DE29616119U1

DE29616119U1 - Pendelschwimmerschalter

Info

Publication number: DE29616119U1
Application number: DE29616119U
Authority: DE
Original assignee: KROMA ELEKTROMECHANIK KROLL OH
Current assignee: Kroma Fuellstandsmesstechnik De GmbH
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 1997-01-09
Anticipated expiration: 2006-09-19

Description

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Pendelschwimmerschalter

Die Erfindung betrifft einen Pendelschwimmerschalter für vertikal eingefaßte flüssige Medien, der an der seitlichen Einfassung des Mediums, beispielsweise an einer Behälterwandung, montiert ist. Das Niveau des Mediums bewegt einen an bzw. in einem Schwimmer befestigten Magneten, der bei Annäherung an bzw. Entfernen von einem magnetischen Schalter einen elektrischen Kontakt auslöst.

Es sind Schwimmerschalter der o. g. Art aus der DE-OS 3917496 und der DE-OS 3917497 bekannt, bei denen ein kardanisch aufgehängter Magnet mit Schwimmer, neben einem magnetischen Schalter angeordnet ist, der sich in einem in einem Behälter starr befestigten senkrechten Rohr aus unmagnetischem Material befindet. Dieser Schwimmerschalterart ist nur für einen senkrechten Einbau von oben geeignet, d. h. das Medium muß sich entweder in einem oben geschlossenen Behälter befinden oder es müssen oberhalb des Mediums Mittel vorgesehen sein, an denen der Schwimmerschalter befestigt werden kann.
Weiterhin sind derartige Schwimmerschalter für einen seitlichen Einbau gebräuchlich, bei denen der Schwimmer an einem Hebelarm befestigt ist, der bei Niveauänderung einen Magneten an einem Magnetschalter vorbei bewegt und dabei eine Schalthandlung bewirkt (siehe Prospektblatt d. Fa. F, Vaihinger GmbH & Co. KG).
Bei dichtemäßig inhomogenen flüssigen Medien, wie stark verschmutzten Flüssigkeiten, viskosen Flüssigkeiten, Fäkalien u. ä., neigt diese Anordnung dazu, daß sich der Hebeiarm an seinem Drehpunkt verklemmt. Dadurch ist die Zuverlässigkeit eines derartigen Schwimmerschaiters erheblich beeinträchtigt.
Das wiederum wird bei Verwendung eines Schwimmerschalters für den seitlichen Einbau vermieden, bei dem in dem Schwimmer eine Quecksilberröhre untergebracht und der Schwimmer über eine flexible Hülle, durch die die elektrischen Kabel der Quecksilberschaltröhre aus dem Behälter herausgeführt sind, an der Behälterwandung in drei Freiheitsgraden beweglich befestigt ist (Jola-Schwimmerschalter, Prospektblatt). Der Nachteil dieser technischen Lösung besteht darin, daß die Abdichtung der Kabeldurchführungen mit besonderer Sorgfalt erfolgen muß und dadurch die Fertigung des Schwimmerschalters sehr aufwendig ist. Bei seiner Montage muß sichergestellt sein, daß Flüssigkeit weder durch die Kabeleinführung in den Schwimmer noch an der Kabeldurchführung durch die Behälterwandung aus dem Behälter austreten kann. Außerdem ist die

freie Beweglichkeit des Schwimmers durch die Vorgabe der Materialien und des Aufbaus der elektrischen Kabel sowie der Hülle eingeschränkt, so daß eine dadurch bedingte Trägheit in seiner Schaltfunktion diesen Schwimmerschalter nicht für jeden Anwendungsfail geeignet erscheinen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Pendelschwimmerschalter für seitlichen Einbau zu schaffen, der einen geringeren Fertigungsaufwand erfordert und eine hohe Zuverlässigkeit auch in dichtemäßig inhomogenen flüssigen Medien besitzt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch geiöst, daß der Schwimmer in bekannter Weise mittels einer flexiblen Aufhängung an der Behäiterwandung befestigt ist und einen Magneten enthält, der mit einem außerhalb des flüssigen Mediums an der Behälterwandung befestigten magnetischen Schaltelement korrespondiert. Die flexible Aufhängung besteht aus einem seil- oder auch kettenartigen Gebilde.

In bekannter Weise wird nur der Schwimmer durch eine seitliche Öffnung des Behälters in dessen Innenraum eingebracht. Dadurch, daß der Schwimmer nicht mehr über eingehüllte elektrische Kabel mit der Behälterwandung verbunden äst, kann dessen Aufhängung jetzt durch wesentlich flexiblere Materialien wie Fäden, Seilen oder Ketten erfolgen. Er kann seinen Auftrieb behindernden Bestandteilen des Mediums besser ausweichen und einem sich verändernden Stand des Mediums wesentlich schneller folgen als das bei den bekannten technischen Lösungen möglich ist.

Vorteilhaft ist ferner, daß sich die elektrischen Anschlüsse außerhalb des Behälters befinden. Aufwendige flüssigkeitsdichte Kabeldurchführungen werden vermieden. Dadurch zeichnet sich der neue Pendelschwimmerschaiter zusätzlich zu seiner zuverlässigen Funktionsweise, unabhängig von der Beschaffenheit des flüssigen Mediums, auch durch seine einfache Bauweise und seine unkomplizierte und schnelle Montage an einem Behälter aus.

Seine Robustheit bei gleichzeitig verbesserter Reaktionsfähigkeit ermöglichen eine wesentlich größere Anwendungsbreite als dies bei den bekannten Pendelschwimmerschaltern möglich war.

Im Ruhezustand hängt der Schwimmer, in dem sich der Magnet befindet, an seiner Aufhängung pendelartig nach unten. Die Öffnung in der Behälterwandung wird in Abhängigkeit von den magnetischen Eigenschaften des Materials der Behälterwandung entweder durch das unmagnetische Gehäuse oder einen Verschiußstopfen verschlossen. Besteht der Behälter aus einem ferromagnetischen Werkstoff, verschließt das nichtferromagnetische Gehäuse des Schwimmerschalters den Behälter, wobei sich im Bereich der Behälteröffnung das magnetische Schaltelement befindet. Für die Befestigung der seilartigen Aufhängung an dem Gehäuse gibt es zwei Möglichkeiten: Wird diese oberhalb des magnetischen Schaltelementes befestigt, erfolgt der elektrische Schaltvorgang im Bereich des unteren Niveaus des Schwimmers. Wird sie dagegen unterhalb des magnetischen Schaltelementes befestigt, erfolgt der elektrische Schaltvorgang im Bereich des oberen Niveaus des Schwimmers.

Besteht der Behälter aus einem nichtferromagnetischen Werkstoff, braucht die Öffnung nur so groß zu sein, daß der Schwimmer in den Behälter eingebracht werden kann. Das Gehäuse des Schwimmerschalters wird dann außen an dem Behälter befestigt und die Öffnung durch einen Stopfen verschlossen. In diesem Fall kann die seilartige Aufhängung an dem Stopfen befestigt sein.

Bei dieser Ausführung ist es auch möglich, zwei Schaltelemente untereinander anzuordnen, so daß sowohl in der Ausgangslage als auch in der Endlage des Schwimmers ein Schaltkontakt ausgelöst werden kann. Um beim Heben und Senken des Schwimmers ein Verklemmen der seilartigen Aufhängung zu vermeiden, kann die Innenseite des Stopfens rotationsparaboloidartig ausgebildet sein.

Nachfolgend soll die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schwimmerschalters an drei Beispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Pendelschwimmerschalter für Behälter aus ferromagnetischem Material, bei dem der Schwimmer in unterer, hängender Lage einen Schaltvorgang auslöst,

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Pendelschwimmerschalter für Behälter aus ferromagnetischem Material, bei dem der Schwimmer in oberer Lage einen Schaltvorgang auslöst,

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Pendelschwimmerschalter für Behälter aus nichtferromagnetischem Material, bei dem der Schwimmer in

unterer und in oberer Lage einen Schaltvorgang auslöst und Fig. 4 eine spezielle Form der Führung der flexiblen Aufhängung des Schwimmers.

Gemäß Fig. 1 besteht der erfindungsgemäße Schwimmerschalter aus einem Schwimmer 1, der mittels eines Seiles 2 über eine Führung 3 an einem aus unmagnetischem Material bestehenden Gehäuse 4 befestigt ist. In dem zum Seil 2 hin stabförmig verlängertem Ende des Schwimmers 1 ist ein Magnet 5 untergebracht. Das Gehäuse 4 ist von außen an der das flüssige Medium umschließenden Behälterwandung 6 dichtend befestigt und nimmt in seiner dem flüssigen Medium zugewandten Seite als magnetisch empfindliches Schaltelement einen Magnetschalter 7 auf. Sein Anschluß erfolgt über ebenfalls im Gehäuse 4 untergebrachte elektrische Anschlüsse 8, die im vorliegenden Beispiel als Steckkontakte ausgebildet sind. Befindet sich der Flüssigkeitsspiegel, wie in Fig.1 durch eine gestrichelte Linie dargestellt, noch unterhalb des Schwimmers 1, ruht der Schwimmer 1 in seiner unteren Ausgangslage. Sein Magnet 5 befindet sich genau gegenüber dem Magnetschalter 7 und hält diesen geschlossen. Bei steigendem Flüssigkeitsniveau im Behälter wird der Schwimmer angehoben und bewegt sich von der Behälterwandung 6 weg. Damit vergrößert sich auch gleichzeitig der Abstand des Magneten 5 zum Magnetschalter 7, der bei genügend großem Abstand vom Magneten 5 nicht mehr beeinflußt wird und einen Schaltvorgang auslößt. Dieses so erhaltene elektrische Signal betätigt in der Folge eine nicht näher dargestellte Warn- oder Steuereinrichtung, die das Erreichen eines oberen kritischen Füllstandes signalisiert. Das Niveau der angestiegenen Flüssigkeit, bei dem der Magnetschalter 7 schaltet, ist in Fig. 1 mit einer Strich-Punkt-Linie gekennzeichnet. Wird der Pendelschwimmerschaiter gemäß Fig. 1 zur Meldung eines unteren kritischen Füllstandes verwendet, so befindet sich der Schwimmer 1 in der Ausgangslage oberhalb des Gehäuses 4 an der Behälterwandung 6 und bewegt sich mit sinkendem Flüssigkeitsstand nach unten. Bei Erreichen des durch die Strich-Punkt-Linie gekennzeichneten Flüssigkeitsstandes löst der Magnet 5 im Magnetschalter 7 einen Schaltvorgang aus.

Der in Fig 2 dargestellte Pendelschwimmerschalter unterscheidet sich gegenüber den in Fig. 1 dadurch, daß die Führung 3 am Gehäuse 4 unterhalb des Magnetschalters 7 angebracht ist. Auch hier ist für den Fall, daß der Pendelschwimmer einen maximalen Flüssigkeitsstand signalisieren soll, die untere Ausgangslage des Schwimmers 1 durch eine gestrichelte

Linie unterhalb des Schwimmers 1 dargestellt. Eine Betätigung des Magnetschalters 7 durch den Magneten 5 erfolgt erst, wenn der Schwimmer 1 sich seiner oberen Endlage nähert. Das Fiüssigkeitsniveau, bei dem der Magnetschalter 7 schaltet, ist in Fig. 2 ebenfalls durch eine Strich-Punkt-Linie gekennzeichnet. Der soeben beschriebene Pendelschwimmerschalter kann wie auch in Fig. 1 bereits beschrieben, als Wächter eines minimalen Flüssigkeitsstandes verwendet werden, in diesem Fall entspricht die dargestellte obere Lage des Schwimmers 1 seiner Ausgangslage. Mit sinkendem Flüssigkeitsstand bewegt sich der Schwimmer 1 nach unten. Bei Erreichen des durch die Strich-Punkt-Linie gekennzeichneten Flüssigkeitsstandes löst der Magnet 5 im Magnetschalter 7 einen Schaltvorgang aus.

Einen erfindungsgemäßen Pendelschwimmerschaiter, bei dem der Magnet 5 des Schwimmers 1 sowohl in unterer Ausgangslage als auch in der oberen Endlage ein Schaltsigna! auslöst, zeigt Fig. 3. Die Behälterwandung 6 besteht in diesem Beispiel aus einem unmagnetischen Material. Deshalb kann das Gehäuse 4 auch direkt außen an der Behälterwandung 6 befestigt sein. Ein Verschiußstopfen 9 verschließt die Öffnung in der Behälterwandung 6, die in diesem Fall im Vergleich zu den vorher beschriebenen Beispielen wesentlich kleiner ausgeführt sein kann. Der Schwimmer 1 wird durch diese seitliche Öffnung in der Behälterwandung 6 in das Innere des Behälters gebracht. An seiner Innenseite weist der Verschlußstopfen 9 die Führung 3 auf, über die der Schwimmer 1 mittels des Seiles 2 an dem Gehäuse 4 befestigt ist. Gleichzeitig dient der Verschlußstopfen 9 der Befestigung des Gehäuses 4 an der Behälterwandung 6. In dem Gehäuses 4 ist unterhalb des Verschlußstopfens 9 ein unterer Magnetschalter 10 und oberhalb des Verschlußstopfens 9 ein oberer Magnetschalter 11 angeordnet. In der unteren Ausgangslage, die durch den hängenden Schwimmer 1 gekennzeichnet ist, betätigt der Magnet 5 den unteren Magnetschalter 10 und in der oberen Endlage, die durch den aufgerichteten Schwimmer 1 gekennzeichnet ist, den oberen Magnetschalter 11. Auf diese Weise werden mit einem Schwimmer 1 zwei kritische Flüssigkeitsniveaus kontrolliert.

Fig. 4 zeigt im Schnitt die Führung 3 für die seilartige Aufhängung des Schwimmers 1. Die rotationsparaboioidartige Ausbildung der Führung 3 gewährleistet einen wirksamen Knickschutz, im vorliegenden Beispie! für das Seil 2.

CV »4

Zusammenfassung zur Gebrauchsmusteranmeldung "Pendelschwimmerschalter"

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schwimmer (1) in bekannterWeise mittels einer flexiblen Aufhängung an der Behälterwandung (6) befestigt ist und einen Magneten (5) enthält, der mit einem außerhalb des flüssigen Mediums an der Behälterwandung (6) befestigten magnetischen Schaltelement (7, 10,11) korrespondiert. Die flexible Aufhängung besteht aus einem seil- oder auch kettenartigen Gebilde (2).

- Fig. 3 25

	Bezugszeichen	Schwimmer	• · · · ·	• · ·
	1	Kette		*99 ·· ·**
	2	Führung	7
•	3	Gehäuse
	4	Magnet
	5	Behälterwandung
6	Magnetschalter
7	elektrischer Anschluß
8	Verschlußstopfen
9	unterer Magnetschaiter
10	oberer Magnetschaiter
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Claims

1 Schutzansprüche

1. Pendelschwimmerschalter für vertikal eingefaßte flüssige Medien, der an der seitlichen Einfassung des Mediums, beispielsweise an einer Behälterwandung, montiert ist und bei dem ein an einem Schwimmer befestigter Magnet mindestens ein magnetisch empfindliches Schaltelement betätigt, das in einem unmagnetischen Gehäuse von außen an der Behälterwandung des Mediums befestigt ist, gekennzeichnet dadurch,

daß der Schwimmer (1) in bekannter Weise über eine flexible seilartige Aufhängung (2) mit dem Gehäuse (4) verbunden ist, wobei die Aufhängung (2) aus einem Faden, einem Seii, einer Kette o. ä. besteht.

2. Pendeischwimmerschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

daß die seilartige Aufhängung (2) oberhalb des Schaltelementes (7) mit dem Gehäuse (4) verbunden ist.

3. Pendelschwimmerschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

daß die seilartige ,Aufhängung (2) unterhalb des Schaltelementes (7) mit dem Gehäuse (4) verbunden ist.

4. Pendelschwimmerschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

daß die seilartige Aufhängung (2) zwischen zwei untereinander angeordneten Schaltelementen (10, 11) mit dem Gehäuse (4) verbunden ist.

5. Pendelschwimmerschaiter nach Anspruch 4, geken nzeich net dad u rch,

daß die seilartige Aufhängung (2) an einem den Behälter verschließenden Stopfen (9) befestigt ist.

6. Pendelschwimmerschaiter nach Anspruch 4 und 5, gekennzeichnet dadurch, " ■

daß die seiiartige Aufhängung (2) in der oberen und unteren Endlage des Schwimmers (1) über eine rotationsparaboloidartig ausgebildete Seiiführung (3) an dem Gehäuse (4) bzw. dem Stopfen (9) anliegt.

Hierzu drei Seiten Zeichnung