Pierwszenstwo: 15.02.1971 i(P. 146257) Zgloszenie ogloszono: 15.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.09.1974 72055 KI. 21c,40/02 MKP HOlh 35/18 Twórcy wynalazku: Jan Wielechowski, Romuald Hoffman Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklad Badan i Doswiadczen przy Zjednoczeniu Budownictwa Wod¬ no-Inzynieryjnego, Warszawa (Polska) Wylacznik plywakowy Przedmiotem /wynalazku jest podcisnieniowy wy¬ lacznik plywakowy przeznaczony do wlaczania i wylaczania urzadzen "pompowych pracujacych w polaczeniu ze zbiornikami cisnieniowymi wakuumo- wanymd lub otwartymi.Dotychczas znane jednoplywakowe urzadzenia wlaczajaico-wylaczaijace przeznaczone sa do pracy w zbiornikach otwartych lub innych niezmienno-cis- nieniowych.Charakterystyczna cecha tych wszystkich elek¬ trycznych urzadzen stykowych zwlaszcza rteciowych /zainstalowanych w plywakach jest posiadanie lek¬ kich, elastycznych o doskonalej izolacji przewodów elektrycznych. Przewody te maja wewnatrz wyko¬ nana z kilkudziesieciu cienkich drucików miedzia¬ nych linke. Miedzy drucikami linki sa wolne prze¬ strzenie, (umozliwiajace przeplyw powietrza wzdluz calego przewodu.Przewody te jako nieszczelne osiowo moga la¬ czyc wnetrze plywaka z zewnetrznym otoczeniem.Nieszczelnosc ta jest przyczyna powstawania znacz¬ nej róznicy cisnien miedzy wnetrzem plywaka a otoczeniem. Dla pracy urzadzenia w zbiorniku (wakuumowanyim cisnienie wewnetrzne ma tenden¬ cje rozsadzania plywaków lub ich odksztalcania w sposób niekorzystny dla ich statecznosci. Czeste i 'duze zmiany róznic cisnien wymagaja specjalnych sztywnych materialów odpornych na zmeczenia i odksztalcania. Równiez wada symetrycznych wla¬ czników jednoplywakowych zwlaszcza rteciowych 2 sa zdarzajace sie niepozadane wlaczania i wylacza¬ nia nieraz bardzo szybko po isobie nastepujace.W rezultacie zle dzialajacego wylacznika silniki pomp ulegaja przepalaniu. Przyczyna tego niepoza- 5 danego zjawiska jest mozliwosc przekrecania sie plywaka wokól niewlasciwej osi poziomej przebie¬ gajacej przez srodek ciezkosci plywaka i przelanie sie rteci w laczniku do elektrod lub od elektrod w momencie kiedy przechyl wlacznika nie zostal io utrwalony zmiana srodka ciezkosci plywak lub do¬ póki punkt metacentrum nie znajduje sie pod srod¬ kiem ciezkosci plywaka.Oznacza to, ze polaczenie elektrod rtecia lub ich rozlaczanie musi nastapic z opóznieniem, a wiec 15 w warunkach gwarantujacyclh (utrwalenie zaprogra¬ mowanego przechylu lub zaprogramowanego odwró¬ cenia.Celem wynalazku jest usuniecie wady przed¬ wczesnego wlaczania i wylaczania pomp 'oraz umoz- 20 liwienie stosowania wylaczników jednoplywako¬ wych o dowolnych ksztaltach i wykonywanych z dowolnych materialów na przyklad gumy, a tak¬ ze do pracy w zbiornikach zamknietych zwlaszcza wakuumowanych. 25 Zadaniem wynalazku jest rozwiazanie konstruk¬ cyjne urzadzenia zapobiegajacego przedwczesnemu dzialaniu lacznika rteciowego oraz przeciwdziala- - jace powstawaniu w plywaku cisnienia wewnetrzne¬ go powodujacego zwiekszanie jego objetosci i nie- 30 pozadane odksztalcenia. 7205572055 3 Cel ten w zakresie zapobiegania przedwczesnemu wlaczaniu i wylaczaniu zostal osiagniety przez mi- mosrodowe zamocowanie przewodu elektrycznego w plywaku i przez przesuniecie srodka ciezkosci w kierunku mimosrodowo zamocowanego przewodu 5 elektrycznego oiraz przez zastosowanie lacznika rte¬ ciowego umocowanego trwale w plywaku zwlaszcza przegietego, umozliwiajacego przeplyw rteci po przechyleniu sie plywaka pod katem wiekszym od 90°. 10 Cel ten zostal osiagniety w zakresie zapobiega¬ nia odksztalceniom, wynikajacym ze wzdluznej nie¬ szczelnosci przewodów elektrycznych przez zasto¬ sowanie w plywaku elastycznego korka zwlaszcza 15 gumowego z centrycznie usytuowanym wokól prze¬ wodu elektrycznego wargowym zaworem oraz przez wypelnienie plywaka praktycznie niescisliwym ma¬ terialem, którego ciezar objetosciowy jest mniejszy od ciezaruwody. 20 Takwykonany wylacznik (plywakowy nie zmienia swej objetosci i ciezaru i nie podlega rozsadzaniu przy zmianie cisnien w zbiorniku, posiada zarazem stale parametry .plywalnosci i stale warunki prze¬ chylu i obrptu oraz pewnosc kontaktowania elek- 25 trycznego w okreslonym powozeniu obrotowym.Wynalazek zostanie objasniony na rysunkach, z których fig. 1 przedstawia wewnetrzna budowe wylacznika podcisnieniowego i znamienne dla nie¬ go 'umieszczenie zaworów jednostronnego dzialania 30 oraz charakterystyczny dla wynalazku sposób umie¬ szczania lacznika rteciowego, zas na fig. 2 przed¬ stawione jest szesc (polozen wylacznika obrazuja¬ cych dwa polozenia wylacznika dla wlaczania i wy¬ laczania pompy.Na przykladzie przedstawionym na rys. fig. 1 wy¬ lacznik plywakowy wedlug wynalazku posiada ksztalt krazka, a sklada sde z nastepujacych elemen¬ tów: obudowy krazka 1 zwlaszcza gumowej, w któ¬ ra wcisniety jest szczelnie elastyczny korek 2, po¬ siadajacy zwezajacy sie pierscieniowy zawór 8 zwa¬ ny wargowym, lekfko zacisniety wokól izolowanego przewodu elektrycznego 5, zamocowanego do plywa¬ ka mimosrodowo do srodka ciezkosci w plaszczyznie osi geometrycznej 9.W srodek korka 2 wmontowany jest lacznik rte¬ ciowy 4 skladajacy sie z 'przegietego lub przewezo¬ nego szklanego pojemnika czesciowo napelnionego rtecia oraz dwu elektrod. Lacznik rteciowy 4 po¬ laczony jest z przewodem elektrycznym 5 i posiada 50 dodatkowe zawory 10 i 11. Zacisk metalowy 6 za¬ bezpiecza przewód elektryczny 5 przed wyrwaniem z plywaka, a sztywna wkladka 3 zabezpiecza lacz¬ nik rteciowy 4 przed uszkodzeniem w czasie mon¬ tazu lubwymiany. M Zawór wargowy 8 jednostronnego dzialania poz¬ wala na wytworzenie znacznych róznic cisnienia miedzy wnetrzem plywaka a otoczeniem podczas wakuumowania, poniewaz nadmiar powietrza z wnetrza plywaka wydostaje sie na zewnatrz mie- 60 dzy odchylonymi cienkimi i miekkimi wargami 8 a jfczewodem 5. Wargi 8 nie wpuszczaja powietrza ani wody do wnetrza plywaka, kiedy cisnienie na zewnatrz sie zwiekszy. Wzrastajace cisnienie zew¬ netrzne przenosi szczelna zewnetrzna obudowa 1 65 35 40 45 oraz takze odporny na sciskanie lekki material 7 wypelniajacy wnetrze obudowy plywaka.Rozwiazanie konstrukcyjne wylacznika plywako¬ wego wedlug wynalazku zapewniajace jego obra¬ canie sie zgodnie z krzywizna lacznika rteciowego 4 przedstawia fig. 1. Rozwiazanie konstrukcyjne po¬ lega na umieszczeniu elektrycznego przewodu 5 mimosrodowo w stosunku do osi geometrycznej 9 krazka plywaka z jednoczesnym ustawieniem lacz¬ nika rteciowego 4 wypukloscia w kierunku osi geo¬ metrycznej 9. Przestrzen wewnetrzna plywaka 7 wypelniona jest lekkim niescisliwym materialem.Srodek ciezkosci plywaka wypada od strony lacz¬ nika rteciowego i miesci sie w plaszczyznie prze¬ biegajacej przez os geometryczna 9 plywaka i os geometryczna lacznika rteciowego 4.Dzialanie i prace wylacznika plywakowego we¬ dlug wynalazku wyjasnia fig. 2. Wylacznik unoszacy sie na powierzchni wody w polozeniu I posiada przewód elektryczny 5 zwrócony ku górze. W gór¬ nym polozeniu znajduja sie takze elektrody laczni¬ ka rteciowego. Sama wiec rtec spoczywa w dolnej czesci szklanego pojemnika. W tym polozeniu na skutek braku styku pompa nie pracuje. Nieczynna pompa umozliwia podnoszenie sie poziomu wody w zbiorniku i podnoszenie sie wylacznika plywako¬ wego az do momentu, w którym przewód 5 zacznie przetrzymywac plywak, nie pozwalajac na dalsze jego podnoszenie. Podnoszacy sie w dalszym ciagu poziom wody powoduje powolne przechylanie sie wylacznika zakotwionego z boku przez przewód, az do pozycji pionowej, to jest do momentu równo¬ wagi chwiejnej plywaka.Polozenie II ilustruje moment, w którym wylacz¬ nik osiagnal równowage chwiejna oraz pokazuje zacnowanie sie rteci, które jeszcze w tym momencie nie zwarla elektrod lacznika rteciowego i nie spo¬ wodowala uruchomienia pompy.Uruchomienie pompy nastepuje po przewróceniu sie plywaka do polozenia III, gdyz rtec splynela do elektrod, zamykajac obwód elektryczny.Od tego momentu poziom wody w zbiorniku za¬ czyna sie obnizac a wraz z mim wylacznik plywa¬ kowy zajmuje polozenie IV, a nastepnie V. Umoco¬ wanie i dlugosc przewodu powoduja jak poprzed¬ nio obrócenie sie wylacznika i wylaczenie pompy.Przechyl i obrót wylacznika nastepuje ta sama stro¬ na jak podczas przechodzenia w polozeniach od I do III. Przechyl i obrót ta sama strona to znaczy wokól osi poziomej, przebiegajacej miedzy osia ge¬ ometryczna plywaka a bardziej zaglebiona krawe¬ dzia plywaka do momentu osiagniecia równowagi chwiejnej w polozeniu V, a potem w polozeniu VI, powoduje wylaczenie pompy..Konstrukcja wylacznika plywakowego wlaczaja- co wylaczajacego wedlug wynalazku pozwala na stosowanie go do regulacji poziomów róznych cieczy w zbiornikach otwartych, a takze zamknietych cis¬ nieniowych i wakuumowanych, a prosta i tania obudowa zwlaszcza gumowa ulatwia montaz ele¬ mentów wylacznika. PL PLPriority: 02/15/1971 and (P. 146257) Application announced: 04/15/1973 Patent description was published: 09/30/1974 72055 KI. 21c, 40/02 MKP HOlh 35/18 Inventors: Jan Wielechowski, Romuald Hoffman Authorized by the provisional patent: Zakład Badan i Dos Doświadczen at the Union of Water and Engineering Construction, Warsaw (Poland) Float switch The subject / invention is a vacuum switch float device designed to switch on and off pumping devices working in conjunction with vacuum or open pressure tanks. Previously known single-float on-off devices are intended for operation in open or other constant-pressure tanks. A characteristic feature of all these In contact devices, especially mercury / installed in floats, it is light, flexible with excellent insulation of electric wires. These wires have a line made of several dozen thin copper wires inside. There are free spaces between the wires (allowing the air flow) along the way These lines, being axially leaky, can connect the interior of the float with the outside environment. This leakage is the cause of a significant difference in pressure between the inside of the float and its surroundings. For the operation of the device in a reservoir (vacuum pressure, the internal pressure tends to burst the floats or deform them in a way that is unfavorable to their stability. Frequent and large changes in pressure differences require special rigid materials resistant to fatigue and deformation. Also, the defects of symmetrical ingots of symmetrical ingots are required. There are occasional undesirable starts and stops, sometimes very quickly after and after that. As a result of a malfunctioning switch, the pump motors will burn out. The cause of this unfavorable phenomenon is the possibility of the float twisting around the wrong horizontal axis along the line. the float and mercury overflow in the electrode connector or from the electrodes when the switch has not been tilted and the change of the center of gravity has been fixed the float or until the metacentre point is under the center of gravity of the float. This means that the connection of the mercury electrodes or their disconnecting must be delayed, i.e. under conditions that guarantee (fixation of a programmed tilt or programmed reversal. The purpose of the invention is to eliminate the drawback of prematurely starting and stopping the pumps and to allow the use of single-float switches of any shape and made of any material, for example rubber, and also for working in closed tanks, especially vacuumed. The object of the invention is to provide a constructional solution for a device that prevents premature operation of the mercury connector and prevents the build-up of internal pressure in the float, causing it to increase its volume and undesirable deformations. 7205572055 3 This objective of preventing premature switching on and off has been achieved by the ammonia securing of the electric cable in the float and by shifting the center of gravity towards the eccentrically fixed electric cable and also by the use of a mercury connector permanently fixed in the float, especially a float, especially mercury after the float tilts at an angle greater than 90 °. This aim has been achieved in the field of preventing distortion resulting from longitudinal leakage of electrical cables by the use of a flexible plug, especially a rubber one, in the float with a lip valve centered around the electrical cable and by filling the float with a practically non-compressible material. whose volumetric weight is less than the water weight. 20 The switch made in this way (the float switch does not change its volume and weight and is not subject to bursting when the pressure in the tank changes, it has at the same time constant performance parameters and constant tilting and rotational conditions as well as the certainty of electric contact in a specific rotary drive. The invention will be explained in more detail. in the drawings, in which Fig. 1 shows the internal structure of the vacuum switch and its characteristic arrangement of the single-acting valves 30 and the method of placing the mercury switch, characteristic of the invention, while Fig. 2 shows six (the positions of the switch are shown in With two switch positions for switching the pump on and off. In the example shown in Fig. 1, the float switch according to the invention has the shape of a disc and consists of the following elements: casing 1, especially rubber, in a flexible plug 2 is pressed tightly in, having a tapered annular valve 8 called in the lip, lightly clamped around an insulated electric wire 5, attached to a float eccentrically to the center of gravity in the plane of the geometric axis 9. In the center of the plug 2 there is a mercury connector 4 consisting of a bent or narrowed glass container partially filled mercury and two electrodes. The mercury connector 4 is connected to the electric conductor 5 and has 50 additional valves 10 and 11. The metal clamp 6 protects the electric conductor 5 against being pulled out of the float, and the rigid insert 3 protects the mercury connector 4 against damage during monitors. tazu or exchange. M The single-action lip valve 8 allows for the creation of significant differences in pressure between the inside of the float and the environment during vacuuming, because excess air from the inside of the float escapes to the outside between the deflected thin and soft lips 8 and the juteal tube 5. Lips 8 do not enter air or water to the inside of the float when the pressure increases outside. The increasing external pressure is transferred by a tight outer casing 1 65 35 40 45 and also a pressure-resistant lightweight material 7 filling the interior of the float housing. The design solution of the float switch according to the invention ensuring its rotation according to the curvature of the mercury switch 4 is shown. 1. The constructional solution consists in placing the electric cable 5 eccentrically with respect to the geometric axis 9 of the float disc, with the simultaneous setting of the mercury connector 4 with a convexity in the direction of the geometric axis 9. The internal space of the float 7 is filled with a light non-compressible material. The float falls from the side of the mercury switch and is located in the plane running through the geometric axis 9 of the float and the geometric axis of the mercury switch 4. Operation and work of the float switch according to the invention is explained in Fig. 2. The switch floating on the water surface in position And it has an electric wire 5 return upwards. Also in the upper position are the electrodes for the mercury coupler. So the mercury itself rests at the bottom of the glass container. In this position, the pump does not run due to the lack of contact. The idle pump allows the water level in the tank to rise and the float switch to rise until the conduit 5 starts to hold the float, not allowing it to be raised any further. As the water level continues to rise, the circuit breaker anchored at the side by the conduit slowly tilts to a vertical position, i.e. until the float is unstable. mercury, which at this point did not short-circuit the electrodes of the mercury switch and did not cause the pump to start. The pump is started after the float has tipped over to position III, because mercury flows down to the electrodes, closing the electric circuit. From then on, the water level in the tank stopped The float starts to lower and with him the float takes position IV, then V. The fastening and length of the cable cause the switch to turn and the pump to turn off, as before. Tilting and turning the switch is in the same position as when passing in positions I to III. Tilt and rotation on the same side, i.e. around the horizontal axis, which runs between the float's geometry axis and the more deepened edge of the float until it reaches unstable equilibrium in position V and then in position VI, the pump is switched off. The circuit breaker according to the invention allows it to be used to regulate the levels of various liquids in open as well as closed pressure and vacuum tanks, and the simple and cheap housing, especially rubber, facilitates the assembly of the circuit breaker components. PL PL