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Schwimmerschalter
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Die Erfindung betrifft einen Schwimmerschalter mit einem an einem
Stromzuführungskabel befestigten Schwimmergehäuse aus Kunststoff und einem in dem
Schwimmergehäuse befestigten Schaltergehäuse aus Kunststoff welches einen Elektroschalter
und ein diesen betätigendes kugelförmiges Gewicht enthält, wobei sich der Elektroschalter
entsprechend der Höhenlage des Schwimmergehäuses in einem Flüssigkeitsbehälter
und
entsprechend der Neigung des Stromzuführungskabels entweder in der Einschaltstellung
oder in der Ausschaltstellung befindet, mit einer den Kabelanschlußraum des Schaltergehäuses
ausfüllenden elektrisch isolierenden Füllmasse und mit das Schwimmergehäuse und
das Schaltergehäuse an den Trennfugen ihrer Schalen jeweils umgebenden Dichtungsfalzen
aus Kunststoff.
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Ein solcher Schwimmerschalter enthält im zusammengebauten Zustand
einen so großen mit Luft gefüllten Hohlraum, daß er an der Oberfläche einer Flüssigkeit
schwimmt. Durch seine Befestigung an einem flexiblen und mit einem Ende in einem
Behälter festgelegten Stromzuführungskabel nimmt der Schwimmerschalter entsprechend
der Höhe des Flüssigkeitsstandes unterschiedliche Lagen ein. Bei der Veränderung
seiner Lage kann das kugelförmige Gewicht im Inneren des Schaltergehäuses aus einer
Endstellung in die andere rollen, wodurch der Elektroschalter betätigt wird. Der
Schwimmerschalter kann also beispielsweise so arbeiten, daß er eine Flüssigkeitszuführungspumpe
einschaltet, wenn er sich am Boden des leeren Behälters befindet und daß er diese
Pumpe abschaltet, wenn er sich in einer bestimmten Höhe an der Oberfläche der eingepumpten
Flüssigkeit befindet.
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Mit der Erfindung soll der Schwimmerschalter so weitergebildet werden,
daß seine elektrischen Eigenschaften hinsichtlich guter Isolierung und sicherer
Anordnung der stromführenden Teile bei gleichzeitig günstigerer Fertigung gegenüber
bekannten Schwimmerschaltern verbessert sind.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Dichtungsfalze und die
elektrisch isolierende Füllmasse aus demselben Kunststoff bestehen. Bevorzugt ist
der Kunststoff der Dichtungsfalze und der Füllmasse ein Polypropylen.
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Um eine möglichst gute Haftung zu erzielen, bestehen das Schwimmergehäuse
und das Schaltergehäuse bevorzugt aus demselben Kunststoff wie die Dichtungsfalze
und die Füll masse.
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Das Schaltergehäuse enthält für eine gute Einfüllmöglichkeit von Kunststoff
bevorzugt mehrere den Kabelanschlußraum mit der Außenseite verbindende Einfüllöffnungen.
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Es ist bevorzugt, daß in die Wände des die Bewegungsmöglichkeit des
kugelförmigen Gewichtes begrenzenden Schaltraumes des Schaltergehäuses im Bereich
der Trennfuge seiner Schalen ein Schutzleiter in eine jeweils in der unteren Schale
und in der oberen Schale vorgesehenen Nut ringartig eingelegt ist.
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Der Schwimmerschalter wird bevorzugt dadurch hergestellt, daß das
Schaltergehäuse nach der Montage des Elektroschalters mit den Kabelanschlüssen in
eine Form eingelegt und der Kunststoff für die Füllmasse und den Dichtungsfalz des
Schaltergehäuses eingespritzt wird, anschließend das fertige Schaltergehäuse in
das Schwimmergehäuse eingesetzt in dieses in eine weitere Form eingelegt wird, in
welcher der Kunststoff für den Dichtungsfalz des Schwimmergehäuses eingespritzt
wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen
Ansicht des an der Flüssigkeitsoberfläche schwimmenden Schwimmerschalters; Fig.
2 einen senkrechten Schnitt durch das Schwimmergehäuse, wobei das darin befindliche
Schaltergehäuse in der Ansicht dargestellt ist; Fig. 3 einen waagerechten Schnitt
durch den Schwimmerschalter längs der Trennfugen seiner Gehäuse; Fig. 4 den Schnitt
gemäß Linie IV-IV der Fig. 3; Fig. 5 einen Schwimmerschalter wie in Fig. 2, jedoch
mit verändertem Schutzleiter; Fig. 6 einen waagerechten Schnitt durch das Schwimmergehäuse
der Fig. 5 mit teilweise aufgebrochenem Schaltergehäuse.
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Der erfindungsgemäße Schwimmerschalter besteht aus einem äußeren Schwimmergehäuse
lo und einem darin eingebauten inneren Schaltergehäuse 11. Zwischen beiden Gehäusen
befindet sich ein genügend großer Hohlraum 12, der mit Luft gefüllt ist und die
Schwimmfähigkeit des Schwimmerschalters gewährleistet. Das äußere Schwimmergehäuse
lo ist aus zwei gleichartig ausgeführten Schalen, einer unteren äußeren Schale 13
und einer oberen äußeren Schale 14 zusammengesetzt. Das Schaltergehäuse 11 ist ebenfalls
aus zwei gleichartigen Schalen, einer unteren inneren Schale 15 und einer oberen
inneren Schale 16 aufgebaut. Zur Lagefixierung des Schaltergehäuses 11 in dem Schwimmergehäuse
lo sind an den Schalen 13 bis 16 mehrere Vorsprünge 17 ausgebildet. Die untere äußere
Schale 13 und die obere äußere Schale 14 sind längs ihrer Trennfuge 18 von einem
gemeinsamen Dichtungsfalz 19 umgeben, auch die untere innere Schale 15 und die obere
innere Schale 16 haben längs
ihrer Trennfuge 20 einen solchen Dichtungsfalz
21.
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Alle Schalen 13 bis 16 und die Dichtungsfalze 19 und 21 bestehen aus
einem Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen.
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Das Schwimmergehäuse lo und das Schaltergehäuse 11 sind jeweils mit
einer Durchtrittsöffnung versehen, die aneinander angrenzen und durch die ein Stromzuführungskabel
22 bis in einen Kabelanschlußraum 23 im Inneren des Schaltergehäuses 11 hindurchgeführt
ist. Das Stromzuführungskabel 22 ist bei seinem Eintritt in den Schwimmerschalter
mit einer Dichtungsmanschette 24 umgeben, diese trägt zur guten Abdichtung des Schwimmergehäuses
lo nach außen bei und wirkt gleichzeitig als Knickschutz des Stromzuführungskabels
22 an der Eintrittsstelle in das Schwimmergehäuse lo.
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Die einzelnen Leitungen des Kabels sind im Kabelanschlußraum 23 an
die Klemmen eines dort angeordneten Elektroschalters 25 angeschlossen. Dieser besitzt
einen Hebel 26, der in einen Schaltraum 27 in den Bereich einer Endstellung eines
kugelförmigen Gewichtes 28 hineinragt. In dem Schaltraum 27 kann das Gewicht 28
sich entsprechend der Neigung des Schwimmerschalters entweder in der einen Endstellung
oder in der anderen Endstellung befinden, so daß der Hebel 26 von dem kugelförmigen
Gewicht 28 entweder beaufschlagt und der Elektroschalter 25 betätigt oder der Hebel
26 freigegeben und der Elektroschalter 25 nicht betätigt ist.
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Für eine stabile Lage des Gewichtes 28 sind in dem Schaltraum 27 sowohl
in der unteren inneren Schale 15 als auch in der oberen inneren Schale 16 kalottenförmige
Auswölbungen 29 angeordnet.
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Der Kabelanschlußraum 23 ist, nachdem die Anschlüsse der Leitungen
hergestellt worden sind, vollständig mit einer Füllmasse 30 ausgefüllt, zu deren
Einbringung in den inneren Schalen 15 und 16 besondere Einfüllöffnungen 31 angebracht
sind. Diese Füllmasse besteht aus demselben Kunststoff wie der Dichtungsfalz 21.
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Sie wird auch gemeinsam mit diesem in einem Arbeitsgang eingespritzt.
Während es bei Schwimmerschaltern bisher üblich war, eine Füllmasse zum Isolieren
der Leitungsanschlüsse auf der Basis von Teerprodukten auszuwählen, die sich von
den Oberflächen der Schalen ablösen konnte, bietet die erfindungsgemäße Füllmasse
30 den Vorteil, daß sie sich mit der Oberfläche der Schalen 15 und 16, mit der sie
in Berührung kommt, innig verbindet, wenn die Füllmasse 30 und die Schalen 15 und
16 aus demselben Kunststoff bestehen. Dadurch ist eine besonders gute Isolierung
der elektrischen Anschlüsse gewährleistet.
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Die innige Verbindung des Dichtungsfalzes 19 mit den Schalen 13 und
14 und des Dichtungsfalzes 21 mit den Schalen 15 und 16 gewährleistet bei gleichem
Kunststoff eine besonders gute Abdichtung der Gehäuse lo und 11 nach außen.
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Die elektrischen Eigenschaften des Schwimmerschalters werden durch
die Anordnung des Schutzleiters 32 in dem Schaltergehäuse 11 verbessert. Im Bereich
der Trennfuge 20 ist in die untere innere Schale 15 eine Nut 33 und in die innere
obere Schale 16 eine Nut 34 so eingebracht, daß beide Nuten im zusammengebauten
Zustand des Schaltergehäuses 11 eine gemeinsame Nut bilden. In diese ist der Schutzschalter
32 ringartig eingelegt. Er umgibt den Schaltraum 27, in dem sich das kugelförmige
Gewicht 28 bewegen kann.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schwimmerschalters wird zunächst
in die untere innere Schale 15 der Elektroschalter 25 eingesetzt und mit den Zuleitungen
des Stromzuführungskabels 22 verbunden. Außerdem wird das kugelförmige Gewicht 28
in den unteren Teil des Schaltraumes 27 eingelegt, wonach die obere innere Schale
16 aufgesetzt wird. Das so entstandene innere Gehäuse wird sodann in eine Form in
einer Spritzmaschine eingelegt, wo gleichzeitig Kunststoff für den Dichtungsfalz
21 und für die Füllmasse 30 an das Schaltergehäuse 11 angespritzt bzw. durch die
Einfüllöffnungen 31 in den Kabelanschlußraum 23 eingespritzt wird. Diese Vorgehensweise
hat den Vorteil, daß die Schalen 15 und 16, der Dichtungsfalz 21 und die Füllmasse
30 sich innig miteinander verbinden, weil sie alle aus demselben Kunststoff bestehen.
Außerdem ist dieser Kunststoff, beispielsweise Polypropylen, leichter als ein für
die Füllmasse 30 früher ausgewähltes Teerprodukt, so daß der Schwimmerschalter eine
bessere Schwimmfähigkeit bekommt oder bei gleicher Schwimmfähigkeit mit einem geringeren
Hohlraum 12 zum Schwimmen auskommen kann, so daß das Schwimmergehäuse lo kleiner
ausgeführt werden kann. Das fertige Schaltergehäuse 11 wird in die untere äußere
Schale 13 gelegt und mit der oberen äußeren Schale 14 abgedeckt, wonach der Dichtungsfalz
19 an der Trennfuge 18 der Schalen 13 und 14 in einer Form einer Spritzmaschine
ähnlich angespritzt wird wie der Dichtungsfalz 21 an das Schaltergehäuse 11.
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Der erfindungsgemäße Schwimmerschalter erfordert keine weiteren Maßnahmen
für den elektrischen Schutz, mit den Dichtungsfalzen 19 und 21 ist eine doppelte
Sicherung gegen Eindringen von Flüssigkeit gegeben. Der Schalter
kann
beispielsweise für eine Spannung von 220 Volt gebaut werden. Das Auftreten von schädlichen
Kriechströmen ist durch die gute Abdichtung ausgeschlossen.
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Gemäß Fig. 5 und Fig. 6 ist der Schutzleiter 35 als elektrisch leitendes,
das Schaltergehäuse 11 an der äußeren Oberfläche im Bereich des Schalters 25 umgebendes
Blech ausgebildet. Diese Anordnung zeichnet sich durch eine besonders gute Sicherung
der elektrischen Anschlüsse aus.
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Der Schwimmerschalter wird dadurch kriechstromfest. Im Betrieb ist
es möglich, daß das äußere Schwimmergehäuse lo eher zerstört wird, als das innere
Schaltergehäuse 11.
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In solch einem Fall kann Wasser in den Hohlraum 12 eintreten. Es besteht
dann in jeder Lage des Schwimmerschalters sofort eine Verbindung zwischen dem Wasser
und dem Schutzleiter.
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