DE3435847C2 - Schalter für Flüssigkeiten - Google Patents

Abstract

Der Schwimmerschalter (10) weist einen abgedichtet in einem Schwimmerkörper (12) angeordneten elektrischen Schalter in Form eines Reedkontakts oder Schutzgaskontakts (22) auf. Der Schwimmerkörper (12) ist am freien Ende eines Schwenkarms gehaltert, durch welchen die elektrischen Anschlußleitungen zum elektrischen Schalter geführt sind. In einer dem Reedkontakt bzw. Schutzgaskontakt (22) unmittelbar benachbarten Führung ist ein Magnet (38) zwischen zwei Endstellungen beweglich geführt. Diese Führung ist dabei so angeordnet, daß der Magnet durch sein Eigengewicht in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Schwenkarms bzw. des an dessen Ende vorgesehenen Schwimmerkörpers (12) in eine den Reedkontakt bzw. Schutzgaskontakt (22) ein- bzw. ausschaltende Stellung verschoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter für Flüssigkeiten mit einem elektrischen Schalter, der abgedichtet in einem Schwimmerkörper angeordnet ist, welcher seinerseits am freien schwingenden Ende eines Schwenkarms gehaltert ist, durch welchen die elektrischen Anschlußleitungen zum Schalter geführt sind, wobei der elektrische Schalter als Reed-Kontakt oder Schutzgaskontakt ausgebildet ist, der durch einen unmittelbar benachbart zwischen zwei Endstellungen, in denen die Kontaktzungen des Reed-Kontakts oder des Schutzkontakts geöffnet bzw. geschlossen sind, beweglich geführten Magneten geschaltet wird, wobei die Führung für den Magneten so ausgebildet ist, daß der Magnet bei Erreichen einer vorgegebenen Winkelstellung des Schwimmkörpers sich durch sein Eigengewicht von der einen in die andere Endstellung verschiebt

Solche, auch als Schwimmerschalter bezeichnete Schalter werden beispielsweise in Behältern oder Tanks, aber auch direkt an Tauchpumpen vorgesehen, mit denen beispielsweise der Wasserspiegel in einem Entwässerungsschacht auf einem vorbestimmten Niveau gehalten werden soll. Die Tauchpumpen werden dabei mitsamt dem Schwimmerschalter so tief in dem Entwässerungsschacht installiert, daß der Schwimmerschalter die Pumpe gerade dann einschaltet, wenn der Wasserspiegel über das vorbestimmte Niveau steigt und wieder ausschaltet, wenn das Niveau infolge der Arbeit der Tauchpumpe um einen bestimmten Betrag abgesunken ist Umgekehrt kann der Schwimmerschalter natürlich auch so ausgebildet sein, daß er beim Absinken des Spiegels einer Flüssigkeit in einem Tank unter ein Mindestniveau das Arbeiten einer Pumpe auslöst, mit weleher Flüssigkeit in den Tank nachgefördert wird. Nach Erreichen der gewünschten Füllhöhe wird die Pumpe dann vom Schwimmerschalter wieder abgeschaltet Der eigentliche Schwimmerschalter ist dabei in einem Schwiirmerkörper angeordnet, der am äußeren, schwingenden Ende eines starren oder biegsamen Schwenkarms befestigt ist, wobei der Schwenkarm im letztgenannten Fall einfach von einem die zum Schalter führenden elektrischen Leitungen dicht umschließenden Gummi oder Kunststoffkabel gebildet wird. Für den eigentlichen elektrischen Schalter sind dabei verschiedene Systeme in Gebrauch, beispielsweise eine im Schwimmerkörper angeordnete, je nach Winkelstellung in eine einen mechanischen Schalter betätigende bzw. freigebende Lage rollende Rollkugel oder auch Quecksilberschalter. Darüber hinaus ist auch ein Schalter der eingangs erwähnten Art bekannt (US-PS 36 59 064), bei dem der elektrische Schalter von einem Reed-Kontakt gebildet wird, der von einem sich in Abhängigkeit von der Schwimmer-Schrägstellung unter einigem Gewicht verschiebenden Magneten geschaltet wird, welcher als auf einem den Reed-Kontakt enthaltenden Schutzrohr verschiebbarer Ringmagnet ausgestaltet ist, wobei Anschlagflansche an den Enden des Schutzrohrs den Verschiebungsweg begrenzen. Der Ringmagnet liegt dabei frei im hohlen Innern des Schwimmergehäuses, d. h. ist der korrosiven Einwirkung von im Schwimmergehäuse enthaltener oder eventuell nachträglich eingedrungener Feuchtigkeit ausgesetzt. Durch Korrosion können sich aber auch die magnetischen Eigenschaften des Magneten ändern, so daß vorstellbar ist, daß sich die Funktion des bekannten Schwimmerschalters im Laufe der Zeit nachteilig verändert.

Bei einem anderen, bekannten, mit einem Reed-Kontakt ausgerüsteten Schwimmerschalter (US-PS 35 64 171; Fig. 7), ist der stabförmige und an seinen Enden mit Kugeln aus ferromagnetischem Material versehene Magnet in einem parallel neben dem Reed-Schalter im Gehäuse eingearbeiteten Führungskanal verschieblich angeordnet. Auch in diesem Fall kann eine Korrosion des Magnetwerkstoffs durch im Gehäuse enthaltene oder eingedrungene Feuchtigkeit nicht ausgeschlossen werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten und trotzdem exakt auslösenden Schwimmerschalter für die Niveausteuerung von Flüssigkeiten zu schaffen, bei dem korrosive Einflüsse auf den Schalt-Magneten ausgeschlossen sind, so daß eine dauernde zuverlässige Funktion auch über

längere Gebrauchsdauern gewährleistet ist.

Ausgehend von einem Schalter der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magnet in einem in paralleler Nebeneinanderlage zu dem die Kontaktzungen des Reed-Kontakts enthaltenden Giasröhrchen angeordneten, an seinen Enden hermetisch dicht verschlossenen Röhrchen aus unmagnetischem Material längsverschieblich eingesetzt ist Das Material des Magneten ist also gegen den korrosiven Ewiiluß von Flüssigkeiten absolut geschützt

Das den Magneten enthaltende Röhrchen kann ein Glasröhrchen sein, welches an beiden Enden zugeschrnolzen ist

Das Röhrchen kann hierbei entweder evakuiert oder mit einem getrockneten Gas oder Gasgemisch, beispielsweise getrockneter Luft, gefüllt sein.

Der Querschnitt des Magneten und der lichte Querschnitt des Röhrchens werden dann zweckmäßig im wesentlichen komplementär geformt, wobei die Außenabmessungen des Magneten etwas kleiner als die lichten Innenabmessungen des Röhrebens gewählt sind, so daß die Verschiebung des Magneten innerhalb des Röhrchens nicht behindert wird.

Bei einem mit getrocknetem Gas oder Gasgemisch gefüllten Röhrchen ist es möglich, die Größe des zwisehen dem Magneten und der Innenwandung des Röhrchens verbleibenden Spalts so zu wählen, daß das bei einer Verschiebung des Magneten innerhalb des Röhrchens durch den Spalt hindurchtretende Gas im Spalt gedrosselt wird. Auf diese Weise wird eine Abbremsußg des Magneten und somit eine Dämpfung erreicht, welche insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn der Schwimmerschalter in Flüssigkeiten mit durch Wellen bewegter Oberfläche verwendet wird.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, welche einen schematisierten Längsmittelschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schwimmerschalter zeigt

Der in der Zeichnung schematisch dargestellte, in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Schwimmerschalter weist einen hohlen Schwimmerkörper 12 auf, welcher an einem Ende eines Abschnitts 14 eines durch eine Gummi-Ummantelung flüssigkeitsgeschützten elektrischen Kabels befestigt ist, dessen anderes Ende in einer z. B. an einer Tauchpumpe befestigten Klemmschelle 16 gehalten sein möge. Der Kabel-Abschnitt 14 kann also klemmschellenseitig als ortsfest angesehen werden, während sich die Lage des den Schwimmkörper 12 tragenden Endes in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand ändert. Der Abschnitt 14 wirkt also als Schwenkarm, welcher den in seiner Mittelstellung etwa horizontal ausgerichteten Schwimmkörper 12 bei Flüssigkeitsstandsänderung in eine mehr oder weniger schräg geneigte Winkelstellung führt.

Innerhalb des aus zwei bei 18 durch Verklebung oder Verschweißung dicht miteinander verbundenen Gehäusehälften 20a, 206 zusammengesetzten Schwimmerkörper-Gehäuses 20 ist ein als Reedkontakt 22 ausgebildeter elektrischer Schalter in ?in?m beisⁿi?!sw?!S? v^n *n einer ausgehärteten und zweckmäßig aufgeschäumten Kunststoffmasse gebildeten Gehäuse-Teilfüllung 24 gehalten. Die Kontaktzungen 26, 28 sind dabei an ihren aus dem sie umhüllenden Glasröhrchen 30 herausgeführten Ende elektrisch leitend mit den durch den Abschnitt 14 geführten elektrischen Leitern 32,34 verbunden. Je nachdem, ob die Kontaktzungen 26,28 geschlossen oder geöffnet sind, kann also über die Leiter 32, 34 Strom fließen bzw. der Stromfluß unterbrochen werden, wodurch beispielsweise das Arbeiten einer mit dem Schwimmerschalter 10 versehenen Tauchpumpe gesteuert werden kann. Zum Schalten der Kontaktzungen 26,28 des Reedkontakts 22 dient ein in einem Glasröhrchen 36 angeordneter Elektromagnet 38. Das Glasröhrchen 38 ist seitlich neben und parallel zu dem die Kontaktzungen 26,28 des Reedkontakxs 22 umschließenden Glasröhrchen 30 in solcher Lage gehalten, daß er zwisehen zwei Endstellungen verschiebbar ist in denen er die Kontaktzungen schließt bzw. diese sieh öffnen läßt. Das an seinen stirnseitigen Enden dicht verschlossene Glasröhrchen 36 wird dabei in seiner Lage zum Reedkontakt 22 durch die Gehäuse-Teilfüllung 24 gehalten.

Die Funktion des Schwimmerschalters 10 ist nun so, daß beim Aufschwimmen des Schwimmerkörpers 12 durch Anstieg des Flüssigkeitsspiegels in die durch den Winkel ac veranschaulichte Lage der Magnet 38 sich infolge seines Eigengewichts aus der dargestellten äußeren rechten Endstellung in die strichpunktiert angedeutete Endstellung verschiebt und dabei die Kontaktzungen 26,28 schließt. Dabei möge dann die angeschlossene Pumpe eingeschaltet werden, so daß Flüssigkeit abgepumpt wird und der Flüssigkeitsspiegel wieder sinkt Eine Verschiebung des Magneten 38 und somit eine Unterbrechung der Kontaktzungen 26,28 in die unterbrochene Ausgangslage erfolgt aber erst wieder dann, wenn der Flüssigkeitsspiegel unter die in der Zeichnung dargestellte horizontale Lage des Schwimmerkörpers 12, und zwar in die durch den Winkel/?veranschaulichte Lage abgesunken ist. Die Schalthysterese des Schwimmerschalters 10 wird also durch den Winkel ac + β bestimmt, wobei über eine Veränderung der Länge des Kabel-Abschnitts 14 einstellbar ist, bei welchen Flüssigkeitsständen die Schaltung des Reedkontakts 22 tatsächlich erfolgt.

Es ist durchaus denkbar, den Schwimmerkörper 12 auch am äußeren Ende eines starren Rohrs anzuordnen, welches an seinem anderen Ende verschwenkbar gelagert ist, und durch welches die zum Reedschalter 22 führenden elektrischen Leiter hindurchgeführt sind. Durch einfaches Verändern der Lage des Glasröhrchens 36 relativ zum Reedkontakt 22 ist auch eine Funktion des Schwimmerschalters derart einstellbar, daß er nicht — wie beschrieben — beim Aufschwimmen, sondern bei sinkendem Flüssigkeitsspiegel einschaltet, wodurch eine Pumpe eingeschaltet werden kann, welche Flüssigkeit nachpumpt, so daß der Flüssigkeitsspiegel wieder bis auf eine vorbestimmte Höhe steigt, bei welcher der Reedkontakt 22 dann wieder unterbrochen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schalter für Flüssigkeiten mit einem elektrischen Schalter, der abgedichtet in einem Schwimmkörper angeordnet ist, welcher seinerseits am freien schwingenden Ende eines Schwenkarms gehaltert ist, durch welchen die elektrischen Anschlußleitungen zum Schalter geführt sind, wobei der elektrische Schalter als Reedkontakt oder Schutzgaskontakt ausgebildet ist, der durch einen unmittelbar benachbart zwischen zwei Endstellungen, in denen die Kontaktzungen des Reedkontakts oder des Schutzkontakts geöffnet bzw. geschlossen sind, beweglich geführten Magneten geschaltet wird, wobei die Führung für den Magneten so ausgebildet ist, daß der Magnet bei Erreichen einer vorgegebenen Winkelsteilung des Schwimmkörpers sich durch sein Eigengewicht von der einen in die andere Endstellung verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (38) in einem in paralleler Nebeneinanderlage zu dem die Kontaktzungen (26; 28) des Reedkontakts (22) enthaltenden Glasröhrchen (30) angeordneten, an seinen Enden hermetisch dicht verschlossenen Röhrchen (36) aus unmagnetischem Material längsverschieblich eingesetzt ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Magneten (38) enthaltende Röhrchen (36) ein Glasröhrchen ist, welches an beiden Enden zugeschmolzen ist.

3. Schalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (36) evakuiert ist.

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (36) mit einem getrockneten Gas oder Gasgemisch gefüllt ist.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Magneten (38) und der lichte Querschnitt des Röhrchens (36) im wesentlichen komplementär geformt sind, wobei die Außenabmessungen des Magneten (38) etwas kleiner als die lichten Innenabmessungen des Röhrchens (36) gewählt sind.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des zwischen dem Magneten (38) und der Innenwandung des Röhrchens (36) verbleibenden Spalts so gewählt ist, daß das bei einer Verschiebung des Magneten (38) innerhalb des Röhrchens (36) durch den Spalt hindurchtretende Gas im Spalt gedrosselt wird.