DE2740653C2 - - Google Patents

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.