DE19745184A1

DE19745184A1 - Float switch

Info

Publication number: DE19745184A1
Application number: DE1997145184
Authority: DE
Inventors: Klaus Wagner
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG; KSB SE and Co KGaA
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG; KSB SE and Co KGaA
Priority date: 1997-10-13
Filing date: 1997-10-13
Publication date: 1999-04-15
Also published as: EP0908912A3; EP0908912A2

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Schwimmerschalter zum Ein- und Ausschalten eines Elektromotors, insbesondere für ein Tauchmotorpumpenaggregat, mit einem durch einen Schwimmer in Abhängigkeit des Flüssigkeitsstandes in seiner Stellung zu verändernden ersten Magneten, der mit einem zweiten, durch eine nichtmagnetische Wand von ihm getrennten Magneten in der Weise korrespondiert, daß der mit einem auf den Schalter des Elektromotors einwirkenden Betätigungsglied verbundene zweite Magnet durch den sich nähernden ersten Magneten aus einer ersten, im unbeeinflußten Zustand eingenommenen Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung bewegt wird.The invention relates to a float switch for switching on and off an electric motor, in particular for a submersible pump unit, with a by a float depending on the liquid level in its position to be changed first magnet, which with a second, by a non-magnetic wall corresponds to magnets separated from it in such a way that the one acting on the switch of the electric motor Actuator connected second magnet through the approaching first Magnets from a first, taken in the unaffected state Switch position is moved to a second switch position.

Ein derartiger Schwimmerschalter ist bekannt durch die EP 0 050 063 B1. Er kann auf unterschiedliche Weise verwirklicht werden. So kann beispielsweise der Schwimmer in einem Gehäuse oder auf einer Achse derart angeordnet sein, daß er eine Vertikalbewegung ausführt. Der Schwimmer kann aber auch an einem um eine Drehachse schwenkbaren Arm befestigt sein, wobei der erste Magnet entweder auf diesem Arm oder mittels eines ihn tragenden Teils an einer die Schwenkbewegung ausführenden Welle befestigt ist. In diesem Fall wird der erste Magnet, wie der Schwimmer,auf einer kreisbogenförmigen Bahn bewegt.Such a float switch is known from EP 0 050 063 B1. He can can be realized in different ways. For example, the Float can be arranged in a housing or on an axis so that it performs a vertical movement. The swimmer can also do one by one Axis of rotation can be pivoted arm, the first magnet either on this arm or by means of a part carrying it on a pivoting movement executing shaft is attached. In this case, the first magnet, like that Swimmer, moved on an arc-shaped track.

Der zweite Magnet, der sich hinter einer nichtmagnetischen Wand befindet, wird durch den sich nähernden ersten Magneten angezogen. Dabei wird, beispielsweise durch einen den zweiten Magneten tragenden Kipphebel, ein Schalter bzw. Mikroschalter betätigt, über den der Elektromotor eingeschaltet wird. Bei absinkendem Schwimmer läßt die aufeinander wirkende Anziehungskraft der beiden Magnete allmählich nach, so daß der zweite Magnet schließlich durch eine auf ihn wirkende Rückstellkraft, die beispielsweise durch eine Feder ausgeübt wird, in seine Ausgangsposition zurückbewegt wird. Der Schalter wird geöffnet, der Elektromotor wird abgeschaltet.The second magnet, which is behind a non-magnetic wall, becomes attracted by the approaching first magnet. Here, for example by a rocker arm carrying the second magnet, a switch or Activated microswitch, via which the electric motor is switched on. At sinking swimmer leaves the interacting attraction of the two Gradually add magnets, so that the second magnet eventually ends up on it acting restoring force, which is exerted, for example, by a spring in his Starting position is moved back. The switch is opened, the electric motor is switched off.

Die genannten Schwimmerschalter werden vornehmlich bei Tauchmotor pumpenaggregaten eingesetzt. Sie haben sich bewährt, wobei vor allem der Umstand, daß sie keiner Dichtstelle in der Wand des Aggregates bedürfen, zu ihrer Zuverlässigkeit beiträgt.The float switches mentioned are primarily for submersible motors pump units used. They have proven themselves, especially the Circumstances that they do not need a sealing point in the wall of the unit to theirs Reliability helps.

Nun werden aber Tauchmotorpumpenaggregate nicht generell mit einem Schwimmerschalter ausgestattet. Während nämlich der Schwimmerschalter ein automatisches Abpumpen, beispielsweise aus einer Grube, ohne weitere Überwachung ermöglicht, werden in anderen Einsatzfällen Tauchpumpenaggregate benötigt, die ein gezieltes Ein- und Ausschalten erlauben.Now, however, submersible pump units are not generally combined with one Float switch equipped. While the float switch is on automatic pumping, for example from a pit, without further Monitoring enables submersible pump units in other applications needed that allow targeted switching on and off.

Aus der Unterschiedlichkeit der beiden Anwendungsarten ergab es sich, daß auch die Elektromotoren in zwei verschiedenen Varianten gefertigt wurden: Eine für die spätere Pumpenversion mit Schwimmer und eine für die Tauchmotorpumpe ohne Schwimmer. Der Abnehmer eines Tauchmotorpumpenaggregates mußte also bereits beim Kauf die Entscheidung für eine der beiden Varianten treffen. Eine wahlweise Verwendung des Aggregates mit oder ohne Schwimmer war später nicht möglich, da bei entferntem Schwimmer der hinter der Wand des Motorgehäuses befindliche zweite Magnet in der Ausschaltposition verharrte.From the difference between the two types of application, it also emerged that the electric motors were manufactured in two different versions: one for the later pump version with float and one for the submersible pump without Swimmer. So the customer of a submersible pump unit already had to make the decision for one of the two variants when purchasing. An optional one Using the unit with or without a float was not possible later because with the float removed, the one behind the wall of the motor housing second magnet remained in the off position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwimmerschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit der gleichen Zuverlässigkeit arbeitet wie der vorbekannte Schwimmerschalter, der aber bei Entfernung des Schwimmers und des mit ihm verbundenen Magneten ein Ein- und Ausschalten des Elektromotors zuläßt.The invention has for its object a float switch of the beginning to create the type mentioned, which works with the same reliability as the previously known float switch, but when removing the float and the magnets connected to it allow the electric motor to be switched on and off.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Magnete abstoßend aufeinander wirken, wobei der erste Magnet bei einem auf einen vorgegebenen unteren Flüssigkeitsstand abgesenkten Schwimmer in eine den zweiten Magneten abstoßende Position gelangt, wodurch der von der nichtmagnetischen Wand fortbewegte zweite Magnet über das Betätigungsglied und den als Öffner ausgelegten Schalter den Elektromotor ausschaltet.The object is achieved in that the two Magnets repel each other, with the first magnet on one on one predetermined lower liquid level lowered float into a second magnet repelling position arrives, whereby the of the non-magnetic wall moved second magnet over the actuator and the switch designed as an opener switches off the electric motor.

Die von dem ersten bzw. äußeren Magneten unbeeinflußte Stellung des inneren bzw. zweiten Magneten ist bei der erfindungsgemäßen Lösung die Einschaltposition. Daher kann nach einer Entfernung der außerhalb des Gehäuses bzw. der nichtmagnetischen Wand gelegenen Teile des Schwimmerschalters der Elektromotor von Hand oder durch eine beliebige andere Betätigung ein- und ausgeschaltet werden. Dies eröffnet z. B. die Möglichkeit eines wahlweisen Einsatzes eines Tauchmotorpumpenaggregates mit oder ohne Schwimmerschalter, ohne daß Änderungen innerhalb des Aggregatgehäuses vorgenommen werden müssen. Damit ergibt sich für den Hersteller und den Händler der Vorteil einer verringerten Lagerhaltung. Der Anwender hat den Vorteil, das gleiche Aggregat für verschiedene Einsatzfälle einsetzen zu können.The position of the inner one unaffected by the first or outer magnet or second magnet is the switch-on position in the solution according to the invention. Therefore, after removing the outside of the housing or the non-magnetic wall parts of the float switch of the electric motor switched on and off manually or by any other actuation become. This opens z. B. the possibility of an optional use of a Submersible pump unit with or without a float switch without Changes must be made within the unit housing. In order to the advantage for the manufacturer and the dealer is reduced Warehousing. The user has the advantage of having the same unit for different ones To be able to use cases.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt inThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. The Drawing shows in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Tauchmotorpumpenaggregates mit einem Schwimmerschalter bekannter Art, Fig. 1 is a sectional view of a submersible pump assembly with a float switch of a known type,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Tauchmotorpumpenaggregat der Fig. 1 im Bereich des Schwimmerschalters, Fig. 2 a section of the submersible motor pump assembly of FIG. 1 in the region of the float switch

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt aus einem Tauchmotor pumpenaggregat mit einem Schwimmerschalter der erfindungsgemäßen Art. Fig. 3 is a section of FIG. 2 corresponding to a submersible pump assembly with a float switch of the type according to the invention.

Das in der Fig. 1 dargestellte Tauchmotorpumpenaggregat besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 und einem darin angeordneten Elektromotor 2, der über eine Welle 3 ein Kreiselpumpenlaufrad 4 antreibt. Auf der Außenseite des Gehäuses 1 ist ein an einem Arm 5 angeordneter Schwimmer 6 vorgesehen. Der Arm 5 ist auf einer Welle 7 befestigt, welche in einem auf das Gehäuse 1 des Tauchmotorpumpen aggregates aufgesetzten Gehäuse 8 gelagert ist. Mit der Welle 7 ist ein Magnetträger 9, der einen Magneten 10 aufnimmt, drehfest verbunden. Mittels einer Schraube 11 kann die Position des Schwimmers 6 gegenüber dem Magneten 10 verändert werden. Hiermit ist eine Einstellung der von der Flüssigkeitsstandshöhe abhängigen Schaltpositionen des Schwimmerschalters möglich.The submersible pump assembly shown in FIG. 1 essentially consists of a housing 1 and an electric motor 2 arranged therein, which drives a centrifugal pump impeller 4 via a shaft 3 . A float 6 arranged on an arm 5 is provided on the outside of the housing 1 . The arm 5 is fastened on a shaft 7 which is mounted in a housing 8 placed on the housing 1 of the submersible pump. A magnet carrier 9 , which receives a magnet 10 , is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 7 . The position of the float 6 relative to the magnet 10 can be changed by means of a screw 11 . This enables the switching positions of the float switch, which are dependent on the liquid level, to be set.

Die Teile 5 bis 11 des Schwimmerschalters, die sich alle außerhalb des Gehäuses 1 befinden, sind in der bekannten Ausführung der Fig. 1 und 2 und der erfindungsgemäßen Ausführung der Fig. 3 von prinzipiell gleicher Art. Sie sind daher in den drei Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The parts 5 to 11 of the float switch, which are all outside the housing 1 , are of the same type in the known embodiment of FIGS. 1 and 2 and the embodiment of FIG. 3 according to the invention. They are therefore in the three figures with the provided with the same reference numerals.

Die übrigen Teile des Schwimmerschalters befinden sich innerhalb des Gehäuses 1. Durch ihre Art, Anordnung und Funktion unterscheiden sich die beiden Ausführungen voneinander.The remaining parts of the float switch are located within the housing 1 . The two versions differ from one another in their type, arrangement and function.

Bei der bekannten Ausführung der Fig. 1 und 2 wird ein zweiter, innerer Magnet 12 verwendet, der eine zum außen angeordneten Magneten 10 gegensätzliche Polung besitzt, so daß sich die beiden Magnete 10 und 12 bei einer Annäherung aneinander gegenseitig anziehen. Der Magnet 12 ist auf einem Kipphebel 13 befestigt, der bei einer Annäherung des Magneten 12 an die aus einem nichtmagnetischen Material bestehende Wand des Gehäuses 1 einen Mikroschalter 14 betätigt. Da der Mikroschalter 14 ein sogenannter "Schließer" ist, wird bei seiner Betätigung der Elektromotor 2 eingeschaltet. Dies ist der Fall, wenn sich der Schwimmer 6 in der vorgegebenen Einschalthöhe befindet, wenn also der Magnet 10 in eine solche Nähe zum Magneten 12 gelangt, daß die Anziehungskraft der Magnete 10 und 12 zu wirken beginnt.In the known embodiment of FIGS. 1 and 2, a second, inner magnet 12 is used which has a polarity opposite to that of the magnet 10 arranged on the outside, so that the two magnets 10 and 12 attract each other when they approach one another. The magnet 12 is fastened on a rocker arm 13 , which actuates a microswitch 14 when the magnet 12 approaches the wall of the housing 1 made of a non-magnetic material. Since the microswitch 14 is a so-called "make contact", the electric motor 2 is switched on when it is actuated. This is the case when the float 6 is at the predetermined switch-on height, ie when the magnet 10 comes so close to the magnet 12 that the attraction of the magnets 10 and 12 begins to act.

Durch den nun in Gang gesetzten Betrieb des Tauchpumpenmotoraggregates wird die das Aggregat umgebende Flüssigkeit fortgefördert, so daß der Flüssigkeitsspiegel sinkt und der Schwimmer 6 allmählich abgesenkt wird. Hierdurch wird auch der Magnet 10 stetig vom Magneten 12 fortbewegt. Sobald die Anziehungskraft der beiden Magnete 10 und 12 unter die auf den Kipphebel 13 wirkende Rückstellkraft absinkt, bewegt der Kipphebel 13 den Magneten 12 von der Wand des Gehäuses 1 fort, der Mikroschalter 14 wird geöffnet und der Elektromotor 2 des Tauchmotorpumpenaggregates wird ausgeschaltet.Due to the now started operation of the submersible pump motor unit, the liquid surrounding the unit is conveyed away, so that the liquid level drops and the float 6 is gradually lowered. As a result, the magnet 10 is also continuously moved away from the magnet 12 . As soon as the attraction force of the two magnets 10 and 12 drops below the restoring force acting on the rocker arm 13 , the rocker arm 13 moves the magnet 12 away from the wall of the housing 1 , the microswitch 14 is opened and the electric motor 2 of the submersible pump unit is switched off.

Würden eines oder mehrere der außerhalb des Gehäuses 1 gelegenen Teile 5 bis 11 des Schwimmerschalters entfernt, wäre nicht nur der Schwimmerschalter außer Funktion gesetzt. Die Tauchmotorpumpe könnte zunächst nicht durch ein von Hand erfolgendes Ein- und Ausschalten weiterbetrieben werden. Erst nach einem Öffnen des Gehäuses 1 und einem Ausbau bzw. einer Überbrückung des Mikroschalters 14 wäre ein Weiterbetrieb des Tauchmotorpumpenaggregates möglich.If one or more of the parts 5 to 11 of the float switch located outside the housing 1 were removed, not only would the float switch be deactivated. Initially, the submersible pump could not be operated by switching it on and off manually. Only after opening the housing 1 and removing or bridging the microswitch 14 would a further operation of the submersible pump unit be possible.

Die innerhalb des Gehäuses 1 angeordneten Teile des in der Fig. 3 dargestellten erfindungsgemäßen Schwimmerschalters sind von ähnlicher Art wie die Teile 12 bis 14 der in den Fig. 1 und 2 dargestellten bekannten Ausführung, sie unterscheiden sich jedoch in ihrer konkreten Gestaltung und in ihrer Funktion von diesen. So besitzt der Magnet 15 der erfindungsgemäßen Ausführung die gleiche Polung wie der außen angeordnete Magnet 10, so daß die beiden Magnete 10 und 15 abstoßend aufeinander wirken. Der den Magneten 15 tragende Kipphebel 16 ist so angeordnet, daß er den Mikroschalter 17 in der wandfernen Position des Magneten 15 betätigt. Der Mikroschalter 17 schließlich ist ein sogenannter "Öffner", d. h. er schaltet den Elektromotor 2 aus, wenn der Magnet 15 durch den sich annähernden Magneten 10 von der Wand des Gehäuses 1 weggedrückt wird. Dies ist der Fall, wenn der Schwimmer sich in der abgesenkten, also der Ausschaltposition befindet.The parts of the float switch according to the invention which are arranged within the housing 1 and which are shown in FIG. 3 are of a similar type to the parts 12 to 14 of the known embodiment shown in FIGS. 1 and 2, but they differ in their concrete design and in their function of these. Thus, the magnet 15 of the embodiment according to the invention has the same polarity as the magnet 10 arranged on the outside, so that the two magnets 10 and 15 act repulsively on one another. The rocker arm 16 carrying the magnet 15 is arranged so that it actuates the microswitch 17 in the position of the magnet 15 remote from the wall. Finally, the microswitch 17 is a so-called “opener”, ie it switches off the electric motor 2 when the magnet 15 is pushed away from the wall of the housing 1 by the approaching magnet 10 . This is the case when the float is in the lowered, i.e. the off position.

Das Tauchmotorpumpenaggregat wird dann wieder eingeschaltet, wenn der Magnet 10 bei sich hebendem Schwimmer 6 soweit von dem Magneten 15 entfernt ist, daß dessen abstoßende Wirkung nicht mehr zum Tragen kommt. Der Kipphebel 16 wird nun durch die auf ihn wirkende Rückstellkraft von dem Mikroschalter 17 fortbewegt, wodurch dieser geöffnet und die Stromzufuhr zum Elektromotor 2 freigegeben wird.The submersible pump unit is then switched on again when the magnet 10 is so far away from the magnet 15 with the float 6 lifting that its repulsive effect no longer comes into play. The rocker arm 16 is now moved away from the microswitch 17 by the restoring force acting on it, whereby this is opened and the power supply to the electric motor 2 is released.

Bei Entfernung der außenliegenden Teile 5 bis 11 des erfindungsgemäßen Schwimmerschalters bleibt der Mikroschalter 17 in ständig geöffneter Position, so daß das Tauchmotorpumpenaggregat in der Art eines bekannten Aggregates ohne Schwimmerschalter betrieben werden kann. Es kann also allein über die Stromzufuhr ein- und ausgeschaltet werden.When the external parts 5 to 11 of the float switch according to the invention are removed, the microswitch 17 remains in the permanently open position, so that the submersible pump unit can be operated in the manner of a known unit without a float switch. It can therefore be switched on and off using the power supply alone.

Claims

Float switch for switching an electric motor on and off, in particular for a submersible pump unit, with a first magnet to be changed in position by a float depending on the liquid level, which corresponds to a second magnet separated from it by a non-magnetic wall in such a way that the second magnet connected to an actuator acting on the switch of the electric motor is moved by the approaching first magnet from a first switching position assumed in the uninfluenced state to a second switching position, characterized in that the two magnets ( 10 , 15 ) act repulsively on one another wherein the first magnet (10) passes (15) repelling position in a lowered to a predetermined lower liquid level float (6) in a second magnets, whereby the propelled by the nonmagnetic wall second magnet (15) via the actuating element ( 16 ) and the switch ( 17 ) designed as an opener switches off the electric motor ( 2 ).