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Patent Searching and Data


Title:
PASSIVE MAGNETIC POSITION SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/015232
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filling level indicator (1) for determining a filling level in a tank, comprising a resistor network (3), a contact element (5, 11) and a magnetic element, wherein the contact element (5, 11) is arranged at a distance to the resistor network (3) and the magnetic element can be moved relative to the resistor network (3) and the contact element (5, 11), wherein the contact element (5, 11) has a contact region (6, 14) which can be deflected by the magnetic element, wherein an electrically conductive connection can be established between the contact region (6, 14) and the resistor network (3) by means of a deflection of the contact region (6, 14), wherein the contact region (6, 14) is formed by a flat band-type element, which can be partially deflected by the magnetic force of the magnetic element, wherein the contact region (6, 14) has at least two sections (7, 8, 12, 13) arranged next to one another and at a distance to one another.

Inventors:
BENNER HANS-GUENTER (DE)
KADLER MATTHIAS (DE)
BARZ TORSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/067479
Publication Date:
January 25, 2018
Filing Date:
July 12, 2017
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (DE)
International Classes:
G01F23/38; G01F23/46; G01F23/62
Domestic Patent References:
WO2015185265A12015-12-10
Foreign References:
DE102005047542A12007-05-31
CN203148528U2013-08-21
DE19819047A11999-09-23
US20150338264A12015-11-26
DE19701246A11998-07-23
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Claims:
Füllstandsgeber (1) für die Bestimmung eines Füllstandes in einem Tank, mit einem Widerstandsnetzwerk (3), mit einem Kontaktelement (5, 11) und mit einem magnetischen Element, wobei das Kontaktelement (5, 11) beabstandet zu dem Wi¬ derstandsnetzwerk (3) angeordnet ist und das magnetische Element relativ zum Widerstandsnetzwerk (3) und dem Kontaktelement (5, 11) bewegbar ist, wobei das Kontak¬ telement (5, 11) einen Kontaktbereich (6, 14) aufweist, welcher durch das magnetische Element auslenkbar ist, wobei eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktbereich (6, 14) und dem Widerstandsnetzwerk (3) durch eine Auslenkung des Kontaktbereichs (6, 14) herstellbar ist, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kontaktbereich (6, 14) durch ein flächiges bandförmiges Element gebildet ist, welches durch die Magnetkraft des magnetischen Elementes partiell auslenkbar ist, wobei der Kontaktbereich (6, 14) zumindest zwei benachbart zueinander angeordnete und zueinander beabstandete Abschnitte (7, 8, 12 , 13) aufweist .

Füllstandsgeber (1) nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschnitte (7, 8, 12, 13) des Kontaktbereichs (6, 14) elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind.

Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschnitte (7, 8, 12, 13) des Kontaktbereichs (6, 14) mit dem gleichen elektrischen Potential in elektrisch leitender Verbindung stehen.

Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschnitte (7, 8, 12, 13) des Kontaktbereichs (6, 14) frei von Ausnehmungen und/oder Durchdringungen sind. Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zueinander beabstandeten Abschnitte (7, 8, 12, 13) des Kontaktbereichs (6, 14) durch einen gemeinsamen Magneten auslenkbar sind.

Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein elektrisch leitfähiger Kontakt zwischen den Abschnitten (7, 8, 12, 13) des Kontaktbereichs (6, 14) und Kontakt¬ flächen (4) eines Widerstandsnetzwerks (3) herstellbar ist .

Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jedem der Abschnitte (7, 8, 12, 13) des Kontaktbereichs (6, 14) ein eigenes Widerstandsnetzwerk (3) zugeordnet ist, wobei ein elektrisch leitfähiger Kontakt zwischen einem Abschnitt (7, 8, 12, 13) und dem zugeordneten Widerstandsnetzwerk (3) durch eine Auslenkung des jeweiligen Abschnitts (7, 8, 12, 13) herstellbar ist.

Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschnitte (7, 8, 12, 13) des Kontaktbereichs (6, 14) durch eine Unterteilung des Kontaktbereichs (6, 14) entlang der Bewegungsrichtung des magnetischen Elementes erzeugt sind .

Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Kontaktelement (5, 11) durch eine Mehrzahl von flächigen bandförmigen Metallstreifen (12, 13) gebildet ist.

10. Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kontaktbereich (6, 14) und/oder die Abschnitte (7, 8, 12, 13) des Kontaktbereichs (6, 14) die Form eines Kreisbogenabschnitts aufweisen, wobei die Erstreckung in axialer Richtung des Kreisbogenabschnitts wesentlich geringer ist als die Erstreckung in radialer Richtung des Kreisbogenabschnitts und als die Erstreckung in Um- fangsrichtung des Kreisbogenabschnitts.

Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Widerstandsnetzwerk (3) eine Mehrzahl von Kontaktflächen (4) aufweist die benachbart zueinander angeordnet sind, wobei die Erzeugung eines elektrisch leitfähigen Kontakts zwischen dem Kontaktbereich (6, 14) und einer ersten Kontaktfläche (4) ein Signal erzeugt, welches einen maximalen Füllstand im Tank wiederspiegelt, und die Er¬ zeugung eines elektrisch leitfähigen Kontakts zwischen dem Kontaktbereich (6, 14) und einer zweiten Kontakt fläche (4) ein Signal erzeugt, welches einen minimalen Füllstand im Tank wiederspiegelt.

Füllstandsgeber (1) nach Anspruch 11, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Kontaktfläche (4) an einem ersten Endbereich des Widerstandsnetzwerks (3) ausgebildet ist und die zweite Kontaktfläche (4) an einem zweiten Endbereich des Widerstandsnetzwerks (3) ausge¬ bildet ist, wobei der erste Endbereich und der zweite Endbereich an sich gegenüberliegenden Enden des Widerstandsnetzwerks (3) angeordnet sind.

Füllstandsgeber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 oder 12, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschnitte (7, 8, 12, 13) des Kontaktbereichs (6, 14) jeweils sowohl mit der ersten Kontaktfläche (4) als auch mit der zweiten Kontakt fläche (4) des Widerstandsnetzwerks (3) in einen elektrisch leitfähigen Kontakt bringbar sind.

Description:
Beschreibung

Passiver magnetischer Positionssensor Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Füllstandsgeber für die Bestimmung eines Füllstandes in einem Tank, mit einem Widerstandsnetzwerk, mit einem Kontaktelement und mit einem magnetischen Element, wobei das Kontaktelement beabstandet zu dem Widerstandsnetzwerk angeordnet ist und das magnetische Element relativ zum Wi ¬ derstandsnetzwerk und dem Kontaktelement bewegbar ist, wobei das Kontaktelement einen Kontaktbereich aufweist, welcher durch das magnetische Element auslenkbar ist, wobei eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktbereich und dem

Widerstandsnetzwerk durch eine Auslenkung des Kontaktbereichs herstellbar ist.

Stand der Technik

Füllstandsgeber zur Ermittlung des Füllstands in einem

Kraftstofftank weisen ein Widerstandsnetzwerk auf, welches abhängig von dem tatsächlichen Füllstand ein Signal erzeugt, welches dem Füllstand im Kraftstofftank entspricht. Hierzu wird regelmäßig ein Schwimmer vorgesehen, der auf der Oberfläche des Kraftstoffs im Kraftstofftank schwimmt und mittels eines Ge ¬ stänges und einem Schleifkontakt auf das Widerstandsnetzwerk einwirkt . Die Bewegung des Schwimmers infolge eines steigenden oder sinkenden Füllstandes wird über das Gestänge an den Schleifkontakt übertragen der infolge der Bewegung an dem

Widerstandsnetzwerk vorbeigeführt wird. Abhängig von der Position des Schleifkontakts wird hierbei ein unterschiedliches Signal erzeugt. Durch eine Normierung des Signals und einer spezifischen Gestaltung des Widerstandsnetzwerks kann aus dem an dem Widerstandsnetzwerk erzeugten Signal direkt auf den Füllstand im Kraftstofftank geschlossen werden. Solche Füllstandsgeber sind in vielfältiger Weise im Stand der Technik bekannt .

Darüber hinaus sind Füllstandsgeber bekannt, die anstelle eines Schleifkontakts ein Kontaktelement aufweisen, welches eine

Mehrzahl von fingerartigen Abschnitten aufweist, die durch eine Magnetkraft derart ausgelenkt werden können, dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem fingerartigen Abschnitt und einem Widerstandsnetzwerk erzeugt wird. Durch das Erzeugen des elektrischen Kontakts wird ein Signal erzeugt. Abhängig von der Ausgestaltung des Widerstandsnetzwerks und des Kontaktelementes kann durch das erzeugte Signal direkt auf den Füllstand im Kraftstofftank geschlossen werden. Ein solcher Füllstandsgeber ist beispielsweise durch die DE 197 01 246 AI bekannt.

Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass der Schleifkontakt an dem Widerstandsnetzwerk eine mechanische Kontaktierung darstellt, die einem unver ¬ meidbaren Verschleiß unterliegt. Außerdem sind der Schleif- kontakt und das Widerstandsnetzwerk hierbei vollständig im

Kraftstoff innerhalb des Kraftstofftanks angeordnet, wodurch es zu schädigenden Einwirkungen durch den Kraftstoff kommen kann. Die Erzeugung des elektrischen Kontakts durch ein Kontaktelement mit einer Mehrzahl von fingerartigen Abschnitten, die durch einen Magneten ausgelenkt werden können, ist nachteilig, da das

Kontaktelement sehr empfindlich gegenüber mechanischen Störeinflüssen ist, was insbesondere die Montage und den Transport der Kontaktelemente erschwert. Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Füllstandsgeber zu schaffen, welcher ein mechanisch widerstandsfähigeres Kontaktelement aufweist und gleichzeitig eine verschleißfreie Erzeugung eines von dem Füllstand im Kraft ¬ stofftank abhängigen und möglichst genauen Signals ermöglicht. Die Aufgabe hinsichtlich des Füllstandsgebers wird durch einen Füllstandsgeber mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen

Füll-standsgeber für die Bestimmung eines Füllstandes in einem Tank, mit einem Widerstandsnetzwerk, mit einem Kontaktelement und mit einem magnetischen Element, wobei das Kontaktelement beabstandet zu dem Widerstandsnetzwerk angeordnet ist und das magnetische Element relativ zum Widerstandsnetzwerk und dem Kontaktelement bewegbar ist, wobei das Kontaktelement einen

Kontaktbereich aufweist, welcher durch das magnetische Element auslenkbar ist, wobei eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktbereich und dem Widerstandsnetzwerk durch eine Auslenkung des Kontaktbereichs herstellbar ist, wobei der Kontaktbereich durch ein flächiges bandförmiges Element gebildet ist, welches durch die Magnetkraft des magnetischen Elementes partiell auslenkbar ist, wobei der Kontaktbereich zumindest zwei benachbart zueinander angeordnete und zueinander beabstandete Abschnitte aufweist.

Das Kontaktelement ist vorteilhafterweise mit einem ersten elektrischen Potential verbunden. Das WiderStandsnetzwerk ist mit einem zweiten von dem ersten elektrischen Potential abweichenden elektrischen Potential verbunden. Durch einen Kontakt zwischen dem Kontaktelement und dem Widerstandsnetzwerk kann ein elektrischer Kreis geschlossen werden, wodurch ein Signal erzeugt wird. Das Widerstandsnetzwerk weist eine Mehrzahl von Kontaktflächen auf, die jeweils einen spezifischen ohmschen Widerstand aufweisen. Abhängig davon mit welcher Kontaktfläche das Kontaktelement in Kontakt gebracht wird, wird so ein Signal mit einem spezifischen elektrischen Widerstand erzeugt. Die Signale spezifischen Widerstands können dann einem Füllstand zugeordnet werden. Dies ist möglich, da der elektrische Kontakt zwischen dem Kontaktelement und dem Widerstandsnetzwerk durch den Magneten erzeugt wird, der mit einem Hebelarm und einem daran angebundenen Schwimmer verbunden ist, wodurch der Magnet in Abhängigkeit von der Position des Schwimmers bewegt wird. Das Kontaktelement ist in einer vorteilhaften Ausführung elektrisch isoliert von dem Widerstandsnetzwerk benachbart zu diesem angeordnet. Das Widerstandsnetzwerk kann beispielsweise auf einem Trägersubstrat angeordnet sein. Das Kontaktelement weist zum Zwecke der Anbindung bevorzugt einen Anbindungsbereich auf. Dieser weist beispielsweise Öffnungen oder Aussparungen auf, die eine dauerhafte Anbindung an das Trägersubstrat und/oder das Widerstandsnetzwerk erlauben. Das Kontaktelement weist weiterhin einen Kontaktbereich auf, der flexibel ist und unabhängig von dem Anbindungsbereich aus der Ausgangslage des Kontaktelementes ausgelenkt werden kann. Der Kontaktbereich ist derart über dem Widerstandsnetzwerk angeordnet, dass durch ein Vorbeiführen des Magneten auf der dem Kontaktelement abgewandten Seite des Widerstandsnetzwerks eine Auslenkung des Kontakte ¬ lementes beziehungsweise des Kontaktbereichs des Kontaktele ¬ mentes erfolgt, so dass ein physischer Kontakt zwischen dem Kontaktbereich und dem Widerstandsnetzwerk entsteht.

Der Kontaktbereich weist zumindest zwei Abschnitte auf, die beispielsweise parallel zueinander verlaufen und unabhängig voneinander ausgelenkt werden können. Die beiden Abschnitte können von einem gemeinsamen Magneten ausgelenkt werden, so dass praktisch eine Redundanz erzeugt ist. Es kann so beispielsweise bei der Zerstörung eines Abschnitts der jeweils andere Abschnitt weiterhin ein korrektes Signal erzeugen. Auch können die Signale, die infolge des Schließens eines elektrischen Kreises zwischen einem Abschnitt und dem Widerstandsnetzwerk erzeugt werden, miteinander abgeglichen werden, um die Richtigkeit der Signale zu verifizieren. Hierzu kann jedem der Abschnitte ein eigenes Widerstandsnetzwerk zu geordnet sein, um jeweils eigenständige Signale erzeugen zu können und einen Abgleich durchführen zu können .

Vorteilhafterweise ist das Kontaktelement hierbei ein flächiges Bandelement, welches im nicht ausgelenkten Zustand im We ¬ sentlichen in einer Ebene ausgerichtet ist. Durch den Magneten wird das bandförmige Kontaktelement aus der Ausgangslage ausgelenkt und in Richtung des Widerstandsnetzwerks angezogen. Hierbei tritt eine partielle Verformung des Kontaktelementes beziehungsweise eines Abschnitts des Kontaktbereichs auf. Die Flexibilität der Abschnitte des Kontaktbereichs ist derart gestaltet, dass einerseits die Distanz zwischen den Abschnitten und dem Widerstandsnetzwerk durch die Auslenkung überbrückt werden kann, und dass andererseits nur ein definierter begrenzter Bereich des jeweiligen Abschnitts soweit ausgelenkt wird, dass ein elektrischer Kontakt mit einer der Kontaktflächen des

Widerstandsnetzwerks erfolgt. In einer vorteilhaften Ausge ¬ staltung können die Abschnitte des Kontaktbereichs auch derart ausgebildet sein, dass eine Mehrzahl von nebeneinander und direkt zueinander benachbarten Kontaktflächen gleichzeitig durch die Auslenkung kontaktiert wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abschnitte des Kon ¬ taktbereichs elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind. Durch eine elektrisch leitfähige Verbindung der Abschnitte miteinander kann sichergestellt werden, dass beide Abschnitte mit dem gleichen elektrischen Potential verbunden sind. Bei dem Ausfall eines Abschnitts bleibt somit zumindest das Signal von dem jeweils anderen Abschnitt erhalten. In einer alternativen Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die Abschnitte des Kontaktbereichs mit dem gleichen elektrischen Potential in elektrisch leitender Verbindung stehen. Dies ist vorteilhaft, um die Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Da die Abschnitte am gleichen elektrischen Potential angebunden sind, erzeugen sie beim Kontakt mit dem Widerstandsnetzwerk auch jeweils die gleichen Signale. Es werden somit redundante Signale erzeugt, weswegen auch das Wegfallen eines einzelnen Signals von einem der Abschnitte folgenlos kompensiert werden kann. Auch ist es zu bevorzugen, wenn die Abschnitte des Kontakt ¬ bereichs frei von Ausnehmungen und/oder Durchdringungen sind. Ein Kontaktbereich beziehungsweise einzelne definierte Ab- schnitte des Kontaktbereichs, die frei von Aussparungen und/oder Durchdringungen sind, sind besonders vorteilhaft, da die Herstellung besonders einfach ist . Außerdem weist der Kontaktbereich beziehungsweise die Abschnitte dadurch eine sehr hohe Robustheit während der Fertigung und des Transports auf. Auch muss bei der Montage kein hochgenaues Matching zwischen dem Kontaktbereich beziehungsweise den Abschnitten und dem Widerstandsnetzwerk durchgeführt werden, da die gesamte Fläche des Kontaktbereichs beziehungsweise der Abschnitte zur Erzeugung eines elektrischen Kontakts verwendet werden kann.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Kontaktelement bezie ¬ hungsweise die Abschnitte aus einem Kunststoff gebildet sind oder, wenn das Kontaktelement aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Sofern das Kontaktelement aus einem Kunststoff gebildet ist, ist eine metallische Beschichtung auf der dem Widerstandsnetzwerk zugewandten Seite aufgebracht. Vorteilhafterweise können an einem Kontaktelement aus Kunststoff auch Elemente vorgesehen sein, die besonders leicht durch eine magnetische Kraft anziehbar sind.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die zueinander beab- standeten Abschnitte des Kontaktbereichs durch einen gemeinsamen Magneten auslenkbar sind. Dies ist vorteilhaft, da somit si- chergestellt wird, dass abhängig von der jeweiligen Position des Magneten alle Abschnitte gleichmäßig angezogen werden. Dies hilft um die Erzeugung eines redundanten Signals sicherzu ¬ stellen . Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein elektrisch leitfähiger Kontakt zwischen den Abschnitten des Kontaktbereichs und Kontaktflächen eines Widerstandsnetzwerks herstellbar ist. Dies ist erforderlich, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das eine Aussage über den Füllstand im Tank zulässt.

Auch ist es zweckmäßig, wenn jedem der Abschnitte des Kon ¬ taktbereichs ein eigenes Widerstandsnetzwerk zugeordnet ist, wobei ein elektrisch leitfähiger Kontakt zwischen einem Abschnitt und dem zugeordneten Widerstandsnetzwerk durch eine Auslenkung des jeweiligen Abschnitts herstellbar ist. Dies ist vorteilhaft, um eine erhöhte Sicherheit gegen einen Ausfall des Füllstandsgebers zu erzeugen. Die beiden unabhängigen Widerstandsnetzwerke können mit dem gleichen elektrischen Potential verbunden sein oder voneinander abweichenden elektrischen Potentialen . Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Abschnitte des Kontaktbereichs durch eine Unterteilung des Kontaktbereichs entlang der Bewegungsrichtung des magnetischen Elementes erzeugt sind. Das magnetische Elemente, welches bevorzugt ein Perma ¬ nentmagnet ist, wird über die Bewegung des Hebelarms, an welchem auch der Schwimmer befestigt ist, in einer kreisbogenförmigen Bahn bewegt, da der Hebelarm um eine feste Drehachse drehbar gelagert ist. Durch den Verlauf der Trennung entlang dieser kreisbogenförmigen Bahn wird erreicht, dass die Abschnitte ebenfalls entlang der kreisbogenförmigen Bahn verlaufen können und sich somit entlang der kreisbogenförmigen Bahn über das gesamte Widerstandsnetzwerk hinweg erstrecken können. Die Abschnitte können somit sowohl mit den Kontaktflächen an einem ersten Endbereich des Widerstandsnetzwerks in Kontakt gebracht werden als auch an einem zweiten Endbereich des Widerstands- netzwerks, welcher bevorzugt am gegenüberliegenden Ende des Widerstandsnetzwerks angeordnet ist.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Kontaktelement durch eine Mehrzahl von flächigen bandförmigen Metallstreifen gebildet ist . Dies begünstigt eine besonders einfache Ausbildung des Kon ¬ taktelementes. Die einzelnen bandförmigen Metallstreifen sind bevorzugt eben und kreisbogenförmig ausgebildet, so dass sie der Bewegungsbahn des Magneten folgen können. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Kontaktbereich und/oder die Abschnitte des Kontaktbereichs die Form eines Kreisbogenab ¬ schnitts aufweisen, wobei die Erstreckung in axialer Richtung des Kreisbogenabschnitts wesentlich geringer ist als die Erstreckung in radialer Richtung des Kreisbogenabschnitts und als die Erstreckung in Umfangsrichtung des Kreisbogenabschnitts. Ein Kreisbogenabschnitt ist besonders vorteilhaft, da der

Hebelarm der zur Ermittlung des Füllstandes verwendet wird, um eine Drehachse drehbar gelagert ist. Der Magnet steht entweder in direkter Verbindung mit dem Hebelarm oder wird zumindest von diesem bewegt . Folglich beschreibt die Bahn, entlang welcher der Magnet bei einem Verdrehen des Hebelarms um die Drehachse bewegt wird, ebenfalls einen Kreisbogen. Um sicherzustellen, dass der Magnet stets mit einem annähernd gleichbleibenden Abstand zum Widerstandsnetzwerk und dem Kontaktelement geführt wird, ist daher eine Ausbildung als Kreisbogenabschnitt vorteilhaft.

Die radiale Richtung verläuft vom Mittelpunkt des zugehörigen Kreises des Kreisbogenabschnitts hin zum Außenumfang. Die Umfangsrichtung verläuft entlang des Umfangs des zum Kreis ¬ bogenabschnitt gehörenden Kreises und die axiale Richtung verläuft entlang einer Flächennormalen, die auf der durch den zugehörigen Kreis aufgespannte Ebene steht.

Durch eine Ausbildung mit einer sehr geringen Erstreckung in axialer Richtung und einer größeren Erstreckung in radialer Richtung und einer noch wesentlich größeren Erstreckung in

Umfangsrichtung ergibt sich ein besonders dünnes Kontaktelement beziehungsweise ein besonders dünner Kontaktbereich. Die Er ¬ streckung in radialer Richtung ist idealerweise so groß, dass der Kontaktbereich die Kontaktflächen des Widerstandsnetzwerks vollständig überdeckt. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Erstreckung in radialer Richtung jedoch auch geringer sein als die Erstreckung der Kontaktflächen in radialer Richtung.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist durch eine besonders geringe Erstreckung in radialer Richtung und in axialer Richtung gekennzeichnet. Das Kontaktelement beziehungsweise der Kon ¬ taktbereich ist hier als drahtförmiges Element ausgebildet. Der Querschnitt kann beispielsweise rund oder eckig ausgestaltet sein .

Bei mehreren Abschnitten des Kontaktbereichs ist es besonders vorteilhaft, wenn jeder einzelne Abschnitt die Form eines Kreisbogenabschnitts aufweist. Vorteilhafterweise weisen das Widerstandsnetzwerk und insbesondere die Kontakt flächen des Widerstandsnetzwerks ebenfalls die Form eines Kreisbogenab ¬ schnitts auf.

Auch ist es zweckmäßig, wenn das Widerstandsnetzwerk eine Mehrzahl von Kontaktflächen aufweist die benachbart zueinander angeordnet sind, wobei die Erzeugung eines elektrisch leit ¬ fähigen Kontakts zwischen dem Kontaktbereich und einer ersten Kontaktfläche ein Signal erzeugt, welches einen maximalen Füllstand im Tank wiederspiegelt, und die Erzeugung eines elektrisch leitfähigen Kontakts zwischen dem Kontaktbereich und einer zweiten Kontaktfläche ein Signal erzeugt, welches einen minimalen Füllstand im Tank wiederspiegelt.

Durch einen solchen Aufbau des Widerstandsnetzwerks und des Kontaktelementes kann die Erfassung des Füllstandes über das gesamte Spektrum von vollständig leer bis maximal gefüllt erfasst werden. Abhängig von dem Füllstand ändert sich die Position des Schwimmers, der über einen Hebelarm mit dem Magneten verbunden ist. Durch die Positionsveränderung des Schwimmers wird somit auch die Position des Magneten verändert, wodurch das Kontaktelement mit unterschiedlichen Kontaktflächen in elektrisch leitenden Kontakt gebracht wird. Dadurch lässt sich bei genauer Zuordnung der erzeugten Signale, hier insbesondere der spezifischen Widerstandswerte, zur Position des Magneten auch eine Aussage über den Füllstand treffen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die erste Kontaktfläche an einem ersten Endbereich des Widerstandsnetzwerks ausgebildet ist und die zweite Kontaktfläche an einem zweiten Endbereich des Widerstandsnetzwerks ausgebildet ist, wobei der erste Endbereich und der zweite Endbereich an sich gegenüberliegenden Enden des Widerstandsnetzwerks angeordnet sind.

Dies ist vorteilhaft, um aufeinanderfolgend vom maximalen Füllstand im Tank bis hin zum minimalen Füllstand, bezie ¬ hungsweise einem leeren Tank, alle Füllstände über das jeweilige Widerstandsnetzwerk abbilden zu können. Beispielsweise entspricht der maximale Füllstand einem besonders hohen spezi ¬ fischen elektrischen Widerstand, während ein leerer Tank einem besonders niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand entspricht. Über eine geeignete Abstufung der spezifischen elektrischen Widerstände der Kontaktflächen kann so eine stufenweise Bestimmung des Füllstandes erfolgen. Je mehr Kontaktflächen vorgesehen sind, umso genauer kann der Füllstand bestimmt werden beziehungsweise umso feiner kann die Rasterung erfolgen .

Auch ist es zu bevorzugen, wenn die Abschnitte des Kontakt ¬ bereichs jeweils sowohl mit der ersten Kontaktfläche als auch mit der zweiten Kontaktfläche des Widerstandsnetzwerks in einen elektrisch leitfähigen Kontakt bringbar sind. Dies ist notwendig, um über einen einzelnen Abschnitt des Kontaktbereichs den gesamten Füllstand von maximalem Füllstand, also Tank voll, bis hin zum minimalen Füllstand, also Tank leer, abbilden zu können. Jeder Abschnitt des Kontaktbereichs kann somit eigenständig den jeweiligen Füllstand im Tank wiedergeben. Über mehrere Abschnitte, die parallel zueinander angeordnet sind, kann somit eine Redundanz erzeugt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben .

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert . In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Füllstandsgeber, wobei das

Kontaktelement einen Kontaktbereich aufweist, der durch bogenförmig verlaufende Aussparungen in zwei Abschnitte unterteilt ist, und Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Füllstandsgeber, wobei der

Kontaktbereich aus zwei bogenförmigen Elementen gebildet ist, wobei jedes der bogenförmigen Elemente einen Abschnitt des Kontaktbereichs darstellt. Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf einen Füllstandsgeber 1. Der Füllstandsgeber 1 weist ein Substrat 2 mit einem darauf angeordneten Widerstandsnetzwerk 3 auf. In Figur 2 ist zu erkennen, dass die einzelnen Kontaktflächen 4 alle eine individuelle

Bauform aufweisen, wodurch sie jeweils einen spezifischen und innerhalb des Widerstandsnetzwerks 3 einmaligen elektrischen Widerstand aufweisen. Es ist somit stets eine Zuordnung eines gemessenen elektrischen Widerstands zu einer der Kontaktflächen 4 möglich.

Oberhalb des Widerstandsnetzwerks 3 ist das Kontaktelement 5 angeordnet. Das Kontaktelement 5 ist links und rechts endseitig an Anbindungsbereichen 15 an Distanzelementen angebunden und somit zum Widerstandsnetzwerk 3 beabstandet. Das Kontaktelement 5 weist einen Kontaktbereich 6 auf. Der Kontaktbereich 6 überdeckt dabei das darunter liegende Widerstandsnetzwerk 3 derart, dass durch ein Auslenken des Kontaktbereichs 6 nach unten hin zum Widerstandsnetzwerk 3 ein elektrisch leitfähiger Kontakt mit den Kontaktflächen 4 herstellbar ist. Je nach der Position des Magneten unterhalb des Substrats 2 wird jeweils ein be ¬ grenzter Bereich des Kontaktbereichs 6 ausgelenkt. Der Kontaktbereich 6 weist zwei Abschnitte 7 und 8 auf, die durch bogenförmig verlaufende Ausnehmungen 9 im Kontaktelement 5 voneinander getrennt sind. Die bogenförmigen Ausnehmungen 9 verlaufen entlang der Bewegungsrichtung des Magneten. Die

Abschnitte 7 und 8 können unabhängig voneinander in Richtung hin zum Widerstandsnetzwerk 3 ausgelenkt werden. Ob ein Abschnitt 7 oder 8 oder beide Abschnitte 7 und 8 gelichzeitig ausgelenkt werden hängt von der Größe und Positionierung des Magneten ab. Sofern der Magnet entsprechend breit ausgebildet ist und/oder eine entsprechend starke Magnetkraft aufweist, kann er die Abschnitte 7 und 8 einzeln oder gleichzeitig auslenken.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Magnet stiftförmig ausgebildet und wird sowohl unter dem Abschnitt 7 als auch dem Abschnitt 8 geführt, so dass die beiden Abschnitte 7 und 8 jeweils mit den gleichen Kontaktflächen 4 des Widerstandsnetzwerks 3 in Kontakt gebracht werden. Es wird somit von beiden Abschnitten 7 und 8 jeweils ein identisches Signal mit identischem spezifischen elektrischen Widerstand erzeugt. Auf diese Weise ist eine

Redundanz erzeugt, die beispielsweise die Beschädigung eines Abschnittes 7 oder 8 durch den jeweils anderen Abschnitt 7 oder 8 kompensieren könnte. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind die beiden Abschnitte 7 und 8 mit dem gleichen elektrischen Potential verbunden. Ebenso ist auch nur ein gemeinsames Widerstandsnetzwerk 3 unterhalb der Abschnitte 7 und 8 angeordnet. In einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Weiterbildung können auch voneinander elektrisch getrennte und unabhängige Widerstandsnetzwerke unter den Ab ¬ schnitten angeordnet sein, wobei jeweils einer der Abschnitte mit einem der Widerstandsnetzwerke in eine elektrisch leitfähige Verbindung gebracht werden kann . Eine solche Anordnung würde eine voneinander unabhängige Messung ermöglichen. Dies kann vor- teilhaft verwendet werden, um eine direkte Überprüfung der

Richtigkeit der erzeugten Signale durchzuführen. Bei gleichem elektrischem Potential an den Abschnitten und bei gleichen spezifischen Widerstandswerten der Widerstandsnetzwerke und deren Kontaktflächen, sollte bei einer spezifischen Position des Magneten von beiden Systemen das gleiche Signal erzeugt werden. Abweichungen eines Systems könnten so erfasst werden und eine womöglich fehlerhafte Anzeige kann korrigiert werden.

Der in Figur 1 gezeigte Randbereich 10 des Kontaktelementes 5 kann zu Erhöhung der Stabilität des Kontaktelementes 5 vorgesehen sein. Die Darstellung in Figur 1 stellt jedoch lediglich eine beispielhafte vorteilhafte Ausgestaltung des Füllstandsgebers dar .

Die Figur 2 zeigt einen Füllstandsgeber 1, der insbesondere ein abweichend ausgebildetes Kontaktelement 11 aufweist. Das Substrat 2 und das Widerstandsnetzwerk 3 mit seinen Kontakt ¬ flächen 4 stimmen mit den Elementen der Figur 1 überein, weswegen auch identische Bezugszeichen verwendet werden.

Das Kontaktelement 11 weist zwei einzelne Streifen 12 und 13 auf, die eine bogenförmige Form aufweisen. Der Radius dem die bo ¬ genförmigen Streifen 12, 13 folgen orientiert sich an der Formgebung des Widerstandsnetzwerks 3 und insbesondere an der Anordnung der Kontaktflächen 4. Die Streifen 12, 13 bilden den Kontaktbereich 14 des Kontaktelementes 11 aus.

Die beiden Streifen 12, 13 bilden die Abschnitte des Kontaktbereichs des Kontaktelementes 11. Die beiden Abschnitte 12, 13 sind endseitig in Anbindungsbereichen aufgenommen und beispielsweise durch Distanzelemente von dem Widerstands- netzwerk 3 beabstandet. Die Abschnitte 12, 13 können mit dem gleichen elektrischen Potential verbunden sein oder mit voneinander abweichenden elektrischen Potentialen. In diesem Fall sind die Abschnitte 12, 13 voneinander elektrisch isoliert angeordnet . Das Widerstandsnetzwerk 3 kann wie in Figur 1 bereits beschrieben ein einzelnes sein oder durch zwei voneinander unabhängige Widerstandsnetzwerke gebildet sein.

Die Figuren 1 und 2 zeigen beispielhafte Abbildungen eines erfindungsgemäßen Füllstandsgebers. Die Figuren haben keinen beschränkenden Charakter und engen insbesondere hinsichtlich der Materialauswahl, der Geometrie und der Anordnung den Lösungsraum nicht ein. Die einzelnen in den Figuren dargestellten Merkmale und die in den Ansprüchen beschriebenen Merkmale können auch in einer von den Figuren abweichenden Weise miteinander kombiniert werden, ohne sich vom Kerngedanken der Erfindung zu entfernen.




 
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