abstandsänderungen
zwischen der Behälterdecke, an der die Meßeinrichtung befestigt ist,
und dem Behälterboden einwandfrei, das heißt ohne ein seitliches Aus
wandern des Trägers, aufgefangen werden können. Aufgrund der Feder
kann sichergestellt werden, daß auch bei stärkeren Erschütterungen und
Vibrationen der Träger mit der Stütze nicht vom Behälterboden abhebt,
sondern in dauernder Berührung mit diesem steht.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform bestehen die Führung
und die Druckfeder aus einem federelastischen Element aus einem brei
ten, ringförmigen Körper dünner Wandstärke, an dem diametral der Trä
ger und die Halterung angreifen. Eine solche Ausführungsform hat ge
genüber der zuvor beschriebenen Verbindung von Träger und Halterung
mit einem Kupplungsstück den Vorteil, daß sie bauteilärmer und monta
gegünstiger aufgebaut werden kann. So läßt sich das federelastische
Element billig aus Kunststoff herstellen. Ein seitliches Auswandern
des Trägers gegenüber der Halterung kann dadurch sicher unterbunden
werden, daß der Körper verhältnismäßig breit und elliptisch ausgebil
det wird, wobei Halterung und Träger an den Seiten des Ringes angrei
fen, die dem kleinen Ellipsendurchmesser zugeordnet sind.
Aus dem gleichen Grunde - Verhindern eines seitlichen Auswanderns des
Trägers - ist am zweckmäßigsten die Stütze mit einem scheibenartigen
Fußstück versehen.
Zur Anpassung der Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung an Behälter unter
schiedlicher Bauform und insbesondere unterschiedlichen Abstands
zwischen Behälterdecke und Behälterboden besteht die Stütze am zweck
mäßigsten aus zwei oder mehreren gegeneinander verschieb- und fest
stellbaren Teilen.
Die Halterung und das ihr zugeordnete Teil des Kupplungsstücks
bzw. das federelastische Element bilden gemäß einer vorteilhaf
ten Ausführungsform der Erfindung mit Vorteil eine einstückige
Einheit und darüber hinaus empfiehlt es sich, den Träger und
das ihm zugeordnete Teil des Kupplungsstücks bzw. das feder
elastische Element zu einer einstückigen Einheit zusammenzu
fassen. Schließlich kann es auch zweckmäßig sein, den Träger und
die Stütze als einstückige Einheit auszubilden. Durch diese Maß
nahmen, seien sie nun einzeln oder auch in Kombination angewandt,
lassen sich die Herstellkosten der Flüssigkeitsstandsmeßeinrich
tung günstig beeinflussen. Besonders geringe Herstellkosten können
dann erreicht werden, wenn die Halterung, das Kupplungsstück bzw.
das federelastische Element, der Träger und die Stütze aus einem
thermoplastischen Kunststoff bestehen. In einem solchen Fall können
dann alle diese Teile der Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung in einem
einzigen Arbeitsgang in einem Spritzgieß- oder Spritzpreßverfahren
hergestellt werden.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung bezieht sich auf einer Flüssig
keitsstandsmeßeinrichtung für einen Kraftstofftank eines Kraft
fahrzeugs mit einer an der Meßeinrichtung befestigten elektrischen
Motorpumpe. Derartige Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtungen mit an
geflanschter Pumpe werden insbesondere in den Fällen verwendet, wo
der Kraftstoff vom Behälter über eine längere Wegstrecke bis zum
Motor transportiert werden muß. Dies ist insbesondere bei Kraft
fahrzeugen der Fall, bei denen sich der Kraftstoffbehälter im Heck
und der Motor im Bug des Kraftfahrzeugs befindet. In Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Lösung kann bei diesen Flüssigkeitsstandsmeß
einrichtungen in vorteilhafter Weise die Stütze durch die Motor
pumpe substituiert sein. Neben dem Vorteil, daß die Stütze voll
ständig eingespart werden kann, bietet eine solche Lösung den
Vorteil eines besonders kompakten und raumsparenden Aufbaus
der Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung. Darüber hinaus kann in
einer Vielzahl von Anwendungsfällen bei Verwendung eines Kupplungs
stücks zwischen Träger und Halterung auf die Anbringung einer die
beiden Kupplungsteile gegeneinander verspannenden Feder verzich
tet werden, da aufgrund des großen Gewichts der Motorpumpe sicher
gestellt ist, daß sich der Träger auch bei Erschütterungen und
Vibrationen auf dem Behälterboden abstützt. Um zu verhindern,
daß sich die Laufgeräusche des Motors auf den Behälter und von
diesem in die Umgebung fortpflanzen können, empfiehlt es sich,
die Motorpumpe zumindest an ihrem dem Träger abgewandten Ende mit
einem Dämpfungselement zu versehen, über das sie sich auf dem
Behälterboden abstützt. Aus dem gleichen Grunde empfiehlt es sich
bei einer Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung mit einem über ein
Kupplungsstück an der Halterung sitzenden Träger, zwischen der
Motorpumpe und der Halterung ein weiteres Dämpfungsmittel anzu
ordnen. Letzteres kann in vorteilhafter Weise dadurch realisiert
werden, daß mindestens eines der beiden Teile des Kupplungsstücks
zumindest teilweise aus einem gummielastischen Material besteht.
Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schema
tischer Darstellung zwei Ausführungsbeispiele enthält, näher er
läutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Flüssigkeitsstandsmeß
einrichtung mit einem federelastischen Element
zwischen Träger und Halterung,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Flüssigkeitsstandsmeß
einrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Flüssigkeitsstandsmeß
einrichtung mit einer Motorpumpe und
Fig. 4 einen Schnitt durch die Flüssigkeitsstandsmeßein
richtung gemäß Fig. 3 entlang der Linie IV-IV.
Die Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach den Fig. 1 und 2
enthält einen Träger 1 aus Kunststoff auf dem ein verstellbarer
Widerstand 2 angeordnet ist, der aus einem Widerstandselement 3
und einem Schleifer 4 besteht. Der Schleifer 4 ist mit einem
Hebel 5 verbunden, der im Träger 1 drehbar gelagert ist und an
seinem freien Ende einen Schwimmer 6 trägt. Zur Begrenzung des
Schwenkwinkels des Hebels 5 sind am Träger 1 zwei metallische,
lappenförmige Anschläge 7 und 8 vorhanden, die zur Einstellung
entsprechend verbogen werden können.
Der Träger 1 geht an seinem dem Befestigungsflansch 9 zugewandten
Ende in ein federelastisches Element 10 über, das in Form eines
dünnwandigen elliptischen Ringes 11 ausgebildet ist. Träger 1 und
Befestigungsflansch 9 liegen diametral einander gegenüber und bil
den mit dem Element 10 eine einstückige Einheit aus Kunststoff.
An dem dem Befestigungsflansch 9 abgewandten Ende des Trägers 1
ist eine Stütze 12 mit einem scheibenartigen Fußstück 13 angeformt,
über die sich der Träger 1 auf dem Boden 14 des Behälters 15 ab
stützt, dessen Inhalt erfaßt werden soll. Die Stütze 12 ist in zwei
teleskopartig ineinander verschiebbare Teile 16 und 17 unterteilt,
deren Relativlage zueinander durch eine Feststellschraube 18 ge
sichert wird.
Bei dem Flüssigkeitsstandsgeber nach den Fig. 3 und 4 ist der
Träger 1′ in Form eines Gehäuses 19 aus Kunststoff ausgebildet,
in dem sich der verstellbare Widerstand befindet und der Hebel 5
mit dem Schwimmer 6 gelagert ist. An der Seitenwand 20 des Gehäuses 19
ist ein Festanschlag 21 angeformt. In dieser Seitenwand sitzt des
weiteren ein lappenförmiger Anschlag 22, der zur Einstellung auf das
maximale Flüssigkeitsniveau verbogen werden kann.
Anstelle einer Stütze ist an dem dem Befestigungsflansch 9 ab
gewandten Ende des Gehäuses 19 eine Motorpumpe 23 befestigt,
über die sich die Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung auf dem
Boden 14 des Behälters 15 abstützen kann. Um eine Übertragung
von Vibrationen der Motorpumpe 23 auf den Behälter 15 zu unter
binden bzw. zu dämpfen, ist ein Fußstück aus gummielastischem
Material vorhanden.
Das Gehäuse 19 steht über ein Kupplungsstück 25 mit dem Befesti
gungsflansch 9 in Verbindung. Dieses Kupplungsstück besteht aus
einem einen Schlitz 26 aufweisenden Innenteil 27, der mit dem Ge
häuse 19 eine einstückige Einheit bildet, und einem an den Kunst
stoffflansch 9 angeformten muffenartigen Außenteil 28. Beide Teile
sind durch einen Stift 29 miteinander verbunden. Zwischen den
beiden Teilen befindet sich ein Zwischenstück 30 aus einem gummi
elastischen Material zur Geräuschdämpfung. Zur Sicherstellung einer
einwandfreien Anlage der Motorpumpe mit dem Fußstück 24 am Behälter
boden 14 ist eine Feder 31 vorgesehen, gegen deren Kraft beide
Teile 27 und 28 relativ zueinander verschiebbar sind.
Claims (13)
1. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung mit einer zur Befesti
gung an der Oberseite eines Kraftstoffbehälters eines
Kraftfahrzeugs vorgesehenen Halterung, an der ein Trä
ger befestigt ist, auf dem ein elektromechanischer Wand
ler, insbesondere ein verstellbarer Widerstand, angeord
net und in dem ein Hebel mit einem Schwimmer gelagert
ist, der den Wandler beeinflußt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (1, 1′) mit einer verstellbaren Stütze
(12) versehen ist, über den er sich auf dem Behälter
boden abstützt, und über eine Führung und eine Druckfe
der mit der Halterung (9) in Verbindung steht, derge
stalt, daß der Träger (1, 1′) in Längsrichtung
relativ zur Halterung (9) zur selbsttätigen Kompensation
unterschiedlicher Behälterhöhenabmessungen bewegbar ist.
2. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führung und die Druckfeder durch
ein Kupplungsstück (25) realisiert sind, das aus einem
einen Schlitz (26) aufweisenden Teil (27) und einem hül
senartigen Teil (28) mit einem den Schlitz (26) durch
setzenden Stift (29) sowie einer sich zwischen beiden Tei
len (27, 28) verspannenden Druckfeder (31) besteht.
3. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führung und Druck
feder aus einem federelastischen Element (10) aus
einem breiten, ringförmigen Körper (11) dünner Wand
stärke bestehen, an dem diametral der Träger (1) und
die Halterung (9) angreifen.
4. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (12) mit einem
scheibenartigen Fußstück (13) versehen ist.
5. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (12) aus zwei
oder mehreren gegeneinander verschieb- und feststellbaren
Teilen (16, 17) besteht.
6. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (9) und das
ihm zugeordnete Teil (28) des Kupplungsstücks (25) bzw. das
federelastische Element (10) eine einstückige Einheit bilden.
7. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1, 1′ ) und das
ihm zugeordnete Teil (27) des Kupplungsstücks (25) bzw. das
federelastische Element (10) eine einstückige Einheit bilden.
8. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) und die
Stütze (12) eine einstückige Einheit bilden.
9. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (9), das
Kupplungsstück (25) bzw. federelastische Element (10), der
Träger (1, 1′) und die Stütze (12) aus einem thermoplasti
schen Kunststoff bestehen.
10. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 6, 7 oder 9 für einen Kunststofftank
eines Kraftfahrzeugs mit einer an der Meßeinrichtung be
festigten elektrischen Motorpumpe, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stütze (12) durch die Motorpumpe (23) substituiert
ist.
11. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Motorpumpe (23) zumindest an ihrem
dem Träger (1′) abgewandten Ende mit einem Dämpfungsele
ment (24) versehen ist, über das sie sich auf dem Behälter
boden (14) abstützt.
12. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 2 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Motorpumpe (23)
und der Halterung (9) ein Dämpfungsmittel (30) angeordnet
ist.
13. Flüssigkeitsstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Teile (27, 28)
des Kupplungsstücks (25) zumindest teilweise aus einem gummi
elastischen Material besteht.
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