DE1615787C - Elektrischer Schwimmerschalter - Google Patents

Description

sein, das mit einem Flansch an einer Querwand eines dichten Gehäuses lösbar befestigt ist und in das Verbindungsleitungen zwischen dem Schnappschalter und Anschlußklemmen eingegossen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die einen Längsschnitt durch einen Schwimmerschalter gemäß der Erfindung zeigt.

Der dargestellte Schwimmerschalter ist für einen horizontalen Einbau bestimmt und weist einen beweglichen Teil 1 und einen festen Teil 2 auf, der z. B. an einer Behälterwand befestigt ist.

Die beweglichen Teile des Schwimmerschalters weisen einen länglichen Schwimmkörper 3 und eine an diesem befestigte Hülse 4 auf. Der Schwimmerkörper ist mit einem Ansatz 5 in der Hülse 4 befestigt. In der Hülse 4 ist ferner ein stabförmiger Permanentmagnet 6 eingebettet. Diese Bauteile 3 bis 6 sind um einen Lagerzapfen 7 auf- und abschwenkbar. Die den Permanentmagneten 6 aufnehmende Hülse 4 und eine Deckplatte 8 bestehen aus einem nicht magnetisierbaren Material, z.B. aus nichtrostendem Stahl (Inox). In vorteilhafter Weise wird ebenfalls das Schwimmergehäuse 3 mit Zapfen 5 aus nichtrostendem Stahl hergestellt.

Der ortsfeste Teil 2 des Schwimmerschalters weist einen zylindrischen Teil und eine Gabel 9 zur Aufnahme des beweglichen Teiles 1 auf. Der in der Zeichnung sichtbare hintere Gabelzinken weist einen oberen Nocken 10 und einen unteren Nocken U auf. Der nicht sichtbare, vordere Gabelzinken ist gleich wie der hintere Zinken ausgebildet, weist jedoch keine Nocken 10 und 11 auf. Der als Stift ausgebildete Lagerzapfen 7 ist in den beiden Gabelzinken 9 gelagert und gesichert. Die beiden Gabelzinken 9 ragen von einem Gehäusedeckel 12 axial ab und bestehen mit diesem zusammen aus einem Stück aus nicht magnetisierbarem Material, z.B. aus Aluminium oder nichtrostendem Stahl. Der Gehäusedeckel 12 weist einen Kreisquerschnitt auf und trägt eine Ringnut für einen Dichtungsring 13. Der Deckel 12 weist eine relativ dünne Querwand 14 und eine zylindrische Paßfläche 15 für einen hinteren Gehäuseteil auf. Letzterer besteht aus einer zylindrischen Büchse 16, deren Querwand 17 eine Durchbrechung 18 aufweist. Die Büchse 16 ist unter Zwischenlage eines flachen Dichtungsringes 19 auf den Deckel 12 aufschiebbar und mit mehreren Schrauben 48 befestigbar. In axialer Fortsetzung der Büchse 16 ist eine Hülse 20 vorhanden, die unter Zwischenlage eines Dichtringes 21 auf einem Ansatz der Büchse 16 aufsteckbar ist. Die Hülse 20 weist ein Gewindeloch 22 für eine nicht dargestellte Kabel-Stopfbüchse auf. In axialer Fortsetzung der Hülse 20 ist ein Deckel 23 vorhanden, der ebenfalls unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 24 an der Hülse 20 abdichtend anliegt. Die Bauteile 12, 16, 20 und 23 stellen das flüssigkeitsdichte Gehäuse des Schwimmerschalters dar.

Im Innern des flüssigkeitsdichten Gehäuses befindet sich ein Kunststoffteil 25 mit einem Träger 26, einem Flanschstück 27, einem zylindrischen Teil 28 und einem Klemmen-Anschlußteil 29. Dieser Kunststoffteil 25 ist unter Zwischenlage eines flachen Dichtungsringes 30 mittels Schrauben 31 an der Querwand 17 abdichtend befestigt. Das Gehäuseinnere wird somit in zwei Kammern 32 und 33 unterteilt. Durch Wahl entsprechender Dichtungen läßt sich somit eine explosionsgeschützte Ausbildung erhalten.

Im Innern der Kammer 32 liegt ein stabförmiger Permanentmagnet 34, der in der Mitte innerhalb einer Kunststoffbüchse 35 gehalten ist. Letztere weist einen radial abragenden Nocken 36 auf. Der Permanentmagnet 34 mit Büchse 35 ist um einen im ortsfesten Bügel 37 des Teils 26 gelagerten Zapfen 36' auf- und abschwenkbar. Am Teil 26 ist ein elektrischer Mikroschalter 38 befestigt, der drei Anschlußlappen 39, 40 und 41 aufweist. Der Nocken

ίο 36 der Permanentmagneten 34 liegt am Betätigungsnocken 42 des Schalters 38 an. Die Wirkung der Magnetfelder der beiden Permanentmagnete erfolgt durch die Wand 14 hindurch.
Dieser Mikroschalter 38 ist als Schnappschalter

ausgebildet und weist somit einen Springfederkontakt auf, so daß beim Betätigen dieses Schalters ein im Innern liegender Kontaktgeber mittels Federbelastung schnappend in die eine oder andere Stellung springt. Die elektrischen Anschlüsse 39 bis 41 sind im Kunststoffteil 26 eingebettet und endigen am Teil 29 im Raum 33. Zur Betätigung des Schalters 38 ist eine geringe Kraft am Schaltstift erforderlich. Der Schaltstift wäre somit bestrebt, den Permanentmagnet 34 stets in die eine Endlage zu drücken. Um dieser Federkraft entgegenzuwirken, ist eine Zusatzfeder 43 vorhanden, die als Torsionsfeder ausgebildet und auf dem Lagerzapfen 36 gelagert ist. Das eine Ende dieser Feder 43 ist am gehäusefesten Bügel 37 abgestützt und das andere Federende ist am Nocken 36 des schwenkbaren Permanentmagneten 34 abgestützt. Diese Feder 43 wirkt der Federkraft des Betätigungsnockens 42 entgegen, so daß zur Verschwenkung des Permanentmagneten 34 nach oben oder unten praktisch nur die Reibung überwunden werden muß. Der Permanentmagnet 34 wird über den Nokken 36 des Betätigungsorganes 42 des Schalters 38 betätigt, so daß der im Innern des Schalters vorhandene Kontaktgeber sprunghaft in die eine oder andere Schaltlage gelangt. Dadurch gelingt es, trotz der relativ schwachen zur Verfügung stehenden Magnetkraft den Mikroschalter sicher und zuverlässig zu betätigen.

In der von der Kammer 32 und auch nach außen abgedichteten -Kammer 33 befinden sich die drei elektrischen Anschlußstellen, von denen in der Zeichnung nur der Anschluß 44 sichtbar ist. Zudem ist noch eine Klemme 45 für den Erdanschluß vorhanden. In einer Zentrumsbohrung des Anschlußstückes 29 ist eine Gewindebüchse für eine Zugschraube 46 vorhanden, mittels der der Deckel 23 abdichtend an der Hülse 20 angedrückt wird.

Die Büchse 16 sowie die Hülse 20 und der Deckel 23 des Gehäuses kann z.B. aus Leichtmetallguß bestehen. Das Kunststoffstück 25, in das die elektrisehen Zuführungsleitungen als auch die Büchse für die Schraube 46 eingegossen sind, kann vorteilhafterweise aus Gießharz bestehen, ebenso die Büchse 35 für den Permanentmagneten 34. Der Mikroschalter 38 ist auswechselbar am Trägerteil 26 befestigt.

Das aus den Bauteilen 9, 12, 16, 20 und 23 bestehende Gehäuse wird mittels eines Überwurf-Flansches 37 an einer nicht dargestellten Behälterwandung angeflanscht. Der Flansch 47 ist mit einer kreisförmigen, zentrischen Ausnehmung axial verschiebbar und drehbar auf der Büchse 16 sowie auf dem Deckel 12 gehalten.

Die Wirkungsweise des Schwimmerschalters ist folgendermaßen:

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Die einander zugekehrten, gleichnamigen Pole der Permanentmagnete 6 und 34 weisen einander ab und bewirken, daß beim Abwärtsschwenken des der Wand 14 zugekehrten Endes des Magneten 6 das gegenüberliegende Ende des Magneten 34 nach oben schwenkt, und umgekehrt. Ein entsprechendes Verschwenken des Schwimmerkörpers 3 bei steigendem oder fallendem Flüssigkeitsspiegel bewirkt somit ein Verschwenken des Permanentmagneten 34. Die Schwenkbewegung des Magrieten 34 erfolgt dabei ruckartig, so daß selbst bei bewegtem Flüssigkeitsstand ζ. B. bei Wellen- oder Blasenbildung ein ständiges Ein- und Ausschalten weitgehend vermieden wird. Diesem magnetischen Schnappeffekt ist die mechanische Schnappwirkung des Schnappschalters 38 nachgeschaltet. Außer der ruckartigen Verschwenkung des Magneten 34 erfolgt noch eine überlagerte schnappende Betätigung des Schnäppschälters 38: Dadurch wird eine schleichende Kontaktbetätigung und die dadurch verursachte Kohtaktversehweißung weitgehend vermieden. Zum Anschließen der elektrischen Leitungen an die Klemmen kann durch Lösen der Schraube 46 der Deckel 23 und die Hülse 20 vom übrigen Gehäuseteil entfernt werden. Es iüüß somit nicht mehr innerhalb eines Kleinmenkästehs gearbeitet werden, sondern die Klemmen sind von außen leicht zugänglich; Ein Erdüngskäbel kann ebenfalls einfach an dfef Kleriime 45 angeschlossen werden; Da die Hülse 20 gegenüber der Gehäüsebüchse 16 in einer beliebig gedrehten Stellung stehen kann, kann der Anschluß des Kabels durch die Bohrung 22 an jeder Stelle des Gehäuseüinfängs erfolgen.

Da der Flansch 47 mit geringem Spiel auf der Gehäusebüchse 16 sitzt und mit diesem also nicht fest verbunden ist, können bei mittels Überwurfflansch 47 an einem Behälter angeflanschten Teilen 9, 12, 3 die Hülse 20 und auch die Büchse 16 durch Lösen der Schrauben 46 und 48 demontiert werden, worauf sich der innenliegende Teil 25 ausbauen läßt. Da die Dichteinheit 12 und 47 am Behälter montiert bleibt, braucht weder ein allfälliges Vakuum oder ein Druck im Behälter ausgeglichen zu werden.

Infolge des losen Überwurfflansches 47 mit kreisförmiger zentrischer Bohrung, kaun dieser Flansch 47 bei feststehendem Gehäuse 2 so gedreht werden, daß seine Befestiguügslöcher 49 mit denen im Behälter übereinstimmen; Dieser Flansch 47 kann gegen einen anderen Flansch gewünschter Norm bzw. entsprechend anderem Betriebsbedingungen ausgewechselt werden.

Soll der Schwimmerschalter für eirieü vertikalen Einbau Verwendet werden, so braucht lediglich der Teil vom Lägerstift7 bis zürn SchwimmerkÖrp'er 3 verändert zu werden, und zwar derart, daß zwischen dem Schwimmerkörper 3 und dem Lägerstift 7 ein Hebelarm vorgesehen wird, so daß die Längsachse des Schwinlmerkörpers 3 zur Langsachse des Gehäuses 2 parallel oder geneigt verläuft: Der Schwimmerschalter kann z.B. zum Steuern von Punipen oder vbn Ventilen dienert; An Stelle der Feder 43 könnte der Gegen-Pennänentmagnet 34 auch mit einem zusätzlichen Gewicht versehen werden, mit welchem die gleiche Wirkung erreicht weiden känh, wie init der Zusatzfeder 43, vorausgesetzt, daß der Einbau in liegender Läge erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

stellschraube liegt der Schwenkhebel unmittelbar am Patentansprüche: Betätigungsorgan eines Schnappschalters an. Bei Be tätigung des Schnappschalter muß sein Betätigungs-

1. Elektrischer Schwimmerschalter mit einem organ entgegen der Kraft seiner Schnappschaltfeder schwenkbar gelagerten Schwimmkörper und 5 vom Schwenkhebel betätigt werden. Dazu ist eine reeinem einen Dauermagneten aufweisenden iativ.große Kraft notwendig, die vom Dauermagneten Schwenkhebel, der sich unmittelbar am Betäti- aufgebracht werden muß. Beim Zurückschalten des gungsorgan eines Schnappschalters abstützt und Schnappschalters muß die Schnappschaltfeder auf dieses Betätigungsorgan entgegen der Kraft einer das Betätigungsorgan so einwirken, daß der Schnappschaltfcder betätigt, wenn der Schwenk- io Schwenkhebel entgegen dem Uhrzeigersinne gehebel in Abhängigkeit von der Verschwenkung schwenkt wird. Da dieser Schwenkhebel infolge des des Schwimmerkörpers unter Einwirkung des großen hufeisenförmigen Dauermagneten und des Dauermagneten durch eine Trennwand aus nicht- Gegengewichtes ein relativ großes Trägheitsmoment magnetischem Werkstoff hindurch geschwenkt aufweist, muß die Schnappschaltfeder des Schnappwird, dadurch gekennzeichnet, daß 15 schalters kräftig ausgebildet sein, um diese Schwenzum Ausgleich der Federkraft der Schnappschalt- kung des Schwenkhebels zu bewirken. Die hierbei feder des Schnappschalters (38) der Schwenkhe- veranlaßte Umschaltung des Schnappschalters wird bei (34, 35) unter Wirkung einer vorgespannten aus diesem Grunde nicht schnappartig erfolgen, son-Feder (43) oder eines Gewichtes steht. ' dem schleichend. Solche schleichende Umschaltun-

2. Schwimmerschaltsr nach Anspruch 1, da- 20 gen haben den Nachteil, daß sich Lichtbogen bilden, durch gekennzeichnet, daß der Schwimmerkörper die die Schaltkontakte verschweißen und mit der Zeit (3) mit einem Dauermagneten (6) versehen ist, zerstören können.

dessen einer Pol dem gleichnamigen Pol des Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,

Dauermagneten (34) des Schwenkhebels (34, 35) solche schleichenden Umschaltungen zu vermeiden gegenüberliegt. . 25 und mittels geringer Kräfte eine einwandfreie Um-

3. Schwimmerschalter nach Anspruch 1 oder 2, schaltung des Schnappschalters zu erreichen. Diese dadurch gekennzeichnet, daß beide Dauerma- Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, gnete (6,34) als Stabmagnete ausgebildet sind und daß zum Ausgleich der Federkraft der Schnappin der Ruhelage miteinander fluchten. schaltfeder des Schnappschalters der Schwenkhebel

4. Schwimmerschalter nach Anspruch 3, da- 30 unter Wirkung einer vorgespannten Feder oder eines durch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel Gewichtes steht.

(34, 35) eine schwenkbar gelagerte Buchse (35) -Die vorgespannte Feder bzw. das Gewicht wirkt

zur Aufnahme des Dauermagneten (34) mit auf die Schnappschaltfeder des Schnappschalters so

einem im Abstande von seiner Schwenkachse ein, daß die Kraft dieser Schnappschaltfeder nahezu

(36') angeordneten Nocken (36) aufweist, an dem 35 überwunden wird. Vom Dauermagneten braucht des-

. sich die Feder (43) abstützt und der am Betäti- . halb bei der Umschaltung nur eine geringe Kraft zum

gungsorgan (42) des Schnappschalters (38) an- Überwinden der Reibung aufgewandt zu werden, um

liegt. ■ die Umschaltung zu bewirken, und zwar in beiden

5. Schwimmerschalter nach einem der vorher- Schaltrichtungen, weil sich ja die vorgespannte Feder gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 40 bzw. das Gewicht und die Schnappschaltfeder in ihdaß der Schwenkhebel (34, 35) und der Schnapp- ren Wirkungen praktisch aufheben. In beiden Schaltschalter (38) an einem Einsatzstück (25) aus richtungen erfolgt also eine leichte und schnelle Kunststoff angeordnet sind, das mit einem Umschaltung, wodurch Lichtbogen vermieden, die Flansch (27) an einer Querwand (17) eines dich- Schaltkontakte geschont werden und eine hohe Le-

• ten Gehäuses lösbar befestigt ist und in das Ver- 45 bensdauer des Schnappschalters und damit des gebindungsleitungen zwischen dem Schnappschalter samten Schwimmerschalter erreicht wird. Auch er-(38) und Anschlußklemmen (44) eingegossen gibt sich hierbei der Vorteil, daß Schnappschalter mit sind. relativ schwachen Schnappschaltfedern verwendet

werden können.
50 Um eine ruckartige Schwenkung des Schwenkhe-

bels zu erreichen, die die Schnappbewegung des

Schnappschalters noch begünstigt, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Schwimmerkörper

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwimmer- mit einem Dauermagneten versehen, dessen einer Pol schalter mit einem schwenkbar gelagerten 55 dem gleichnamigen Pol des Dauermagneten des Schwimmerkörper und einem einen Dauermagneten Schwenkhebels gegenüberliegt. Beide Dauermagnete aufweisenden Schwenkhebel, der sich unmittelbar am können als Stabmagnete ausgebildet sein und in der Betätigungsorgan eines Schnappschalters abstützt Ruhelage miteinander fluchten, so daß eine Schnapp- und dieses Betätigungsorgan entgegen der Kraft einer bewegung des Schwenkhebels in beiden Schwenk-Schnappschaltfeder betätigt, wenn der Schwenkhebel 60 richtungen erzielt wird.

in Abhängigkeit von der Verschwenkung des Der Schwenkhebel weist eine schwenkbar gela-

Schwimmkörpers unter Einwirkung des Dauerma- gerte Buchse zur Aufnahme des Dauermagneten mit gneten durch eine Trennwand aus nichtmagnetischem einem im Abstande von seiner Schwenkachse anWerkstoff hindurch geschwenkt wird. geordneten Nocken auf, an dem sich die Feder ab-Bei einem bekannten Schwimmerschalter dieser 65 stützt und der am Betätigungsorgan des Schnapp-Art (deutsches Gebrauchsmuster 1710893) ist der schalters anliegt. Zur Vereinfachung der Montage mit einem Dauermagneten versehene Schwenkhebel können der Schwenkhebel und der Schnappschalter durch ein Gegengewicht ausgeglichen. Mit einer Ein- an einem Einsatzstück aus Kunststoff angeordnet