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Patent Searching and Data


Title:
FLOAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/033636
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a float (8) for a level indicator (3), said float consisting of a casing that surrounds a hollow cavity and a receptacle (16, 16') for a lever arm (7) of the level indicator (3). The float is configured from at least two interconnected shells (9, 9'), which when joined together form at least two separate chambers (13, 20-22).

Inventors:
RAUCHHAUS GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/051862
Publication Date:
April 14, 2005
Filing Date:
August 20, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
RAUCHHAUS GUENTER (DE)
International Classes:
G01F23/32; G01F23/76; (IPC1-7): G01F23/76; G01F23/32
Domestic Patent References:
WO2001040045A22001-06-07
Foreign References:
FR1415452A1965-10-22
DE2724857A11978-12-07
FR2655729A11991-06-14
FR2797650A12001-02-23
DE3535624A11987-04-09
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Schwimmer für einen Füllstandsgeber, bestehend aus ei ner Hülle, die einen Hohlraum umschließt und mit einer Aufnahme für einen Hebelarm des Füllstandgebers, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (8) aus mindestens zwei miteinander verbunde nen Schalen (9, 9'), die im gefügten Zustand mindestens zwei voneinander getrennte Kammern (13,2022) bil den.
2. Schwimmer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kammern (13) gleich groß sind.
3. Schwimmer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kammern (20,22), die mit anderen Teilen (1, 2) in Berührung kommen, kleiner als die Kammern (21) sind, die nicht mit anderen Teilen (1, 2) in Berührung kommen.
4. Schwimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (9, 9') symmetrisch ausgebildet sind.
5. Schwimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die die Kammern (2022) bildenden Wölbungen (10,11) in einer Schale (9') ausgebildet sind.
6. Schwimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (9, 9') miteinander verschweißt oder verklebt sind.
7. Schwimmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c g e kenn z e i chn e t, dass die Schalen (9, 9 miteinander verklipst oder ineinander gesteckt sind.
8. Schwimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindes tens eine der Schalen (9, 9') eine Aufnahme (16, 16') für einen Hebelarm (7) besitzt.
9. Schwimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (9, 9') aus POM, PA oder PPS bestehen.
Description:
Beschreibung Schwimmer Gegenstand der Erfindung ist ein Schwimmer für einen Füll- standgeber, mit einer Hülle, die einen Hohlraum umschließt.

Derartige Schwimmer finden Verwendung in Füllstandsgebern von Kraftfahrzeugen.

Es ist bekannt, den Füllstand in Kraftstoffbehältern von Kraftfahrzeugen mittels Schwimmer aufweisenden Füllstandsge- bern zu ermitteln. Der Schwimmer derartiger ist dazu an einem Hebelarm schwenkbar befestigt. Um als Schwimmer geeignet zu sein, muss der Schwimmer einen hinreichenden Auftrieb besit- zen. Der Auftrieb muss dabei größer als das Gewicht des Schwimmers und des Hebelarms sein. Erschwerend kommt hinzu, dass Kraftstoff nur eine Dichte von ca. 0,7 g/cm3 besitzt. Um also das Gewicht des Hebelarms zu kompensieren, muss der Schwimmer eine Dichte von deutlich unter 0,7 g/cm3 aufweisen.

Außerdem muss der Schwimmer aus einem kraftstoffbeständigen Material bestehen.

Es gibt derzeit einige wenige Kunststoffe, die zum einen kraftstoffbeständig sind und zum anderen eine derart geringe Dichte aufweisen, dass sie als Schwimmer Verwendung finden können. Diese Kunststoffe sind jedoch sehr teuer. Oftmals wird die geringe Dichte dieser Kunststoffe nur durch aufwän- dige Aufbereitung der Kunststoffe, z. B. Schäumen, erreicht.

Aufgrund dessen sind derartige Schwimmer in der Herstellung sehr kostenintensiv.

Eine weitere Möglichkeit, einen Schwimmer mit einem ausrei- chenden Auftrieb zu erhalten, ist die Verwendung eines Hohl- körpers. Hierbei schließt eine Hülle einen Hohlraum ein, wo- bei das Volumen des Schwimmers soviel Kraftstoff verdrängt, dass der Hohlkörper schwimmt. Es sind bereits aus Metall be- stehende Schwimmer bekannt. Nachteilig sind jedoch deren re-

lativ große Abmessungen, die diese aufgrund ihres relativ ho- hen spezifischen Gewichts aufweisen müssen. Zudem gestaltet sich das Schweißen oder Löten der Schwimmerteile aufwendig.

Weiter sind als Hohlkörper ausgebildete Schwimmer aus Kunst- stoff bekannt. Das geringere spezifische Gewicht von Kunst- stoffen gegenüber Metall erlaubt geringere Abmessungen und das Fügen der einzelnen Schwimmerteile ist aufgrund der ge- ringeren Schmelztemperaturen wesentlich günstiger. Da diese Kunststoffe lediglich kraftstoffbeständig sein müssen, können kostengünstige Kunststoffe eingesetzt werden. Aus Sicher- heitsgründen konnten sich diese Schwimmer jedoch nicht durch- setzen. Der Kraftstoff im Kraftstoffbehälter und damit auch der Schwimmer sind auf Grund der Fahrdynamik permanent in Be- wegung. Dies hat zur Folge, dass der Schwimmer mit der Wan- dung des Behälters oder mit anderen Bauteilen im Kraftstoff- behälter in Berührung kommt. Die bei diesen Berührungen auf- tretenden Kräfte können zur Beschädigung des Schwimmers füh- ren. Im schlimmsten Fall kommt es zu einem Leck in der Hülle des Schwimmers. Durch das Leck kann Kraftstoff in den Schwim- mer eindringen, wodurch dieser seinen Auftrieb verliert, was zum Ausfall des Hebelgebers führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen als Hohlkörper ausgebildeten Schwimmer aus einem kos- tengünstigen Kunststoff zu schaffen, der seinen Auftrieb auch im Falle von Beschädigungen nicht verliert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Hülle aus mindestens zwei miteinander verbundenen Teilen be- steht, die im gefügten Zustand mindestens zwei voneinander getrennte Kammern bilden.

Durch die voneinander getrennten Kammern wird erreicht, dass im Falle der Beschädigung einer Kammer nicht der gesamte vom Schwimmer umschlossene Hohlraum, sondern lediglich eine Kam- mer mit Kraftstoff volläuft. Auf diese Weise wird der Auf-

triebsverlust des Schwimmers reduziert. Der noch verbleibende Auftrieb des Schwimmers ist damit ausreichend, um einen Aus- fall des Füllstandsgebers zu vermeiden.

Im einfachsten Fall besitzt der Schwimmer zwei voneinander getrennte Kammern. Der Auftriebsverlust im Falle einer Be- schädigung lässt sich jedoch weiter verringern, wenn der Schwimmer mehr als zwei Kammern aufweist.

Die Schalen für den Schwimmer sind einfach in der Herstel- lung, wenn alle Kammern gleich groß sind.

Der Auftriebsverlust infolge eines Lecks lässt sich weiter reduzieren, wenn die Kammern, mit denen der Schwimmer zu der Behälterwandung oder anderen Bauteilen im Kraftstoffbehälter in Berührung tritt, kleiner als die anderen Kammern gestaltet sind. Somit wird nur ein geringes Volumen geflutet, während die verbleibenden Kammern ihren Auftrieb behalten. Bei der Gestaltung des Schwimmers können somit kleine Kammern gezielt in den Bereichen angeordnet werden, in denen mit stoßartigen Belastungen infolge des Anschlagens des Schwimmers an andere Bauteile durch Flüssigkeitsbewegungen im Kraftstoffbehälter zu rechnen ist.

Die Herstellung der Schalenteile gestaltet sich besonders günstig, wenn beide Schalenteile gleich sind. Auf diese Weise lassen sich die Schalenteile mit nur einem Werkzeug herstel- len. Infolge dieser symmetrischen Ausbildungen sind die kam- merbildenden Wölbungen in jedem Schalenteil vorhanden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind nur in ei- nem Schalenteil die kammerbildenden Wölbungen vorhanden. Die kammerbegrenzenden Trennwände sind bis in den Bereich der Trennebene zwischen den beiden Schalen geführt. Dies ermög- licht die Ausbildung des anderen Schalenteils als ebenen De- ckel, so dass die Kammern des Schwimmers durch Aufbringen des

Deckels auf dem Rand und die Trennwände des anderen Schalen- teils gebildet werden.

Die Schalenteile lassen sich besonders günstig aus kraft- stoffbeständigem Kunststoff fertigen. Insbesondere Polyoxy- methylen (POM), Polyphenylensulfid (PPS) oder Polyamid (PA) lassen sich gut mittels Spritzgießen herstellen.

Für eine flüssigkeitsdichte Verbindung der Schalenteile haben sich Schweißen oder Kleben als günstig erwiesen. Beim Schwei- ßen werden die miteinander in Kontakt tretenden Flächen der Schalenteile bis auf ihre Erweichungstemperatur erwärmt und anschließend miteinander verbunden.

Neben stoffschlüssigen Verbindungen haben sich auch form- schlüssige Verbindungen bewährt. Dabei werden die Schalentei- le miteinander verklipst. Das Quellen des Kunststoffs gewähr- leistet dabei, dass die Verbindung der Schalenteile flüssig- keitsdicht ist.

Um den Schwimmer am Hebelarm des Füllstandsgebers zu befesti- gen, ist an einem der Schalenteile eine Aufnahme für den He- belarm angeordnet. Sofern der Schwimmer aus gleichen Schalen- teilen besteht, ist die Aufnahme derart ausgebildet, dass je- des Schalenteil einen Teil der Aufnahme besitzt und die Auf- nahme im gefügten Zustand gebildet wird.

Um zu gewährleisten, dass der Schwimmer unabhängig vom Füll- stand im Kraftstoffbehälter immer parallel zum Behälterboden ausgerichtet ist, ist der Hebelarm drehbar am Schwimmer gela- gert. Damit das dazu notwendige Spiel und eventuelle Toleran- zen des Hebelarms ausgeglichen werden können, ist der Hebel- arm mittels einer Buchse im Schwimmer gelagert.

An mehreren Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Figur 1 : eine Fördereinheit mit dem erfindungsgemäßen Schwimmer, Figur 2 : den Schwimmer aus Figur 1, Figur 3 : eine Explosionsdarstellung des Schwimmers aus Figur 2, Figur 4, 4a : Darstellungen des Schwimmers, in einer zweiten Ausführung und Figur 5 : eine dritte Ausführung des Schwimmers.

Figur 1 zeigt eine Fördereinheit 1 in einem Kraftstofftank 2.

Die Fördereinheit 1 trägt einen Füllstandsgeber 3. Der Füll- standsgeber 3 umfasst einen Träger 4, auf dem ein Wider- standsnetzwerk 5 angeordnet ist. Auf dem Widerstandsnetzwerk 5 gleiten nicht dargestellte Schleifkontakte, wodurch ein dem Füllstand entsprechendes elektrisches Signal gewonnen wird.

Die Schleifkontakte sind an einem Bügel 6 befestigt, der gleichzeitig den Hebelarm 7 trägt. Der Bügel 6 ist drehbar im Träger 4 gelagert. Der Hebelarm 7 besitzt an seinem dem Bügel 6 abgewandten Ende einen Schwimmer 8. Der Schwimmer 8 besteht aus zwei miteinander verschweißten Halbschalen 9, 9'.

In Figur 2 ist der Schwimmer 8 perspektivisch dargestellt.

Jede der beiden Halbschalen 9, 9'weist vier kugelförmige Auswölbungen 10, 11 auf, die im Bereich der Trennebene 12 zwischen den Halbschalen 9, 9'voneinander beabstandet ange- ordnet sind. Jede der Auswölbungen 10 bildet mit der gegenü- berliegenden Auswölbung 11 der anderen Halbschale 9, 9'eine Kammer 13. Der Schwimmer 8 besitzt weiter eine Bohrung 14, in der der nicht dargestellte Hebelarm gelagert ist, so dass der Schwimmer 8 um eine entlang der Bohrung 14 verlaufende Achse 15 drehbar ist.

Den Aufbau des Schwimmers 8 zeigt Figur 3. Die Halbschalen 9, 9'mit den jeweiligen halbkugelförmigen Auswölbungen 10, 11 bestehen aus PPS. Neben den Auswölbungen 10, 11 besitzt jede Halbschale 9, 9'eine entlang der Achse 15 verlaufende Auf- nahme 16, 16'. In die Aufnahmen 16, 16'wird eine Buchse 17 aus POM eingelegt. Je ein an beiden Enden der Buchse 17 ange- formter Bund verhindert ein Herausrutschen der Buchse 17 aus dem Schwimmer 8. In der Buchse 17 ist ein Hebelarm gelagert.

Eine Schwimmerschale 9 und einen Schwimmer 8 im Schnitt zei- gen die Figuren 4, 4a_ In beiden Halbschalen 9, 9'sind Trennwände 18,19 ausgebildet, die sich bis in den Bereich der Trennebene 12 erstrecken. Im gefügten Zustand sind gege- nüberliegende Trennwände 18, 19 miteinander verbunden, so dass mehrere Kammern 20, 22 gebildet werden. Während die Kam- mern 20-22 ein kleines Volumen besitzen und eine große ver- tikale Erstreckung aufweisen, besitzt die Kammer 21 ein we- sentlich größeres Volumen bei geringerer vertikaler Höhe. Die Kammern 20,22 sind in Bereichen angeordnet, an denen der Schwimmer 8 bei heftigen Ausschlägen in Kontakt mit anderen Bauteilen, zum Beispiel Kraftstoffbehälter 2, Fördereinheit 1, treten kann. Sofern es bei diesen Kontakten zu Beschädi- gungen der Kammern 20, 22 kommen sollte, dringt Kraftstoff in diese Kammern 20,22 ein. Der damit verbundene Auftriebsver- lust des Schwimmers 8 ist aufgrund ihres geringen Volumens vernachlässigbar. Das Volumen der Kammer 21 ist dagegen aus- reichend groß, um den Schwimmer 8 trotz der mit Kraftstoff gefüllten Kammern 20, 22 einen ausreichenden Auftrieb zu ver- schaffen.

Die Figur 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Schwimmers 8, wobei eine Schale 9 als Deckel ausgebildet ist, der die andere Halbschale 9'verschließt. Im Gegensatz zu dem Schwim- mer 8 in den Figuren 4,4a mit symmetrisch gestalteten Halb- schalen 9, 9'sind die Schalen 9, 9'in der Figur 5 asymmet- risch aufgebaut. Der Deckel 9 ist eben gestaltet. Die Trenn- wände 18 sind ausschließlich an der Halbschale 9'angeordnet.

Infolge seiner Ausbildungen liegt der Deckel 9 auf den Trenn- wänden 18 auf, wodurch die Kammern 20-22 gebildet werden.

Gefügt werden die beiden Schalen 9, 9'indem der Deckel 9 auf die Schale 9'aufgeklipst wird. Das Quellverhalten von Kunst- stoff sorgt hierbei für eine flüssigkeitsdichte Verbindung der beiden Schalen 9, 9', so dass kein Kraftstoff in die Kam- mern 20-22 eindringen kann.