DE2643355C3

DE2643355C3 - Schwimmerschalter

Info

Publication number: DE2643355C3
Application number: DE19762643355
Authority: DE
Inventors: Heinrich 6931 Zwingenbberg Kuebler
Original assignee: HEINRICH KUEBLER-IMPULSGERAETEBAU 6931 ZWINGENBERG
Current assignee: KUEBLER, HEINRICH, 6931 ZWINGENBERG, DE
Priority date: 1976-09-25
Filing date: 1976-09-25
Publication date: 1980-01-31
Also published as: FR2365873A1; DE2643355A1; DE2643355B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwimmerschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Schalter ist Gegenstand des Hauptpatentes 24 42 875

Bei .Schwimmerschaltern nach dem Hauptpatent kann der Schwimmer sehr stabil ausgebildet werden, zum Beispiel auch aus Vollmaterial, was seine Anwendungsmöglichkeiten erhöhl, weil das dadurch möglicherweise hervorgerufene Mehrgewicht durch den Gewiclitsentlastung verursachenden Dauermagneten ausgeglichen werden kann.

Aulgabe der Erfindung ist es. den Schalter nach dem Hauplpateni hinsichtlich des Ausgleichs des Mehrgewichts noch weiter zu verbessern.

Diese Auigabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch oberhalb des Schwimmers ein die Auftriebs« kraft des Schwimmers erhöhender Dauermagnet am Führungsrohr stationär angeordnet ist, der auf den oder die am Schwimmer befindlichen Dauermagnete anziehend wirkti

Der durch den zusätzlichen Dauermagneten oberhalb des Schwimmers verursachte zusätzliche Mehrge^ wichtsäusgieich ist insbesondere in der oberen Grenz-Jlellung des Schwimmers von Bedeutung, in der auch der Schaltkontakt betätigt wird. Wenn der Schwimmer einmal diese obere Grenzstellung erreicht hat, dann verharrt er in dieser, auch wenn das Flüssigkeitsniveau anscheinend, beispielsweise aufgrund von Unruhe des Flüssigkeitsspiegels, etwas absinkt, so daß durch eine solche Unruhe die Schalterbetätigung nicht beeinflußt wird. Wenn dagegen das Niveau so weit abgesunken ist, daß der Schwimmer sich avich angesichts der magnetischen Anziehungskraft zwischen ihm und dem über ihm

ίο angeordneten Dauermagneten nicht mehr in der oberen Grenzstellung halten kann, dann fällt er nach unten und wird nun, bedingt durch den größeren Abstand zwischen ihm und dem über ihm abgeordneten Dauermagneten, nicht mehr schon bei einem kleinen scheinbaren

!■i Wiederanstieg des Niveaus, bedingt durch Unruhe des Flüssigkeitsspiegels, die obere Grenzstellung erreichen. So werden auch bei abgesunkenem Schwimmer Fehlschaltungen, bedingt durch Unruhe des Flüssigkeitsspiegels, weitgehend vermieden.

Der weitere Dauermagnet kann auch mit dazu beitragen, den Schaltkontakt zu betätigen, indem die sich in oberer Grenzstellung des Schwimmers ergebende Gestalt des Magnetfeldes entsprechend ausgenutzt wird.

2V Das wirksame Gewicht des Schwimmers nimmt durch den zusätzlichen, oberhalb des Schwimmers angeordneten Magneten bei absinkendem Schwimmer mit quadratischer Wirkung zu, diese Zunahme wird jedoch kompensiert durch die entsprechende Abnahme, die durch den unterhalb des Schwimmers angeordneten Dauermagneten hervorgerufen wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen die

v> F i g. 1 bis 3 jeweils im Teilschnitt ein Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 1 ist mit 1 ein Rohr aus nicht magnetisierbarem Material bezeichnet, in dessen Inneren ein magnetisch betätigbarer, ni u-inem Glasröhrchen 2 eingeschmolzener elektrischer Kontakt 3 untergebracht ist. Das Rohr 1 ist mit vertikaler Rohrachse 4 in eine Meßflüssigkeit eintauchend angeordnet, deren Niveau 5 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist Auf das Rohr 1 ist ein ringförmiger.

■es zur Achse 4 koaxialer massiver Schwimmer 6 gesteckt, der auf dem Bahnstück 7 /wischen zwei am Rohr 1 befestigten Anschlägen 8 und 9 beweglich geführt ist. Der Schwimmer 6 wrist diametral einander gegenüberliegend zwei /ur Achse 4 koaxiale Sacklöcher 10,11 auf.

ι» in die zwei Stabmagneten 12, 13 gesteckt sind, die gleichsinnig gepolt sind, mit dem Südpol nach oben und ddn Nordpol nach unten. Die Sacklöcher 10,11 sind im übrigen vollständig mit ausgehärteter Kunststoffmasse ausgegossen. Oberhalb des oberen Anschlages 9 ist am

5¹"· Rohr ein zur Achse 4 koaxialer Ringmagnet 14 befestigt, der axial permanentmagnetisiert ist und mit dem Nordpol nach unten und dem Südpol nach oben angeordnet ist. so daß die Siabmagneten 12, 13 einerseits und der Ringmagnet 14 andererseits einander

bo anziehen. Durch diese anziehende Wirkung wird das wirksame Gewicht des ,'Schwimmers 6 verringert, unterhalb des Unteren Anschlages 8 ist ein permäriefilmägnetischer Ring 29 koaxial zur Rohrachse 4 am Rohr befestigt, der axial magnetisiert ist, und Zwar mit den

Nordpölen nach oben* Dieser Permanentmagnet 29 wirkt abstoßend auf die mn Schwimmer befestigten Permanentmagneten 12, 13 und trägt so ebenfalls zur Verringerung des wirksamen Gewichts bei, Die

Permanentmagneten sind so bemessen, daß sie auch in der oberen Grenzstellung des Schwimmers 6, in der dieser am Anschlag 9 anschlägt, nicht ausreichen, den Schwimmer allein dort zu halten. In der oberen, gestrichelt eingezeichneten Grenzstellung bleibt zwischen den einander anziehenden Permanentmagneten 12, 13 beziehungsweise 14 ein Luftspalt 62 frei. Die Verringerung des wirksamen Gewichts ist aber so stark, daß der Schwimmer 6, wenn er überflutet ist, durch seinen Auftrieb und durch die magnetische Anziehungskraft auch aus der unteren Grenzstellung in die obere Grenzstellung gerät. Der Schaltkontakt 3 ist so angeordnet, daß er betätigt wird von dem von den Permanentmagneten 12 bis 14 ausgehenden Magnetfeldern, wenn sich der Schwimmer in der oberen Grenzstellung befindet.

Eine ,Stellung kurz unterhalb der oberen Grenzstellung, in der sich unter Umständen eine unsichere Betätigung des Kontaktes 3 ergeben konnte, kann der Schwimmer dauerhaft nich einnehmen. Wenn er die obere Grenzstellung, bedingt durch Absirken des Flüssigkeitsniveaus 5 verläßt, sinkt er vielmehr, bedingt durch die quadratische Abnahme der permaneiiimagne tischen Anziehungskraft, gleich um ein betrachtliches Siu«.k nach unten.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist das unmagnetisierbare Rohr mit 40, der massive Schwimmer mit 41. der obere Anschlag mit 42 und der untere Anschlag mit 43 bezeichnet. In den massiven Schwimmer sind zwei zur Rohrachse 44 koaxiale, ringförmige Permanentmagneten 45,46 eingelassen, die gleichsinnig axial mit den Südpolen nach oben gepolt sind. In gleicher Weise, nämlich axial mit dem Südpo! nach oben gepolt. ist der oberhalb des oberen Anschlages 42 am Rohr befestigte ringförmige Permanentmagnet 47 gepolt. der den Permanentmagneten 45 anzieht und eine erste Verringerung des wirksamen Gewichts herbeiführt. Unterhalb des Anschlages 43 ist ein zweiter Permanentmagnet 48 mit zu den übrigen umgekehrter axialer Polung, nämlich mit dem Nordpol nach oben und mit dem Südpol nach unten, am Rohr 40 befestigt, der den gegenüberstehenden Permanentmagneten 46 abstößt und dadurch eine zweite Verringerung des wirksamen Gewichts für den Schwimmer 41 herbeiführt.

Mit 49 ist ein in ein Glasröhrchen eingeschmolzener, magnetisch betätigbarer Kontakt bezeichnet, der so angeordnet ist. daß er nur bei in oberer Grenzstellung befindlichem Schwimmer 41 von dem Permanentma gneten 45 betätigt — zum Beispiel geschlossen werden kann.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Rohr 50 oberhalb des oberen Anschlags 51 ein erster ringförmiger Permanentmagnet 52 und unterhalb des Anschlages 53 ein zweiter ringförmiger Permanentmagnet 54 befestigt. Der zwischen den beiden Anschlägen 51 und 53 beweglich geführt»? massive Schwimmer 55 weist einen ringförmigen Permanentmagneten 56 auf. Der Schwimmer 55 und alle Permanentmagneten sind koaxial zur Rohrachse 57. Die beiden Permanentmagneten 52 und 56 sind einander anziehend gepolt, während der Permanentmagnet 54 den Permanentmagneten 56 abstoßend gepolt ist. Mit 58 ist ein in dem Rohr 50 untergebrachter Schalter bezeichnet, der bei in oberer Grenzstellung befindlichem Schwimmer 55 von dem Permanentmagneten 56 betätigt — zum Beispiel geschlossen wird.

Es empfiehlt sich, kurzzeitige Schließphasen für die Weiterverarbeitung zu unterdrücken durch ein dem Schaltkontakt 3, 49 beziehungsweise 58 nachgeschaltetes Zeitrelais, das nur anspricht, wenn der Schließvorgang über eine vorbestimmte Zeitspanne andauert

Zur Herstellung des Schwimmers 6 aus Fig. 1 geht man zweckmäßig von Stangenmaterial eines harten Kunststoffes aus. von dem man Abschnitte in der axialen

j» Länge des Schwimmers abschneidet. i>, diese Abschnitte werden dann die Bohrungen 10,11 eingebohrt, dann die Permanentmagneten »2,13 eingesetzt und dann werden die Bohrungen ausgegossen mit aushärtbarer Kunststoff nasse, so daß der fertige Schwimmer ein massiver

j', Ring ist. Man braucht nicht darauf zu achten, daß der Schwimmer spezifisch leichter ist als die Meßflüssigkeit. weil eine gegebenenfalls zu geringe Auftriebskraft durch die Wirkung der unterhalb und oberhalb des Schwimmers angeordneten Magnete kompensiert wer-

IH den kann.

Bei dem Schwimmer nach F ι g. 3 kann man ebenfalls von Stangenabschnitten ausgehen, in die man ein zentrales Sackloch 60 bohrt, das zu dem Mittelloch 61 koaxial ist. In dieses Sackloch 60 wird dann unter

» Aussparung des Mittellochs 61 der ringförmige Permanentmagnet 56 eingelegt und dann wird das Sackloch unter Aussparung des Mitteiloches 61 mit Vergußmasse ausgegossen. Als Vergußmasse eignet sich Polypropylen. Als Grundmasse für das Schwimmerin material kommen schwere, harte Kunststoffe, zum Beispiel Kunststoffe, die unter der Warenbezeichnung 1EFLON bekannt sind und eine Dichte von 2.2 Gramm pro Kubikzentimeter aufweisen, oder Magnesium mit einer Dichte von beispielsweise 2,4 Gramm pro

4, Kubikzentimeter, oder Porzellan mit einer Dichte von beispielsweise 2.3 Gramm pro Kubikzentimeter und dergleichen in Frage.

In Abänderung des Ausführungsbeispiels nach F ι g 2 können statt der Ringmagnete 45 und 46 auch

■Mi stabförmige Magne'e vorgesehen sein, die entspre chend wie bei dem Schwimmer in Fig. 1 gleichmäßig auf den Umfang verteilt u,id gepolt sind.

In ,'.oitnderung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 können auch mehr als zwei Stabmagnete gleichmäßig

·■· auf den Umfang verteilt am Schwimmer vorgesehen sein, die dann alle gleichsinnig zu polen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schwimmerschalter mit einem in einem Führungsrohr aus nichtmagnetisierbarem Material untergebrachten, elektrischen Schalter, der durch einen Dauermagneten eines Schwimmers betätigbar ist, welcher Schwimmer, dessen Auftriebskraft an sich nicht ausreichend groß ist, um den Schwimmer von der ihn umgebenden Flüssigkeit tragen zu lassen, auf dem Führungsrohr aus einem ersten Bereich, in welchem er nicht auf den elektrischen Schalter einwirken kann, in einen zweiten Bereich, in welchem er auf den elektrischen Schalter einwirkt, verschiebbar ist, wobei unterhalb des Schwimmers ein weiterer Dauermagnet am Führungsrohr stationär derart angeordnet ist, daß dieser — auf den oder die am Schwimmer befindlichen Dauermagneten abstoßend wirken — die an sich zu niedrige Auftriebskraft des Schwimmers beim Übergang vom ersten in den zweiten Bereich erhöht, nach Patent 24 42 875. dadurch gekennzeichnet, daß auch oberhalb des Schwimmers (41) ein die Auftriebskrafi des Schwimmers erhöhender Dauermagnet (47) am Führungsrohr (40) stationär angeordnet ist, der auf den oder die am Schwimmer befindlichen Dauermagnete (45) jnziehend wrkt

2. Schalter nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen Dauermagnet und dem Schwimmer ein oberer Anschlag (42) am Führungsrohr (40) für den in dieser Grenzstellung den elektrischen Schalter betätigenden Schwimmer vorgesehen ist, der ein°n Luf: palt zwischen dem oberen Dauermagnet (47) und dem nächstgelegenen Dauermagnet (45) des Schwimme λ (41) ausspart.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer ein über das Rohr gesteckter, zum Rohr koaxialer Ring ist. der auf den Umfang verteilte Bohrungen aufweist, in die stabförmige Dauermagnete (31, 32) eingesetzt sind und die im übrigen mit ausgehärteter Kunststoffvergußmasse gefüllt sind.