DE29505675U1

DE29505675U1 - Quecksilberfreier Schwimmschalter

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Publication number: DE29505675U1
Application number: DE29505675U
Authority: DE
Original assignee: IER MES und REGELTECHNIK EBERH
Current assignee: IER MES und REGELTECHNIK EBERH
Priority date: 1995-04-01
Filing date: 1995-04-01
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2005-04-02

Description

Die Erfindung betrifft einen quecksilberfreien Schwimmschalter nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Variierende Flüssigkeitsniveaus von gelagerten Flüssigkeiten, insbesondere wassergefährdenden Flüssigkeiten, bedürfen einer ständigen Überwachung. Bisher eigneten sich hierfür in zuverlässiger Art und Weise sogenannte Quecksilberschalter. Bei einer Änderung des Flüssigkeitsspiegels wird auch der aus Quecksilber bestehende Inhalt des Schalters aus der Horizontalen herausbewegt und löste einen Schaltkontakt aus. Grundsätzlich besitzen diese Quecksilberschalter keine Hysterese. Bei bewegter Oberfläche der zu erfassenden Flüssigkeit konnte dies durchaus zu Schaltungsflattern führen, was jedoch durch die Manipulierung der Oberflächenspannung des Quecksilbers eliminiert wurde.

In rein technischer Hinsicht erwiesen sich daher solche Quecksilberschalter als zuverlässige Überwachungseinheiten, die jedoch aus Umweltschutzgründen zukünftig zu vermeiden sind.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 94 03 377.3 ist ein quecksilberfreier Schwimmschalter der gattungsbildenden Art bekannt. Dieser quecksilberfreie Schwimmschalter besitzt ein Schwimmergehäuse, innerhalb dem ein Schaltkörper integriert ist, bei dem durch die Änderung des Flüssigkeitsniveaus auch eine Lageveränderung ausgelöst wird und eine Schaltzunge eines ebenfalls im Schwimmergehäuse integrierten Mikroschalters kontaktiert. Der Schaltkörper ist als zylindrischer Gewichtskörper ausgebildet, der zumindest mit einem Teil seiner Umfangsflache und der Innenfläche einer Lagerkapsel oder

des Gehäuses eine, eine Hysterese erzeugende Reibung eingeht, um ein ideales Hystereseverhalten zu erzielen.

Wenngleich mit diesem quecksilberfreien Schwimmschalter beste Ergebnisse erzielt wurden, ist es nach wie vor das Bestreben, ein Schwimmschalter ohne den Einsatz von Quecksilber zu schaffen, der jedoch in seinem Schaltverhalten das Wesen eines Quecksilberschalters nahezu simuliert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen quecksilberfreien Schwimmschalter nach dem Kennzeichen des vorgeschlagenen Hauptanspruchs gelöst. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Um nun das Schaltverhalten und das Wesen eines Quecksilberschalters zu simulieren, wird erfindungsgemäß ein Schaltkörper eingesetzt, der als Kapsel ausgebildet ist und in seinem Kapselraum zur Aufnahme eines frei beweglichen Kerns geeignet ist. Der so im Schwimmergehäuse eingesetzte Schaltkörper erfährt durch den freibeweglichen Kern eine Beschleunigung, die nach kurzer Verzögerung einsetzt. Damit ist das Verhalten des Quecksilbers mit manipulierter Oberflächenspannung,insbesondere das dadurch verzögerte Abreisen des Quecksilbertropfens von den Elektroden, gleichwirkend erreicht.

Der Innenkern kann als Kugel oder als Walze ausgebildet sein und aus verschiedenen Materialien bestehen. Bevorzugterweise wird jedoch eine Bleikugel verwendet, die in dem aus Kunststoff bestehenden Schaltkörper eingesetzt wird. Auch kann für den Kapselraum ein anderer Werkstoff verwendet werden, wobei dann bestimmte Anteile des Schaltkörpers aus Kunststoff bestehen oder beschichtet sein sollten. Innerhalb des Kapselraumes sind Arretierungsmittel für den freibeweglichen Kern

angeordnet. Diese Arretierungsmittel können in Form von Kerben oder Kuhlen vorliegen, die bevorzugterweise jeweils an den stirnseitigen Enden des Kapselraumes angeordnet sind.

Falls der Kapselraum zylindrisch ausgebildet ist, sind auch die Arretierungsmittel von umlaufender Gestalt und liegen gegenüber dem zylindrischen Innenraum als Vertiefungen vor. Der Schaltkörper selbst kann derart im Schwimmergehäuse angeordnet sein, daß er das Betätigungsglied des Schaltmittels direkt oder indirekt kontaktiert.

Anhand den beigefügten Zeichnungen, die ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, wird diese nun näher beschrieben.

Dabei zeigen:

Figur 1 ein allgemeines Einsatzbeispiel des erfindungsgemäßen Schwimmschalters;

Figur 2 eine Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Schwimmschalter.

Gemäß der Figur 1 ist dargestellt, in welcher Art und Weise der erfindungsgemäße Schwimmschalter 1 eingesetzt werden kann. Dargestellt ist ein Behälter oder ein Tank 10, der gegebenenfalls mit einer wassergefährdenden Flüssigkeit 11 gefüllt ist. Am Behälterrand wird der Schwimmschalter 1 mit geeigneten Befestigungsmitteln 12 montiert. Gegebenenfalls können noch zusätzliche Hilfsmittel, wie Gewichte oder Schwimmer verwendet werden, die jedoch hier der Deutlichkeit halber nicht

eingezeichnet sind.

Steigt oder fällt das zu erfassende Flüssigkeitsniveau verändert auch der Schwimmschalter 1 seine Position, d.h. er nimmt gegenüber seiner vorhergehenden Lage eine nach oben oder nach unten gerichtete Neigung ein. Durch diese Lageveränderung bewegt sich der im Inneren des Schwimmschalters integrierte Schaltkörper und löst einen Schaltvorgang aus. Diese Schaltungstätigkeit ist am besten anhand der Figur 2 zu erläutern.

Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Schwimmschalter 1. Die nachfolgenden bezeichneten Elemente sind lediglich als Ausführungsbeispiel eines allgemeinen Funktionsprinzips zu erkennen. Innerhalb eines Schwimmergehäuses 2 kann direkt oder auch über einen Lagerkäfig 13 der eigentliche Schaltkörper 3 aufgenommen werden. Der Schaltkörper 3 ist bevorzugterweise von zylindrischer Gestalt und besitzt eine im Schwimmergehäuse 2 oder im Lagerkäfig 13 begrenzte Bewegungsbahn 14. In diese Bewegungsbahn ragt entweder, wie in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt, die Schaltzunge 4 eines Schaltmittels, hier ein Mikroschalter 5, oder die Bewegungsbahn ist begrenzt, so daß auf der Stirnfläche des Schaltkörpers 3 beispielsweise eine magnetische Fläche aufgebracht ist, die mit einem Gegenmagneten der Schaltzunge korrespondiert, so daß durch das magnetische Feld die Schaltzunge ohne Berührung aktiviert wird. Beide Ausführungsmöglichkeiten können für diese Erfindung in Betracht gezogen werden. Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht im Grundsatz darin, den Schaltkörper 3 als Kapsel auszubilden, derart, daß er innerhalb seines Kapselraumes 6 einen Kern 7 aufnehmen kann, der eine freie Bewegungsmöglichkeit besitzt.

Der Kapselraum 6 ist durch lösbare Kappen 15 verschlossen, so daß einerseits die mechanische Bearbeitung der Arretierungmittel 8 sichergestellt ist, indem hier entsprechende Werkzeuge eingeführt werden können, andererseits bietet diese die Möglichkeit einen Wechsel des Kerns 7 vorzunehmen.

Zusätzlich können beispielsweise an den stirnseitigen Enden 9 des Kapselraumes 6 die bereits genannten Arretierungsmsittel 8 vorgesehen werden, in die der freibewegliche Kern 7 einrollt und bei geringer Neigung in seiner Stellung verbleibt.

Wenn der Schwimmschalter 1 eine derartige Neigung erfährt, daß zunächst der Schaltkörper aus seiner Ausgangsposition gerät, wird nach entsprechendem Neigungswinkel auch der Innenkern 7 aus seiner Arretierungskuhle 8 gelöst und beschleunigt die Bewegung des Schaltkörpers 3 in geeigneter Art.

Dieser bewegt sich bei entsprechender Neigung auf den Mikroschalter 5 zu und wirkt auf die Schaltung 4, welche durch Eindrücken des Nockens 16 den Schaltvorgang auslöst.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung und Wahl der Mittel kann das Schaltungswesen und Verhalten eines herkömmlichen Quecksilberschwimmschalters in überraschender Weise simuliert werden.

Bezugszeichenliste

1 Schwimmschalter

2 Schwimmergehäuse

3 Schaltkörper

4 Schaltzunge/Betätigungsglied von

5 Schaltmittel/Mikroschalter

6 Kapselraum

7 Innenkern

8 Arretierungsmittel

9 stirnseitige Enden von

10 Tank

11 Flüssigkeit

12 Befestigungsmittel

13 Lagerkäfig

14 Bewegungsbahn für

15 Kappen

16 Nocken

Claims

l\ &igr; * &idigr;- it*" * **; &idigr; Ansprüche

1. Quecksilberfreier Schwimmschalter mit einem Schwimmergehäuse, innerhalb dem ein Schaltkörper integriert ist, der durch eine ausgelöste Lageveränderung eine Schaltzunge oder ein gleichartiges Betätigungsglied eines ebenfalls im Schwimmergehäuse integrierten Schaltmittels, insbesondere eines Mikroschalters, aktiviert, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper (3) als Kapsel ausgebildet ist und im Kapselraum (6) einen frei beweglichen Kern (7) aufweist.

2. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (7) als Kugel ausgebildet ist.

3. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (7) als Walze ausgebildet ist.

4. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper (3) aus Kunststoff besteht.

5. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (7) aus Blei besteht.

6. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kapselraum (6) kunststoffbeschichtet ist.

7. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß im Kapselraum (6) Arretierungsmittel (8) für den frei beweglichen Kern (7) angeordnet sind.

8. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsmittel (8) in Form von Kerben oder Kuhlen vorliegen.

9. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 7 und 8,

dadurch gekennzeichnet, daß jeweils an den stirnseitigen Enden (9) des Kapselraums (6) Arretierungsmittel (8) angeordnet sind.

10. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kapselraum (6) zylindrisch ausgebildet ist.

11. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsmittel (8) in Form von umlaufenden Vertiefungen vorliegen.

12. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 1 bis 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Schaltkörper (3) derart im Schwimmergehäuse (2) angeordnet ist, daß er das Betätigungsglied (4) des Schaltmittels (5) direkt kontaktiert.

13. Quecksilberfreier Schwimmschalter nach Anspruch 1 bis 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Schaltkörper (3) derart im Schwimmergehäuse (2) angeordnet ist, daß er das Betätigungsglied (4) des Schaltmittels (5) indirekt kontaktiert.