DE1540333C - Schwimmschalter fur Pumpenanlagen od dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwimmschalter zum Schalten von Pumpen, insbesondere von elektrischen Tauchmotorpumpen, der in einem an einem Kabel angeordneten Schwimmergehäuse (Schwimmkörper) eine elektrische Schalteinrichtung besitzt und verschiedenen Flüssigkeitshöhen entsprechend durch Schwenken um einen in seiner Kabelaufhängung gegebenen Schwenkpunkt die Pumpe ein- bzw. ausschaltet.

Von einem Schwimmschalter wird verlangt, daß er einerseits entsprechend den jeweiligen Flüssigkeits-/ höhen schaltet, andererseits aber auch bei unruhigem Flüssigkeitsspiegel und somit sich ständig geringfügig veränderndem Flüssigkeitsstand keine Fehlschaltungen auf Grund Wackelkontaktgebung vornimmt, sondern seine einmal eingenommene Schaltstellung so lange beibehält, bis er auf Grund des erheblich veränderten Flüssigkeitsstandes in die andere Schaltstellung gelangt, insbesondere umschwenkt.

Gemäß USA.-Patentschrift2 600 659 ist bereits ein Schwimmschalter mit an einem längenveränderlich befestigten Kabel angeordnetem länglichem (wurstartigem) Schwimmkörper bekannt, in dem ein Quecksilberschalter vorgesehen ist. Der Nachteil dieses bekannten Schwimmschalters liegt darin, daß die Elektrokontaktverbindung durch einen amorphen Quecksilbertropfen vorgenommen wird und hierdurch bei unruhigem Flüssigkeitsspiegel auf Grund Wackelkontaktgebung Fehlschaltungen durchgeführt werden.

Gemäß deutscher Patentschrift 438 342 ist weiterhin ein Schwimmschalter bekannt, der keine Kabelaufhängung besitzt, sondern um eine am Schwimmergehäuse vorgesehene Schwenkachse im geringen Schwenkwinkel bewegbar und durch — das freie Schwimmergehäuse-Ende mit Spielraum umgebend — einen oberen und unteren Anschlag in den Endstellungen lagebegrenzt ist.

Innerhalb des Schwimmergehäuses ist eine durch ein Schaltgewicht (Kugel) bewegbare, an einer Elektroleitung angeschlossene und gegen eine mit der anderen Elektroleitung verbundene Kontaktbrücke vorgesehen. Wenn hierbei auch eine Schwerpunktverlagerung vorhanden ist, so hat diese nur die Aufgabe, Kontakte zu schalten, und zwar unabhängig von der Flüssigkeitspegel-Differenz — daher sind hierbei auch zwei Schalter erforderlich, sofern mit dieser bekannten Schwimmschalter-Konstruktion eine Überwachung eines Flüssigkeitspegelstandes vorgenommen und somit bei einem gewissen Niedrigststand einerseits und bei einem gewissen Höchststand andererseits eine Ein- bzw. Ausschaltung einer Pumpenanlage durchgeführt werden soll. Bei einer besonderen Ausführungsform ist der Schwimmschalter an zwei Elektrokreisen angeschlossen und besitzt eine wippenartige, durch ein Schaltgewicht (Kugel) bewegbare Kontaktbrücke; die Ausführung ermöglicht zwar eine Ein- und Ausschaltung einer Pumpenanlage, läßt jedoch nur eine verhältnismäßig geringe Differenz zwischen Höchst- und Niedrigststand zu — ein Einsatz bei offenem Flüssigkeitsbehälter im Freien ist nicht möglich, da durch die tänzelnde Flüssigkeits-Oberfläche der Schwimmschalter auch ständig auf und ab schwenken würde und somit dauernd Fehlschaltungen durchgeführt würden.

Gemäß deutscher Patentschrift 575 960 ist eine weitere Schwimmschalter-Konstruktion der Bauart nach deutscher Patentschrift 438 342 mit schaltgewichtbelasteter wippenartiger Kontaktbrücke bekannt. Auch hierbei treten die vorerwähnten Nachteile (geringe Pegeldifferenz sowie mangelhafte Schaltlagenstabilisierung) auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Schwimmschalter der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, der auch bei unruhigem Flüssigkeitsspiegel stets eine stabile Schaltlage (Schaltstellung) einnimmt und somit eine einwandfreie Pumpenschaltung gewährleistet.

Gemäß der Erfindung ist ein Schwimmschalter zum Schalten von Pumpen, insbesondere von elektrischen Tauchmotorpumpen, der in einem an einem Kabel angeordneten Schwimmergehäuse (Schwimmkörper) eine elektrische Schalteinrichtung besitzt und verschiedenen Flüssigkeitshöhen entsprechend durch Schwenken um einen in seiner Kabelaufhängung gegebenen Schwenkpunkt die Pumpe ein- bzw. ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß im Schwimmergehäuse auf einer in Kabelrichtung vorgesehenen Bahn mindestens ein die Schwimmschalter-Schwerpunktverlagerung zum einen oder anderen Schwimmergehäuse-Ende hin bewirkendes Schaltgewicht, wie Gleitkörper, Kugel, angeordnet ist, das auf ein in die Schaltgewicht-Bewegungsbahn hineinragendes mechanisches Schaltorgan, wie Schalthebel, Schaltstift, eines Elektroschalters einwirkt. Dabei können in den Endbereichen der Schaltgewicht-Bewegungsbahn Einrastausnehmungen als Sperreinrichtungen zum zeitweisen Halten des Schaltgewichtes vorgesehen sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schaltgewicht-Bewegungsbahn des von einem längenänderbar festgehaltenen Kabel gehaltenen geteilten Schwimmergehäuses in ihrem Querschnitt von zwei im Abstand nebeneinander durch das Gehäuse verlaufenden winkelförmigen Auflagebahnen und einer am Schwimmergehäuse-Deckel vorgesehenen Rippe begrenzt — mindestens das kabelseitige Ende der Schaltgewicht-Bewegungsbahn ist von einer am Schwimmergehäuse-Deckel vorgesehenen Rippe begrenzt.

Der erfindungsgemäße Schwimmschalter zeichnet sich bei einfachem Aufbau durch seine stabile Schaltlage sowohl in der oberen als auch in der unteren Schwimmschaltstellung aus und gewährleistet somit auch bei unruhigem Flüssigkeitsspiegel stets eine einwandfreie Arbeitsweise (Schaltung der Tauchmotorpumpe od. dgl.). Besonders vorteilhaft ist, daß zum Umschalten stets ein größeres Kraftmoment benötigt wird, welches bei leicht tänzelndem -Flüssigkeitsspiegel nicht vorhanden ist (von der Flüssigkeits-Oberfläche nicht ausgeübt wird).

In beiden Schwimmschalter-Endstellungen haben das Kabel (Haltekabel) und die Schaltgewicht-Bewegungsbahn des Schwimmergehäuses dieselbe Achsrichtung (vgl. Fig. 1). Verändert sich der Flüssigkeitsspiegel, so behält das Schwimmergehäuse (der Schwimmkörper) auf Grund der Schwerpunktverlagerung (die durch die Schaltgewicht-Lage bestimmt ist) seine Schräglage weitgehend bei, und die Längsachse von Schaltgewicht-Bewegungsbahn sowie Kabel stehen V- oder dachförmig zueinander — da das Schwimmergehäuse normalerweise auf der Flüssigkeits-Oberfläche seine Schwimmlage nicht wesentlich verändert, hängt das Haltekabel durch.

Die Schwimmergehäuse-Schrägstellung wird so lange beibehalten, bis das Kabel straff gespannt ist und danach der Auftrieb der weitersteigenden Flüssigkeit bzw. das Flüssigkeitsspiegel-Absenken ein derartiges Kraftmoment ausübt, daß ein allmähliches Umschwenken des Schwimmergehäuses um seinen Ber festigungspunkt am Kabel bewirkt wird und ein Verschwenken des Schwimmergehäuses aus der einen Schaltlage in die andere Schaltlage erfolgt. Auf Grund der Schwerpunktverlagerung innerhalb des Schwimmergehäuses zu dem einen Gehäuseende hin ist eine stabile Schaltstellung gegeben, und der gesamte Schwimmschalter kann auch bei tänzelndem Flüssigkeitsspiegel, mit der Flüssigkeits-Oberfiäche auf- und abgehend, seine Höhenlage im gewissen Maße (welches kleiner ist als die Differenz zwischen gewünschtem Höchst- und Niedrigstpegel) ständig verändern, ohne eine unbeabsichtigte Schaltung vornehmen zu müssen.

Die Einrastausnehmungen in den Endbereichen der Schaltgewicht-Bewegungsbahn erhöhen die Schaltlagenstabilität, da das Schaltgewicht erst einen größeren Widerstand überwinden muß, bevor es auf der durch das Schwimmergehäuse in Kabelrichtung verlaufenden Bahn sich zum anderen Ende hin bewegen kann.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform ist das Schaltgewicht an einem Schalthebel des Elektroschalters befestigt.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer in einen Flüssigkeitsbehälter eingesetzten Tauchmotorpumpe mit Schwimmschalter in Arbeitsstellung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Schwimmschalter in Ausschaltstellung,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch denselben Schwimmschalter in Einschaltstellung,

F i g. 4 einen senkrechten Querschnitt durch denselben Schwimmschalter entsprechend, der Schnittlinie I-I in F i g. 2,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch einen abgeänderten Schwimmschalter in Ausschaltstellung und

F i g. 6 einen Längsschnitt durch einen weiter abgeänderten Schwimmschalter in Ausschaltstellung.

Ein Schwimmschalter 10 für Tauchmotorpumpen 11 weist ein vorzugsweise zweigeteiltes Schwimmergehäuse aus Kunststoff od. dgl. auf, dessen Gehäuseteile (Unterteil 12 und Deckel 13) mittels Schrauben 14, Nieten od. dgl. fest, jedoch lösbar verbunden sind. Die Schrauben 14 stecken in randseitigen Flanschen 12 a, 12 6, zwischen denen zur wasserdichten Verbindung des Unterteils 12 mit dem Deckel 13 eine Dichtung 15, wie Gummischeibe od. dgl., angeordnet ist.

Zwischen das Unterteil 12 und den Deckel 13 ist eine ein Kabel 16 — das mittels eines an einem Steigrohr 11 α der Tauchmotorpumpe 11, einem Ständer od. dgl. angeordneten Klemmhalters 17 stufenlos längenveränderlich gehalten wird — aufnehmende Tülle 18 geklemmt. Zwei Klemmstege 12 b, 13 b halten das schalterseitige Ende des Kabelmantels fest, während die vorzugsweise drei Kabeldrähte 16 α mit einem im Unterteil 12 befestigten Schalter 19 verbunden sind.

Der Schalter 19 hat einen obenseitig vorstehenden Schaltstift 19 a, über dem ein mehrfach abgebogener Schalthebel 19 b aus Federstahl od. dgl. schwenkbar lagert. Dieser Schalthebel 19 b ist hinter dem kabelseitig abgefedert lagernden Schaltstift 19 a angeordnet, verläuft zum kabelseitigen Ende des Schwimmergehäuses und ragt mit einer endseitig nach oben abgebogenen Zunge od. dgl. in die Bewegungsbahn eines den Schalter 19 betätigenden Schaltgewichtes, insbesondere Kugel, 20 (vgl. F i g.. 2 bis 4).

Während der obere Deckel 13 flach und schalenartig ausgebildet ist, zeigt das weitgehend ebenfalls flache Unterteil 12 an seiner Bodenfläche 12 c einen auf einer Längsachse verlaufenden, schwertartig nach unten gerichteten und im senkrechten Querschnitt nahezu U-förmigen Schalterraum 12 d. Dieser Schalterraum 12 d ist im unteren Bereich nochmals abgesetzt und bildet mit seinen nach innen vorspringenden Wänden zwei Auflageflächen für den Schalter 19.

Die Unterteil-Bodenfläche 12 c des Schwimmergehäuses 12 dient beidseitig des Schalterraumes 12 d als Gleit- oder Laufbahn für das Schaltgewicht 20 und bildet mit zwei in einem gleichbleibenden Abstand neben dem Schalterraum 12 d und parallel zueinander verlaufenden rippenartigen Begrenzungs-.. wänden 12 e eine quer durch das Schwimmschaltergehäuse gehende Schaltgewicht-Bewegungsbahn (Führungsbahn) 21, die nach oben hin durch eine am Deckel 13 angeordnete Rippe 13 c begrenzt wird (vgl. F i g. 4).

Das auf der Schaltgewicht-Bewegungsbahn 21 gleitend bzw. rollend gelagerte Schaltgewicht 20 liegt während der Endstellungen an der Gehäusewandung bzw. an einer am Deckel 13 angeordneten Zunge (Steg) 13 d an. Um das Schaltgewicht 20 in diesen Endstellungen zu halten, sind in der unteren Gleitoder Laufbahn der Schaltgewicht-Bewegungsbahn 21 kalottenartige Aussparungen 21 a, 21 b eingearbeitet (vgl. F i g. 2 und 3).

Durch den untenliegenden Schalterraum 12 d und das in der Bahn 21 steckende Schaltgewicht 20 kann der Schwerpunkt des Schwimmschalters 10 derart nach unten verlagert sein, daß das auf einer Flüssigkeits-Oberfläche schwimmende Gehäuse stets mit seinem Unterteil 12 in der Flüssigkeit schwimmt, während der Deckel 13 obenseitig herausragt (vgl. F i g. 1)'; ein Umkippen des Schwimmschalters 10 ist unmöglich.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, das Schwimmergehäuse andersartig auszubilden, z. B. als einen Kasten mit rechteckigem Querschnitt. Dabei ist jedoch der Gehäuseschwerpunkt möglichst tief nach unten zu verlagern.

Der vorbeschriebene Schwimmschalter 10 arbeitet wie folgt: Ist der Flüssigkeitspegel in einem Behälter od. dgl. niedrig, d. h. unterhalb des Kabel-Befestigungspunktes 17, so neigt das Kabel 16 in einem gewissen spitzen Winkel nach unten. Sobald der Flüssigkeitspegel eine Mindesthöhe erreicht hat, kippt auch der Schwimmschalter 10 nach unten — mit dem Kabel 16 etwa eine Schwenklinie bildend — ab. Hierbei läuft das Schaltgewicht (die Kugel) 20 aus der Aussparung 21 α heraus und bewegt sich auf der jetzt schräg abfallenden Schaltgewicht-Bewegungsbahn 21 zum gegenüberliegenden Bahnende, wo es sich in einer Aussparung 21 b wieder festlegt und den Schwimmschalter 10 auf Grund der Schwerpunktverlagerung in der gekippten Lage stabilisiert. Sobald das Schaltgewicht 20 den Schalthebel 19 b des eine elektrische Tauchmotorpumpe 11

ein- und ausschaltenden Schalters 19 verläßt, springt dieser federnde Schalthebel 19 b hoch und in die Schaltgewicht-Bewegungsbahn 21 weiter hinein, wobei er den bisher niedergedrückten Schaltstift 19 α freigibt. Dieser federnd gelagerte Schaltstift 19 a schnellt hoch, unterbricht einen Schaltkontakt und schaltet somit die Tauchmotorpumpe 11 aus.

Das Einschalten der Tauchmotorpumpe 11 mittels des Schwimmschalters 10 erfolgt in umgekehrter, sinngemäßer Reihenfolge und richtet sich ebenfalls nach dem Flüssigkeitsstand (vgl. F i g. 1 und 3).

Durch Längenänderung des Kabelendes zwischen dem Schwimmschalter 10 und dem Klemmhalter 17 kann die Höhe des Flüssigkeitspegels stufenlos verändert werden.

Bei einem abgeänderten, in F i g. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wirken zwei beidseitig eines Schalthebels 22 α in einer Schaltgewicht-Bewegungsbahn 21 — die obenseitig durch eine Rippe 23 α eines abgeänderten, mit zwei Zungen 13 d gefertigten Gehäusedeckels 23 begrenzt wird — lagernde Schaltgewichte, insbesondere Kugeln, 20 mit einem Kippschalter 22 zusammen; dabei schaltet das kabelseitige Schaltgewicht 20 durch Gewichtsverlagerung den Kippschalter 22 ein, während das gegenüberliegende Schaltgewicht 20 ihn bei entsprechender Schwimmschalter-Stellung wieder ausschaltet.

Die F i g. 6 zeigt ein weiter abgeändertes Ausführungsbeispiel, bei dem am äußeren Ende eines Schalthebels 22 α ein einen Schaltpendel bildendes Schaltgewicht, insbesondere Kugel, 20 befestigt ist. Ein weiter abgeänderter Gehäusedeckel 24 ist ohne Rippe und nur mit einer Zunge 13 d gefertigt. Kippt hier das Schaltpendel nach unten, d. h. zur dem Kabel 16 gegenüberliegenden Seite, so unterbricht es einen Schaltkontakt und schaltet die elektrische Tauchmotorpumpe 11 aus und in der entgegengesetzten Schaltstellung wieder ein.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schwimmschalter zum Schalten von Pumpen, insbesondere von elektrischen Tauchmotorpumpen, der in einem an einem Kabel angeordneten Schwimmergehäuse (Schwimmkörper) eine elektrische Schalteinrichtung besitzt und verschiedenen Flüssigkeitshöhen entsprechend durch Schwenken um einen in seiner Kabelaufhängung gegebenen Schwenkpunkt die Pumpe ein- bzw. ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß im Schwimmergehäuse auf einer in Kabelrichtung vorgesehenen Bahn mindestens ein die Schwimmschalter-Schwerpunktverlagerung zum einen oder anderen Schwimmergehäuse-Ende hin bewirkendes Schaltgewicht, wie Gleitkörper, Kugel, angeordnet ist, das auf ein in die Schaltgewicht-Bewegungsbahn hineinragendes mechanisches Schaltorgan, wie Schalthebel, Schaltstift, eines Elektroschalters einwirkt.

2. Schwimmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Endbereichen der Schaltgewicht-Bewegungsbahn (21) Einrastausnehmungen (21α, 21 b) als Sperreinrichtungen zum zeitweisen Halten des Schaltgewichtes (20) vorgesehen sind.

3. Schwimmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltgewicht-Bewegungsbahn (21) beidseitig eines Elektroschalter-Schwenkhebels (22 a) je eine beweglich gelagerte Kugel (20) als Schaltgewicht vorgesehen ist.

4. Schwimmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgewicht (20) auf einem Schwenkhebel (22 ä) eines Elektroschalters (Kontaktschalters 22) angeordnet ist.

5. Schwimmschalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgewicht-Bewegungsbahn (21) des geteilten Schwimmergehäuses zwei mit Abstand zueinander gehaltene winkelförmige Auflage- und Seitenwandungen (12d/12e) besitzt und obenseitig durch eine am Schwimmergehäuse-Deckel (13) vorgesehene Rippe (13 c) begrenzt ist.

6. Schwimmschalter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das kabelseitige Ende der Schaltgewicht-Bewegungsbahn von einer am Deckel (13) vorgesehenen Rippe (13 d) begrenzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen