NO136436B

NO136436B -

Info

Publication number: NO136436B
Application number: NO750640A
Authority: NO
Inventors: N West
Original assignee: Bestobell Mobrey Ltd
Priority date: 1975-02-25
Filing date: 1975-02-25
Publication date: 1977-05-23
Also published as: NO136436C; NO750640L

Description

Flottør-påvirket elektrisk bryteranordning. Float-actuated electrical switching device.

Denne oppfinnelse angår en flottør-påvirket elektrisk bryteranordning for bruk i en kjele eller annen væskebeholder. Anordningen har en flottør som følger væskenivået i en beholder som anordningen er montert på under bruk, hvilken flottør er montert med en primærmagnet på våtsiden av anordningen slik at primærmagneten beveges ved bevegelse av flottøren, hvilken primærmagnet styrer bevegelsen av en sekundær-brytermagnet ved magnetisk påvirkning gjennom en umagnetisk vegg, og sekundærmagneten er montert på tørrsiden av anordningen og med sin bevegelse styrer påvirkningen av elektriske bryterkontakter i en mikrobryter av den art som har en knapp som mot en indre returfjærvirkning kan trykkes inn av en arm som er dreibart montert på mikrobryteren, og sekundærmagneten er koblet til en del som beveges og skyver mot armen for å trykke inn mikrobryterknappen når sekundærmagneten dreies til den ene endestilling under styring av primærmagneten. This invention relates to a float-actuated electrical switch device for use in a boiler or other liquid container. The device has a float that follows the liquid level in a container on which the device is mounted during use, which float is mounted with a primary magnet on the wet side of the device so that the primary magnet is moved by movement of the float, which primary magnet controls the movement of a secondary switch magnet by magnetic influence through a non-magnetic wall, and the secondary magnet is mounted on the dry side of the device and by its movement controls the action of electrical switch contacts in a microswitch of the type having a button which against an internal return spring action can be depressed by an arm rotatably mounted on the microswitch, and the secondary magnet is connected to a part which moves and pushes against the arm to press the microswitch button when the secondary magnet is rotated to one end position under the control of the primary magnet.

I et typisk eksempel er primær- og sekundærmagnetene stavmagneter som er dreibart montert om horisontale akser med de to magneter i det vesentlige aksielt i flukt med hverandre, beliggende en på hver side av den umagnetiske vegg, med nærliggende poler på de to magneter av samme polaritet. Når flottøren stiger eller synker vil den motsatte virksomme ende av primærmagneten nær den umagnetiske vegg senkes henholdsvis heves og bevirker at den nærliggende ende av sekundærmagneten dreies oppad eller nedad med en smekkvirkning når de magnetiske frastøtningskrefter mellom de nærliggende poler av de to magneter passerer gjennom en dødpunktstilling. Mange andre konfigurasjoner er også mulige. In a typical example, the primary and secondary magnets are bar magnets rotatably mounted about horizontal axes with the two magnets substantially axially aligned with each other, located one on each side of the non-magnetic wall, with adjacent poles on the two magnets of the same polarity . When the float rises or falls, the opposite active end of the primary magnet near the non-magnetic wall will be lowered or raised and cause the nearby end of the secondary magnet to turn upwards or downwards with a snapping effect when the magnetic repulsion forces between the adjacent poles of the two magnets pass through a dead center position . Many other configurations are also possible.

I henhold til tidligere kjent teknikk har sekundærmagneten i bryter-anordninger av magnettypen båret en eller flere bryterkontakter som beveger seg når sekundærmagneten beveges mellom endestillinger, for derved å påvirke bryteren, eller sekundærmagneten har ved magnetisk påvirkning styrt et bevegbart anker som bærer eller påvirker bryterkontakter. Disse eldre brytere er imidlertid av komplisert konstruksjon og mangler ofte den ønskede følsomhet, According to prior art, the secondary magnet in switch devices of the magnet type has carried one or more switch contacts which move when the secondary magnet is moved between end positions, thereby influencing the switch, or the secondary magnet has, by magnetic influence, controlled a movable armature which carries or influences switch contacts. However, these older switches are of complicated construction and often lack the desired sensitivity,

på grunn av antallet av deler og deres uunngåelige toleranser. Enkelhet i fremstillingen og monteringen, lav pris, fullstendig pålitelighet og nøyaktig reproduserbarhet av brytervirkningen over lange tidsperioder og under alle betingelser samt god følsomhet er av vesentlig betydning. due to the number of parts and their inevitable tolerances. Simplicity in manufacture and assembly, low price, complete reliability and exact reproducibility of the switch action over long periods of time and under all conditions as well as good sensitivity are of essential importance.

Av disse grunner har det vært foreslått på tørrsiden av anordningen å bruke en mikrobryterenhet som har en påvirkningsknapp som blir trykket inn mot en indre fjærvirkning for å omstille bryterkontak-tene enten direkte eller indirekte ved bevegelse av sekundærmagneten. Det er imidlertid funnet at den indre returfjærvirkning som påvirker knappen, var av betydelig størrelse og fordi denne ble overført til sekundærmagneten ble det introdusert en motstand mot den frie bevegelse av sekundærmagneten, hvilken motstand ikke er konstant men er variabel fra bryter til bryter og er for stor til å bli overvunnet av et hensiktsmessig flottør- og magnetover-føringssystem. For å overvinne dette problem har det tidligere vært foreslått at en balanseringsfjær eller -vekt skulle brukes for delvis å eliminere returfjærvirkningen av mikrobryterknappen. Dé'tte er imidlertid også utilfredsstillende på grunn av at løsningen medfører en annen reaksjon som er upålitelig. For these reasons, it has been proposed on the dry side of the device to use a microswitch unit which has an influence button which is pressed against an internal spring action to reset the switch contacts either directly or indirectly by movement of the secondary magnet. However, it was found that the internal return spring action affecting the button was of considerable magnitude and because this was transferred to the secondary magnet a resistance was introduced to the free movement of the secondary magnet, which resistance is not constant but is variable from switch to switch and is for large to be overcome by an appropriate float and magnet transfer system. To overcome this problem, it has previously been suggested that a balancing spring or weight should be used to partially eliminate the return spring action of the microswitch button. However, Dé'tte is also unsatisfactory due to the fact that the solution entails another reaction which is unreliable.

Den forannevnte kjente teknikk kan ansees representert ved tysk utlegningsskrift 1.615.787. The aforementioned known technique can be considered represented by German specification 1,615,787.

I den senere tid er det blitt tilgjengelig mer følsomme mikro-brytere på hvilke en påvirkningsarm er svingbart montert ved den ene ende og ligger over mikrobryterknappen. En påvirkningskraft eller -reaksjon meddeles den annen ende av armen, slik at denne beveges og presser inn mikrobryterknappen mot dennes egen returfjærvirkning. Da armen mellom sine ender påvirker mikrobryterknappen, foreligger det en innebygget mekanisk fordel som tillater at mikrobryteren påvirkes av en mindre kraft eller reaksjon. Også her er imidlertid slike mikrobryteres påvirkningsarmer utført med sine egne ytre returfjærer slik at de ikke klaprer eller klirrer når en påvirkningskraft ikke virker på enden av armen og knappen In recent times, more sensitive micro-switches have become available on which an impact arm is pivotally mounted at one end and lies above the micro-switch button. An impact force or reaction is communicated to the other end of the arm, so that it moves and presses the microswitch button against its own return spring action. As the arm between its ends affects the microswitch button, there is a built-in mechanical advantage that allows the microswitch to be affected by a smaller force or reaction. Here too, however, the impact arms of such microswitches are made with their own external return springs so that they do not rattle or rattle when an impact force does not act on the end of the arm and the button

ikke trykkes ned. Denne ytre returfjær medfører igjen en usik- not be pressed down. This external return spring again results in an unsecured

ker reaksjon i det mekaniske system og hvis den anvendes i en bryteranordning av magnettypen, vil den motvirke bevegelsen av sekundærmagneten med en økende kraft når den ytre fjær påkjen- reaction in the mechanical system and if it is used in a magnet-type switch device, it will counteract the movement of the secondary magnet with an increasing force when the outer spring stresses

nes ved bevegelse av armen for å trykke ned knappen, det vil si, nettopp i det øyeblikk da bevegelsen av sekundærmagneten skal være mest følsom. nes when moving the arm to press the button, that is, precisely at the moment when the movement of the secondary magnet should be most sensitive.

I tilknytning til ovenstående skal det ytterligere nevnes at en mikrobryterarm laget av ferromagnetisk materiale er i og for seg kjent fra norsk patentsøknad nr. 2381/73. In connection with the above, it should be further mentioned that a microswitch arm made of ferromagnetic material is known per se from Norwegian patent application no. 2381/73.

Ved en bryteranordning av den innledningsvis angitte art består In the case of a switch device of the type indicated at the outset consists of

de nye og særegne trekk ifølge oppfinnelsen i at mikrobryterarmen som i og for seg kjent er laget av ferromagnetisk materiale og tiltrekkes av sekundærmagnetens magnetfelt, slik at når sekundærmagneten dreies til sin annen endestilling under styring av primærmagneten, blir armen tiltrukket til og holdt i en stilling i hvilken mikrobryterknappen befinner seg i utskjøvet stilling under innvirkning av sin indre returfjærvirkning, og sekundærmagnetens magnetfelt får redusert virkning på armen når sekundærmagneten beveges til den nevnte ene endestilling. the new and distinctive features according to the invention in that the microswitch arm, which is known per se, is made of ferromagnetic material and is attracted by the magnetic field of the secondary magnet, so that when the secondary magnet is turned to its other end position under the control of the primary magnet, the arm is attracted to and held in one position in which the microswitch button is in the extended position under the influence of its internal return spring action, and the secondary magnet's magnetic field has a reduced effect on the arm when the secondary magnet is moved to the aforementioned one end position.

Dette arrangement eliminerer behovet for en ytre returfjær for mikrobryterarmen samtidig som det sikrer at mikrobryterarmen er fiksert mot klapring når anordningen er i en slik stilling hvor mikrobryterknappen er utskjøvet. Videre blir det bare et minimum av reaksjon mellom mikrobryteren og sekundærmagneten, hvilket ellers kunne medføre en motstand mot bevegelsen av sekundærmagneten, spesielt i omstillingsøyeblikket. I virkeligheten kan enhver motstand mot bevegelsen av sekundærmagneten som følge av magnetisk tiltrekning mellom mikrobryterarmen og sekundærmagneten, reduseres ved omstillingsøyeblikket når mikrobryterknappen trykkes inn, This arrangement eliminates the need for an external return spring for the microswitch arm while ensuring that the microswitch arm is fixed against rattling when the device is in such a position where the microswitch button is extended. Furthermore, there is only a minimum of reaction between the microswitch and the secondary magnet, which could otherwise cause a resistance to the movement of the secondary magnet, especially at the moment of switching. In reality, any resistance to the movement of the secondary magnet due to magnetic attraction between the microswitch arm and the secondary magnet can be reduced at the switching moment when the microswitch button is pressed,

hvis mikrobryterarmen og den nærliggende pol av sekundærmagneten faktisk beveger seg litt fra hverandre når sekundærmagneten beveges for å bevirke at armen trykker inn mikrobryterknappen. Dette kan for eksempel bli oppnådd hvis sekundærmagneten er en stavmagnet som er dreibar om en horisontal akse og mikrobryterarmen er dreibar om en vertikal akse med den frie ende av armen beliggende ut for den ende av sekundærmagneten som vender bort fra den umagnetiske if the microswitch arm and the adjacent pole of the secondary magnet actually move slightly apart when the secondary magnet is moved to cause the arm to depress the microswitch button. This can be achieved, for example, if the secondary magnet is a bar magnet which is rotatable about a horizontal axis and the microswitch arm is rotatable about a vertical axis with the free end of the arm located beyond the end of the secondary magnet facing away from the non-magnetic

vegg, og armen beveges bort fra sekundærmagneten for å trykke inn mikrobryterknappen. wall, and the arm is moved away from the secondary magnet to press the microswitch button.

Oppfinnelsen resulterer i en meget enkel konstruksjon som inne-bærer et minimum av indre friksjon, forbedret følsomhet og høy pålitelighet. The invention results in a very simple construction which involves a minimum of internal friction, improved sensitivity and high reliability.

Et eksempel på en bryteranordning utført i henhold til denne oppfinnelse er illustrert på tegningen, hvor: Figur 1 er et planriss med visse deler vist i horisontalt snitt, figur 2 er et snitt efter linjen II-II på figur 1, og figur 3 er et oppriss med visse deler i vertikalt snitt. An example of a switch device made in accordance with this invention is illustrated in the drawing, where: Figure 1 is a plan view with certain parts shown in horizontal section, Figure 2 is a section along the line II-II in Figure 1, and Figure 3 is a elevation with certain parts in vertical section.

Den illustrerte bryteranordning har et hus 4 av aluminiumbronse som opptar tørrsiden av anordningen og som er utformet med en flens 5 i ett stykke med huset. Flensen 5 er innrettet til å bol-tes fast til en beholdervegg 6 rundt en åpning 7 ved hjelp av bolter ført gjennom hull 8. En pakning vil normalt være innlagt mellom flensen 5 og veggen 6. The illustrated switch device has a housing 4 of aluminum bronze which occupies the dry side of the device and which is formed with a flange 5 in one piece with the housing. The flange 5 is designed to be bolted to a container wall 6 around an opening 7 using bolts passed through holes 8. A gasket will normally be inserted between the flange 5 and the wall 6.

På våtsiden av anordningen, det vil si inne i beholderen, stikker det inn to ører 9 fra flensen 5 gjennom åpningen 7 og understøtter endene av en tapp 10 som utgjør en opplagring for en flottør 11 og en mantel 12 av rustfritt stål som inneholder en stavmagnet 13. Svingebevegelsen av flottør-innretningen begrenses av en flens 14 som er festet til mantelen 12 og har skuldre 15 som kan komme i anlegg mot ørene 9. On the wet side of the device, i.e. inside the container, two lugs 9 protrude from the flange 5 through the opening 7 and support the ends of a pin 10 which forms a storage for a float 11 and a jacket 12 of stainless steel containing a bar magnet 13. The swinging movement of the float device is limited by a flange 14 which is attached to the mantle 12 and has shoulders 15 which can come into contact with the ears 9.

I huset 4 er det ved hjelp av skruer 16 montert et indre elektrisk isolerende hus 17 av glassfylt polyesterplastmateriale, f.eks. av den type som selges under varemerkene "Celanex" eller "Derotron". Dette hus inneholder en mikrobryter 18 hvis tilkoblingsklemmer 19 er tilgjengelig gjennom et hengslet deksel 20 på huset 4. In the housing 4, an inner electrically insulating housing 17 of glass-filled polyester plastic material, e.g. of the type sold under the trademarks "Celanex" or "Derotron". This housing contains a microswitch 18 whose connection terminals 19 are accessible through a hinged cover 20 on the housing 4.

Fra det indre hus 17 stikker det ut to ben 21 som er utformet i ett stykke med huset (og av hvilke det ben som skulle vært synlig på snittdelen av figur 3, er utelatt slik at denne figur blir mer tydelig). En holder 22 som sentralt bærer en sekundær bryter-stavmagnet 23 er dreibart anbragt på endene av benene 21 for å tillate at sekundærmagneten 23 kan svinge om en horisontal akse parallell med aksen for tappen 10. Two legs 21 protrude from the inner housing 17, which are formed in one piece with the housing (and of which the leg which should have been visible in the cross section of figure 3 has been omitted so that this figure becomes more clear). A holder 22 which centrally carries a secondary switch bar magnet 23 is rotatably mounted on the ends of the legs 21 to allow the secondary magnet 23 to swing about a horizontal axis parallel to the axis of the pin 10.

Holderen 22 er utformet med en utsparing 24 gjennom hvis bunn The holder 22 is designed with a recess 24 through the bottom of which

det er innsatt en justeringsskrue 25. En skyvestang 26 som er laget av det samme materiale som huset 17, er løst montert med den ene ende i utsparingen 24 og kan gli fritt gjennom et rikelig dimensjonert hull 27 i endeveggen av huset 17 og ligger med sin annen ende an mot den frie ende av en løst montert ferromagnetisk arm 28. Armen 28 er ved sin annen ende 29 dreibart forbundet med mikrobryteren 18 og ligger mellom sine ender an mot en knapp 30 an adjustment screw 25 is inserted. A push rod 26, which is made of the same material as the housing 17, is loosely mounted with one end in the recess 24 and can slide freely through a generously dimensioned hole 27 in the end wall of the housing 17 and lies with its other end against the free end of a loosely mounted ferromagnetic arm 28. The arm 28 is at its other end 29 rotatably connected to the microswitch 18 and lies between its ends against a button 30

som er inntrykkbar mot en indre fjærvirkning for å omstille mikrobryterkontaktene. which is impressionable against an internal spring action to reset the microswitch contacts.

Under drift stiger og synker flottøren 11 mellom de stillinger som er vist henholdsvis med heltrukne og strekprikkede linjer på fig. During operation, the float 11 rises and falls between the positions shown respectively by solid and dotted lines in fig.

3, når væskenivået i beholderen varierer.Primærmagneten 13 føl-ger bevegelsen av flottøren og styrer bevegelsen av sekundærmagneten 23 gjennom et parti 31 av huset 4 som utgjør en umagnetisk vegg. Polene ved de nærliggende ender av magnetene 13 og 23 har samme polaritet. Følgelig vil disse frastøte hverandre slik at når flottøranordningen befinner seg i den stilling som er vist med heltrukne linjer på figur 3, inntar sekundærmagneten 23 den stilling som er vist på figur 3, i hvilken den støter mot en nedre stoppeknast 32 som stikker ut fra huset 17. I denne stilling holder skyvestangen 26 armen 28 inne og følgelig holdes mikrobryterknappen 30inntrykket mot den indre fjærvirkning og mikrobryterkontaktene ligger i en tilsvarende koblingsstilling. 3, when the liquid level in the container varies. The primary magnet 13 follows the movement of the float and controls the movement of the secondary magnet 23 through a part 31 of the housing 4 which constitutes a non-magnetic wall. The poles at the adjacent ends of the magnets 13 and 23 have the same polarity. Consequently, these will repel each other so that when the float device is in the position shown in solid lines in Figure 3, the secondary magnet 23 takes the position shown in Figure 3, in which it abuts a lower stop cam 32 which protrudes from the housing 17. In this position, the push rod 26 holds the arm 28 in and consequently the microswitch button 30 is held pressed against the internal spring action and the microswitch contacts are in a corresponding switching position.

Når så flottøren 11 synker til den med strekprikkede linjer viste stilling på figur 3, vil den nærliggende pol av primærmagneten 13 frastøte den nærliggende pol av sekundærmagneten 23i retning oppad inntil en likevektsstilling passeres, hvorefter reaksjonen på den nærliggende pol av sekundærmagneten 23 er rettet nedad og magneten 23 smekker over i urviserretningen slik som vist på figur 3, til sin annen endestilling og støter mot en øvre stoppeknast 32. I denne annen endestilling tillates skyvestangen 26 å gli ut-ad et lite stykke gjennom hullet 27, hvilket tillater at knappen When the float 11 then sinks to the position shown in dotted lines in figure 3, the nearby pole of the primary magnet 13 will repel the nearby pole of the secondary magnet 23 in an upward direction until an equilibrium position is passed, after which the reaction on the nearby pole of the secondary magnet 23 is directed downwards and the magnet 23 snaps over in the clockwise direction as shown in Figure 3, to its other end position and strikes an upper stop cam 32. In this other end position, the push rod 26 is allowed to slide out a small distance through the hole 27, which allows the button

30 beveges utad under sin indre fjærvirkning for omstilling av mikrobryterkontaktene til sin annen koblingsstilling. I denne stil ling av sekundærmagneten 23 forhindres skyvestangen 26 og armen 28 i å klapre løst mellom justeringsskruen 25 og mikrobryterknappen 30, ved den magnetiske tiltrekning mellom enden av armen 30 is moved outwards under its internal spring action to change the microswitch contacts to their second switching position. In this position of the secondary magnet 23, the push rod 26 and the arm 28 are prevented from rattling loosely between the adjusting screw 25 and the microswitch button 30, by the magnetic attraction between the end of the arm

28 og den tilstøtende pol av sekundærmagneten 23. Denne reaksjon 28 and the adjacent pole of the secondary magnet 23. This reaction

trekker armen 28 mot høyre på figurene 1 og 3, slik at skyvestangen holdes mellom armen 28 og justeringsskruen 25. pulls the arm 28 to the right in figures 1 and 3, so that the push rod is held between the arm 28 and the adjustment screw 25.

Denne konfigurasjon er stabil inntil flottøren 11 igjen stiger og primærmagneten 13 passerer gjennom en annen likevektsstilling i forhold til sekundærmagneten 23, og så smekker tilbake til den endestilling som er vist på figur 3. Når sekundærmagneten 23 inntar denne stilling skyver skyvestangen 26 armen 28 mot venstre, dvs. bort fra sekundærmagneten 23 slik at tiltrekningen mellom armen og magneten i virkeligheten avtar i det øyeblikk mikrobryterknappen trykkes inn. This configuration is stable until the float 11 rises again and the primary magnet 13 passes through another equilibrium position in relation to the secondary magnet 23, and then snaps back to the end position shown in Figure 3. When the secondary magnet 23 takes this position, the push rod 26 pushes the arm 28 to the left , i.e. away from the secondary magnet 23 so that the attraction between the arm and the magnet actually decreases the moment the microswitch button is pressed.

Skyvestangen 26 kan innstilles i en stilling i forhold til The push rod 26 can be set in a position relative to

v holderen 22 for å bevirke en finjustering av mikrobryteroperasjonen, ved å skru justeringsskruen 25 inn eller ut. v the holder 22 to effect a fine adjustment of the microswitch operation, by turning the adjusting screw 25 in or out.

Claims

in; Float-actuated electrical switch device with a float (11) which follows the liquid level in a container to which the device is mounted during use, which float is -mounted with a primary magnet (13) on the wet side of the device so that the primary magnet is moved by movement of the float, which primary magnet controls the movement of a secondary switch magnet (23) by magnetic influence through a non-magnetic wall (31), and the secondary magnet is mounted on the dry side of the device and with its movement controls the influence of electrical switch contacts in a microswitch (18) of the kind which has a button (30) which against an internal return spring action can be pressed in by an arm (28) rotatably mounted on the microswitch, and the secondary magnet (23) is connected to a part (26) which moves and pushes against the arm (28) to press the microswitch button (30) when the secondary magnet is turned to one end position under the control of the primary magnet (12), characterized in that the microswitch arm (28) which is known per se is made a v ferromagnetic material and is attracted by the magnetic field of the secondary magnet, so that when the secondary magnet (23) is turned to its other end position under the control of the primary magnet (13), the arm (28) is attracted to and held in a position in which the microswitch button (30) is in extended position under the influence of its internal return spring action, and the secondary magnet's magnetic field has a reduced effect on the arm (28) when the secondary magnet is moved to the aforementioned one end position.

2. Device according to claim 1, characterized in that the secondary magnet is a bar magnet (23) which is rotatable about a horizontal axis and the microswitch arm (28) is rotatable about a vertical axis with the free end of the arm located outside the end of the secondary magnet that faces away from the non-magnetic wall, and that the arm is moved away from the secondary magnet to press the microswitch button (30).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the part which is placed between the secondary magnet and the microswitch arm is a push rod (26), one end of which is supported in a holder (22) which carries the secondary magnet (23) and is rotatably mounted to provide the swinging motion of the secondary magnet.

4. Device according to claim 3, characterized in that one end of the push rod (26) is loosely placed in a recess (24) in the holder (22).

5. Device according to claim 4, characterized in that an adjustment screw (25) is passed through the bottom of the recess (24) and rests against one end of the push rod (26).

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the other end of the push rod (26) abuts against the microswitch arm (28) and the push rod is only controlled by the holder (22) at one end and by a fixed support with a hole (27 ) through which the push rod slides with clearance.