DE3627123C2 - Flüssigkeitsniveaugeber - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsniveau­ geber mit einem einen Schwimmer tragenden, in einem Gehäuse mittels einer Welle schwenkbar gelagerten Hebel, welcher in dem Gehäuse mit einem bei einer Schwenkbewe­ gung des Hebels entlang einer Widerstandsbahn bewegbaren Schleifkontakt in Wirkverbindung steht und der mit einer Dämpfungseinrichtung versehen ist, durch die die Dreh­ bewegungen der Welle dämpfbar sind. Solche Flüssigkeits­ niveaugeber werden allgemein in Kraftfahrzeugtanks ein­ gebaut und sind deshalb bekannt.

Bei solchen Flüssigkeitsniveaugebern besteht das Pro­ blem, daß der Kraftstoff im Kraftstofftank durch Fahr­ bahnstöße hin und her schwappt. Um ein Hin- und Herbewe­ gen des Zeigers der Füllstandsanzeige zu vermeiden, muß man deshalb eine Dämpfung vorsehen. Diese soll besonders bei schnellen Bewegungen wirksam sein, da der Zeiger sonst bei einem Starten eines Kraftfahrzeugs unerwünscht lange braucht, um bis zum richtigen Füllstandswert anzu­ steigen. Auch während einer Kurvenfahrt oder Beschleuni­ gungs- und Bremsphasen kommt es zu einer Verlagerung des Tankinhalts und dadurch meist zu einer zu hohen Füll­ standsanzeige, die nach Fortfall des Störeinflusses möglichst rasch auf den richtigen Wert absinken soll.

In der Literatur ist bereits ein Flüssigkeitsniveaugeber beschrieben, bei dem an dem den Schwimmer tragenden Hebel eine einen Dämpfungskolben tragende Stange angelenkt ist. Dieser Dämpfungskolben vermag sich in einem nach oben und unten offenen Zylinder zu bewegen. Dadurch vermag der Kraftstoff im Kraftstofftank in diesen Zylinder zu gelangen und als Dämpfungsflüssigkeit zu wirken. Nachteilig bei einer solchen Dämpfungseinrichtung ist es jedoch, daß bei geringem Tankinhalt das Kraftstoffniveau so gering ist, daß der Zylinder nicht mehr oder nicht ausreichend mit Kraftstoff gefüllt ist und somit die Schwimmerbewegungen nicht mehr oder nur noch geringfügig gedämpft werden können. Gerade bei geringen Füllständen ist jedoch eine möglichst genaue Füllstandsanzeige wichtig, weil gerade dann die Gefahr besteht, daß der Kraftstofftank leergefahren wird.

Aus der US-PS 42 29 973 ist ein Flüssigkeitsniveaugeber der eingangs genannten Art bekannt. Ein Ende der Welle ragt dabei in eine mit Flüssigkeit gefüllte Kammer des Gehäuses. Auf der Welle sind radial gerichtete Flügel angeordnet, die bei Drehung der Welle durch die Flüssigkeit geführt werden und diese durch einen Spalt zwischen den Flügeln und der Wand des Gehäuses hindurch verdrängen. Die Dämpfung erfolgt dabei nicht durch Reibung zwischen zwei aneinander­ liegenden Bauteilen, sondern durch den Widerstand beim Hindurchdrängen der Flüssigkeit durch den engen Spalt.

Weiterhin ist aus der DE-OS 34 13 468 eine Dämpfungseinrichtung für Niveaumeßgeräte bekannt, bei denen die Auftriebskraft eines Verdrängerkörpers erfaßt wird. Der Verdrängerkörper bildet zusammen mit seiner Aufhängung ein senkrecht ausgerichtetes Feder-Masse- System. Durch verfahrensbedingte Stöße oder Schläge auf den Verdrängerkörper wird das Feder-Masse-System zu senkrechten Schwingungen angeregt, die das Meßergebnis verfälschen. Zur Dämpfung der Bewegungen des Verdrängerkörpers kann eine Abbremsung durch Gleitreibung zwischen bewegten und ortsfesten Teilen vorgesehen werden. Die entstehende Hysterese führt jedoch zu einem nicht tragbaren Verlust an Genauigkeit.

Aus "Lueger, Lexikon der Technik", Band 1, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, 1960, sind Reibbremsen bekannt, die die mechanische Reibung zwischen einem beweglichen und einem feststehenden Bremselement zur Bremsung ausnutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsniveaugeber der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß mit möglichst geringem Aufwand eine zuverlässige Dämpfung auch bei geringem Flüssigkeitsniveau erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Welle mit einer Reibbremse als Dämpfungseinrichtung verbunden ist, wobei die Reibbremse ein feststehendes und ein dagegen verdrehbares Bauteil umfaßt, wobei die Bauteile bei Verdrehung durch Reibung aneinander die Drehbewegung der Welle abbremsen.

Durch diese einfache Gestaltung ergibt sich mit sehr geringem Aufwand eine Dämpfung, die unabhängig vom Flüssigkeitsstand arbeitet. Dadurch wird auch dann eine gute Dämpfung erzielt, wenn der Flüssigkeitsstand weit abgesunken ist und es auf eine genaue Anzeige ankommt. Ein schlecht oder gar nicht gedämpfter Flüssigkeitsniveauanzeiger kann bei fast leerem Tank dem Fahrer durch eine auf und ab springende Anzeigenadel leicht einen größeren Tankinhalt vortäuschen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Reibbremse eine Einrichtung besitzt, die die Reibkraft bei Bewegung der Welle selbsttätig ver­ stärkt. Dadurch wird eine progressive Dämpfung erzielt.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Reibbremse eine Trommelbremse ist, deren Bremstrommel fest an dem Ge­ häuse angebracht und deren Betätigungsglied mit der Welle verbunden ist. Mit einer solchen Trommelbremse läßt sich eine gewünschte Dämpfungswirkung gut ein­ stellen.

Besonders günstig ist es, wenn die Trommelbremse eine Art Duplexbremse ist, deren Bremsbacken mittels einer von der Welle verdrehbaren Kurvenscheibe verstellbar ausgebildet sind. Durch die Kurvenscheibe ergibt sich die Möglichkeit, eine über die Höhe des Flüssigkeitsni­ veaus unterschiedliche Dämpfungscharakteristik zu ver­ wirklichen, indem einfach die Kurvenscheibe entsprechend gestaltet ist.

Eine sehr geringe Haftreibung ergibt sich, wenn die Bremsbacken eine Beschichtung aus zum Beispiel PTFE auf­ weisen. Dadurch ergibt sich schon bei geringen Füll­ standsänderungen und mithin noch geringen Stellkräften eine Änderung der Anzeige.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Betätigungsglied der Trommelbremse derart ausgebildet ist, daß mit sinken­ dem Flüssigkeitsniveau die Bremswirkung zunimmt. Dadurch können gerade bei geringem Flüssigkeitsniveau Fehlanzei­ gen vermieden werden.

Noch einfacher als mit einer Trommelbremse läßt sich die Reibbremse verwirklichen, wenn gemäß einer anderen Aus­ gestaltung der Erfindung auf der Welle eine Reibscheibe angeordnet ist, gegen die mit Vorspannung eine unverdreh­ bar angeordnete Gegenscheibe anliegt.

Die Reibwirkung läßt sich leicht erzeugen und einstel­ len, wenn zur Erzeugung der Vorspannung der Gegenscheibe eine mittels einer Stellschraube verstellbare Druckfeder vorgesehen ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zwei davon sind in der Zeichnung dargestellt und werden nach­ folgend beschrieben. In ihr zeigen die

Fig. 1 eine teilgeschnittene Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsniveaugebers,

Fig. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht des Flüssigkeitsniveaugebers nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine als Trommel­ bremse ausgebildete Reibbremse,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus­ führungsform einer Reibbremse.

Die Fig. 1 zeigt von einem Flüssigkeitsniveaugeber ein Gehäuse 1, das eine Welle 2 drehbar lagert. Mit dieser Welle 2 sind auf der Außenseite des Gehäuses 1 ein Hebel 3 und gehäuseinnenseitig ein Schleiferarm 4 drehfest ver­ bunden. Im Hebel 3 ist eine Stange 5 eingeklipst, welche an ihrem dem Hebel 3 abgewandten Ende einen Schwimmer 6 trägt.

Der Schleiferarm 4 trägt an seinem freien Ende einen Schleifkontakt 7 aus elektrisch leitendem Material, der mit Federkraft gegen eine Widerstandsbahn 8 anliegt. Ein Kabel 9 verbindet den Schleifkontakt 7 mit einer nicht gezeigten Spannungsquelle.

Die Fig. 2 läßt die für die Erfindung wichtigen Merk­ male des Flüssigkeitsniveaugebers erkennen. Zu sehen ist dort, daß neben einer Kammer 10, die den Schleiferarm 4 mit dem Schleifkontakt 7 und auch die Widerstandsbahn 8 enthält, eine als Ganzes mit 11 bezeichnete Trommel­ bremse vorgesehen ist. Diese hat eine fest mit dem Ge­ häuse 1 verbundene Bremstrommel 12, in der zwei Brems­ backen 13, 14 beweglich angeordnet sind. Die Welle 2 ragt in die Trommelbremse 11 hinein und ist dort fest mit einem Betätigungsglied verbunden, bei dem es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um eine Kurvenscheibe 15 handelt, die beide Kugeln oder Walzen 16, 17 gegen die Bremsbacken 13, 14 zu drücken vermag, wenn sie sich infolge einer Schwenkbewegung der Welle 2 verdreht. Diese Bremsbacken erzeugen dann ihrerseits die erforder­ liche Reibung gegenüber der äußeren, feststehenden Trommel.

Die Fig. 3 läßt erkennen, daß es sich bei der Trommel­ bremse 11 um eine Art Duplexbremse handelt, deren beide Bremsbacken 13, 14 durch Federn 18, 19 justiert werden. Dreht sich die Welle 2, dann dreht sich auch die Kurven­ scheibe 15, so daß die Kugeln 16, 17 nach außen gedrückt werden und dadurch die Bremsbacken 13, 14 spreizen.

Die Fig. 4 zeigt eine ganz besonders einfache Ausfüh­ rungsform einer Reibbremse. Bei ihr sitzt auf einem freien Ende der Welle 2 eine Reibscheibe 20, gegen die eine axial verschiebliche, jedoch unverdrehbar angeord­ nete Gegenscheibe 21 mit Vorspannung anliegt. Diese Vor­ spannung wird durch eine Druckfeder 22 erzeugt, die einerseits gegen die Gegenscheibe 21, andererseits gegen eine Scheibe 23 anliegt, welche mittels einer gehäuse­ festen Stellschraube 24 verschiebbar ist, so daß die Druckfeder 22 mehr oder minder zusammendrückbar ist, und die Gegenscheibe 21 dadurch mehr oder minder stark axial gegen die Reibscheibe 20 gedrückt wird.

Zur Verbesserung des Reibverhaltens können auch die Reibscheibe 20 und /oder die Gegenscheibe 21 mit einer Beschichtung aus beispielsweise PTFE überzogen sein.

Claims (8)

1. Flüssigkeitsniveaugeber mit einem einen Schwimmer tragenden, in einem Gehäuse mittels einer Welle schwenk­ bar gelagerten Hebel, welcher in dem Gehäuse mit einem bei einer Schwenkbewegung des Hebels entlang einer Wider­ standsbahn bewegbaren Schleifkontakt in Wirkverbindung steht und der mit einer Dämpfungseinrichtung versehen ist, durch die die Drehbewegungen der Welle dämpfbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2) mit einer Reibbremse (11) als Dämpfungseinrichtung verbunden ist, wobei die Reibbremse (11) ein feststehendes und ein dagegen verdrehbares Bauteil umfaßt, wobei die Bauteile bei Verdrehung bdurch Reibung anein­ ander die Drehbewegung der Welle (2) abbremsen.

2. Flüssigkeitsniveaugeber nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reibbremse (11) eine Einrichtung besitzt, die die Reibkraft bei Bewegung der Welle (2) selbsttätig verstärkt.

3. Flüssigkeitsniveaugeber nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reibbremse eine Trommelbremse (11) ist, deren Bremstrommel (12) fest an dem Gehäuse (1) angebracht und deren Betätigungsglied mit der Welle (2) verbunden ist.

4. Flüssigkeitsniveaugeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelbremse (11) eine Art Duplexbremse ist, deren Bremsbacken (13, 14) mittels einer von der Welle (2) verdrehbaren Kurvenscheibe (15) verstellbar ausgebildet sind.

5. Flüssigkeitsniveaugeber nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbacken (13, 14) eine Beschichtung aufweisen.

6. Flüssigkeitsniveaugeber nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied der Trommelbremse (11) derart ausgebil­ det ist, daß mit sinkendem Flüssigkeitsniveau die Brems­ wirkung zunimmt.

7. Flüssigkeitsniveaugeber nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf der Welle (2) eine Reibscheibe (20) angeordnet ist, gegen die mit Vorspannung eine unverdrehbar angeordnete Gegenscheibe (21) anliegt.

8. Flüssigkeitsniveaugeber nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Erzeugung der Vorspannung der Gegenscheibe (21) eine mittels einer Stellschraube (24) verstellbare Druckfeder (22) vorgesehen ist.