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Durch Schwimmer betätigte elektrische Schaltvorrichtung
Die Erfindung
betrifft eine durch Schwimmer betätigte Vorrichtuiig, die eine Pumpe oder ein Ventil
0. dgl. einschalten und abschalten und/oder den Flüssigkeitsstand in einem Behälter
anzeigen kann.
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Die Erfindung wird zur Erläuterung in Verbindung mit dem Wassergefäß
eines mit Luft betätigten hydraulischen Akkumulators beschrieben; sie ist jedoch
nicht auf diese Anwendung beschränkt.
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Bei dieser Ausführungsform liegt parallel zum vorzugsweise senkrechten
Wasserbehälter ein Schwimmerrohr aus Nichteisenmetall oder nichtmagnetischem Material,
das mit dem oberen und dem unteren Ende des Behälters so verbunden ist, daß die
Flüssigkeit im Rohr ebenso hoch steht wie im Behälter.
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Innerhalb des Rohres befindet sich ein vorzugsweise aus Aluminium
oder einem anderen leichten Metall oder Werkstoff bestehender Schwimmer, der einen
Stabmagnet enthält.
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Seitwärts neben dem unteren Ende des Rohres ist ein Magnetschalter
angeordnet, der einen drehbaren Stabmagnet enthält, welcher in bezug auf seine Pole
ähnlich ausgerichtet ist wie der Magnet des Schwimmers und der so geneigt ist, daß
sein oberes Ende sich gewöhnlich dem Rohr zuneigt; dieser Magnet trägt einen Kontakthebel,
der, wenn die Neigung infolge der Aufwärtsbewegung des vom Schwimmer getragenen
Magnets überwunden ist, in eine mit Quecksilber gefüllte Schale eintauchen kann
und einen Relaisstromkreis durch eine Schaltvorrichtung schließt, wodurch die Pumpe
oder das Ventil o dgl. betätigt wird.
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In der Nähe des oberen Endes des Rohres befindet sich ein zweiter
Magnetschalter, der einen zweiten drehbaren Magnet enthält, der ebenfalls durch
den vom Schwimmer getragenen Magnet beeinflußt wird. Auch dieser zweite Magnet hat
einen Kontakthebel, der in eine mit Quecksilber gefüllte Schale eintauchen kann,
um einen Relaisstromkreis zu schließen, wodurch die Betätigung der Pumpe, des Ventils
o. dgl., die vorher durch den unteren Magnetschalter in Gang gesetzt wurde, unterbrochen
wird, wenn der Schwimmer in den oberen Teil desRohres gelangt. Die Schalter können
je in einem Schutzgehäuse untergebracht sein.
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Zusätzlich zu den beiden obengenannten Magnetschaltern können noch
weitere solcher Schalter neben dem Rohr angeordnet sein, um Anzeigevorrichtungen,
z. B. elektrische Glühlampen, einzuschalten.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann zum Anzeigen der Lage des
Schwimmers eine äußere Masse aus magnetischem Werkstoff so angeordnet sein, daß
sie sich längs einem nicht aus Eisen bestehenden oder nicht magnetischen Rohr bewegen
kann, das parallel zum Gefäß liegt; diese Masse steigt und fällt mit dem Schwimmer
unter dem Einfluß des im Schwimmer befindlichen Magnets, und ihr Gewicht ist durch
ein Gegengewicht an einem Ende eines Seiles ausgeglichen, das über eine Scheibe
läuft und am anderen Ende mit dieser Masse verbunden ist.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise
dargestellt.
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Abb. I ist eine halbschematische Ansicht eines Flüssigkeitsbehälters
im Schnitt mit Schwimmerrohr, Schwimmer und Schaltern; Abb. 2 zeigt in Ansicht und
Abb. 3 in Draufsicht eine übliche Art der Ausführung der beiden Schalter.
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In der Zeichnung bezeichnet 1 einen Flüssigkeitsbehälter, 2 ein Schwimmerrohr,
das mit dem oberen und dem unteren Ende des Behälters durch Abschlußventile 3 und
4 verbunden ist. 5 ist ein innerhalb des Rohres 2 beweglicher Schwimmer, 6 ist ein
am Schwimmer 5 angeordneter permanenter Magnet. 7 bezeichnet Stabmagnete, die mit
ihren oberen Enden zum Rohr 2 hin geneigt sind.
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Jeder Magnet 7 ist bei 8 an einem Träger g drehbar befestigt und trägt
einen Kontakthebel IO, der in eine mit Quecksilber gefüllte Schale 1 1 tauchen kann,
wenn der Magnet 7 sich um den Zapfen 8 dreht; dieser Hebel und die Qnecksilberschale
bilden einen Schalter. Die Schale ii und der Träger 9 sind auf einer isolierten
Platte 12 befestigt, die durch eine Schelle I3 am Rohr 2 geharten ist.
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Die Magnete 6 und 7 können entweder mit gleichen oder mit ungleichen
Polen nach oben gerichtet sein, und die Magnete 7 können so liegen, daß entweder
ihre oberen Enden oder ihre unteren Enden zum Rohr 2 hin geneigt sind.
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Die Schalter können z. B. eine Vorrichtung betätigen, die den Flüssigkeitsstand
im Behälter I steuert. Die Magnete 6 und 7 können dabei mit ihren Nordpolen nach
oben gerichtet sein, die im folgenden als N-Pole bezeichnet werden, während die
Südpole als S-Pole bezeichnet werden. Ferner sei angenommen, daß die Magnete 7 so
geneigt sind, daß in der Ruhelage die Kontakthebel IO nicht in die Schalen 1 1 reichen.
Fällt die Flüssigkeit im Behälter I, dann fällt auch der Flüssigkeitsspiegel im
Rohr 2, und der Schwimmer 5 mit dem Magnet 6 fällt im Rohr 2 ebenfalls. Nähert sich
der Schwimmer 5 dem unteren Schalter, so gelangt der Magnet 6 zuerst neben den unteren
Magnet 7 und fällt dann unter dessen Höhe. Der Magnet 7 bleibt mit seinem N-Pol
zum Rohr 2 hin geneigt und mit seinem Kontakthebel außerhalb der Quecksilberschale
II, bis der N-Pol des Magnets 6 neben dem S-Pol des Magnets 7 liegt. Die gegenseitige
Anziehung der beiden ungleichen Pole bewirkt, daß der Magnet 7 um den Zapfen 8 gedreht
wird, so daß der Kontakthebel IO in das Quecksilber der Schale II eintaucht und
einen elektrischen Stromkreis schließt, wodurch Pumpen in Gang gesetzt werden, die
Flüssigkeit in den Behälter I einpumpen. Dann steigt die Flüssigkeit im Behälter
1 und im Rohr 2, und der Schwimmer 5 steigt ebenfalls. Der Kontakthebel 10 bleibt
weiter in der Quecksilberschale eingetaucht, his der S-Pol des Magnets 6 neben dem
N-Pol des Magnets 7 liegt, worauf dieser wieder die Schrägstellung einnimmt, in
welcher der N-Pol zum Rohr 2 hin geneigt ist, wobei der Kontakthebel IO aus dem
Quecksilberbehälter 1 1 hinausgehol,en und der die Pumpen steuernde elektrische
Stromkreis unterbrochen wird. Die Pumpen arheiten so lange weiter, bis der Flüssigkeitsspiegel
im Behälter I und im Rohr 2 hoch genug ist, um den N-Pol des Magnets 6 am Schwimmer
5 neben den S-Pol des Magnets 7 des oberen Schalters zu bringen. Die gegenseitige
Anziehung der beiden ungleichen Pole bewirkt die Drehung des Magnets 7 um seinen
Drehzapfen8, wobei der Kontakthebel IO mitgenommen wird, der in das Quecksilber
der Schale 1 1 eintaucht und einen elektrischen Stromkreis zur Betätigung einer
Vorrichtung zum Abstellen der Pumpen schließt.
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Wird Flüssigkeit dem Behälter I entnommen, sinkt wieder der Flüssigkeitsspiegel,
und der Schwimmer fällt ebenfalls. Ist der Magnet 6 zu weit gefallen, als daß er
noch den oberen Magnet 7 des oberen Schalters beeinflussen könnte, dann kehrt der
Magnet 7 infolge seiner natürlichen Neigung in seine frühere Schrägstellung zurück,
in welcher sein N-Pol zum Rohr 2 hin geneigt, der Kontakthebel IO aus der Quecksilberschale
11 hinausgeschoben ist und der elektrische Stromkreis zur Betätigung der die Pumpen
außer Betrieb setzenden Vorrichtung unterbrochen wird. Die Pumpen bleiben so lange
außer Betrieb, bis der Flüssigkeitsspiegel am Behälter 1 und im Rohr 2 weit genug
gefallen ist, daß der Schwimmer 5 den unteren Schalter erreicht, worauf sich der
Kreislauf wiederholt.
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Zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes können der obere und der untere
Schalter mit Aiizeigern oderAnzeigeleuchten anstatt mit einer 13etcitigungs-
vorrichtung
verbunden sein, die aber auch zusätzlich zu den Anzeigevorrichtungen vorgesehen
sein kann. Auch können besondere Schalter für netätigungsanzeiger oder -anzeigeleuchten
vorgesehen sein, um gleichmäßige Unterteilungen zwischen dem oberen und dem unteren
Flüssigkeitsstand zu erhalten.