DE2651826C2

DE2651826C2 - Vertikaler Schwimmerschalter

Info

Publication number: DE2651826C2
Application number: DE2651826A
Authority: DE
Inventors: Leo W. Chicago Ill. Kaczmarek; Jack Richard Mount Prospect Ill. Piper
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: ITT Inc
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1976-11-13
Publication date: 1985-06-27
Also published as: JPS5853450B2; GB1503870A; CA1086402A; FR2331876B1; BR7607675A; US4066858A; DE2651826A1; FR2331876A1; JPS5287675A

Description

Die Erfindung betrifft einen vertikalen Schwimmerschalter nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Schwimmerschalter sind hinlänglich bekannt und fanden in solchen Anwendungsbereichen Verwendung, wie z. B. bei Steuerungen zum Abstellen des Brennstoffes bei zu tiefem Wasserstand, die durch obere und untere Ausgleichleitungen oder Röhren an Wasserboiler angeschlossen sind. Die untere Ausgleichleitung ist dabei an den Boiler an einem Punkt angeschlossen, der unter der noch Sicherheit gewährleistenden Minimalhöhe des Wassers liegt, so daß der Schwimmer in dem Gehäuse in etwa auf dem Sicherheitswasserstand liegt. Die obere Ausgleichleitung ist an den Boiler an einem Punkt angeschlossen, der oberhalb der besagten Minimalhöhe des

Wassers liegt

Fällt während des Boilerbetriebes das Wasser unter eine vorherbestimmte kritische Höhe, so fällt der Schwimmer in der Schwimmerkammer entsprechend mit und betätigt die Schalteinrichtung, die wiederum einen außenliegenden Schaltkreis in Betrieb setzt Diese Kontrollfunktion wird dann dazu benutzt die ßrennsioffzuleitung wie auch den Brenner abzustellen, eine Alarmvorrichtung in Gang zu setzen und den Wasser-Unterschuß wieder aufzufüllen.

Durch die US-PS 25 64 655 ist ein vertikaler Schwimmerschalter bekannt der in einer Einbauöffnung an der Oberseite eines Kessels mit einer Schwimmerstange einsetzbar ist, an deren unteren Ende Schwimmer und an deren oberen Ende ein Anker aus magnetischem Material einstellbar befestigt sind. Die Schwimmer sind mit der Schwimmerstange in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Kessel vertikal verschiebbar. Außerhalb des Kessels ist in einem Gehäuse mit einer Bodenplatte aus nicht magnetischem Material ein magnetischer Kreis angeordnet, der aus abgewinkelten Blechen aus magnetischem Material und einem Dauermagnet besteht. Der Dauermagnet ist in einer Befestigung aus magne'ischem Material an dem einen Winkel kippbar gelagert Die auf dem Dauermagnet befestigten Quecksilberschalter machen die Kippbewegung des Dauermagneten mit. Der über die Lagerstelle hinausragende Fortsati der Befestigung ist mit dem Boden des Gehäuses durch eine nicht justierbare Zugfeder verbunden, die bei offenem Magnetkreis den Dauermagnet in eine abgefallene Stellung zieht und den Dauermagnet in dieser Stellung hält, bis der Magnetkreis durch den an der Schwimmerstange befestigten, bei Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels sich nähernden Anker geschlossen wird, wodurch der Dauermagnet gegen die Federkraft der Zugfeder angezogen wird und durch das Kippen beim Anziehen die Quecksilberschalter betätigt.

Diese Ausführung eines vertikalen Schwimmerschalters weist aber den großen Nachteil auf, daß weder die einzelnen Quecksilberschalter in ihrer Lage (Schaltpunkt in beiden Kippendlagen) zum Kippwinkel des Dauermagneten, noch der Einsatzschaltpunkt der Quecksilberschalter in vertikaler Richtung, noch die Kraft der Zugfeder, die der Anziehung zwischen dem Dauermagneten und dem durch die Schwimmerbewegung in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand sich nähernden oder entfernenden Anker entgegenwirkt, einstellbar sind. Diese Einstellung erfolgt bei der Ausführung nach der US-PS 25 64 655 ausschließlich an der Schwimmerstange, die zu diesem Zweck aus dem Kessel ausgebaut werden muß. Außerdem stellt der Dauermagnet mit seiner Befestigung und den Quecksilberschaltern eine relativ große Masse dar, die in der einen Kippendlage (abgefallener Dauermagnet) durch keinen Anschlag abgefangen wird, was leicht zur Verschiebung der einmal eingestellten Schaltpunkte führen kann.

Durch das DE-GM 70 37 518 ist ein weiterer vertikaler Schwimmerschalter mit einem Gehäuse bekannt, bei dem das Gehäuse mit einem Kessel in Verbindung steht und eine Schwimmerkammer bildet. In der Schwimmerkammer ist eine Schwimmerstange vertikal verschiebbar angeordnet, die an ihrem unteren Ende einen Schwimmer und an ihrem oberen Ende einen Dauermagneten trägt. Der Dauermagnet ist in einem Rohr geführt, das gegenüber der Schwimmerkammer abgedichtet ist. Am äußeren Umfang des Führungsrohres sind Mikroschalter in vertikaler Richtung einstellbar so befestigt, daß der Schalthebel des Mikroschalters in den An-

zugsbereich des magnetischen Feldes des Dauermagneten bringbar ist

Obwohl diese Ausführung gegenüber der erstgenannten Entgegenhaltung (US-PS 25 64 655) hinsichtlich der Einstellbarkeit des Schalteinsatzpunktes in vertikaler Richtung (Verschiebbarkeit des Mikroschaiters) verbessert ist, weist sie doch den Nachteil auf, daß andere Möglichkeiten zur einstellbaren Beeinflussung der Schaltpunkte nicht vorhanden sind. Da bei der Ausführung eines vertikalen Schwimmerschalters nach dem to DE-GM 70 37 518 eine Verriegelung der Ausschaltstellung vorgesehen ist, die nur dann aufgehoben werden kann, wenn einerseits der Wasserstand wieder ein zulässiges Maß besitzt und andererseits der Einschalttaster von außen betätigt worden ist, um den Schalthebel (des Mikroschaiters) wieder in den Anzugsbereich des Permanentmagneten zu bringen, ist diese Ausführung mit dem Gegenstand nach der vorliegenden Anmeldung nicht vergleichbar.

Durch die DE-AS J1 91 888 ist ein weiterer Schwimmerschalter bekannt, bei dem das Gehäuse mit einem Kessel oder Boiler in Verbindung steht und das eine Schwimmerkammer bildet, in der eine Schwimmerstange mit einem Schwimmer am unteren Ende und einem Anker aus magnetischem Material am oberen Ende angeordnet ist, die in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand in der Schwimmerkammer sich senkrecht bewegt, wobei der an dem oberen Ende der Schwimmerstange befestigte Anker in einem nach oben geschlossenen, aus unmagnetischem Material bestehenden Rohr gleitet, das über die Schwimmerkammer hinausragt und mit dem Inneren des Rohres eine zweite Kammer bildet, die mit der Schwimmerkammer in Verbindung steht, wobei außerhalb der Schwimmerkammer am äußeren Umfang des Rohres Schalteinrichtungen mittels Spannschrauben in vertikaler Richtung einstellbar befestigt sind. Die Schalteinrichtungen bestehen bei der Ausführung nach der DE-AS 11 91 888 aus einem Dauermagneten, der mit zwei Winkeln oder Polschuhen aus magnetischem Material versehen ist und eine Mittelbohrung aufweist, durch die das Rohr führt, an dem die Schalteinrichtungen befestigt sind und in dem der Eisenkern durch die Schwimmerstange verschoben wird. An dem einen Polschuh ist ein Klappanker gelagert, dessen freies Ende in dor nicht angezogenen Stellung an einem festen Anschlag anliegt und in der angezogenen Stellung, gegen tue Kraft einer einstellbaren Druckfeder, den Stößel eines am Magneten befestigten Schalters betätigt.

Diese Ausführung eines vertikalen Schwimmerschalters nach der DE-AS 11 91 888 weist zwar den Vorteil so auf. daß die am äußeren Rohr befestigten Schalteinheiten hinsichtlich ihres Schaltpunktes in vertikaler Richtung entlang des Rohres verschiebbar und die Kraft der Federn, die dem Anzug des Ankers entgegenwirken, einstellbar sind, für eine Feineinstellung der einzelnen Schaltpunkte eines Schwimmerschalters reicht dies aber nicht aus, da sowohl die einzelnen Schalter in der Betriebsstellung (Einschaltpunkt) bei Betätigung des SchalterstöUels durch das freie Ende des Ankers als auch der Anschlag in der einen Kippendlage des Ankers bo nicht einstellbar sind.

Ausgeheid von dem Schwimmerschalter nach der US-PS 25 (H 655, der dem vertikalen Schwimmerschalter nach d^r vorliegenden Anmeldung in Aufbau und Wirkungsweise am nächsten kommt und den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, liegt der vorliegenden Anmeldung flie Aufgabe zugrunde, einen vertikalen Schwimmerschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, der außer einer Grobeinstellung der Kraft der Feder, die dem Anzug zwischen Anker und Dauermagnet entgegenwirkt, auch eine differenzierte Feineinstellung der verschiedenen Schalterfunktionen und die Einstellung des Luftspaltes zwischen Anker und Dauermagnet gestattet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Der vertikale Schwimmerschalter nach der vorliegenden Anmeldung weist den großen Vorteil auf, daß eine normalerweise in jedem Schalter oder schaltenden Teil vorhandene Schalterhysterese durch die individuelle und differenzierte Feineinstellung der verschiedenen Schaltfunktionen auf ein Mindestmaß reduziert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Der Schwimmerschalter kann von außen eingestellt werden, während der Heißwasserboiler in Betrieb ist, und somit sind Fein- oder Neueinstellungen leicht durchführbar. Ferner läßt sich jeder Schalter unabhängig von anderen Schaltern des eine Kaskade darstellenden Aufbaus einstellen.

Der Schalter enthält eine Vorrichtung zur Federbeaufschlagung des Magneten, damit dieser von der zweiten Kammer weggedrückt wird, bis der Anker einen bestimmten Punkt in der Nachbarschaft des Magneten erreicht, worauf die Federkraft durch die Magnetkraft zwischen dem Magneten und dem Anker übertroffen wird und damit der Magnet gegen die zweite Kammer wandert. Zur Einstellung der Federkraft über einen breiten Bereich ist eine Vorrichtung vorhanden, so daß der bestimmte Punkt innerhalb eines entsprechenden Bereiches variiert werden kann.

Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich anhand der Beschreibung der Zeichnung besser erkennen. In der Zeichnung stellt dar

F i g. 1 eine Ansicht, z. B. im Schnitt, eines vollständig zusammengebauten vertikalen Schwimmerschalters nach der Erfindung,

F i g. 2 und 3 Drauf- und Seitenansichten ein Schalter des Schwimmerschalters nach F i g. 1 und

F i g. 4 ein kombiniertes schematisches und bildliches Diagramm, das für die Beschreibung der Einstellung der unterschiedlichen Punkte und des Betriebs des Ankers und des Dauermagneten dienlich ist.

In F i g. 1 bedeutet die Bezugsziffer 10 einen vertikalen Schwimmerschalter mit einer Differenzeinstellung und einer Führung. Der Schwimmerschalter 10 enthält das Gehäuse 12 mit der Schwimmerkammer 12a. Das Gehäuse 12 ist vorzugsweise aus Guß oder ist nach herkömmlicher Weise durch Verschweißen hergestellt. Es enthält ferner zwei räumlich voneinander getrennte Öffnungen 14a und 14b, die als Anschluß an die niedrigeren und höheren Ausgleichsleitungen eines mit dem Schwimmerschalter verbundenen, nicht gezeigten Dampf- oder Heißwasserboilers oder dergleichen dienen. Der konstruktive Aufbau des Gehäuses 12, der die Öffnungen 14a und 14Z> umgibt, erleichtert die Verbindung mit den Ausgleichsleitungen, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das Gehäuse 12 enthält ferner eine Öffnung 14c am unteren Ende, das als alternativer Verbindungspunkt für eine Ausgleichsleitung oder als Rein^;e;ungsöffnung zur Erleichterung der Wartung des Schwimmerschalters dienen kann. Das obere Ende des Gehäuses 12 endet in einem Ringflansch 16, der mit dem Dichtungsflansch 18 durch herkömmliche Mittel wie die Schrauben 20 und den Dichtungsring 22 verbunden wird. Der Dichtungsflansch 18 besitzt eine mit einem

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Gewinde versehene zentrale öffnung, in die das Snde des Abdichtrohres 24 eingeschraubt ist. Letzteres trägt die Schalterbasis 26, die eine öffnung 28 für den elektrischen Anschluß aufweist. Eine Haube 30 ist über das ganze gestülpt und ergibt einen abgedichteten Hohlraum, der einen oder mehrere Schalter 32 enthalten kann.

In dem Abdichtrohr 24 sitzt das Dichtungsrohr 34, das aus einem nichtmagnetischen Material wie z. B. rostfreier Stahl der Zusammensetzung 0,08% Kohlenstoff, 2,00% Mangan, 0,045% Phosphor, 0,03% Schwefel, 1,0% Silicium, 18 bis 20% Chrom und 8 bis 12% Nickel sowie Eisen besteht, und das an dem mit einem Gewinde versehenen Befestigungsteil des Abdichirohres 24 durch Schweißen an seinem unteren Ende befestigt ist. Das obere Ende des Dichtungsrohres 34 ist durch die angeschweißte blinde Wand 34a verschlossen. Somit bildet das Rohr 34 eine zylindrische zweite Kammer, die mit der Schwimmerkammer 12a des Gehäuses 12 in Verbindung steht, welche wiederum mit dem Inneren eines angeschlossenen Heißwasserboilers über die Öffnungen 14a und 14£> verbunden ist.

In dem Abdichirchr 34 und der Schwimmerkammer 12a ist die Schwimmerstange 50 verschiebbar angeordnet. Durch die zylindrische Führungshülse 54, die entlang ihrer Längsachse eine zur Aufnahme der Stange 52 geeignete öffnung besitzt, wird diese zu einer rein vertikalen Translation gezwungen. Die Führungshülse 54 ist in bezug auf das Dichtungsrohr 34 mittels der Befestigungsplatte 56, die an dem Gehäuse durch die Schrauben 58 befestigt ist, koaxial angebracht. Durch Umbiegen ist die Führungshülse 54 an der Befestigungsplatte 56 gesichert. Das untere mit einem Gewinde versehene Ende der Stange 52 ist mittels einer Verschraubung 62 ■ an dem Schwimmer 60 angebracht. Das obere mit einem Gewinde versehene Ende wiederum ist an dem zylindrischen Anker 64 aus magnetischen Material durch die Verschraubung 66 befestigt. Der Anker 64 besteht aus einem magnetischen Material wie z. B. einem rostfreiem Stahl der Zusammensetzung 0,75 bis 0,95% C, 1,0% Mangan, 0,04% Phosphor, 0,03% Schwefel, !,0% Silicium, 16 bis 18% Chrom, 0,75% Molybdän und der Rest Eisen, es besitzt also einen hohen Eisengehalt. Sandwichartig zwischen der Verschraubung 66 und dem Anker 64 sitzt die Unterlegscheibe 68, die vorzugsweise aus reibungsarmem Material wie z. B. Teflon besteht.

Somit bewegt sich der Anker 64 in Richtung auf die Längsachse des Dichtungsrohres 34 und der Stange 52 entsprechend den unterschiedlichen Wasserständen oberhalb dem Abstellniveau in dem Gehäuse 12. Die Beschriftung und Marke, die den Abstellpunkt kennzeichnet und in dem Gehäuse 12 in F i g. 1 zu sehen ist, wird vorzugsweise bei der Herstellung des Gehäuses 12 mit eingegossen.

Betrachtet man die Schalter 32 in der Haube 30, so erkennt man, daß die Schalter 32 entfernbar auf bestimmten vertikalen Niveaus über dem Dichtungsrohr 34 mittels einer Befestigung angebracht sind, wobei die Befestigung 70 wiederum an dem Rohr 34 durch die Schraube 71 befestigt ist. An dem einen Ende des Schalters 32 sind Anschlußblöcke 72 angebracht, weiche die elektrische Verbindung der Schalterkontakte mit der nichtgezeigten außenliegenden Schaltung erleichtern, wie nachstehend noch beschrieben wird. Desbezüglich ist ein Steg 74 koaxial an dem Rohr 34 angeordnet um die Führung der elektrischen Zuleitungen in der Schalterbasis 26 und der Haube 30 zu erleichtern.
An dem anderen Ende des Schalters 32 sitzen die

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60 Bügel 76, die drehbar an dem Schalter 32 befestigt sind und sich so zum Dichtungsrohr 34 hin und von diesem weg bewegen können. Jeder der Bügel 76 trägt einen Dauermagneten 78, der die genannte Bewegung mitmacht. Außerdem sitzt auf jedem Schalter 32 ein Quecksilberschalter 79, der mit Hilfe des Bügels 76 einstellbar befestigt ist. Die Quecksilberschalter 79 sind herkömmlicher Bauweise und brauchen deshalb nicht weiter beschrieben werden. Jeder dieser Quecksilberschalter 79 enthält eine Einstellschraube 79a, die am Anfang die Einstellung der Betriebsstellung der Quecksilberschalter erleichtert, eine Einstellung, die üblicherweise von der Herstellerfirma übernommen wird. Ferner ist /u bemerken, daß der Schalter 79 auch ein Mikroschaltcr oder eine beliebige andere geeignete Schaltvorrichtung sein kann, die entweder an dem Bügel 76 oder an dem Schalter 32 selbst befestigt ist, so daß der Schalter 79 mit dem Magneten 78 verbunden ist, um auf die Bewegung des Magneten 78 hin einen außeliegenden Schaltkreis zu steuern.

Jeder Schalter 32 enthält eine Feder 80, die mit dem einen Ende an dem Punkt des Bügels 76 befestigt ist. der oberhalb der Drehachse P desselben liegt und deren anderes Ende an der einstellbaren Befestigung 82 hangt. Entsprechend wirkt die Feder 80 dergestalt, daß sie den Bügel 76 und damit den Magneten 78 und den Quecksilberschalter 79 vom Dichtungsrohr 34 wegzwingt. Die Befestigung 82 enthält einen Schlitz 84 und ist an dem Schalter 32 mittels der Schraube 86 befestigt. Wie später noch genauer beschrieben wird, dient die einstellbare Befestigung 82 dazu, die effektive Länge der Feder 80 und damit die durch sie erzeugte Federkraft einzustellen. Dies bewirkt die Veränderung des »An-Aus«-Unterschiedes beim Betrieb des Quecksilberschalters 79.

Der Schwimmerschalter 10 nach F i g. 1 arbeitet wie folgt. Zunächst wird jedoch angenommen, daß der untere Schalter 32 in F i g. 1 dazu dient, eine Brennerschaltung zu steuern, während der obere Schalter 32 zur Regelung der Wasserpumpenschaltung benutzt wird. Das bedeutet, der Brennerschalter ist im Normalzustand offen, er ist jedoch geschlossen, wenn der Wasserstand soweit steigt, daß er den unteren Quecksilberschalter in Betrieb setzt. Der Pumpenschalter ist normalerweise geschlossen, so daß Wasser kontinuierlich in den Heißwasserboiler einfließt, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem das Wasserniveau so hoch ist. daß der Quecksilberschalter 79 in Betrieb gesetzt wird und die Wasserzufuhr absperrt, d. h. mit anderen Worten, daß in dem Boiler ausreichend Wasser vorhanden ist. Wenn umgekehrt der Wasserstand zu fallen beginnt, so daß der obere Schalter die üblicherweise geschlossenen Kontakte des Quecksilberschalters 79 wieder schließt, läuft die Pumpe wieder an, bis das gewünschte Wasserniveau erreicht ist Wenn jedoch ein Versagen der Pumpe oder ein Wasserverlust auftritt, so wird der Wasserstand weiter fallen, bis der untere Schalter den Quecksilberschalter 79 inaktiviert, so daß er seine üblicherweise offene Stellung einnimmt, worauf der Brenner abgeschaltet wird.

Sobald also der vertikale Schwimmerschalter 10 über die Ausgleichsleitungen mit einem Heißwasserboiler verbunden ist und das System mit Wasser gefüllt wird, steigt der Wasserstand an und verursacht eine entsprechende vertikale Translation des Schwimmers 60 und damit der Stange 5Z Entsprechend wird der Anker 64 vertikal verschoben, bis er nahe an den Magneten 78 des unteren Schalters 32 herankommt Zu diesem Zeitpunkt bewirkt die magnetische Anziehung zwischen dem Ma-

gneten 78 und dem Anker 64, daß der Bügel 76 gegen die durch die Feder 80 bewirkte Kraft in Richtung auf das Rohr 34 bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Brennerschaltung in Betrieb. Wenn das Wasser weiter steigt, entsprechend dem im Normalzustand geschlossenen Schalter 79 des oberen Schalters 32, bewegt sich der Anker 64 weiter in vertikaler Richtung, bis er ebenfalls nahe an den Magneten 78 des oberen Schalters 32 zu liegen kommt. Der Bügel 76 macht eine ähnliche Bewegung in Richtung auf das Dichtungsrohr 34 und entgegen der Kraft seiner Feder 80, er öffnet dabei die normalerweise geschlossenen Kontakte des Pumpenschalters. Danach nimmt das Boilersystem den normalen oder betriebsbereiten Zustand ein.

Sollte jedoch der Wasserstand aus Turbulenzgründen nur wenig oder unmerklich abfallen und der Anker 64 dadurch sich um einen entsprechenden Betrag nach unten bewegen, so verbleiben die oberen Schalterkontakte nicht mehr offen und die Pumpe ist nicht mehr fälschlich in Betrieb. Dieser angestrebte Vorgang folgt aus dem Unterschied zwischen den »An«- und »Aus«-Vorgängen des Schalters, wie nachstehend noch genauer besprochen werden wird.

Die F i g. 2 und 3 zeigen etwas deutlicher die Drauf- und die Seitenansicht des Schalters 32. In F i g. 2 erkennt man. daß der Bügel 76 drehbar an einem Vorsprung der Befestigung 70 mittels eines Drehzapfens 90, der in einer Bohrung des Vorsprunges gelagert und darin durch die Stellschraube 92 gehalten wird, befestigt ist. Die Spindelmuttern 94 und % besitzen jeweils eine zylindrische Bohrung, die den Endteil des Drehzapfens 90 aufnimmt Zur Verringerung der Reibung zwischen dem Zapfen 90 und den Muttern 94 und 96 ist ersterer etwas unterschnitten. Man erkennt auch, daß die Feder 80 in einem entsprechenden Loch 97 des Bügels 76 sitzt, das etwas oberhalb der Drehachse des Drehzapfens 90 liegt.

Aus F i g. 3 erkennt man, daß elektrische Leitungen oder Dräte W vom Quecksilberschalter 79 wegführen, die (nicht dargestellt) in dem Anschlußblock 72 enden. In der Praxis sind diese Leitungen wegen der verhältnismäßig hohen Temperaturen, die bei den Heißwasserboilern auftreten, mit Isolierperlen bedeckt Die Fig.3 zeigt auch etwas deutlicher die Führungsfunktion, die der auf dem Anker 64 sitzenden Unterlegscheibe 68 'zukommt. Man erkennt, daß die Unterlegscheibe 68 etwas über den Anker 64 hinausragt und Kontakt zur Innenwand des Abdichtungsrohres 34 hat. Wie oben erwähnt, besteht die Unterlagscheibe 68 vorzugsweise aus einem Material, das die Reibung auf ein Minimum herabsetzt und die Abscheidung von Verunreinigungen darauf verhindert

Man erkennt aus F i g. 3, daß die einstellbare Befestigung 82 eine Vorrichtung zur Einstellung der Kraft der Feder 80 darstellt. Das heißt, durch Lockern der Schraube 86 und Bewegen der Befestigung 82 in dem Schlitz 84 kann die effektive Länge und damit die Kraft der Feder 80 variiert werden. Diese Kraft wirkt der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem Dauermagneten 78 und dem Anker 64 entgegen. Deshalb ist bei Ansteigen der Federkraft eine größere magnetische Kraft zwischen dem Dauermagneten 78 und dem Anker 64 erforderlich, um den Bügel 76 gegen das Dichtungsrohr 34 zu bewegen. Da die magnetische Kraft durch die Aufwärtsbewegung des Ankers 64 in die Nähe des Dauermagneten 78 verstärkt wird, macht die verstärkte Federkraft eine stärkere Eindringung des Ankers 64 notwendig, um den Quecksilberschalter 79 zu aktivieren. Umgekehrt wird bei Verringerung der Kraft der Feder 80 die magnetische Kraft entsprechend verringert, die zur Rotationsbewegung des Bügels 76 und damit zur Aktivierung des Quecksilberschalters 79 erforderlich ist. Somit wird entsprechend der Verringerung der Kraft der Feder 80 der Schalter 79 im Hinblick auf das Eindringen des Ankers 64 bei einem entsprechend tieferen Stand aktiviert.

Die Federkonstante und damit die Kraft der Feder 80 und die Länge des Schlitzes 84 werden vorzugsweise so gewählt, daß bei einer Einstellung der Befestigung 82 auf einer geringe Federkraft, der Bügel 76 um seine Drehachse bewegt wird, wenn der obere Teil des Ankers 64 gerade auf der Höhe ist, die dem untersten Punkt bzw. der Höhe des Dauermagneten 78 entspricht. Wird dann die Befestigung 82 so eingestellt, daß sich eine größere F'ederkraft ergibt, muß der Anker 64 eine größere Distanz durchlaufen, ehe der Bügel 76 auf die sich verstärkende magnetische Kraft gegen das Rohr 34 bewegt. Ferner werden die zwei Hauptvariablen, die Federkonstante der Feder 80 und der Einstellungsbereich der Befestigung 82, vorzugsweise so ausgewählt, daß die maximale Federkraft gerade der maximalen magnetischen Kraft entspricht, wenn der Anker 64 am weitesten in die Nähe des Dauermagneten 78 gerückt ist.
Wenn darüber hinaus der Bügel 76 und damit der Dauermagnet 78 und der Schalter 79 um deren Drehachsen gegen das Dichtungsrohr 34 bewegt wurden, dann hat sich der Luftspalt zwischen dem Dauermagneten 78 und dem Anker 64 auf ein Minimum verringert Entsprechend ist die magnetische Kraft zwischen dem Magneten 78 und dem Anker 64 auf dem Höchstwert. Damit ist aber, selbst wenn der Anker 64 danach nach unten bewegt wird, die Kraft der Feder 80 nicht ausreichend, um den Bügel 76 in seine Normalstellung zurückzubewegen, bis der oberste Teil des Ankers 64 an dem untersten Teil des Magneten 78 zu liegen kommt. Es besteht folglich ein Unterschied zwischen den »An«- und »Aus«-Funktionen der Schalter 32. Die »Aus«-Stellung ist weitgehend auf den Punkt fixiert, an dem der oberste Teil des Ankers 64 gerade den untersten Teil des Dauermagneten 78 erreicht Wie bereits erwähnt, kann die »An«-Funktion des Schalters 32 durch Einstellung der Kraft der Feder 80 mittels der einstellbaren Befestigung 82 variiert werden.
Aus F i g. 3 erkennt man ferner, daß an dem Vorsprung des Schalters 32 ein einstellbarer Anschlag 17 sich befindet Dieser dient zur Begrenzung der maximalen Bewegung des Bügels 76 von dem Dichtungsrohr 34 hinweg. Damit bewirkt der Anschlag 77 eine Einstellung zur Regelung des maximalen Luftspaltes zwischen dem Dauermagneten 78 und dem Anker 84. Der Anschlag 77 besteht aus einer einstellbaren Schraube 77a, die durch eine mit einem Gewinde versehene Bohrung in dem Vorsprung 776 des Anschlages 77 hindurchführt In der Praxis wird der Anschlag 77 nach Einstellung der Kraft der Feder 80 auf deren Maximalwert eingestellt, so daß der Bügel 78 sich gegen das Dichtungsrohr 34 bewegt, wenn der Anker 64 in unmittelbarer Nähe des Dauermagneten 78 gelangt ist. Diese Einstellung gewährleistet, daß der Schalter auf jeden Fall in Funktion tritt, wenn der Anker 64 in unmittelbarer Nähe des Dauermagneten 78 gelangt ist Dieses der Sicherheit dienende Merkmal vermeidet eine übermäßige Federkraft, die auf der anderen Seite die Funktion des Schalters ausschließen könnte.

F i g. 4 zeigt ein vereinfachtes Diagramm, das den Betrieb des Schalters 32 bei unterschiedlichen Niveaus zeigt Die einstellbare Befestigung 82' wird so dargestellt, als befinde sie sich in der Stellung mit der maxima-

len Kraft der Feder 80. Entsprechend ist der Dauermagnet 78', der drehbar um die Drehachse P bewegt werden kann, nach außen gedrückt in einer Stellung, die durch die ausgezogenen Linien verkörpert wird, solange bis der Anker 64 die Stellung erreicht hat, die durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Magnet 78' gegen das Rohr 34, da die magnetische Kraft zwischen dem Dauermagneten 78' und dem Anker 64 die Rückhaltekraft der Feder 80' übersteigt. Wie oben bereits erwähnt, besitzt der Luftspalt zwischen dem Dauermagneten 78' und dem Anker 64 dabei seinen Minimalwert und die erhöhte Magnetkraft reicht aus, die Maximalkraft der Feder 80' aufzuheben, bis der Anker 64 in die durch ausgezogene Linien dargestellte Lage in Fig.4 zurückbewegt ist. Bewirkt die Befestigung 82' durch ihre Einstellung eine geringere Federkraft, wird die Magnetkraft, die zur Bewegung des Magneten 78' gegen das Rohr 34 erforderlich ist, entsprechend gering. Somit wird ein variabler Unterschied geschaffen zwischen dem fixierten »Aus«-Niveau und dem damit verbundenen »An«-Niveau, wodurch die unterschiedlichen Schaltfunktionen angepaßt werden.

Der Fachmann erkennt, daß derartige Schaltregelungen nicht nur im Zusammenhang mit einer Schwimmerkammer und einer Abdichtkammer außerhalb derselben durchgeführt werden können, so daß ein Abbau des vertikalen Schwimmerschalters nicht erforderlich ist, sondern daß auch eine derartige Regelung unabhängig bei jedem Schalter in einer Kaskadenanordnung durchgeführt werden kann. Ferner muß beachtet werden, daß die durch die zylindrische koaxiale Führungshülse bewirkte Führung der Schwimmerstange und in einem geringeren Maß durch die Unterlegscheibe an der Spitze des Ankers 64 die Notwendigkeit von Führungshülsen und dergleichen in einer ungünstigen Umgebung der Schwimmerkammer selbst vermieden wird.

Die Anmeldung vermittelt einen Schwimmerschalter, der für unterschiedliche Boiler und Einrichtungen geeignet ist Ferner wird eine individuelle unterschiedliche Einstellung des Schalters und eine besondere Führung für die Schwimmerstange beschrieben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vertikaler Schwimmschalter mit einem Gehäuse, das über zwei vertikal voneinander räumlich getrennte öffnungen mit einem Kessel oder Boiler in Verbindung steht und das eine Schwimmerkammer bildet, in der eine Schwimmerstange mit einem Schwimmer am unteren Ende und einem Anker aus magnetischem Material am oberen Ende einstellbar angeordnet sind, die in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Kessel und in der an dieser angesetzten Schwimmerkammer sich senkrecht bewegt, wobei der an dem oberen Ende der Schwimmerstange befestigte Anker in einem nach oben geschlossenen, aus unmagnetischem Material bestehenden Rohr gleitet, das über die Schwimmerkammer hinausragt und in das Innere einer zweiten Kammer hineinragt, wobei innerhalb der zweiten Kammer Halterungen angebracht _'.id, an denen Bügel, die Schalter und Dauermagnete tragen, kippbar gelagert sind, und die Kippbewegung und der damit verbundene Schaltvorgang im einen Sinn durch gegenseitige Anziehung von Anker und Dauermagnet, die Rückbewegung durch Federkraft erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die eine Kippendlage zur Begrenzung der Translationsbewegung des Bügels (76) mit Schalter (79) und Dauermagnet (78) als auch die Kraft einer Feder (80), die der Anziehung zwischen dem Dauermagneten (78) und dem Anker (64) entgegenwirkt, von Hand einstellbar sind.

2. Vertikaler Schwimmerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Betriebsstellung des Schalters (79) mittels einer Schraube (79a) erfolgt, indem die Stellung des an dem Winkel (76) befestigten Schalters (79) hinsichtlich des Kippwinkels verändert wird.

3. Vertikaler Schwimmerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Translationsbewegung des dreh- bzw. kippbaren Bügels (76) mit dem Dauermagneten (78) eine Stellschraube (77a) als Anschlag dient.

4. Vertikaler Schwimmerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Einstellung der Kraft der Feder (SO) ein Winkel (82) ist, in den die eine Seite der Feder (80) eingehängt ist, der über ein Langloch (84) verstellbar und in der eingestellten Lage durch eine Schraube (86) sicherbar ist