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Schaltvorrichtung mit zwei Schaltkontakten
Die Erfindung betrifft eine
Schaltvorrichtung mit zwei Schaltkontakten, die in eine Flüssigkeit mindestens teilweise
eingetaucht sind. Bei den bekannten Schaltanordnungen dieser Art sind meist starre,
schwierig herzustellende Elektroden vorgesehen, Gemäß der Erfindung wird eine besonders
zweckmäßige Ausführung einer derartigen Schaltvorrichtung dadurch erreicht, daß
die Schaltkontakte an einem aus Isoliermaterial bestehenden, mit seinem freien Ende
teilweise herabhängenden Band im Bereich des Bandendes längs desselben angeordnet
sind und daß die Zuleitungen zu diesen Schaltkontakten mindestens teilweise in diesem
Band eingebettet sind. Als Isoliermaterial wird vorteilhaft ein flüssigkeitsahstoßendes
Material verwendet.
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Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt sich, wenn das Band
ein Band nach Art des UKW-antennenbandes oder einer Gummistegleitung mit eingebettetem
Litzendraht ist, bei welch, em an dem in die Flüssigkeit eintauchenden Ende die
Drähte auf mindestens je ein kurzes Stück abisoliert sind.
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Vorteilhaft wird der abisolierte Draht mit ein cm korrisionsbeständigen
Schutzbezug, beispielsweise Silber oder Rodium, versehen.
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Damit der herabhängende Teil des Bandes im wesentlichen senkrecht
ist, können Beschweru'ngsgewichte am Bandende vorgesehen sein, die beispielsweise
in eine öffnung des Bandes eingehängt werden können.
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Um eine Biegsamkeit des herabhängenden Bandendes nach allen Richtungen
zu erreichen, kann beispielsweise das Band oberhalb der Kontakte um 90° verdreht
werden.
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Da in schlecht leitenden Flüssigkeiten die abisolierten Drahtenden
als Kontakte nicht mehr genügen, ist es in solchen Fällen vorteilhaft, wenn an dem
in die Flüssigkeit eintauchenden Ende des Bandes zwei aus stromleitendem Material
bestehende, gegeneinander isolierte Schellen angeordnet sind, die jeweils mit einer
Zuführungsleitung stromleitend verbunden sind. Auch diese Schellen werden vorteilhaft
mit einem korrisionsheständigen überzug versehen.
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Wird nun ein derartig mit Schellen versehenes Band entlang einem
stromleitenden Rohr, wie es beispielsweise zinn Füllen eines Fasses verwendet wird,
verlegt, so könnten durch das Rohr die Schellen überbrückt werden. Um dies zu vermeiden,
ist es zweckmäßig, daß das Band oberhalb und/oder unterhalb der beiden Schellen
senkrecht zur Oberflache des Bandes aus Isoliermaterial bestehende Erhöhungen aufweist.
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Bei all den bereits beschriebenen Scllaltvorrichtungen ist Voraussetzung,
daß die Flüssigkeit mindestens schlecht leitend ist. Um nun auch bei nicht leitenden
Flüssigkeiten, z. B. Öl, den höchsten Flüssigkeitsspiegel anzuzeigen bzw. bei Erreichen
dieses Spiegels einen bestimmten Vorgang auszulösen, muß das herabhängende, gegebenenfalls
bandförmige Teil der Zuführung biegsam sein, und es muß eine derartige Anordnung
getroffen werden, daß am Ende dieses Teils ein Flüssigkeitsschalter, in den die
Enden der Zuleitungen hineinführen, angebracht ist, und daß an diesem gegebenenfalls
mit Quecksilber betätigten Flüssigkeitsschalter ein Schwimmer angeordnet ist, derart,
dab bei einem bestimmten Flüssigkeitsspiegel die Kontakte des Schalters durch den
sich hebenden Schwimmer geschlossen werden.
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Um ein sicheres Ansprechen der in den Flüssigkeitsschalter hineinreichenden
Kontakte zu erzielen, kann es vorteilhaft sein, diese Kontakte ringförmig auszubilden.
Als Flüssigkeitsschalter kann gegebenenfalls ein röhrenföriniger Flüssigkeitsschalter
üblicher Bauart verwendet werden.
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Eine günstige Ausführung gemäß der Erfindung ergibt sich, wenn die
Zuführung ein aus Isoliermaterial bestehendes Band ist, in das die Zuleitungen eingebettet
sind, und daß am Ende des herabhängenden Teils dieses Bandes ein Isolierstück längs
des flachen Teils desselben derart angebracht ist, daß mindestens eine geschlossene
Kammer entsteht, von denen die erste als Kammer des Flüssigkeitsschalters dient.
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Vorteilhaft ist es, wenn eine zweite geschlossene, mit Luft gefüllte
Kammer vorgesehen ist, die sich am Ende des herabhängenden Teils des Bandes befindet,
derart. daß diese Kammer als Schwimmer wirkt.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich, wenn als
Band ein Band mit Randwulsten, beispielsweise ein UKW-Antennenband oder eine Gummistegleitung,
verwendet wird, und wenn das Isolierstück ein mit Randwulsten versehenes Bandstück,
beispielsweise ein Stück eines UKW-Antennenbandes oder einer Gummistegleitung, ist,
dessen Randwulste mit denen des Bandes dicht verbunden werden, und daß aus Isoliermaterial
bestehende Querwände zur Abdichtung der Kammern zwischen dem Band und dem Bandstück
vorgesehen sind.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt; es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Schaltvorrichtung mit Drahtkontakten,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Bandendes der Schaltvorrichtung, Fig. 3 einen Querschnitt
-des Bandes nach Schnittlinie I-I der Fig. 2, Fig. 4 eine Vorderansicht eines Bandendes
mit schellenförmigen Kontakten, Fig. 5 eine Seitenansicht der Fig. 4.
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Fig. 6 eine Schaltvorrichtung mit Flüssigkeitsschalter und Schwimmer
in Seitenansicht und teilweise aufgebrochenen Kammern, Fig. 7 -eine Vorderansicht
nach Fig. 6 mit abgenommenem Is olierstück, Fig. 8 zeiten Querschnitt nach Linie
II-II der Fig. 6.
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Fig. I bis 3 zeigen ein Ausfiihrungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung. In einem aus isolierstoff bestehenden Band 10 sind längs der
Kanten des Bandes elektrische Leiter 11 und 12 eingebettet, deren Enden 1 1 1 nnd
121 abisoliert sind, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist. Zweckmäßig ist es, wie weiter
unten erklärt, noch weitere Stellen 112, 113 und 122, I23 abzuisolieren. Um die
Biegsamkeit des Bandes zu erhöhen, ist es günstig, Litzendraht als Leiter zu verwenden.
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An dem einen Ende des Bandes ist ein Steckkontakt 13 angeschlossen,
dessen beide Steckkontakte 13I mit den Leitern 1 1 und 12 stromleitend verbunden
sind. Der in der Fig. I senkrecht gezeichnete Teil des Bandes ist auch bei der Anbringung
des Gerätes im wesentlichen senkrecht, d. h. herabhängend, angeordnet, während der
übrige Teil des Bandes entsprechend lang gewählt ist, um den Stecker in den betreffenden
Steckkontakt einstecken zu können. Die freien Enden III nnd 121 und die Kontaktstellen
II2, II3 und 122, 123 der Leiter 1 1 und 12 sind zweckmäßig mit einem elektrisch
leitenden, korrosionsbeständigen Schutzüberzug versehen, um eine Beschädigung durch
die Flüssigkeiten zu vermeiden. Ein Loch 14 dient zum Einhängen eines nicht dargestellten
Beschwerungsgenvichtes. Als Band kann beispielsweise ein U KWAntennenband oder eine
Gummistegleitung verwendet werden.
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Bei der üblichen Verwendung des Schaltgeräts zum Anzeigen eines bestimmten
Flüssigketsspiegels, beispielsweise in einem Faß, hängt das freie EndieA-B des Bandes
10 im wesentlichen senkrecht nach unten. Die üb, rige LängeB-C besteht im vorliegenden
Beispiel aus dem gleichen Band wie der herabhängende Teil A-B und kann beliebig
Lang gewählt und entsprechend den örtlichen Verhältnissen verlegt werden. Das untere
Ende des Bandes, d. h. die Stelle, an der die Leiterenden III und 12 t abisoliert
sind, reicht bis zum höchstzulässigen
Flüssigkeitsspiegel. Steigt
nun der Flüssigkeitsspiegel in dem ursprünglich ganz oder teilweise leeren Faß durch
Zupumpen von Flüssigkeit an, so wird durch die Flüssigkeit bei Erreichen der Leiterenden
111 und 121, sofern die Flüssigkeit elektrisch leitend ist, eine stromleitende Verbindung
zwischen den Leitern 11 und T2 hergestellt. Dadurch wird der Stromkreis am Ende
des Schaltgeräts geschlossen, und es ist nunmehr möglich, über das Steuer- bzw.
Übertragungsgerät beispielsweise ein akustisches oder optisches Signal zu geben
oder eine Pumpe abzuschalten. Ist aus irgendeinem Grund einer der beiden Kontakte
11 1 und 121 beispielsweise durch einen Fettüberzug unwirksam geworden, so steigt
die Flüssigkeit weiter an und erreicht die Kontakte 112 und 122 und gegebenenfalls
113 und 123, durch die dann der Stromkreis geschlossen wird. Diese zusätzlichen
Kontaktstellen erhöhen damit die Betriebssicnerheit.
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Voraussetzung für die Wirksamkeit der in Fig. I bis 3 gezeigten Anordnung
ist das Vorhandensein einer gut leitenden Flüssigkeit. Bei Flüssigkeiten, die den
Strom nur schlecht leiten, genügen die freigelegten Enden der Leiter nicht mehr,
vielmehr ist es in solchen Fällen notwendig, einen vergrößerten Kontakt an den Drahtenden
anzubringen.
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Eine derartige Ausführung zeigt Fig. 4 und 5.
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Das Band selbst ist das gleiche wie in dem Beispiel nach Fig. I bis
3. Am Ende des Bandes 10 sind zwei gegeneinander isolierte Schellen Ig nnd I6 fest
angebracht, die das Band ganz umfassen.
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Der Leiter 1 1 ist nun mit Schelle 15 und der Leiter 12 mit Schelle
16 elektrisch leitend verbunden.
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Wird ein derartiges Band entlang einem Metallrohr, z. B. dem Rohr
eines Füllhahnens entlang gelegt, so ist die Gefahr vorhanden, daß die beiden Schellen
durch Berührung mit dem Metallrohr überbrückt werden. Es ist deshalb zweckmäßig,
oberhalb und unterhalb der beiden Schellen je ein erhöhtes Isolierstüek vorzusehen,
um die Schellen in einem gewissen Abstand vom Rohr zu halten. In dem gezeigten Beispiel
ist das untere Ende des aus Isoliermaterial bestehenden Bandes um 90° verdreht,
wie bei 18 angedeutet. Dadurch entsteht unterhalb der Schellen eine Erhöhung nach
beiden Seiten des Bandes. Oberhalb der Schellen können Isolierknopfe I7 angebracht
werden, die zu beiden Seiten des Bandes angeordnet sind. Die Löcher 14 dienen zum
Einhängen eines Beschwerungsgewichtes.
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Voraussetzung für die Verwendung der Schaltgeräte nach den angeführten
Beispielen der Fig. I bis 3 und 4 und 5 ist eine mindestens schlecht leitende Flüssigkeit.
Bei nicht leitenden Flüssigkeiten sind die erwähnten Ausführungsformen nicht zu
verwenden.
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Fig. 6 bis 8 zeigen nun ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung
bei nicht leitenden Flüssigkeiten, wie z. B. Öl.
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Für eine gewisse Länge wird auf dem mit Leitern 201 versehenen biegsamen
Band 20 ein zweites Bandstück 21 angebracht. Um nun zwischen den beiden Bändern
einen Hohlraum entstehen zu lassen sind Bänder verwendet, die an den Kanten Wulste
201 und 211 aufweisen. Derartige Bänder finden bei handelsüblichen UKW-Antennenbändern
Verwendung.
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Quer zu den Bändern werden im Hohlraum selbst Qulertrennwände 23,
24 und 25 derartig vorgesehen, daß zwei vollkommen geschlossene Kammern 26 und 27
entstehen. Die Querwände 23 und 25 sind an den Enden des Bandstückes 21 angeordnet,
während die Querwand 24 so vorgesehen ist, daß der bei senkrechtem Band untere Raum
27 größer ist als der obere Raum 26.
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Die Leiter 28 sind in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben, in das
Isoliermaterial des Bandes 20 eingebettet. Die Enden 28I dieser Leiter ragen frei
in den bei senkrecht herab hängendem Band oberen Teil der Rammer 26 hinein. In dieser
Kammer 26 befindet sich ferner eine leitende Flüssigkeit 29, beispielsweise Quecksilber,
die sich bei herabhängendem Band am unteren Ende der Kammer 26, d. h. oberhalb der
Querwand 24, befindet, ohne jedoch die Leiterenden 28I zu erreichen. Um ein Biegen
des Bandes nach allen Richtungen zu ermöglichen, ist oberhalb des Bandstückes 21
das Band um go0 verdreht, wie dies bei 202 angedeutet ist. Statt in Leiterenden
281 auszulaufen, können die Leiter 28 in je einen ringförmigen, im Innern der Kammer
26 angeordneten Kontakt angeschlossen werden, die in ihrer Form ungefähr der Innenform
der Kammer 26 entsprechen.
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Die Wirkungsweise der Anordmmg beim Anzeigen eines maximalen Flüssigkeitsspiegels
ist wie folgt: Der höchstzulässige Flüssigkeitsspiegel ist bei D-Db in der Zeichnung
strichpunktiert angedeutet. Wenn die Flüssigkeit bis oberhalb der Querwand 23 steigt,
wirkt die vollkommen geschlossene, mit Luft gefüllte Kammer 27 wie ein Schwimmer.
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Da das einfache Band oberhalb der Verdoppelung leicht biegsam ist,
während das verdoppelte Stück zwischen den Querwänden 25 und 23 eine erhebliche
Steifigkeit hat, so wird nun das Band oberhalb der Querwand 25 bei steigender Flüssigkeit
in der Nähe von F immer mehr abgebogen, bis es zuletzt eine solche Lage erreicht,
daß die in der Kammer 26 befindliche leitende Flüssigkeit zu den Leiterenden 28I
hinüberfließt und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen diesen herstellt
(s. strichpunktierte Stellung in Fig. 6). Durch den nunmehr geschlossenen Stromkreis
kann in ähnlicher Weise, wie weiter oben beschrieben, ein Signalgerät in Tätigkeit
gesetzt werden, oder es kann beispielsweise eine Pumpe abgeschaltet werden.
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Die Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung kann nicht nur zum Anzeigen
eines Höchststandes eines Flüssigkeitsspiegels benutzt werden. Es ist mit ihrer
Hilfe auch möglich, das richtige Mischungsverhältnis zweier Flüssigkeiten festzustellen,
die eine verschledene elektrische Leitfähigkeit haben.
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Bei einem bestimmten Mischungsverhältnis hat nämlich die gemischte
Flüssigkeit selbst einen ganz bestimmten elektrischen Leitwert, der beispielsweise
über einen Spannungsmesser, der den Spannungsabfall zwischen den Schellen 15 und
16 (Fig. 4
und 5) oder den Leitterenden 1 1 und 121 (Fig. l bis
3) nach den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 3 und 4 und 5 mißt, angezeigt
werden kann, Auf diese Weise ist es möglich, beim Vermischen bestimmter Weinsorten
oder chemischer Flüssigkeiten ein ganz bestimmtes Mischungsverhältnis anzuzeigen
und über geeignete Einrichtungen überwachen zu lassen.
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Ein derartiges Anzeigegerät ist auch beispielsweise in einem größeren
Weinkeller zu verwenden. um anzuzeigen, daß eines der Fässer rinnt. Wird nämlich
die heraus fließende Flüssigkeit einem Sammelgefäß zugeleitet, so steigt heim Herausfließen
des Weines als einer gut leitenden Flüssigkeit die Leitfähigkeit einer in einem
Sammelgefäß befindlichen Flüssigkeit. Bei Erreichen einer bestimmten Leitfähigkeit
kann dann beispielsweise ein Alarmsignal ausgelöst werden.