FR2626973A1

FR2626973A1 - Device for monitoring the level of a liquid in a tank

Info

Publication number: FR2626973A1
Application number: FR8801376A
Authority: FR
Inventors: Daniel Brunel
Original assignee: Jaeger SA
Current assignee: Jaeger SA
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1989-08-11
Anticipated expiration: 2008-02-05
Also published as: FR2626973B1

Abstract

The present invention relates to a device for monitoring the level of a liquid in a tank, of a type which is known per se, comprising a cage 100 which communicates with the tank, a float 200 housed in the cage, and means 150, 160, 210 forming a switch, which means are controlled by the float. According to the invention, the cage communicates, on the one hand, with the tank, at its lower part, via a flow-rate limiting passage 131, 136, and communicates, on the other hand, with the tank, above a threshold level for the liquid to be detected, via a free passage 142.

Description

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de contrôle de niveau d'un liquide dans un réservoir, en particulier dans un réservoir de carburant pour véhicule automobile. The present invention relates to the field of devices for controlling the level of a liquid in a tank, in particular in a fuel tank for a motor vehicle.

La présente invention concerne plus précisément encore les dispositifs de contrôle destinés à émettre un signal lorsque le niveau de liquide tombe sous un seuil déterminé. The present invention relates more precisely still to the control devices intended to emit a signal when the liquid level falls below a determined threshold.

Les constructeurs automobiles ont déjà étudié des dispositifs visant à remplir le but précité. Automobile manufacturers have already studied devices aimed at fulfilling the above-mentioned aim.

Le document FR-A-2 387 440 décrit un tel dispositif. La figure I annexée correspond à la figure 2 de ce document. Document FR-A-2 387 440 describes such a device. Figure I attached corresponds to Figure 2 of this document.

Le dispositif décrit dans le document FR-A-2 387 440 comprend pour l'essentiel, comme illustré sur la figure 1 annexée, une cage 10, un flotteur 20 et des moyens formant interrupteur 15, 16. The device described in document FR-A-2 387 440 essentially comprises, as illustrated in the appended FIG. 1, a cage 10, a float 20 and means forming a switch 15, 16.

Selon le document FR-A-2 387 440 la cage est formee d'une jupe annulaire 11 fermée à sa partie inférieure par une plaque 13 et fermée à sa partie supérieure par une plaquette 14. Le volume interne de la cage 10 communique avec le réservoir grâce à des ouvertures 12 ménagées dans la jupe 11 au-dessus de la plaque inférieure 13. According to document FR-A-2 387 440, the cage is formed by an annular skirt 11 closed at its lower part by a plate 13 and closed at its upper part by a plate 14. The internal volume of the cage 10 communicates with the reservoir by means of openings 12 formed in the skirt 11 above the lower plate 13.

Deux plots de contacts électriques 15, 16, électriquement conducteurs; portés par la plaque 13, font saillie dans le volume interne de la cage 10. Two electric contact pads 15, 16, electrically conductive; carried by the plate 13, protrude into the internal volume of the cage 10.

Le flotteur 20 est réalisé en matériau électriquement conducteur. The float 20 is made of electrically conductive material.

Lorsque le niveau du carburant présent dans le réservoir tombe sous un seuil déterminé, le flotteur 20 repose contre les plots 15, 16. When the level of fuel present in the tank falls below a determined threshold, the float 20 rests against the studs 15, 16.

Le dispositif antérieur - illustré sur la figure 1 annexée présente cependant différents inconvénients. The prior device - illustrated in Figure 1 attached, however, has various drawbacks.

Bien que le document FR-A-2 387 440 précise que le flotteur 20 est relativement peu Sensible aux déplacements du carburant dans le réservoir, sous l'effet des cahots, on constate dans la pratique que le flotteur 20 se déplace fréquemment, de façon néfaste, dans la cage IO, sous l'effet des fluctuations du liquide dans le réservoir. Although the document FR-A-2 387 440 specifies that the float 20 is relatively insensitive to movements of the fuel in the tank, under the effect of jolts, it is observed in practice that the float 20 moves frequently, so harmful, in the cage IO, under the effect of the fluctuations of the liquid in the tank.

Cela peut conduire, d'une part, à la visualisation d'une alerte anticipée lorsque le flotteur 20 tombe provisoirement en dessous du niveau moyen de liquide. Cela peut conduire, d'autre part, au contraire à une interruption de la visualisation d'une alerte, bien que le niveau moyen du liquide soit en dessous du seuil d'alerte déterminé, lorsque suite aux fluctuations parasites du niveau de liquide le flotteur passe au-dessus du seuil d'alerte. This can lead, on the one hand, to the display of an early warning when the float 20 temporarily drops below the average liquid level. This can lead, on the other hand, on the contrary to an interruption of the display of an alert, although the average level of the liquid is below the alert threshold determined, when following parasitic fluctuations in the level of liquid the float goes above the alert threshold.

Par ailleurs, on constate dans la pratique que les plots 15, 16 portés par la plaque inférieure 13 de la cage et la surface inférieure du flotteur 25, qui interviennent dans la réalisation du circuit électrique, sont souvent rapidement pollués ou oxydés, du fait qu'étant placés au fond du réservoir ils baignent dans un dépôt comprenant des composés multiples, tels que par exemple des goudrons et de l'eau. Furthermore, it can be seen in practice that the studs 15, 16 carried by the lower plate 13 of the cage and the lower surface of the float 25, which are involved in the production of the electrical circuit, are often rapidly polluted or oxidized, due to the fact that 'being placed at the bottom of the tank they are immersed in a deposit comprising multiple compounds, such as for example tar and water.

La présente invention a maintenant pour but d'éliminer les inconvénients des dispositifs antérieurement proposés. The present invention now aims to eliminate the drawbacks of the devices previously proposed.

A cet effet, la présente invention propose un dispositif de contrôle du niveau d'un liquide contenu dans un réservoir du type connu en soi, comprenant une cage qui communique avec le réservoir, un flotteur logé dans la cage et des moyens formant interrupteur commandés par le flotteur, caractérisé par le fait que la cage communique, d'une part, avec le réservoir, à sa partie inférieure, par l'intermédiaire d'un passage limiteur de débit, et communique, d'autre part, avec le réservoir, au-dessus d'un niveau seuil de liquide à détecter, par l'intermédiaire d'un passage libre. To this end, the present invention provides a device for controlling the level of a liquid contained in a reservoir of the type known per se, comprising a cage which communicates with the reservoir, a float housed in the cage and means forming a switch controlled by the float, characterized in that the cage communicates, on the one hand, with the reservoir, at its lower part, by means of a flow limiting passage, and communicates, on the other hand, with the reservoir, above a threshold level of liquid to be detected, via a free passage.

Lorsque le niveau de liquide dans le réservoir est supérieur au passage libre prévu en partie supérieure de la cage, cette dernière communique librement avec le réservoir. When the liquid level in the tank is higher than the free passage provided in the upper part of the cage, the latter communicates freely with the tank.

De ce fait, au cours d'une phase de remplissage du réservoir, la cage est remplie rapidement. On obtient ainsi une élévation rapide du flotteur et une interruption correcte de l'alerte antérieurement visualisée. Therefore, during a tank filling phase, the cage is quickly filled. This gives a rapid rise in the float and a correct interruption of the previously viewed alert.

Par contre, lorsque le niveau du liquide tombe en dessous du passage libre, la cage reste en communication continue avec le réservoir par l'intermédiaire du passage limiteur de débit. Ce dernier ne transmet pas au volume interne de la cage les fluctuations du liquide dans le réservoir. Ainsi, le flotteur est plus stable que dans les dispositifs antérieurement proposés. On the other hand, when the level of the liquid falls below the free passage, the cage remains in continuous communication with the reservoir via the flow limiting passage. The latter does not transmit to the internal volume of the cage the fluctuations of the liquid in the tank. Thus, the float is more stable than in the devices previously proposed.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure I décrite précédemment illustre l'état de la technique conforme au document FR-A-2 387 440, - la figure 2 représente une vue schématique en coupe verticale du dispositif conforme à la présente invention, selon un plan de coupe référencé ll-ll sur la figure 3, et - la figure 3 représente une vue de dessus de la cage-du dispositif, telle qu'illustré par la flèche référencée III sur la figure 2. Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, and with reference to the appended drawings in which - Figure I described above illustrates the state of the art according to the document FR- A-2 387 440, - Figure 2 shows a schematic view in vertical section of the device according to the present invention, according to a cutting plane referenced ll-ll in Figure 3, and - Figure 3 shows a top view of the cage of the device, as illustrated by the arrow referenced III in FIG. 2.

Le dispositif conforme à la présente invention illustré sur les figures 2 et 3 annexées comprend pour l'essentiel une cage 150, un flotteur 200, et des éléments de contact électrique 150, 160 et 210. The device according to the present invention illustrated in FIGS. 2 and 3 appended essentially comprises a cage 150, a float 200, and electrical contact elements 150, 160 and 210.

La cage 100 est formée en combinaison d'un boîtier 102, et d'un couvercle 140. The cage 100 is formed in combination with a housing 102 and a cover 140.

Le boîtier 102 monobloc comprend un fond horizontal 130 surmonté d'une jupe périphérique continue 110. The one-piece housing 102 comprises a horizontal bottom 130 surmounted by a continuous peripheral skirt 110.

La géométrie du fond 130 et de la section droite de la jupe 110 peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. The geometry of the bottom 130 and of the cross section of the skirt 110 can be the subject of numerous variant embodiments.

Le fond 130 est pourvu d'un passage limiteur de débit assurant une communication permanente entre le volume interne de la cage 100 et le réservoir. The bottom 130 is provided with a flow limiting passage ensuring permanent communication between the internal volume of the cage 100 and the tank.

Pour cela, la surface supérieure du fond 130 est pourvue d'une pluralité de nervures 132 conformées pour définir entre elles un canal continu 133, de grande longueur en forme de labyrinthe. Une plaque horizontale 135 complémentaire de la section droite de la jupe 110 repose sur le sommet des nervures 132 pour fermer le canal 133 précité. Le fond 130 possède de plus un alésage traversant calibré 131 en regard d'une extrémité du canal 133 en forme de labyrinthe. De même, la plaque 135 possède un alésage traversant calibré 136 en regard de la seconde extrémité du canal 133 défini par les nervures 132. Ainsi, le passage limiteur de débit assurant une communication permanente entre le réservoir et la partie inférieure de la cage 100 comprend en série l'alésage calibré 131, le canal 133 en forme de labyrinthe défini par les nervures 132 et l'alésage calibré 136. For this, the upper surface of the bottom 130 is provided with a plurality of ribs 132 shaped to define between them a continuous channel 133, of great length in the form of a labyrinth. A horizontal plate 135 complementary to the cross section of the skirt 110 rests on the top of the ribs 132 to close the above-mentioned channel 133. The bottom 130 also has a calibrated through bore 131 facing one end of the channel 133 in the form of a labyrinth. Likewise, the plate 135 has a calibrated through bore 136 opposite the second end of the channel 133 defined by the ribs 132. Thus, the flow restrictor passage ensuring permanent communication between the reservoir and the lower part of the cage 100 comprises in series the calibrated bore 131, the labyrinth-shaped channel 133 defined by the ribs 132 and the calibrated bore 136.

Selon le mode de réalisation représenté l'alésage 136 ménagé dans la plaque 135 est centré, alors que l'alésage 131 ménagé dans le fond 130 est largement décentré. According to the embodiment shown, the bore 136 formed in the plate 135 is centered, while the bore 131 formed in the bottom 130 is largely off-center.

L'invention n'est cependant pas limitée à ce mode de réalisation. La géométrie des nervures 132 définissant le labyrinthe peut en effet faire l'objet de nombreuses variantes de réalisatidn. Par ailleurs les nervures 132 peuvent être rendues solidaires de la plaque 135 et non point du fond 130. The invention is however not limited to this embodiment. The geometry of the ribs 132 defining the labyrinth can indeed be the subject of numerous variants of realization. Furthermore, the ribs 132 can be made integral with the plate 135 and not with the bottom 130.

Le couvercle 140 est formé d'une paroi horizontale fixée à l'aide de tout moyen classique approprié sur la périphérie supérieure de la jupe 110. Le couvercle 140 possède une ouverture traversante 142 de section suffisante pour définir un libre passage de carburant entre le réservoir et le volume interne de la cage 100, lorsque le niveau de carburant dans le réservoir est supérieur à l'ouverture 142. The cover 140 is formed by a horizontal wall fixed using any suitable conventional means to the upper periphery of the skirt 110. The cover 140 has a through opening 142 of sufficient section to define a free passage of fuel between the tank and the internal volume of the cage 100, when the fuel level in the tank is greater than the opening 142.

Ainsi, comme indiqué précédemment, lorsque le niveau de liquide dans le réservoir est inférieur à l'ouverture 142, cette dernière est sans effet. La cage 100 communique avec le réservoir uniquement par l'intermédiaire du passage limiteur de débit. Par contre, lorsque le niveau de liquide dans le réservoir est au-dessus de l'ouverture 142, la cage 100 communique librement avec le réservoir. Thus, as indicated previously, when the liquid level in the reservoir is lower than the opening 142, the latter has no effect. The cage 100 communicates with the tank only through the flow limiting passage. By cons, when the liquid level in the tank is above the opening 142, the cage 100 communicates freely with the tank.

Les éléments de contact 150, 160 précités sont formés de deux lames de contact en matériau électriquement conducteur, généralement verticales et accessibles dans le volume interne de la cage 100. Les lames 150, 160 sont de préférence diamètralement opposées par rapport à l'axe central vertical O-O du dispositif. Elles sont portées par le couvercle 140 qu'elles traversent. De plus, pour conférer une bonne stabilité aux lames 150, 160, de préférence l'extrémité inférieure 151, 161 de celles-ci est engagée dans un logement complémentaire ménagé dans le boîtier 102. Plus précisément encore, de préférence, les lames 150, 160 ont la forme générale d'un "L", comportant une aile principale 152, 162 verticale, et une ailette secondaire inférieure et horizontale 153, 163. The aforementioned contact elements 150, 160 are formed by two contact blades of electrically conductive material, generally vertical and accessible in the internal volume of the cage 100. The blades 150, 160 are preferably diametrically opposite with respect to the central axis vertical OO of the device. They are carried by the cover 140 which they pass through. In addition, to give good stability to the blades 150, 160, preferably the lower end 151, 161 of these is engaged in a complementary housing formed in the housing 102. More precisely still, preferably, the blades 150, 160 have the general shape of an "L", comprising a main wing 152, 162 vertical, and a lower and horizontal secondary wing 153, 163.

Le flotteur 200 porte à sa partie supérieure un pontet 210 électriquement conducteur. Le pontet 210 est conformé pour interdire tout contact entre ce dernier et les ailes principales 152, 162 des lames de contact 150, 160, et pour autoriser au contraire un contact électrique entre le pontet 210 et les ailettes secondaires inferieures 153, 163 des lames de contact, lorsque suite à une baisse de niveau de liquide dans le réservoir, le flotteur 200 tombe en partie inférieure de la cage 100. On obtient alors une liaison électrique continue entre les lames 150, 160, permettant de détecter l'atteinte d'un niveau seuil de carburant. The float 200 carries at its upper part an electrically conductive bridge 210. The trigger guard 210 is shaped to prevent any contact between the latter and the main wings 152, 162 of the contact blades 150, 160, and to authorize on the contrary an electrical contact between the trigger guard 210 and the lower secondary fins 153, 163 of the contact blades. contact, when following a drop in liquid level in the reservoir, the float 200 falls in the lower part of the cage 100. A continuous electrical connection is then obtained between the blades 150, 160, making it possible to detect the reaching of a fuel threshold level.

Le pontet 210 peut être supporté à l'aide de tout moyen classique approprié en partie supérieure du flotteur 200. En l'espèce, selon le mode de réalisation illustré sur la figure 2 annexée, le pontet 210 est porté sur le flotteur 200 par un téton évasé 202. The bridge 210 can be supported using any suitable conventional means in the upper part of the float 200. In the present case, according to the embodiment illustrated in FIG. 2 appended, the bridge 210 is carried on the float 200 by a flared nipple 202.

La cage 100 comprenant le boîtier 102 et le couvercle 140 est réalisée en matériau électriquement isolant, de préférence par moulage de matière plastique. The cage 100 comprising the housing 102 and the cover 140 is made of electrically insulating material, preferably by molding of plastic material.

La cage 100 peut être fixée sur un dispositif adapté pour être assemblé sur la paroi supérieure du réservoir. The cage 100 can be fixed on a device adapted to be assembled on the upper wall of the tank.

Cependant, de préférence, afin de délivrer une information fiable, quelles que soient les déformations inévitables du réservoir, de préférence, la cage 100 est sollicitée élastiquement contre le fond du réservoir, comme enseigné par le document FR-A-2 387 440. However, preferably, in order to deliver reliable information, whatever the inevitable deformations of the tank, preferably, the cage 100 is urged elastically against the bottom of the tank, as taught by document FR-A-2 387 440.

Comme indiqué précédemment, la communication définie entre la partie inférieure de la cage 100 et le réservoir, par le passage limiteur de débit, évite que les fluctuations de niveau de liquide inévitable dans le réservoir soient transmises à la cage 100. Cette disposition permet d'obtenir une position stable du flotteur 200 et donc la visualisation stable d'une alerte lorsque cela est nécessaire. As indicated above, the communication defined between the lower part of the cage 100 and the reservoir, by the flow limiting passage, prevents the inevitable liquid level fluctuations in the reservoir from being transmitted to the cage 100. This arrangement makes it possible to obtain a stable position of the float 200 and therefore the stable display of an alert when necessary.

Par ailleurs, on notera que les contacts électriques comprenant le pontet 210 et les lames de contact 150, 160 ne sont pas prévus en partie inférieure de la cage 100, mais en partie supérieure de celle-ci. Furthermore, it will be noted that the electrical contacts comprising the bridge 210 and the contact blades 150, 160 are not provided in the lower part of the cage 100, but in the upper part thereof.

De ce fait, les éléments de contact électrique ne sont pas pollués ou oxydés par le dépôt présent au fond du réservoir. Therefore, the electrical contact elements are not polluted or oxidized by the deposit present at the bottom of the tank.

La hauteur de l'ouverture 142 assurant une libre communication entre la cage 100 et le réservoir, ainsi que la hauteur des ailettes 153, 163 des lames de contact dans la cage 100 seront aisément définies par l'homme de l'art en fonction de chaque cas particulier, pour obtenir la fermeture de la liaison électrique entre les lames de contact 150, 160 en fonction du volume minimal de carburant à détecter. The height of the opening 142 ensuring free communication between the cage 100 and the reservoir, as well as the height of the fins 153, 163 of the contact blades in the cage 100 will be easily defined by those skilled in the art depending on each particular case, to obtain the closure of the electrical connection between the contact blades 150, 160 as a function of the minimum volume of fuel to be detected.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Of course the present invention is not limited to the particular embodiment which has just been described but extends to all variants in accordance with its spirit.

Dans ce qui précède, on a décrit un passage limiteur de débit, en partie inférieure de la cage, formé par la combinaison de deux alésages calibrés 131, 136 et d'un canal en forme de labyrinthe 133. In the foregoing, a flow limiting passage has been described in the lower part of the cage, formed by the combination of two calibrated bores 131, 136 and a labyrinth-shaped channel 133.

Le cas échéant, le labyrinthe peut être supprimé. If necessary, the labyrinth can be removed.

Cependant, selon un mode de réalisation considéré actuellement comme préférentiel, la partie de charge assurant une limitation du débit est dûe essentiellement au labyrinthe 133, les alésages 131 et 136 possédant un diamètre insuffisant pour permettre l'évacuation des impuretés, notamment de l'eau, susceptible d'être accumulée dans le fond de la cage. However, according to an embodiment currently considered preferential, the load part ensuring a limitation of the flow rate is due mainly to the labyrinth 133, the bores 131 and 136 having an insufficient diameter to allow the evacuation of impurities, in particular water. , likely to accumulate in the bottom of the cage.

Claims

1. Device for controlling the level of a liquid contained in a tank of the type comprising - a cage (100) which communicates with the tank, - a float (200) housed in the cage, and - means (150, 160, 210) forming a switch controlled by the float (200), characterized in that - the cage (100) communicates, on the one hand, with the reservoir, at its part

lower, via a flow limiting passage (131, 136),

and - communicates, on the other hand, with the tank, above a threshold level

of liquid to be detected, via a free passage (142).

2. Device according to claim 1, characterized in that the flow limiting passage (131, 136) ensuring communication between the cage (100) and the tank comprises a labyrinth.

3. Device according to claim 2, characterized in that the labyrinth is formed from the bottom (130) of the cage, from a plate (135)

placed opposite the bottom (130) and ribs (132) disposed between the bottom (130) and the plate (135), integral with the bottom (130) or the plate

(135).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flow limiting passage ensuring communication between the cage (140) and the reservoir comprises at least one calibrated bore (131, 136).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flow limiting passage ensuring communication between the cage (100) and the reservoir comprises a labyrinth formed at the bottom (130) of the cage, a plate (135) placed opposite the bottom (130) and ribs (132) arranged between the bottom (130) and the plate (135), integral with the bottom or the plate, and bores (131, 136) formed in the bottom (130) of the cage and the plate (135), at the ends of the labyrinth, at least one of the bores being calibrated.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the free passage comprises an opening (142) formed in the upper cover (140) of the cage.

7. Device according to one of claims I to 6, characterized in that it comprises two contact blades (150, 160) generally vertical, carried by the cage, and / or the cover (140) thereof , and an electrically conductive bridge (210), carried by the float (200) for connecting the contact blades (150, 160) when the liquid level in the reservoir falls below a determined threshold.

8. Device according to claim 7, characterized in that the trigger guard (210) is carried in the upper part of the float (250).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cage (100) comprises, on the one hand, a monobloc housing (102) provided with a bottom (130) comprising at least one through bore (131), and a continuous vertical peripheral wall (110), on the other hand, an upper horizontal cover (140) provided with a through opening (142).

- 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cage (100) is made of electrically insulating material.