DE3735967C2 - - Google Patents

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.