DE1901302U - Tauchschalter fuer elektromotorisch angetriebene pumpen. - Google Patents

Description

ρ/ 47 157*1 & 7" 6 ^

Falenlafcwalt- - Γ.Λ. H^7 ■ I. J / - 1.... .»'U ·

TeLi 24911 Hannover, den 13· Juli 1964

Be.tr*": P 480/Β/Κβ - Anmelder: Friedrich Wilhelm Pleuger,

Hamburg-Wandsbek Friedrich-Ebert-Damm 105

laujchschalter für elektromotorisch angetriebene

Die Feuerung betrifft einen Tauchsehalter zur selbsttätigen Steuerung von elektromotorisch angetriebenen Pumpen in Abhängigkeit von der Über- oder Unterschreitung zweier vorbestimmter Werte des Flüssigkeitsspiegels, welche insbeson^· derezum Einbau in enge Brunnen^in Tanks oder Hochbehälter geeignet ist.

Es ist oft erwünscht, einen Behälter stets mit einer bestimmten Mindestmenge an Flüssigkeit gefüllt zu halten, andererseits die zur Füllung benötigte Pumpe in größeren Zeitabständen zu schalten, wobei die Uachfüllung bis zu einem zweiten vorbestimmten Flüssigkeitsspiegel erfolgt. Ebenso tritt bei Brunnen die Aufgabe auf, den Wasserspiegel zwischen einem oberen und einem unteren Wert zu halten. Die.Einhaltung eines unteren Mindestwertes des Brunnenwasselrspiegels ist bei Verwendung von Unterwasserpumpen zur Aufrechterhaltung der Wassärschmierung der in der Pumpe vorhandenen Lager erforderlich, während die STichtüberschreitung eines oberen Wertes, z. B. zur Sicherung der Reinheit des Wassers oder aus G-ründen der Wasserhaltung gefordert

wird.

— 2 —

Bs ist bekannt, einen Flüssigkeitsspiegel in bezug auf zwei voneinander verschiedene Sollwerte durch zwei voneinander räumlich getrennte Schaltvorrichtungen einzustellen, die in geeigneter Weise auf Pumpen, Ventile usw. einwirken.

Als Schaltvorriehtungsgerät zur direkten Steuerung kleinerer ünterwasserpumpen haben sich membranbetätigte Mikrosehalter" bewährt, die wasserdicht gekapselt sind und in die Flüssigkeit eintauchen. Je nach der Höhe der über einem derartigen Tauchschalter stehenden Wassersäule wird die Membran entsprechend durchgebogen und betätigt über einen Stößel den MiSrroschalter, dessen Kontakte im Starkstrom-

Die kreis des XJnterwasserpumpenmotors liegen./Hysterese zwischen der Ein- und Ausschaltkraft und dem Bin- und Ausschaltpunkt des Sehalters bestimmt dabei die Schaltgrenzen, zwischen denen ein Wasserspiegel mit dieser Anordnung eingeregelt werden kann. Bei einer mit zwei derartigen Schaltern ausgerüsteten Regelung sind^mithin die einzuhaltenden Grenzwerte nur mit der durch die Hysterese bedingten Genauigkeit einregelbar. Der Schwankungsbereich zwischen dem Ein- und Aussehaltpunkt eines derartigen Schalters ist somit im wesentlichen durch die Konstruktion festgelegt.

Die !Teuerung bezweckt, eine zwischen zwei genau einzuhaltenden vorbestimmten Grenzwerten schwankende Höhe eines Flüssigkeitsspiegels mit nur einem Tauehgehalter zu überwachen und bei Erreichung der Grenzwerte Schaltvorgänge auszulösen.

Dies wird neuerungsgemäß dadurch erreicht, daß eine den Tauchschalter flüssigkeitsdicht abschließende Membran in den Endbereichen ihres freien Weges je einen Mikroschalter betätigt und daß ein unter Vorspannung einer Feder stehender nachgiebiger Anschlag in den Weg der Membran gestellt ist„

Ein besonders sicherer und im Maximum- und Minimumwert leicht voneinander unabhängig einstellbarer Tauehsehalter wird nach einem weiteren Merkmal erhalten, wenn ein mit der Membran verbundener Stößel einer L-förmig gebogenen Blattfeder gegenüberstehend, angeordnet wird, wobei der eine Mikroschalter auf der Stößelseite der L-förmigen Feder neben dem Stößel und der andere Mikroschalter auf der anderen Seite der Feder in der Weise befestigt ist, daß die L-förmige Feder vor der Betätigung des zweiten Mikroschalters die Kraft einer vorgespannten Feder zu überwinden hat. Eine: derartige Anordnung gestattet trotz geringer Auslenkung der Membran eine große und genau eingehaltene Differenz zwischen den zu den Schaltpunfcten der beiden Mikroschalter gehörigen Wassersäulen, da die Membran nur den Betätigungsweg der beiden Mikrosehalter zurückzulegen hat, während die vorgespannte Feder einem großen Betätigungsweg entspricht, so daß der relative Anteil der Sehaltwege der Mikroschalter klein ist.

ÜTach Zurücklegung des zum ersten Mikroschalter gehörigen Weganteils trifft der von der Membran verschobene Stößel auf

die vorgespannte Feder und "bleibt solange in dieser Lage, bis die Vorspannung derselben überwunden wird« Danach erfolgt bei steigendem Flüssigkeitsspiegel der zur Umschaltung des zweiten Mikrosehalters erforderliche Hub. Mit einem derartigen Tauchschalter kann insbesondere der Ansprechwert des ersten Mikrosehalters auch sehr genau auf kleine Werte, wie z. B· 20 cm Wassersäule, eingestellt werden, während der zweite Mikroschalter den zweiten Sollwert, wie z. B. 20 m Wassersäule genau einhält.

Da der Tauchschalter ein druckdicht in sich geschlossenes System darstellt, hat sowohl der Druck der im Innenraum des Tauchsehalters eingeschlossenen Luft wie auch der auf der zu überwachenden Wassersäule lastende Druck der freien Atmosphäre oder der in einem geschlossenen Behälter herrschende Luftdruck einen Einfluß auf die Schaltpunkte. Zur Vermeidung der genannten Einflüsse wird das Zuleitungskabel zum Tauchsehalter vorteilhaft als Hohlkabel ausgebildet, über das die freie Atmosphäre oder die oberhalb der Flüssigkeit befindliche Luft eines geschlossenen Behälters mit dem Innenraum des Tauchschalters verbunden ist. Dadurch wird der Einfluß schwankenden Luftdruckes sowie auch einer gegen den Verschließaugenblick des Tauehschalters geänderten Temperatur kompensiert, so daß ein besonderer Abgleich auf die Temperatur des Brunnenwassers oder Behälters entfällt.

5 ~

Nachfolgend wird der neue Tauchschalter an Hand der Darstellung eines Ausführungsbeispieles- in den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Bs zeigen:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch einen Tauchsehalter mit zwei Mikrosehaltern, ... Jiig. 2 eine Ansicht, teilweise um 90 gegen

den Längsschnitt nach Figur 1 geschnitten dargestellt und

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Zuführungskabel des Tauchschalters.

Der in Figur 1 im Längsschnitt dargestellte Tauchschalter besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, in das am kabelseitigen Ende ein Stopfen 2 und am membranseitigen Ende ein unterer Stopfen 3 eingeschraubt ist. Das durch den Stopfen 2 laufende elektrische Kabel 28 ist durch eine aus Stopfbuchsringen 4 und dazwischen eingelegten elastischen Dichtungen 8 gebildete Stopfbuchse flussxgkextsdieht in den Innenraum des Tauchschalters eingeführt und an die Klemmen 11 auf der Brücke 10 angeschlossen« Der Innenraum ist auf der Stopfbuchsseite durch einen Sehraubdeckel 5 abgeschlossen, unter dem ein Einsatz 6 in das Gehäuse 1 eingeschraubt ist, der die Betätigungselemente in Form einer Baugruppe trägt.

Der untere Stopfen ist durch eine Membran 25 und eine Dichtung 9 gegen das Gehäuseinnere abgedichtet. Auf der Membran

25 liegt ein Kolben 7 auf, der einen Stößel 17 trägt. Der Stößel 17 ist in einer Bohrung des Einsatzes 6 geführt und steht einer L-förmig gebogenen Schaltfeder 26 etwa in der Mitte des unteren abgewinkelten Teiles gegenüber. Die Schaltfeder 2-6. weist eine ovale Bohrung auf, durch die eine Federhaltesehraube 21 geführt ist, so daß die Schaltfeder einstellbar mit dem Einsatz 6 verbunden werden kann«, Der in das Gehäuse 1 eingesehraubte Einsatz 6 ist im G-ewindebereich zum Teil quergeschlitzt und kann zwecks Fixierung im Gehäuse 1 durGh die Madenschraube 22 verspannt werden. Gegenüber dem Stößel 17 ist der zweite Mikroschalter 20 auf der Rückseite des unteren abgewinkelten Teiles der Schaltfeder 26 angeordnet. Ueben dem Mikroschalter 20 liegt auf dem freien Ende des unteren abgewinkelten Teiles der Schaltfeder 26 ein Stift 16 auf. Der Stift 16 liegt seinerseits gegen ein Ansehlagstück 15, auf das die Hauptfeder 13 drückt. Das andere Ende der als Schraubenfeder ausgebildeten Hauptfeder 13 ist über einen Stift 14 gegen eine Eegulxerschraube 24 abgestützt* Das Anschlagstück 15 wird von der Hauptfe-de-r 13 gegen einen Ansatz der die Hauptfederanordnung aufnehmenden Bohrung gedrückt gehalten, so daß der Stift 16 in der Ruhelage nur mit seinem Eigengewicht auf der Schaltfeder 26 aufliegt.

In der ligur 2 sind insbesondere die Schaltfeder 26 und die Mikroschalter 18 und 20 sowie der im Einsatz 6 angeordnete Schlitz 29 zu erkennen, in den das freie Ende der Schaltfeder 26 eingreift.

!"ach dem Eintauchen in eine Flüssigkeit wirkt der jeweilige statische Druck der Flüssigkeit durch die Bohrungen 12 auf die Membran 25, so daß diese den Stößel 17 nach oben zu schieben sucht* Die Schaltfeder 26 kann dieser Bewegung zunächst folgen, so daß der erste Mikroschalter 18 schaltet. Unmittelbar naeh; dem Umlegen des ersten Mikroschalters trifft die Sehaltfeder 26 auf den Stift 16, der auf dem Ansehlagstück 1.5 aufliegt und dieses erst zurückschieben kann, wenn die über die Membran eingeleitete Kraft infolge weiteren Anstiegs des Flüssigkeitsspiegels eine genügende Größe erreicht hat. Da die Schaltfeder 26 vor dem Bewegungsbeginn des Anschlages 15 bereits kurz vor dem Schaltpunkt des zweiten Mikroschalters 20 angelangt war, erfolgt der Schaltvorgang des Mikroschalters 20 unmittelbar nach dem Abheben des Anschlages 15. Der Schaltpunkt des Mikroschal-

die
ters 20 ist somit über die/Torspannung der Hauptfeder 13

regelnde Schraube 24 sehr genau einstellbar.

Mit -der beschriebenen Sehalteinheit konnten Schaltpunkte zwischen 20 cm Wassersäule (z. B. bei einem Hochbehälter Pumpe ein über Sehalter 17) und 5 m Wassersäule (z. B. Pumpe aus über Schalter 20) mit nur einer Schalteinheit unter genauer Einhaltung der gewünschten Ein- und Ausschaltwasserspiegel eingestellt werden. Ebenso war es möglich, in einem engen Brunnen zwischen z. B. 1 m Wassersäule über Pumpe (Pumpe "aus" über Schalter 17) und 20m Wassersäule über Pumpe (Pumpe "ein" über Schalter 20) eine Unterwasserpumpe genau zu steuern. Zur Kompensation des Einflusses

von auf der Flüssigkeit lastenden Gasdrücken, wie z. B. dem luftdruck oder dem Innendruck eines Behälters sowie des Temperatureinflusses auf die in der Einheit enthaltene Luftmenge ist das Kabel 28 mit einer oder mehreren Hohlraumseelen 27 (Fig. 3) ausgeführt, die z. B. zwischen den um ein mittleres Seil 30 verdrillten Stromleitern 19 gebildet ist. Es ist auch möglieh, in das Kabel 28 einen oder mehrere druckfeste Hohlschläuche einzubauen, durch die die über dem zu überwachenden Flüssigkeitsspiegel befindliche Luft mit dem Inneren des Gehäuses 1 verbunden ist.

Claims (3)

1. RA.497157*1! Uk

   Schutzansprüche

   1») Auf zwei Flüssigkeitsstände ansprechender Tauchsehalter ; für elektromotorisch angetriebene Pumpen oder dgl. mit flüssigkeitsdiehtem Abschluß durch eine Membran, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25) an den Endlagen ihres freien Weges mit je einem Mikrosehalter (18,20) kraftSchlussig verbunden ist und daß ein unter Vorspannung einer Feder (13) stehender nachgiebiger Anschlag (16) in den Weg der Membran (25) gestellt ist.
2. 2.) Tauchschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über der Membran (25) ein Stößel (17) angeordnet ist, der an einer etwa L-förmig gebogenei Schaltfeder (26) anliegt, die zwischen den beiden Mikroschaltern (18,20) vorgesehen ist und an deren waagerechtem Ende ein unter Wirkung der Feder (13) stehender Stift (16) anliegt.
3. 3.) Tauchschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einen Endlage der Membran (25) und dem Anschlag (16) ein zur Betätigung des ersten Mikroschalters (18) ausreichender freier Weg vorhanden ist.

   4«) Tauchsehalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (13) und_die Lage der Schaltfeder (26) unabhängig voneinander einstellbar sind.

   10

   5·) Tauchschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Tauehsehalters mittels einer Hohlraumleitung (28,27) mit dem über dem Flüssigkeitsspiegel vorhandenen Eaum verbunden ist, so daß der Luftdruck im Innenraum des Taüchschalters stets geich dem auf dem Flüssigkeitsspiegel lastenden Druck ist.