DE7037518U - Schwimmerbetatigter Schalter - Google Patents

Description

D-4000 DÜSSELDORF l PATENTANWÄLTE

Malkastenstraße 2 DIPL.-INC. ALEX STENGER

DIPL.-INC. WOLFRAM WATZKE

Unser Zeichen: 11 cqc Datum: 8 . Okt. 197O

Hans Sasserath & Co KG, 4051 Korschenbroich, Mühlenstraße 100 Schwimmerbetätigter Schalter.

Die Erfindung betrifft einen schwimmerbetatigten Schalter zur Abgabe eines Steuersignales bei einem bestimmten Flüssigkeitsstand einer in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit, insbesondere bei Unterschreiten des Mindest-Wasserstandes einer Heizungsanlage zur Abschaltung ihres Brenners, bestehend aus einem über einen Permanentmagneten mit einem durch einen Schalthebel betätigbaren Mikroschalter kraftschlüssig verbindbaren Schwimmer und einem mechanischen Einschalttaster zum Schließen des Mikroschalters.

Derartige 8chwimmerbetätigte Schalter sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Sie werden vorzugweise in den Kessel von geschlossenen, genormten Heizungsanlagen eingebaut und dienen dazu, den Brenner beim Unterschreiten einer bestimmten Heizwassermenge abzuschalten und zu verriegeln. Um Schäden an Heizungsanlagen zu vermeiden,muß darauf geachtet werden, daß nur im Rahmen eines zulässigen Flüssigkeitsstandes im Kessel der Heizungsanlage ein Betrieb stattfinden kann und daß im Falle eines Unterschreitens eines Mindest-Flüssigkeitsstandes selbsttätig ein Abschalten des Brenners bewirkt wird und ein Wiedereinschalten so lange nicht möglich ist, bis der zulässige Flüssigkeitsstand wieder erreicht worden ist. Bei den bekannten schwimmerbetätigten Schaltern wird bei einem bestimmten Flüssigkeitsstand ein Steuersignal dadurch ausgelöst, daß ein mit dem Flüssigkeitsstand auf und abbeweglicher Schwimmer mit einem Permanentmagneten zur Betätigung eines Mikroschalters zusammenwirkt, der von Hand in seine Schließstellung gebracht wird.

Die Erfindung geht von diesen bekannten schwimmerbetätigten Schaltern aus. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders

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T«I«(on (OJ II) Jt 05 11 -* MtfcfaAmMrtilA'DfcJsJLtedt · /Fbstsdirdtkonto Köln 227610

platzsparenden, te±v±SMf schwimmerbet ät igt en Schalter zu schaffen, der einfach aufgebaut ist und durch seine Kompaktheit auch unter ungünstigen Platzverhältnissen leicht_/beispielsweise in einen Kessel einzubauen

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwimmer den Permanentmagneten trägt« und daß bei zulässigem Flüssigkeitsstand der Schalthebel des Mikroschalters in seiner Schließstellung und der Permanentmagnet zueinander im Anzugsbereich des magnetischen Feldes und bei Erreichen oder Vorliegen des bestimmten Flüssigkeitsstandes unter AuBlBsung des Steuersignales zueinander außerhalb des Anzugsbereiches angeordnet sind.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung 1st der Schwimmer an dem einen Ende einer in einer, vorzugsweise rohrförmigen Führung verschiebbaren Stange angeordnet, deren anderes Ende den Permanentmagneten trägt, wobei parallel zu der Führung der Schalthebel angeordnet ist, an dessen freiem Ende der Einschalttaster angreift. Hierdurch wird ein besonders einfacher Aufbau erreicht, der eine kompakte Ausführung des erfindungsgemäßen Schalters ermöglicht und durch die Verwendung von überwiegend mechanischen Teilen hervorragend robust und störungsfrei im Betrieb ist.

Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Schalters im Betrieb ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Prüftaster zum Herausbewegen des Permanentmagneten aus der Schließstellung vorgesehen. Zweokmäßigerweise ist die Führung

an dem dem Schwimmer gegenüberliegenden Ende verlängert und niint den Prüftaeter auf, der in der Führung abgedichtet, axial beweglich gehalten ist. Hierdurch ergibt sich eine koaxiale Stellung von Schwimmer, Permanentmagnet und Prüftaster zueinander, wobei der Schwimmer und der Prüftaster in der gleichen, vorzugweise rohrförmigen Führung beweglich gehalten sind.

Der mit der Erfindung erreichte Fortschritt gegenüber den bekannten schwimmerbetätigten Schaltern wird noch dadurch erhöht, daß zusätzlich der Mikrosohalter zur Justierung verschiebbar auf der Führung befestigt sein kann. Die Befestigung als solche kann mit den. dem Fachmann bekannten Mitteln vorgenommen werden. Als besonders einfache, stoß- und daher betriebssichere Befestigung sind parallel zueinander angeordnete, die Führung teilweise umgreifende Bleche vorgesehen, die gegeneinander verspannbar sind, entweder aufgrund ihrer Eigenelastizität oder mittels besonderer Spannschrauben.

Zur Erleichterung des Einbaues des erfindungsgemäßen Schalters in vorhandene Anlagen ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Schwimmer in einem Gehäuse angeordnet ist, das mit einem Einschraubnippel versehen ist, an dem ein Gehäuseunterteil zur Aufnahme des Permanentmagneten, seiner Führung, des Einstelltasters und einer Kabeldurchführung für den Mikroschalter befestigt ist, welches ein kappenai-tiges Gehäuseoberteil lösbar befestigt trägt, das den Mikroschalter und den Prüftaster aufnimmt. Durch Lösen und Abnehmen des Gehäuseoberteiles wird der gesamte Aufbau des Schalters in einfacher Weise freigelegt, ohne daß wesentliche Teile aus ihrer Befestigung gelöst werden müssen. Die technische Überprüfung und gegebenenfalls Reinigung läßt sich durch diese Ausgestaltung in kürzester Zeit auf einfachste Weise durchführen. Insgesamt wird durch die Lehre der Erfindung ein gegenüber den bekannten schwimmerbetätigten Schaltern wesentlich verbesserter Schalter geschaffen, da bei einfachem Aufbau und großer Funktionssicherheit eine besondere Kompaktheit erreicht wird, die eine vielseitige Anwendung begünstigt. Das an sich bekannte Arbeitsprinzip des firfindungsgemäßen schwimmerbetätigten Schalters zur Abgabe eines Steuersignales bei einem bestimmten Flüssigkeitsstand wird durch die Erfindung vervollkommnet, indem die dem Wasserstand folgende Schwimmerbewegung direkt auf den Permanentmagneten übertragen wird, dessen magnetisches Feld auf den Schalthebel des Mikroschalters wirkt, der mechanisch und daher funktionssicher und einfach in seine Schließstellung mittels des Einschait-

taatera gebracht werden kanu.

In der Zeichnung 1st ein AusfUhrungsbeispiel eines erfindungsgenäflen schwimnerbetätigten Schalters dargestellt.

Flg. 1 zeigt den Schalter Im Längsschnitt und

Flg. 2 zeigt den Schalter gemäß Flg«l In Draufsicht, teilweise Im Schnitt.

Der schwimmerbetätigte Schalter 1st für den Einbau in den Kessel einer Heizungsanlage vorgesehen und dadurch technisch vorbereitet, daB als tragendes Bauteil ein Sine ehr aubnlppel la verwendet v.ird, der den Abschluß eines Gehäuses 1 bildet, In welchem ein Schwimmer 2 angeordnet ist. Der Einschraubnippel la besitzt ein Gewinde^ mit^welchem der JSlnschraubnlpoel la mit dem Gehäuse 1 für den Schwimmer 2 in einen entsprechenden Anschluß, beispielsweise einen Stutzen des Kessels einschraubbar 1st,wobei der Schwimmer 2 auf der Wasseroberfläche zur Auflage kommt. Die sich durch Wasserstandsänderungen im Kessel ergebenden Bewegungen des Schwimmers 2 werden Über eine Stange 4 auf einen Permanentmagneten 5 übertragen.

Die Stange 4 1st an Ihrem einen Ende mit dem Schwimmer 2 verbunden und trägt an Ihrem anderen Ende den Permanentmagneten

Zur Führung der Stange 4 ist der Einschraubnippel la mittig mit einer in den Behälter 1 hereinragenden FUhrungshülse versehen, die mit dem Gehäuse 1 und dem Einschraubnippel la einstückig ausgebildet ist.

Für den Permanentmagneten 5 ist eine Führung 12 vorgesehen, die den Permanentmagneten 5 umgibt und seiner äusseren Gestalt angepaßt 1st. Die Führung 12 ist demnach bei Verwendung eines zylln-

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drischen Permanentmagneten 5 ebenfalls zylindrisch ausgebildet, kann aber auch einen rechteckig-.:·;. Querschnitt besitzen, wenn der Permanentmagnet 5 eine entsprec-i- nde äußere Form aufweist.

Die Führung 12 erstreckt sich durch das gesamte Gehäuse des schwimmerbetätigten Schalters, welches aus einem Gehäuseunterteil 14 und einem kappenartig ausgebildeten GehSuseoberteil 16 aufgebaut ist. Das Gehäuseunterteil 14 ist an dem Einschraubnippel la befestigt und mittels eine O-Ringes 15 abgedichtet. Auf das Gehäuseunterteil 14 ist kappenartig und sich auf dem äußeren Rand des Gehäuseunterteiles 14 abstützend das Gehäuseoberteil aufgesetzt. Die Führung 12 durchgreift beide Gehäuseteile 1$ und 16 in Längsrichtung und ist an einer entsprechenden Ausnehmung des Nippels la angeschraubt. Ihr anderes Ende reicht durch eine Bohrung des Gehäuseoberteiles 16 nach außen hindurch und ist mittels einer Mutter 17, die an dem Gehäuseoberteil 16 zur Anlage kommt, arretiert. Diese Mutter 17 sichert gleichzeitig den festen Sitz des Gehäuseoberteiles 16 auf dem Gehäuseunterteil 14.

Die Führung 12 weist in ihrem hohlzylindrischen Innenraum eine Abstufung etwa in Höhe des Überganges zwischen dem Gehäuseunterteil 14 und dem Gehäuseoberteil 16 auf, so daß sich zur Aufnahme des Permanentmagneten 5 ihr unterer Bereich im Vergleich zu ihrem oberen Teil erweitert. In ihrem oberen, verengten Hohlraum ist ein Prüftaster 8 angeordnet, mit dem die Schalterfunktion während des Heizungsbetriebes überwacht werden kann. Der Prüftaster 8 ist mittels einer Sicherungsscheibe 9 in der Führung 12 gehalten und mittels eines O-Ringes 10 abgedichtet. Die Funktionsprüfung findet durch Hineindrücken des Prüftasters 8 in Richtung des Pfeiles A in Figur 1 der Zeichnung statt. Hierzu ist der Prüftaster 8 aus dem Gehäuseoberteil 16 herausgeführt und steht nach außen um ein gewisses Maß hervor. Der Prüftaster 8 erfaßt mit seinem inneren Ende den Permanentmagneten 5 und kann diesen und den Schwimmer 2 gegen den Auftrieb des Schwimmers 2 in der Führung 12 verschieben.

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Im Bereich des Gehäuseoberteiles Io ist außen an der Führung 12 mit Hilfe von Befestigungsblechen 11 ein Mikroschalter 3 verschiebbar befestigt, welcher einen Schalthebel 7 besitzt, der im wesentlichen parallel zu der Führung 12 in das Gehäuseunterteil 14 hineinreicht und in den Anzugsbereich aes magnetischen Feldes der Permanentmagneten 5 bringbar ist. Hierau ist an dem Gehäuseunterteil 14, von außen betätigbar, ein Einschalttaster ο befestigt, dessen Taöter etwa am freien Ende des Schalthebels 7 angreift und diesen in die Schließstellung des Mikroschalters 3, in Figur 1 der Zeichnung gestrichelt angedeutet, bewegen kann.

Die Befestigung des Mikroschalters 3 an der Führung 12 1st aus Figur 2 der Zeichnung durch die Darstellung beilweise im Schnitt gut ersichtlich, da hieraus erkennbar wird, daß die Befestigungsbleche 11 außen teilweise die Führung 12 umgreifen und eine axiale Verschiebung und Justierung des Mikroschalters 3 ermöglichen. Die Haltekräfte werden beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Eigenspannung der Befestigungsbleche 11 aufgebracht.

Der Mikroschalter 3 ist mit dem Brenner $er Heizungsanlage über elektrische Leitungen 18 verbunden, welohe von dem Gehäuseoberteil 16 in das Gehäuseunterteil 14 geführtvsind undtvon dort durch eine abgedichtete Verschraubung 13 aus dem Schalter heraus· geführt sind.

Sobald die abzusichernde Anlage mit Wasser gefüllt ist (nicht dargestellt), befindet sich der Schwimmer 2 in einer angehobenen Stellung, bei der der Permanentmagnet 5 nahezu die oberste Stellung innerhalb seiner Führung 12 einnimmt. Wenn in dieser Stellung des Schwimmers 2 der Schalthebel 7 des Mikroschalters 3 mittels des Einschalttasters 6 in den Anzugsbereich des Per-

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5 gedrückt wird, schaltet der Mikrcschalter 3 die V ngsanlage ein. Solange sich der Permanentmagnet 5 in uöjr ·.. ->-gup 1 dargc5teilten Einstellung befindet, bzw. dsr Schalthebel 7 im Anzugsbereich des magnetischen Feldes des Permanentmagneten 5 befindet, bleibt die Heizungsanlage eingeschaltet.

Wenn der Wasserstand im Kessel der Heizungsanlage absinkt, bewegt sich der Schwimmer 2 mit derOberfläche des Wassers im Kessel nach unten«und über die Stange- 4 wird der Permanentmagnet 5 mitgenommen,und es entsteht ein sich vergrößernder Abstand zwischen dem Permanentmagneten 5 und dem Schalthebel 7. Bei Erreichen eines bestimmten Wasserstandes gelangt aufgrund der Abstandsvergrößerung zwischen dem Permanentmagneten 5 und dem Schalthebel 7 de: letztere aus dem Anzugsbereich des Permanentmagneten* und der Mikroschalter 3 wird ausgeschaltet. Hierzu ist der Schalthebel 7 des Mikroschalters 3 in Richtung auf seine Ausschaltstellung federbelastet. Die Heizungsanlage verbleibt so lange ausgeschaltet, bis einerseits der Wasserstand wieder ein zulässiges MaB besitzt und andererseits der Einschalttaster 6 von außen betätigt worden ist, um den Schalthebel 7 wieder in den Anzugsbereich des Permanentmagneten 5 zu bringen. Es findet demnach eine wirksame Verriegelung der AusschaltStellung statt, die erst dann aufgehoben werden kann, wenn der Flüssigkeitsstand seinen Sollwert wieder «reicht hat.

Um während des Betriebes die Funktion des Mikroschalters 3 überprüfen zu können, ist der Prüftaster δ vorgesehen, dessen unteres Ende direkt auf den Permanentmagneten 5 wirken kann. Durch Druck in Pfeilrichtung A kann der Schwimmer 3 von dem Prüftaster δ gegen seinen Auftrieb nach unten gedrückt werden und folglich der Permanentmagnet 5 aus der Einschaltstellung herausgedrückt werden, so daß der Mikroschalter 3 ausgeschaltet wird. Stellt sich bei diesem Vorgang heraus, daß der schwimmerbetätigte Schalter einwandfrei arbeitet, kann durch Drücken

des Einsch&lttasters 6 eine erneute Inbetriebsetzung erfolgen. Der Prüftaster 8 wird selbsttätig durch den Betriebsdruck der Anlage in seine Ausgangsstellung geschoben.

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W/R/ml

1	Gehäuse
la	Einechraubnippel
2	Schwimmer
	Mikroschalter
4	Stange
5	Permanentmagnet
6	Einschalttaster
7-	Schalthebel
8	Prüftaster
9	Sicherungsscheibe
10	0- Ring
11	Befestigungsbleche
12	Führung
15	Kabeldurchführung
14	Gehäuseuntertei1
15	0- Ring
16	Gehäuseobertei1
17	Mutter
18	Leitungen

Claims (7)

-9-Ansprüche :

1. ScJl ^rb et ät igt er Schalter zur Abgabe eines Steuersignales bei v-nem bestimmten Flüssigkeitsstand einer in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit, insbesondereJ&ei Unterschreiten des Mindest-Kesselwasserstandes einer Heizungsanlage zur Abschaltung ihres Brenners, bestehend aus einem über einen Per— manentmagneten mit einem durch einen Schalthebel betätigbaren Mikroschalter kraftschlüs3ig verbindbaren Schwimmer und einem mechanischen Einschalttaster zum Schließen des Mikroscharters,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (2) den Permanentmagneten (5) trägt«, und daß bei zulässigem Flüssigkeitsstand der Schalthebel (7} des Mikroschalters (3) in seiner Schließstellung und der Permanentmagnet (5) zueinander im Anzugsbereich des magne·» tischen Feldes und bei Erreichen oder Vorliegendes bestimmten Flüssigkeitsstandes unter Auslösung des Steuersignales zueinander außerhalb des Anzugsbereichees angeordnet sind.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (2) an dem einen Ende einer in einer, vorzugsweise rohrförmigen,Führung (12) verschiebbaren Stange (4) angeordnet 1st, deren anderes Ende den Permanentmagneten (5) trägt«, und daß parallel zu der Führung (12) der Schalthebel (7) angeordnet ist, an dessen freiem Ende der Einschalttaster (6) angreift.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prüftaster (8) zum Horausbewegen des Permanentmagneten (5) aus der Schließstellung vorgesehen ist.

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4. Schalter nach einem der Arjprüohe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (12) an dem dem Schwimmer (2) gegenüberliegenden Ende verlängert ist und den Prüftaster (8) aufnimmt, der in der Führung (12) abgedjchtet, axial beweglich gehalten ist.

5· Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, daduxch gekennzeichnet, daS der Mikroschalter (3) zur Justierung verschiebbar auf der Führung (12) befestigt ist.

6. Schalter nach Anspruch 5# dadurch gekennzeichnet; daß zur Befestigung parallel zueinander angeordnet^ die Führung (12) teilweise umgreifende Bleche (11) vorgesehen sind«, und daß die Bleche (11) gegeneinander verspannbar sind.

7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis j, oadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (2) in ei neu. Gehäuse angeordnet ist, das mit einem Einschraubnippel (la) versehen ist, an dem t^n Gehäuseunterteil (14) zur Aufnahme des Permanentmagneten (3), seiner Führung (12), des Einschalttasters (6) und einer Kabeldurchführung (13) für den Mikroschalter (3) befestigt ist, welches ein kappenartiges Gehäuseoberteil (16) lösbar befestigt trägt, welches den Mikroschalter (3) und den Prüftaster (8) aufnimmt.

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