DE3735967C2 - - Google Patents
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- G01F23/36—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats using rotatable arms or other pivotable transmission elements using electrically actuated indicating means
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstandanzeiger,
vorzugsweise zum Einsatz in einem Treibstofftank für ein
Kraftfahrzeug zum Messen und Anzeigen der in dem Tank
befindlichen Kraftstoffmenge.
Aus der US-PS 44 41 364 ist zum Messen und Anzeigen der in
einem Flüssigkeitstank enthaltenen Flüssigkeitsmenge ein
Flüssigkeitsstandanzeiger bekannt, der folgende Bauteile
aufweist: einen Anzeigerrahmen, einen Schwimmerarm, der
mit einem ersten Ende in ein Lager des Anzeigerrahmens
ragt und mit seinem anderen, zweiten Ende einen Schwimmer
trägt, der auf der Flüssigkeit des Flüssigkeitstanks
schwimmen kann, einen kurbelförmigen Kontakthalter mit
einem ersten Arm zum Halten eines elektrischen
Schleifkontaktes und einem rechtwinklig anstoßenden
zweiten, rohrförmigen Arm mit einer Öffnung zur festen
Aufnahme des ersten Endes des Schwimmerarmes mittels
Preßsitz, wobei dieser zweite rohrförmige Arm des
Kontakthalters in das Lager des Anzeigerrahmens drehbar
eingesetzt ist, und einen mittels Verriegelungsklauen an
dem Anzeigerrahmen befestigten elektrischen Widerstand, an
dem der Schleifkontakt des Kontakthalters bei Drehung des
Schwimmerarmes um die Achse des Lagers des Lagerrahmens
entlangschleift, wenn sich der Flüssigkeitspegel im
Flüssigkeitstank und mit ihm der Schwimmer des
Schwimmerarmes hebt oder senkt.
Andere, im Prinzip teilweise ähnliche
Flüssigkeitstandanzeiger sind aus GB 20 83 628 A, DE-OS
33 30 871 und DE-OS 26 02 621 bekannt.
Diese bekannten Flüssigkeitsstandanzeiger sind in ihrem
Aufbau verhältnismäßig kompliziert und erfordern bei ihrer
Montage einen größeren Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Flüssigkeitsstandanzeiger zu schaffen, der eine
verhältnismäßig einfache, automatische Montage aus den
einzelnen Bauteilen ermöglicht, dabei aber trotzdem stabil
ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsstandanzeiger weist den
Vorteil auf, daß er durch Zusammenfügen der Bauteile
parallel zu einer einheitlichen Richtung montierbar ist,
was den Einsatz automatischer Montageeinrichtungen
begünstigt und somit eine kostensparende Montage in großen
Stückzahlen ermöglicht.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt, in der gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähn
liche Teile oder Elemente bezeichnen, und werden im folgen
den näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1A eine Explosionsansicht eines Beispiels eines be
kannten Flüssigkeitsstandanzeigers;
Fig. 1B eine Schnittansicht der gleitenden
Verbindung zwischen einem Kontakthalter und einem
Kontakt des bekannten Flüssigkeitsstandanzeigers;
Fig. 2A eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform eines Flüssigkeitsstandanzeigers;
Fig. 2B einen Schnitt zur Darstellung der Verriegelung
zwischen Kontakthalter und Kontakt
bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2A;
Fig. 3A eine Explosionsansicht zur Darstellung der
Verbindung zwischen Anzeigerrahmen,
Kontakthalter und Schwimmerarm;
Fig. 3B eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines
zeitweiligen Eingriffs des Kontakthalters mit dem
Anzeigerrahmen;
Fig. 4A ein vergrößerter Schnitt zur Darstellung
des zeitweiligen Eingriffs
von Kontakthalter und Anzeigerrahmen;
Fig. 4B eine Fig. 4A ähnliche Ansicht zur Darstellung des
vollständigen Eingriffs zwischen Kontakthalter
und Anzeigerrahmen bei Eingriff des
Schwimmerarms in zwei geschlitzte Hakenteile;
und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der zwei Paare ge
schlitzter Hakenteile.
In Fig. 1A ist ein bekannter Flüssigkeitsstandanzeiger dar
gestellt, der einen Anzeigerrahmen 3, einen Widerstand 6,
einen an einem Schwimmerarm 2 befestigten Schwimmer 1, einen
Kontakthalter 4 und einen elektrischen Kontakt 5 umfaßt. Der
Widerstand 6 ist an dem Rahmen 3 mittels zwei elastischer
Verriegelungsklauen 3a befestigt. Der Schwimmerarm 2 ist am
Kontakthalter 4 über zwei Paare geschlitzter Hakenteile 4b
befestigt. Der Kontakthalter 4 ist schwenkbar mittels des
Anzeigerrahmens 3 im zusammengebauten Zustand gelagert. Der
elektrische Kontakt 5 ist in ein Paar Nuten eingepaßt, die
an zwei Kontaktlagervorsprüngen 4d an beiden Seiten des Kon
takthalters 4 (siehe Fig. 1B) ausgebildet sind.
Der Rahmen 3 ist aus einem Kunstharz geformt und weist ein
zylindrisches Lager 3b mit einer Öffnung 3c in seiner Mitte
auf. Der Kontakthalter 4 ist ebenfalls aus einem Kunstharz
in etwa U-förmig ausgebildet. Der erste Arm 4a des Halters
4 ist mit zwei Paaren geschlitzter Hakenteile 4b, zwei Kon
taktlagervorsprüngen 4d und einer Öffnung 4e ausgebildet,
während der zweite Arm 4c mit einer Öffnung 4f ausgebildet
ist.
Ein gebogenes Ende 2a des Schwimmerarms 2 erstreckt sich in
X-Richtung in Fig. 1A und verläuft durch die Öffnung 4e
des Kontakthalters 4, eine Öffnung 5a des Kontaktes 5, die
Öffnung 3c des Lagers 3b des Rahmens 3 und die Öffnung 4f
des Halters 4, wenn der Halter 4 mit dem Rahmen 1 zusammen
gesetzt wird. Der sich in Z-Richtung erstreckende Schwimmer
arm 2 ist an dem Halter 4 mittels zweier Paare geschlitzter
Hakenteile 4b befestigt.
Wenn der Schwimmer 1 auf- und abbewegt wird (in Y-Richtung),
und zwar entsprechend dem Flüssigkeitsstand im Tank (nicht
dargestellt), gleitet, da der Schwimmerarm 2 relativ zum
Rahmen 3 vor- und zurückgeschwenkt wird, der Kontakt 5 auf
dem Widerstand 6, so daß es möglich ist, ein Signal entspre
chend dem Flüssigkeitsstand auf der Grundlage der Änderung des
Wertes des Widerstandes, die durch den Kontakt 5 und den Widerstand
6 bestimmt wird, zu erhalten.
Beim Zusammenbau wird der Widerstand 6 nach unten in den
Rahmen 3 längs der X-Richtung zu einer Stelle bewegt, an
der der Widerstand 6 am Rahmen 3 mittels der zwei elasti
schen Klauen 3a befestigt wird. Daraufhin wird der Kontakt 5
horizontal längs der Z-Richtung zu einer Stelle bewegt, an
der der Kontakt 5 unter den Kontaktlagervorsprüngen 4d des
ersten Arms 4a des Halters 4 angeordnet ist. Daraufhin wird
der Halter 4 horizontal längs der Z-Richtung zu einer Stelle
bewegt, bei der das Lager 3b mit den zwei Öffnungen 4e und
4f der zwei Arme 4a und 4c ausgerichtet ist. Dann wird das
gebogene Ende 2a des Schwimmerarms 2 nach unten längs der
X-Richtung so bewegt, daß es durch die Öffnungen 4e, 5a,
3c und 4f zu einer Stelle gelangt, bei der der lange Schwim
merarm 2 am Halter 4 mittels der geschlitzten Hakenteile 4b
befestigt ist.
Bei dem oben beschriebenen bekannten Flüssigkeitsstandan
zeiger ergeben sich somit mehrere Zusammenbauschritte, da
der Kontakt 5 und der Kontakthalter 4 horizontal bewegt
werden (in Z-Richtung) und der Schwimmerarm 2 und der Wider
stand 6 vertikal bewegt werden (in X-Richtung), so daß es
schwierig ist, den Flüssigkeitsstandanzeiger in einem auto
matischen Montagesystem zusammenzusetzen.
In Fig. 2A ist der Flüssigkeitsstandanzeiger gemäß der Er
findung dargestellt, der einen Anzeigerrahmen 3, einen
Widerstand 6, einen an einem Schwimmerarm 2 befestigten
Schwimmer 1, einen Kontakthalter 4 und einen elektrischen
Kontakt 5 ebenso wie der bekannte Flüssigkeitsstandanzeiger
gemäß Fig. 1A aufweist. Es soll jedoch darauf hingewiesen
werden, daß der Widerstand 6, der Schwimmerarm 2, der Kon
takthalter 4 und der Kontakt 5 alle mit dem Anzeigerrahmen
3 zusammengesetzt werden, wenn sie gleichermaßen in Rich
tung der X-Achse bewegt werden.
Um den Zusammenbau durch eine Bewegung längs einer Achse zu
erreichen, unterscheiden sich der Kontakthalter 4 und der
Kontakt 5 von den entsprechenden Elementen bei den bekann
ten Flüssigkeitsstandanzeigern.
Der Kontakthalter 4 ist in etwa kurbelförmig ausgebildet,
wobei für den Kontakthalter 4 ein Kontaktlagerabschnitt 4d
vorgesehen ist (siehe Fig. 2B). Der Kontakthalter 4
umfaßt einen ersten Arm 4a zum Halten des Kontaktes 5, einen
zweiten Arm 4c zum Halten eines mittleren Abschnitts des
Schwimmerarms und einen Kurbelwellenabschnitt, der sich
zwischen den zwei Armen im wesentlichen parallel zu dem
Lager 3b des Anzeigerrahmens 3 im zusammengebauten Zustand
erstreckt. Der erste Arm 4a ist mit einer Öffnung 4e und
einem Paar Kontaktlagerabschnitten 4d (siehe Fig. 28) aus
gebildet, während der zweite Arm 4c mit einem Paar ge
schlitzter Hakenteile 4b (siehe Fig. 3A oder Fig. 5) ähn
lich wie die bekannten ausgebildet ist.
Der Kontaktlagerabschnitt 4d umfaßt ein Paar Schlitze 4g
(die sich in vertikaler Richtung in Fig. 2B erstrecken),
ein Paar abgestufter Kontaktverriegelungsabschnitte 4h
und ein Paar Kontaktanordnungsstifte 4i. Andererseits ist
der Kontakt 5 mit einem Paar vertikaler Teile 5b ausgebil
det, die jeweils eine Kontaktverriegelungsklaue 5c, eine
Öffnung 5a und zwei Anordnungsöffnungen (nicht dargestellt)
umfassen. Die vertikalen Teile 5b werden in die Schlitze 4g
eingepaßt. Die Verriegelungsklauen 5c werden mit den abge
stuften Abschnitten 4h verriegelt, der Schwimmerarm 2 durch
die Öffnung 5a geführt und die Anordnungsstifte 4i in die
Anordnungsöffnungen (nicht dargestellt) eingepaßt.
Wenn der Kontakt 5 somit unterhalb des Halters 4 längs der
X-Richtung bewegt wird, wird der Kontakt 5 an dem Kontakt
halter 4 befestigt, da die vertikalen Teile 5b in die
Schlitze 4g eingesetzt und die Verriegelungsklauen 5c mit
den abgestuften Abschnitten 4h verriegelt sind.
Der Rahmen 3 entspricht dem des bekannten Flüssigkeitsan
zeigers und umfaßt elastische Verriegelungsklauen 3a und
ein zylindrisches Lager 3b.
Beim Zusammenbau wird zuerst der Widerstand 6 am Rahmen 3
mittels der elastischen Verriegelungsklauen 3a befestigt,
wenn er nach unten längs der X-Achse bewegt wird. Darauf wird
der Kontakt 5 mit dem Halter 4 mittels des Kontaktlagerab
schnitts 4d an der Unterseite des Halters 4 verriegelt, wenn
er längs der X-Achse nach oben bewegt wird. Dann wird der
Halter 4 zeitweilig an dem Rahmen 3 (weiter unten im ein
zelnen beschrieben) angebracht, wenn er längs der X-Achse
nach unten bewegt wird. Das gebogene Ende 2a des Schwimmer
arms 2 wird darauf in die Öffnung 3c des Lagers 3b des
Rahmens 3 und die Öffnung 4e des Halters 4 eingesetzt, wenn
es längs der X-Achse nach oben bewegt wird, bis der Arm 2
mittels der geschlitzten Hakenteile 4b des Halters 4 ver
riegelt ist, so daß der Schwimmerarm 2, der Halter 4 und
der Kontakt 5 miteinander schwenkbar zum Rahmen 3 befe
stigt sind.
Wie oben beschrieben, werden der Kontakthalter 4, der
Kontakt 5, der Widerstand 6 und der Schwimmerarm 2 mit dem
Anzeigerrahmen 3 zusammengesetzt, wenn sie längs der X-Achse
bewegt werden, so daß ein einfacher Zusammenbau
in einem automatischen Montagesystem möglich ist.
Bei dem oben beschriebenen Flüssigkeitsstandanzeiger ist
der Halter 4 in den Rahmen 3 von oben eingesetzt, während
der Schwimmerarm 2 in die Öffnung 4e des Halters 4 von unten
eingesetzt ist. Beim praktischen Zusammenbau wird der Kon
takthalter 4 zuerst in den Rahmen von oben eingesetzt.
Darauf wird der Rahmen 3 umgedreht und dann wird der Schwim
merarm 2 von oben eingesetzt. Hierbei ist es erforderlich,
den Kontakthalter 4 zeitweilig am Rahmen zu befestigen, ohne
daß eine spezielle Klammer verwendet wird, um das Zusammen
setzen zu vereinfachen.
Der zweite Arm 4c des Kontakthalters 4 ist daher mit einem
Verriegelungsteil 4m für eine zeitweilige Verriegelung aus
gebildet, das aus einer Zunge 4n und einem Dübel 4p besteht,
wie dies in Fig. 3A dargestellt ist. Dieses Zungenteil 4n
erstreckt sich in Richtung des zusammengesetzten Schwimmer
arms 2a von einer etwas von der Öffnung 4e entfernten Stelle,
durch die der Schwimmerarm 2a verläuft. Der Dübel 4p er
streckt sich in den ersten Arm 4a des Kontakthalters 4 längs
der axialen Richtung des Schwimmerarms 2a.
Andererseits ist eine Dübelöffnung 3d im Rahmen 3 etwas von
dem Lager 3b entfernt ausgebildet, so daß der Dübel 4p mit
der Dübelöffnung 3d in Eingriff tritt, wenn der Kontakthal
ter zeitweilig mit dem Rahmen 3 zusammengesetzt ist.
Fig. 3A ist eine Explosionsansicht des Rahmens 3, des
Kontakthalters 4 und des Schwimmerarms 2, die die gegen
seitige Anordnung zwischen diesen drei Teilen zeigt. Fig.
3B zeigt einen zeitweiligen Eingriff, wobei der Kontakt
halter 4 zeitweilig an dem Lager 3b des Rahmens 3 befestigt
ist. Der Dübel 4p des Kontakthalters 4 ist also in die
Dübelöffnung 3d des Rahmens 3 eingepaßt, bevor der Schwim
merarm 2a in das Lager 3b des Rahmens 3 und die Öffnung 4e
des Kontakthalters 4 eingesetzt ist.
Fig. 4A zeigt diesen zeitweiligen Eingriff noch deutlicher.
Eine Schraubenfeder 7 ist zwischen dem Kontakthalter 4 und
dem Lager 3b des Rahmens 3 angeordnet, um den Dübel 4p fest
in der Dübelöffnung 3d zu halten, so daß das Zungenteil 4n
mit dem Rahmen 3 in Berührung gebracht wird. D.h. mit ande
ren Worten, der Kontakthalter 4 wird zeitweilig am Rahmen 3
mittels der Federkraft befestigt.
Fig. 4B zeigt den Zustand, in dem der Schwimmerarm 2 in die
Öffnung 3c des Lagers 3b des Rahmens 3 eingesetzt und an dem
Kontakthalter 4 über die geschlitzten Hakenteile 4b an der
Unterseite des zweiten Arms 4c des Kontakthalters 4 befe
stigt ist.
Unter diesen Bedingungen wird am Ende des gebogenen Schwim
merarms 2a mit der mittleren Öffnung 4e des Kontakthalters
4 ein Preßsitz ausgebildet oder eine Befestigung mittels
einer Mutter ausgebildet. Der Schwimmerarm 2 steht mit den
geschlitzten Hakenteilen 4b in Eingriff, und der Dübel 4p
ist von der Dübelöffnung 3d gelöst. Der Kontakthalter 4 ist
somit zusammen mit dem Schwimmerarm 2 um das Lager 3b des
Rahmens 3 schwenkbar.
Zum Zusammenbau wird zuerst ein Ende der Schraubenfeder 7
an dem mit dem Kontakthalter 4 verriegelten Kontakt 5 be
festigt. Dann wird der Kontakthalter 4 in die Nähe des
Rahmens 3 gebracht, so daß das andere Ende der Schrauben
feder 7 konzentrisch zum Lager 3b des Rahmens 3 angeordnet
ist. Die Schraubenfeder 7 wird dann zusammengepreßt, um den
Dübel 4p mit der Dübelöffnung 3d in Eingriff zu bringen,
und dann entspannt. Darauf wird der Rahmen 3 umgedreht und
das gebogene Ende 2a des Schwimmerarms 2 in das Lager 3b
des Rahmens 3, die Schraubenfeder 7 und die Öffnung 4e des
Kontakthalters 4 eingesetzt (in diesem Schritt ist keine
Spannvorrichtung erforderlich, da der Halter 4 zeitweilig
am Rahmen 3 befestigt ist). Darauf wird der Kontakthalter
4 in Richtung des Rahmens gedrückt, bis der Schwimmerarm 2
mit dem geschlitzten Hakenteil 4b in Eingriff tritt, so daß
der Dübel 4p von der Dübelöffnung 3d gelöst wird. Schließ
lich wird ein Ende des gebogenen Schwimmerarms 2a an der
Öffnung 4e des Halters 4 befestigt.
Da die Schraubenfeder 7 aus einem leitenden Material besteht
und sie mit einem Ende mit dem Kontakt 5 und mit dem anderen
Ende mit dem Widerstand 6 verbunden ist, wird eine elektri
sche Verbindung zwischen dem Kontakt 5 und dem Widerstand 6
geschaffen.
Der beschriebene Flüssigkeitsstandanzeiger gemäß der Erfin
dung kann automatisch zusammengebaut werden, da alle mit
dem Anzeigerrahmen zusammenzusetzenden Elemente mit dem
Rahmen zusammengesetzt werden können, wenn sie in der längs einer
gleichen Zusammensetzrichtung bewegt werden.
Claims (4)
1. Flüssigkeitsstandanzeiger mit
- (a) einem Anzeigerrahmen (3) mit einem Lager (3b),
- (b) einem in etwa kurbelförmigen Kontakthalter (4) mit einem ersten Arm (4a), einem zweiten Arm (4c) und einem Kurbelwellenabschnitt, der sich zwischen dem ersten und zweiten Arm (4a, 4c) im wesentlichen parallel zum Lager (3b) des Anzeigerrahmens (3) erstreckt,
- (c) einem Kontakt (5), der mittels einer Verriegungsvorrichtung (5b, 5c) am Kontakthalter (4) befestigbar ist,
- (d) einem Widerstand (6), der mittels Widerstandsverriegelungsklauen (3a) am Anzeigerrahmen (3) befestigbar ist, und
- (e) einem Schwimmerarm (2), an dessen freiem Ende sich ein Schwimmer (1) befindet, dessen anderes, gebogenes Ende (2a) in das Lager (3b) des Anzeigerrahmens (3) drehbar einsetzbar und in eine Schwimmerarmöffnung (4e) des Kontakthalters (4) einsetzbar ist, und dessen mittlerer Abschnitt am zweiten Arm (4c) des Kontakthalters (4) befestigbar ist,
- (f) wobei der Kontakthalter (4), der Kontakt (5), der Widerstand (6) und der Schwimmerarm (2) durch Bewegen parallel zum Lager (3b) des Anzeigerrahmens (3) mit dem Anzeigerrahmen (3) zusammensetzbar sind.
2. Flüssigkeitsstandanzeiger nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Arm (4c) des
Kontakthalters (4) mit einer Verriegelungsvorrichtung
(4b) ausgestattet ist, in die der mittlere
Schwimmerarmabschnitt einrasten kann.
3. Flüssigkeitsstandanzeiger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthalter (4) mit
einem Paar Schlitze (4g) und einem Paar abgestufter
Abschnitte (4h) ausgebildet ist und daß der Kontakt
(5) mit einem Paar vertikaler Teile (5b) versehen ist,
die jeweils eine Verriegelungsklaue aufweisen zum
Eingriff mit dem abgestuften Abschnitt (4h), wenn die
vertikalen Teile (5b) in die Schlitze (4g) des
Kontakthalters (4) eingepaßt werden.
4. Flüssigkeitsstandanzeiger nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthalter
(4) mit einem Dübel (4p) und der Anzeigerrahmen (3)
mit einer Dübelöffnung (3d) versehen sind, so daß der
Kontakthalter (4) zeitweilig mit dem Anzeigerrahmen
zusammensetzbar ist, wobei der Dübel (4p) mit der
Dübelöffnung (3d) mittels einer zwischen dem
Kontakthalter (4) und dem Anzeigerrahmen (3)
angeordneten Schraubenfeder (7) ein Eingriff steht,
bevor der Schwimmerarm (2) mit dem Anzeigerrahmen (3)
und dem Kontakthalter (4) zusammengesetzt ist.
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