DE1615787C

DE1615787C - Electric float switch

Info

Publication number: DE1615787C
Application number: DE19671615787
Authority: DE
Inventors: Hans Neuenhof Gemperle (Schweiz)
Original assignee: Besta AG, Uster (Schweiz)
Priority date: 1967-08-18
Filing date: 1967-08-18
Publication date: 1973-07-05

Description

sein, das mit einem Flansch an einer Querwand eines dichten Gehäuses lösbar befestigt ist und in das Verbindungsleitungen zwischen dem Schnappschalter und Anschlußklemmen eingegossen sind.be, which is releasably attached with a flange to a transverse wall of a sealed housing and into the connecting lines are potted between the snap switch and terminals.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die einen Längsschnitt durch einen Schwimmerschalter gemäß der Erfindung zeigt.An embodiment of the invention is shown in the drawing, which is a longitudinal section through shows a float switch according to the invention.

Der dargestellte Schwimmerschalter ist für einen horizontalen Einbau bestimmt und weist einen beweglichen Teil 1 und einen festen Teil 2 auf, der z. B. an einer Behälterwand befestigt ist.The float switch shown is intended for horizontal installation and has a movable one Part 1 and a fixed part 2, the z. B. is attached to a container wall.

Die beweglichen Teile des Schwimmerschalters weisen einen länglichen Schwimmkörper 3 und eine an diesem befestigte Hülse 4 auf. Der Schwimmerkörper ist mit einem Ansatz 5 in der Hülse 4 befestigt. In der Hülse 4 ist ferner ein stabförmiger Permanentmagnet 6 eingebettet. Diese Bauteile 3 bis 6 sind um einen Lagerzapfen 7 auf- und abschwenkbar. Die den Permanentmagneten 6 aufnehmende Hülse 4 und eine Deckplatte 8 bestehen aus einem nicht magnetisierbaren Material, z.B. aus nichtrostendem Stahl (Inox). In vorteilhafter Weise wird ebenfalls das Schwimmergehäuse 3 mit Zapfen 5 aus nichtrostendem Stahl hergestellt.The moving parts of the float switch have an elongated floating body 3 and a on this attached sleeve 4. The float body is fastened in the sleeve 4 with a shoulder 5. In the sleeve 4 there is also a rod-shaped permanent magnet 6 embedded. These components 3 to 6 can be pivoted up and down about a bearing pin 7. The sleeve 4 accommodating the permanent magnet 6 and a cover plate 8 consist of a non-magnetizable one Material, e.g. made of stainless steel (Inox). Advantageously, is also the float housing 3 with pin 5 made of stainless steel.

Der ortsfeste Teil 2 des Schwimmerschalters weist einen zylindrischen Teil und eine Gabel 9 zur Aufnahme des beweglichen Teiles 1 auf. Der in der Zeichnung sichtbare hintere Gabelzinken weist einen oberen Nocken 10 und einen unteren Nocken U auf. Der nicht sichtbare, vordere Gabelzinken ist gleich wie der hintere Zinken ausgebildet, weist jedoch keine Nocken 10 und 11 auf. Der als Stift ausgebildete Lagerzapfen 7 ist in den beiden Gabelzinken 9 gelagert und gesichert. Die beiden Gabelzinken 9 ragen von einem Gehäusedeckel 12 axial ab und bestehen mit diesem zusammen aus einem Stück aus nicht magnetisierbarem Material, z.B. aus Aluminium oder nichtrostendem Stahl. Der Gehäusedeckel 12 weist einen Kreisquerschnitt auf und trägt eine Ringnut für einen Dichtungsring 13. Der Deckel 12 weist eine relativ dünne Querwand 14 und eine zylindrische Paßfläche 15 für einen hinteren Gehäuseteil auf. Letzterer besteht aus einer zylindrischen Büchse 16, deren Querwand 17 eine Durchbrechung 18 aufweist. Die Büchse 16 ist unter Zwischenlage eines flachen Dichtungsringes 19 auf den Deckel 12 aufschiebbar und mit mehreren Schrauben 48 befestigbar. In axialer Fortsetzung der Büchse 16 ist eine Hülse 20 vorhanden, die unter Zwischenlage eines Dichtringes 21 auf einem Ansatz der Büchse 16 aufsteckbar ist. Die Hülse 20 weist ein Gewindeloch 22 für eine nicht dargestellte Kabel-Stopfbüchse auf. In axialer Fortsetzung der Hülse 20 ist ein Deckel 23 vorhanden, der ebenfalls unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 24 an der Hülse 20 abdichtend anliegt. Die Bauteile 12, 16, 20 und 23 stellen das flüssigkeitsdichte Gehäuse des Schwimmerschalters dar.The stationary part 2 of the float switch has a cylindrical part and a fork 9 for receiving of the moving part 1. The rear fork tine visible in the drawing has a upper cam 10 and a lower cam U on. The invisible, front fork tine is the same designed like the rear prong, but has no cams 10 and 11. The one trained as a pen Bearing pin 7 is mounted and secured in the two fork prongs 9. The two forks 9 protrude from a housing cover 12 axially and do not consist of this together in one piece magnetizable material, e.g. made of aluminum or stainless steel. The housing cover 12 has a circular cross-section and carries an annular groove for a sealing ring 13. The cover 12 has a relatively thin transverse wall 14 and a cylindrical mating surface 15 for a rear housing part on. The latter consists of a cylindrical sleeve 16, the transverse wall 17 of which has an opening 18. The sleeve 16 can be pushed onto the cover 12 with a flat sealing ring 19 in between and can be fastened with several screws 48. In the axial continuation of the sleeve 16 is a sleeve 20 available, which can be plugged onto a shoulder of the sleeve 16 with the interposition of a sealing ring 21 is. The sleeve 20 has a threaded hole 22 for a cable gland (not shown). In axial continuation of the sleeve 20 is a cover 23 is also provided with the interposition of a Sealing ring 24 rests on the sleeve 20 in a sealing manner. The components 12, 16, 20 and 23 provide the liquid-tight The housing of the float switch.

Im Innern des flüssigkeitsdichten Gehäuses befindet sich ein Kunststoffteil 25 mit einem Träger 26, einem Flanschstück 27, einem zylindrischen Teil 28 und einem Klemmen-Anschlußteil 29. Dieser Kunststoffteil 25 ist unter Zwischenlage eines flachen Dichtungsringes 30 mittels Schrauben 31 an der Querwand 17 abdichtend befestigt. Das Gehäuseinnere wird somit in zwei Kammern 32 und 33 unterteilt. Durch Wahl entsprechender Dichtungen läßt sich somit eine explosionsgeschützte Ausbildung erhalten. Inside the liquid-tight housing there is a plastic part 25 with a carrier 26, a flange piece 27, a cylindrical part 28 and a terminal connecting part 29. This plastic part 25 is with the interposition of a flat sealing ring 30 by means of screws 31 on the Transverse wall 17 attached in a sealing manner. The interior of the housing is thus divided into two chambers 32 and 33. By choosing appropriate seals, an explosion-proof design can thus be obtained.

Im Innern der Kammer 32 liegt ein stabförmiger Permanentmagnet 34, der in der Mitte innerhalb einer Kunststoffbüchse 35 gehalten ist. Letztere weist einen radial abragenden Nocken 36 auf. Der Permanentmagnet 34 mit Büchse 35 ist um einen im ortsfesten Bügel 37 des Teils 26 gelagerten Zapfen 36' auf- und abschwenkbar. Am Teil 26 ist ein elektrischer Mikroschalter 38 befestigt, der drei Anschlußlappen 39, 40 und 41 aufweist. Der NockenInside the chamber 32 is a rod-shaped permanent magnet 34, which is in the middle inside a plastic sleeve 35 is held. The latter has a radially protruding cam 36. The permanent magnet 34 with sleeve 35 is around a pin mounted in the fixed bracket 37 of the part 26 36 'can be swiveled up and down. An electrical microswitch 38 is attached to the part 26, the three connecting tabs 39, 40 and 41 has. The cam

ίο 36 der Permanentmagneten 34 liegt am Betätigungsnocken 42 des Schalters 38 an. Die Wirkung der Magnetfelder der beiden Permanentmagnete erfolgt durch die Wand 14 hindurch.
Dieser Mikroschalter 38 ist als Schnappschalterίο 36 of the permanent magnets 34 rests on the actuating cam 42 of the switch 38. The effect of the magnetic fields of the two permanent magnets takes place through the wall 14.
This microswitch 38 is a snap switch

ausgebildet und weist somit einen Springfederkontakt auf, so daß beim Betätigen dieses Schalters ein im Innern liegender Kontaktgeber mittels Federbelastung schnappend in die eine oder andere Stellung springt. Die elektrischen Anschlüsse 39 bis 41 sind im Kunststoffteil 26 eingebettet und endigen am Teil 29 im Raum 33. Zur Betätigung des Schalters 38 ist eine geringe Kraft am Schaltstift erforderlich. Der Schaltstift wäre somit bestrebt, den Permanentmagnet 34 stets in die eine Endlage zu drücken. Um dieser Federkraft entgegenzuwirken, ist eine Zusatzfeder 43 vorhanden, die als Torsionsfeder ausgebildet und auf dem Lagerzapfen 36 gelagert ist. Das eine Ende dieser Feder 43 ist am gehäusefesten Bügel 37 abgestützt und das andere Federende ist am Nocken 36 des schwenkbaren Permanentmagneten 34 abgestützt. Diese Feder 43 wirkt der Federkraft des Betätigungsnockens 42 entgegen, so daß zur Verschwenkung des Permanentmagneten 34 nach oben oder unten praktisch nur die Reibung überwunden werden muß. Der Permanentmagnet 34 wird über den Nokken 36 des Betätigungsorganes 42 des Schalters 38 betätigt, so daß der im Innern des Schalters vorhandene Kontaktgeber sprunghaft in die eine oder andere Schaltlage gelangt. Dadurch gelingt es, trotz der relativ schwachen zur Verfügung stehenden Magnetkraft den Mikroschalter sicher und zuverlässig zu betätigen. formed and thus has a spring contact, so that when you press this switch an im Internal contactor snapping into one or the other position by means of spring loading jumps. The electrical connections 39 to 41 are embedded in the plastic part 26 and end at the part 29 in room 33. To operate the switch 38, a slight force is required on the switch pin. the Switching pin would therefore endeavor to always push the permanent magnet 34 into one end position. To this To counteract spring force, an additional spring 43 is available, which is designed as a torsion spring and is mounted on the journal 36. One end of this spring 43 is supported on bracket 37 fixed to the housing and the other end of the spring is supported on the cam 36 of the pivotable permanent magnet 34. This spring 43 counteracts the spring force of the actuating cam 42 so that it can pivot of the permanent magnet 34 upwards or downwards practically only the friction can be overcome got to. The permanent magnet 34 is activated via the cam 36 of the actuating element 42 of the switch 38 actuated so that the contactor present inside the switch leaps into one or the other Switch position reached. This makes it possible despite the relatively weak magnetic force available to operate the microswitch safely and reliably.

In der von der Kammer 32 und auch nach außen abgedichteten -Kammer 33 befinden sich die drei elektrischen Anschlußstellen, von denen in der Zeichnung nur der Anschluß 44 sichtbar ist. Zudem ist noch eine Klemme 45 für den Erdanschluß vorhanden. In einer Zentrumsbohrung des Anschlußstückes 29 ist eine Gewindebüchse für eine Zugschraube 46 vorhanden, mittels der der Deckel 23 abdichtend an der Hülse 20 angedrückt wird.The three chambers are located in the chamber 33, which is sealed off from the chamber 32 and also to the outside electrical connection points, of which only the connection 44 is visible in the drawing. In addition there is also a terminal 45 for the earth connection. In a central hole in the connector 29 there is a threaded bushing for a tension screw 46, by means of which the cover 23 is pressed against the sleeve 20 in a sealing manner.

Die Büchse 16 sowie die Hülse 20 und der Deckel 23 des Gehäuses kann z.B. aus Leichtmetallguß bestehen. Das Kunststoffstück 25, in das die elektrisehen Zuführungsleitungen als auch die Büchse für die Schraube 46 eingegossen sind, kann vorteilhafterweise aus Gießharz bestehen, ebenso die Büchse 35 für den Permanentmagneten 34. Der Mikroschalter 38 ist auswechselbar am Trägerteil 26 befestigt.The sleeve 16 as well as the sleeve 20 and the cover 23 of the housing can for example consist of light metal castings. The plastic piece 25, in which the electrical supply lines as well as the socket for the screw 46 are cast in can advantageously consist of cast resin, as can the bush 35 for the permanent magnet 34. The microswitch 38 is fastened to the carrier part 26 in an exchangeable manner.

Das aus den Bauteilen 9, 12, 16, 20 und 23 bestehende Gehäuse wird mittels eines Überwurf-Flansches 37 an einer nicht dargestellten Behälterwandung angeflanscht. Der Flansch 47 ist mit einer kreisförmigen, zentrischen Ausnehmung axial verschiebbar und drehbar auf der Büchse 16 sowie auf dem Deckel 12 gehalten.The housing consisting of components 9, 12, 16, 20 and 23 is secured by means of a union flange 37 flanged to a container wall (not shown). The flange 47 is with a circular, central recess axially displaceable and rotatable on the sleeve 16 and on the lid 12 held.

Die Wirkungsweise des Schwimmerschalters ist folgendermaßen:The mode of operation of the float switch is as follows:

I 615I 615

Die einander zugekehrten, gleichnamigen Pole der Permanentmagnete 6 und 34 weisen einander ab und bewirken, daß beim Abwärtsschwenken des der Wand 14 zugekehrten Endes des Magneten 6 das gegenüberliegende Ende des Magneten 34 nach oben schwenkt, und umgekehrt. Ein entsprechendes Verschwenken des Schwimmerkörpers 3 bei steigendem oder fallendem Flüssigkeitsspiegel bewirkt somit ein Verschwenken des Permanentmagneten 34. Die Schwenkbewegung des Magrieten 34 erfolgt dabei ruckartig, so daß selbst bei bewegtem Flüssigkeitsstand ζ. B. bei Wellen- oder Blasenbildung ein ständiges Ein- und Ausschalten weitgehend vermieden wird. Diesem magnetischen Schnappeffekt ist die mechanische Schnappwirkung des Schnappschalters 38 nachgeschaltet. Außer der ruckartigen Verschwenkung des Magneten 34 erfolgt noch eine überlagerte schnappende Betätigung des Schnäppschälters 38: Dadurch wird eine schleichende Kontaktbetätigung und die dadurch verursachte Kohtaktversehweißung weitgehend vermieden. Zum Anschließen der elektrischen Leitungen an die Klemmen kann durch Lösen der Schraube 46 der Deckel 23 und die Hülse 20 vom übrigen Gehäuseteil entfernt werden. Es iüüß somit nicht mehr innerhalb eines Kleinmenkästehs gearbeitet werden, sondern die Klemmen sind von außen leicht zugänglich; Ein Erdüngskäbel kann ebenfalls einfach an dfef Kleriime 45 angeschlossen werden; Da die Hülse 20 gegenüber der Gehäüsebüchse 16 in einer beliebig gedrehten Stellung stehen kann, kann der Anschluß des Kabels durch die Bohrung 22 an jeder Stelle des Gehäuseüinfängs erfolgen. The facing poles of the same name of the permanent magnets 6 and 34 face one another and cause that when pivoting downward of the wall 14 facing end of the magnet 6 the opposite The end of the magnet 34 pivots upward, and vice versa. A corresponding pivoting of the float body 3 thus causes a rising or falling liquid level Pivoting of the permanent magnet 34. The pivoting movement of the Magrieten 34 takes place jerky, so that even with a moving liquid level ζ. B. with waves or bubbles a constant Switching on and off is largely avoided. This magnetic snap effect is mechanical Snap action of the snap switch 38 is connected downstream. Except for the jerky pivoting of the magnet 34 there is also a superimposed, snap-action actuation of the snap-action container 38: This creates a creeping contact activation and the resulting Kohtaktversehweißung largely avoided. For connecting the electrical Lines to the terminals can be removed by loosening the screw 46 of the cover 23 and the sleeve 20 be removed from the rest of the housing part. It iuüß thus no longer within a small menu box be worked, but the terminals are easily accessible from the outside; A manure can also simply attached to dfef clergy 45 will; Since the sleeve 20 opposite the housing socket 16 can be in any rotated position, the connection of the cable can through the hole 22 take place at any point on the housing section.

Da der Flansch 47 mit geringem Spiel auf der Gehäusebüchse 16 sitzt und mit diesem also nicht fest verbunden ist, können bei mittels Überwurfflansch 47 an einem Behälter angeflanschten Teilen 9, 12, 3 die Hülse 20 und auch die Büchse 16 durch Lösen der Schrauben 46 und 48 demontiert werden, worauf sich der innenliegende Teil 25 ausbauen läßt. Da die Dichteinheit 12 und 47 am Behälter montiert bleibt, braucht weder ein allfälliges Vakuum oder ein Druck im Behälter ausgeglichen zu werden.Since the flange 47 sits with little play on the housing sleeve 16 and is therefore not firmly connected to it, the sleeve 20 and also the sleeve 16 can be opened by loosening the screws 46 and 48 can be dismantled, whereupon the inner part 25 can be removed. Since the sealing unit 12 and 47 remains mounted on the container, there is no need to equalize any vacuum or pressure in the container.

Infolge des losen Überwurfflansches 47 mit kreisförmiger zentrischer Bohrung, kaun dieser Flansch 47 bei feststehendem Gehäuse 2 so gedreht werden, daß seine Befestiguügslöcher 49 mit denen im Behälter übereinstimmen; Dieser Flansch 47 kann gegen einen anderen Flansch gewünschter Norm bzw. entsprechend anderem Betriebsbedingungen ausgewechselt werden.As a result of the loose coupling flange 47 with a circular central bore, this flange 47 can be rotated with the housing 2 stationary, that its fastening holes 49 match those in the container; This flange 47 can against another flange of the required standard or according to other operating conditions will.

Soll der Schwimmerschalter für eirieü vertikalen Einbau Verwendet werden, so braucht lediglich der Teil vom Lägerstift7 bis zürn SchwimmerkÖrp'er 3 verändert zu werden, und zwar derart, daß zwischen dem Schwimmerkörper 3 und dem Lägerstift 7 ein Hebelarm vorgesehen wird, so daß die Längsachse des Schwinlmerkörpers 3 zur Langsachse des Gehäuses 2 parallel oder geneigt verläuft: Der Schwimmerschalter kann z.B. zum Steuern von Punipen oder vbn Ventilen dienert; An Stelle der Feder 43 könnte der Gegen-Pennänentmagnet 34 auch mit einem zusätzlichen Gewicht versehen werden, mit welchem die gleiche Wirkung erreicht weiden känh, wie init der Zusatzfeder 43, vorausgesetzt, daß der Einbau in liegender Läge erfolgt.Should the float switch for eirieü vertical Installation are used, only the Part from Lägerstift7 to zürn SchwimmerkÖrp'er 3 to be changed, in such a way that between the float body 3 and the bearing pin 7 a Lever arm is provided so that the longitudinal axis of the vibrator body 3 to the longitudinal axis of the housing 2 runs parallel or inclined: the float switch can e.g. be used to control punches or valves; Instead of the spring 43 could the counter-Pennänentmagnet 34 also with an additional Weight can be provided with which the same effect can be achieved as init the additional spring 43, provided that the installation takes place in a lying position.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

adjusting screw, the swivel lever lies directly on the patent claims: Actuator of a snap switch. When actuating the snap switch, its actuation

1. Electric float switch with an organ against the force of its snap-action spring pivotably mounted float and 5 are operated by the pivot lever. This is a pure one a permanent magnet exhibiting iativ.large force necessary that of the permanent magnet Swivel lever that must be applied directly to the actuator. When switching back the support mechanism of a snap switch and snap switch must open the snap-action spring this actuator act against the force of the actuator so that the Snap-action switch actuated when the swivel lever is levered counterclockwise is pivoted depending on the pivoting. Since this pivot lever as a result of of the float under the action of the large horseshoe-shaped permanent magnet and the Permanent magnets have a relatively large moment of inertia due to a partition made of non-counterweight has swiveled through magnetic material, the snap-action spring of the snap must be characterized in that 15 switches are made strong in order to swing them To compensate for the spring force of the snap action of the swivel lever. The one here spring of the snap switch (38) the swivel-lift-induced changeover of the snap switch is at (34, 35) under the action of a pre-tensioned, for this reason, do not take place in a snap-like manner, son-spring (43) or a weight. 'that creeping. Such creeping switching

2. Float switch according to claim 1, on the other hand have the disadvantage that arcs are formed, characterized in that the float body welds the switching contacts and over time (3) is provided with a permanent magnet (6), can destroy.

one pole of which is the pole of the same name The invention is based on the object

Permanent magnets (34) of the pivot lever (34, 35) to avoid such creeping switchovers opposite. . 25 and by means of low forces a perfect environment

3. To achieve float switch according to claim 1 or 2, circuit of the snap switch. This characterized in that both permanent tasks are achieved according to the invention by gnete (6,34) are designed as bar magnets and that to compensate for the spring force of the snap the rest position align with each other. switching spring of the snap switch of the swivel lever

4. Float switch according to claim 3, da- 30 under the action of a preloaded spring or one characterized in that the pivot lever is weight.

(34, 35) a pivotably mounted bushing (35) -The pretensioned spring or the weight acts

to accommodate the permanent magnet (34) with the snap-action switch spring of the snap-action switch see above

one at a distance from its pivot axis that the force of this snap-action spring is almost

(36 ') arranged cam (36) on which 35 is overcome. The permanent magnet therefore needs

. the spring (43) is supported and the actuator on the. half when switching only a small force to

supply organ (42) of the snap switch (38) to be applied to overcome the friction

located. ■ to effect the switchover in both

5. Float switch according to one of the previous switching directions, because the pretensioned spring going claims, characterized in, 40 or the weight and the snap-action spring in ihdaß the swivel lever (34, 35) and the snap action practically cancel out. In both switch switches (38) on an insert (25) from directions is therefore easy and quick Plastic are arranged with a switch, which avoids the arcing Flange (27) on a transverse wall (17) of a sealing switch contacts are protected and a high le-

• th housing is releasably attached and in the 45 service life of the snap switch and thus of the connecting cables between the snap switch and the entire float switch is reached. Also he (38) and connecting terminals (44) cast in here gives the advantage that snap switches with are. relatively weak snap-action springs are used

can be.
50 To prevent a jerky swiveling of the swivel

bels to achieve the snap motion of the

Snap switch is still favored, in a further embodiment of the invention, the float body

The invention relates to a float provided with a permanent magnet, one pole of which switch with a pivoted 55 to the pole of the same name of the permanent magnet of the Float body and a permanent magnet swivel lever opposite. Both permanent magnets having pivoting lever, which can be designed as a bar magnet directly on and in the Actuating member of a snap switch supports rest position are aligned with each other, so that a snap and this actuator against the force of a movement of the pivot lever in both pivot snap-action spring operated when the pivot lever 60 directions is achieved.

depending on the swiveling of the The swiveling lever has a swivel-mounted

Floating body under the influence of the permanently leaned socket to accommodate the permanent magnet gneted by a partition made of a non-magnetic material at a distance from its pivot axis is pivoted through. ordered cam on which the spring is supported by a known float switch this 65 and on the actuator of the snap type (German utility model 1710893) is the switch. To simplify assembly Swivel levers provided with a permanent magnet can be the swivel lever and the snap switch balanced by a counterweight. Arranged with an insert on an insert made of plastic