DE3610984A1 - Vorrichtung zum ein- und ausschalten elektromotorisch angetriebener pumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten elektromotorisch angetriebener Pumpen, insbe­ sondere Tauchpumpen, und zwar eine Vorrichtung, bei der die Auslösung der Schaltvorgänge in Abhängigkeit vom Flüssig­ keitsstand in einem Behälter mit Hilfe eines Schwimmers steuerbar ist, der am Ende eines Kabels oder Hebels, das bzw. der gegenüber einem festen Schwenkpunkt auf und ab be­ wegbar bzw. verschwenkbar ist, angebracht ist und ein be­ wegliches Gewicht enthält, welches sich bei den Bewegungen des Schwimmers zwischen zwei Stellungen, einer Einschalt­ und einer Ausschaltstellung, verlagert und dadurch das Ein- und Ausschalten steuert.

Schaltvorrichtungen der vorstehend genannten Art, die in dem Schwimmer vor allem eine Kugel als Schaltgewicht enthalten, sind in mannigfachen Ausführungsformen bekannt. Die Kugel, die zur Auslösung der zu steuernden Schaltvor­ gänge dient, wirkt üblicherweise auf einen elektrischen Schalter, wie beispielsweise einen sogenannten Mikroschal­ ter, ein, der Steuerelemente besitzt, die durch das Schalt­ gewicht bewegt werden müssen. Um eine solche Bewegung aus­ lösen zu können, muß das Schaltgewicht eine ausreichende Größe bzw. ein ausreichendes Gewicht besitzen, welches ein sicheres Schalten gewährleistet. Außerdem sollte das Schaltgewicht nach dem Schalten seine Lage möglichst gut beibehalten, damit gewährleistet ist, daß bei möglicher­ weise eintretenden, geringfügigen Pegeländerungen keine Änderungen des Schaltzustandes eintreten, was in der Praxis bisweilen nur schwer erreichbar ist.

Hinzu kommt, daß bekanntlich alle Schalter mit mechanisch bewegbaren Teilen Abnutzungserscheinungen unter­ worfen sind, die früher oder später zum Ausfall des Schal­ ters führen. Außerdem besteht die Gefahr, daß Fördermedium, insbesondere Wasser, welches auf Grund eines Defektes in den Schwimmer eindringen kann, auch in den Schalter gelangt und dadurch Störungen hervorruft, wenn nicht besondere Schutzmaßnahmen getroffen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art zum Ein- und Ausschalten elektromotorisch angetriebener Pumpen zu schaf­ fen, die außer dem Schaltgewicht, welches mittels seiner durch das Heben und Senken des Flüssigkeitsspiegels beding­ ten Verlagerungen das Ein- und Ausschalten steuert, ohne bewegliche Teile auskommt.

Eine solche Aufgabe ist gemäß der Erfindung auf mehrere Arten lösbar, denen gemeinsam ist, daß das bewegli­ che Schaltgewicht in zumindest einer seiner beiden Stellun­ gen auf ein ortsfestes Element, welches keine beweglichen Teile besitzt, einwirkt und daran Änderungen bewirkt, und daß nachgeschaltete Einrichtungen vorgesehen sind, die auf diese Änderungen ansprechen und die Auslösung der gewünsch­ ten Schaltungen steuern. Bei einer solchen Schaltvorrich­ tung kann das bewegliche Schaltgewicht auf den frequenzbe­ stimmenden Teil eines elektrischen Schwingungserzeugers einwirken, dem auf Frequenzänderungen ansprechende Elemente nachgeschaltet sind, die die eigentlichen Schaltelemente steuern. Hierbei kann das Gewicht sowohl auf eine Indukti­ vität als den die Frequenz zumindest mitbestimmenden Teil des Schwingungserzeugers oder auch auf eine Kapazität, gegebenenfalls auch auf beide gleichzeitig, einwirken. Ist die Induktivität als zylindrisch oder ähnlich ausgebil­ dete Spule vorgesehen, ist das Schaltgewicht zweckmäßiger­ weise in den Innenraum der Spule einführbar. Entsprechendes gilt für die Kapazität, bei der das Schaltgewicht bzw. durch das Schaltgewicht bewegbare und insbesondere unmit­ telbar mit ihm verbundene Elemente zwischen die Beläge führbar sein können.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Schaltge­ wicht auf eine Lichtschranke einwirken zu lassen, die ihrerseits die Schaltvorgänge steuert. Man kann ferner das Schaltgewicht als Magnet ausbilden bzw. mit einem Magneten vereinigen, insbesondere einen Magneten einfügen, und diesen auf einen Hall-Generator einwirken lassen, um über nachgeschaltete Einrichtungen, insbesondere Verstärker, Trigger und dergleichen, die Auslösung der nachgeschalteten eigentlichen Schalteinrichtungen zu steuern.

Alle vorstehend beschriebenen Lösungsvorschläge benötigen außer dem Schaltgewicht keine beweglichen Teile im Schwimmer, so daß es möglich wird, alle im Schwimmer unterzubringenden elektrischen Teile in eine Isoliermasse einzugießen, so daß sie gegen möglicherweise eindringende Feuchtigkeit in höchstem Maße geschützt sind.

Die Erfindung soll nun an Hand einiger Ausführungs­ beispiele mit Hilfe zugehöriger Ausführungsschemata, in denen nur die zum Verständnis wesentlichen Teile darge­ stellt sind, näher erläutert werden, und zwar zeigt

Fig. 1 eine erste, bevorzugte Ausführungsmöglichkeit mit einer Kugel als Schaltgewicht, die auf eine Induktivität einwirkt,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Zeichnung nach Fig. 1 mit einer abgewandelten Ausführungsform und

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt mit einer weiteren Abwandlungsmöglichkeit.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist von einer Schalteinrichtung bekannter Bauart ausgegangen, die einen am Ende eines Kabels 12 angeordneten Schwimmer 11 besitzt, der aus zwei Gehäusehälften 111 und 112 gebildet ist, die zwischen sich einen trichterförmigen Einsatz 15 einklemmen, der das Schwimmergehäuse in zwei Kammern 113 und 114 unter­ teilt. In der Kammer 113 befindet sich eine Kugel 14, die als Schaltgewicht dient und sich bei den Bewegungen des Schwimmers 11 in dessen Kammer 113 frei bewegen kann. Bei abgesenktem Schwimmer befindet sich die Kugel 14 etwa in der gestrichelt dargestellten Lage, während sie sich, sobald der Schwimmer angehoben wird, bei Erreichen einer bestimmten Neigung in die in der Zeichnung dargestellte Lage bewegt, in der sie sich in einem zylindrischen An­ satz 151 des Einsatzes 15 befindet.

Um diesen zylindrischen Ansatz 151 ist eine Spule 161 gewickelt, die zusammen mit einer weiteren Induktivität 162 und einer Kapazität 163 den frequenzbestimmenden Teil eines Schwingungserzeugers bildet, der zusammen mit anderen für den Betrieb und die Auswertung erforderlichen Teilen in dem Gehäuse 17 untergebracht sein kann. Zum Verständnis der Wirkungsweise des Gerätes genügt es zu wissen, daß die Kugel 14, wenn sie sich in den zylindrischen Ansatz 151, um den die Spule 161 gewickelt ist, bewegt, den Wert dieser Induktivität 161 ändert, und zwar in Abhängigkeit von dem Material, aus dem die Kugel gebildet ist. Eine Metallkugel, sei sie aus Stahl, Leichtmetall oder Buntmetall, dürfte in der Regel neben einer gewissen Verstimmung eine mehr oder weniger starke Bedämpfung des aus den Teilen 161, 162 und 163 gebildeten Schwingungskreises bewirken, während eine Kugel aus Ferrit-Material die Güte steigert. Diese Änderun­ gen werden durch eine Auswerteinrichtung, die sich zum Teil im Schwimmer befinden kann, und damit verbundene oder nachgeschaltete Einrichtungen, die symbolisch in dem Gehäuse 19 angedeutet sind, mit dem der Schwimmer 11 über das Kabel 12 verbunden ist, erfaßt und zur Steuerung der gewünschten Schaltvorgänge ausgenutzt. Da sich im Schwimmer keine Teile befinden, die zur Auslösung der Schaltvorgänge unter dem Einfluß des Schaltgewichts bewegt werden müssen, kann die gesamte Kammer 114 mit Vergußmasse ausgegossen werden, so daß alle stromführenden Teile gegen Feuchtigkeit geschützt sind.

Die in Fig. 2 mit den zum Verständnis wesentlichen Teilen schematisiert dargestellte, abgewandelte Ausführungs­ form soll die Möglichkeit der kapazitiven Beeinflussung des frequenzbestimmenden Kreises eines Schwingungserzeugers veranschaulichen. Hier ist von einer Metallkugel 24 als Schaltgewicht ausgegangen, die sich in dem zylindrischen Ansatz 251 des trichterförmigen Einsatzes 25 befindet. Um diesen zylindrischen Teil 251 sind zwei metallische Halb­ schalen 261, 262 gelegt, die parallel zu dem aus der Induk­ tivität 263 und der Kapazität 264 gebildeten Schwingungs­ kreis geschaltet sind und als Zusatzkapazität wirken. Wenn sich die Kugel 24 zwischen die Halbschalen 261, 262 bewegt, ändert sich das Dielektrikum und damit der Wert der Kapa­ zität 261, 262, wodurch gleichzeitig der frequenzbestim­ mende Teil des Schwingungserzeugers beeinflußt wird, was durch nachgeschaltete Einrichtungen erfaßt und ausgewertet wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel, das schematisiert mit den zum Verständnis wesentlichen Teilen in Fig. 3 angedeu­ tet ist, ist der zylindrische Ansatz 351 des trichterför­ migen Einsatzes 35 mit diametral angeordneten Öffnungen 352 und 353 versehen, die durch durchsichtige Einsätze verschlossen sind. Hinter der einen Öffnung 352 befindet sich eine Lichtquelle 361 und hinter der anderen Öffnung 353 ein lichtempfindliches Element 362, wie eine Fotozelle, ein Fototransistor oder dergleichen. Sobald sich die Kugel 34, die aus irgendeinem lichtundurchlässigen Material bestehen kann, in den zylindrischen Ansatz 351 bewegt, wird der Lichtstrahl auf das lichtempfindliche Element unterbro­ chen, was durch nachgeschaltete Einrichtungen erfaßt und zur Auslösung der gewünschten Schaltungen ausgenutzt werden kann.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten elektromo­ torisch angetriebener Pumpen, insbesondere Tauchpumpen, bei der die Auslösung der Schaltvorgänge in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand in einem Behälter mit Hilfe eines Schwim­ mers steuerbar ist, der am Ende eines gegenüber einem festen Schwenkpunkt auf und ab bewegbaren bzw. verschwenk­ baren Kabels oder Hebels angeordnet ist und ein bewegliches Gewicht enthält, welches sich bei den Bewegungen des Schwimmers zwischen zwei Stellungen, einer Einschalt- und einer Ausschaltstellung, verlagert und dadurch das Ein- und Ausschalten steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das beweg­ liche Schaltgewicht in zumindest einer seiner beiden Stel­ lungen auf ein ortsfestes Element ohne bewegliche Teile einwirkt und daran Änderungen bewirkt, auf die nachge­ schaltete Einrichtungen ansprechen, die die Auslösung der Ein- bzw. Ausschaltung steuern.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgewicht auf den frequenz­ bestimmenden Teil eines elektrischen Schwingungserzeugers einwirkt, dem auf Frequenzänderungen ansprechende Elemente nachgeschaltet sind, die die Schaltelemente steuern.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Schaltgewicht auf eine Induktivität als die Frequenz zumindest mitbestimmenden Teil eines Schwingungserzeugers einwirkt.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Schaltgewicht bei einer Ausbildung der Induktivität als zylindrische Spule in den Spuleninnenraum einführbar ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgewicht auf eine Kapazität als die Frequenz zumindest mitbestimmenden Teil eines Schwingungserzeugers einwirkt.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schaltgewicht zwischen die Beläge eines die Kapazität darstellenden Kondensators einführbar ist.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schaltgewicht auf eine Lichtschranke einwirkt, die ihrerseits die Schaltvorgänge steuert.

8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schaltgewicht als Magnet ausgebildet bzw. mit einem Magneten vereinigt ist, der auf einen Hall-Generator einwirkt, der über nachgeschaltete Einrich­ tungen, insbesondere Verstärker, die Auslösung nachgeschal­ teter Schalteinrichtungen steuert.