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Dokumentenidentifikation DE3420148C2 19.05.1993
Titel Schwimmerschalter
Anmelder Reichensperger, Günter, 4800 Bielefeld, DE
Erfinder Reichensperger, Günter, 4800 Bielefeld, DE
Vertreter Hoefer, T., Dipl.-Ing., 4800 Bielefeld; Schmitz, H., Dipl.-Ing.Dipl-Wirtsch.-Ing.Univ.; Weber, J., Dipl.-Ing.Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 8022 Grünwald
DE-Anmeldedatum 30.05.1984
DE-Aktenzeichen 3420148
Offenlegungstag 05.12.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.05.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.05.1993
IPC-Hauptklasse H01H 35/18

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Schwimmerschalter mit einem an einem Stromzuführungskabel befestigten Schwimmergehäuse und einem darin angeordneten Innengehäuse, in welchem sich die Auflagefläche eines Schalthebels für einen Elektroschalter und ein diesen betätigendes, als Schaltorgan wirkendes kugelförmiges Gewicht befindet.

Ein solcher Schwimmerschalter enthält in zusammengebautem Zustand einen mit Luft gefüllten Hohlraum, so daß er an der Oberfläche einer Flüssigkeit schwimmt. Durch seine Befestigung an einem flexiblen und mit einem Ende in einem Behälter festgelegten Stromzuführungskabel nimmt der Schwimmerschalter entsprechend der Höhe des Flüssikeitsstandes in dem Behälter unterschiedliche Lagen ein. Bei der Veränderung seiner Lage kann das kugelförmige Gewicht in dem Innengehäuse aus einer Endstellung in die andere Rollen, wodurch er auf die Auflagefläche des Schalthebels gelangt und den Elektroschalter betätigt oder sich im anderen Fall von der Auflagefläche entfernt, so daß sich die Stellung des Elektroschalters ebenfalls ändert. Der Schwimmerschalter kann also beispielsweise eine Pumpe einschalten, wenn er sich am Boden des leeren Behälters oder auf einem niedrigen Flüssigkeitsniveau befindet. Mit dem Anstieg des Flüssigkeitsspiegels ändert sich die Lage des Schwimmerschalters, der an der Oberfläche schwimmt, so daß er in einer bestimmten Höhe eine Stellung einnimmt, bei der das Gewicht seine Stellung in dem Innengehäuse wieder ändert und dadurch die Pumpe abschaltet.

Infolge einer unruhigen Flüssigkeitsoberfläche kann der Schwimmerschalter Stellungen einnehmen, in denen die Kugel als Schaltgewicht im Innenbehälter instabile Lagen einnimmt. Obwohl bei einem bekannten Schwimmerschalter zur Stabilisierung der Lage der Kugel bereits Kalotten im Innenbehälter ausgebildet wurden, in denen die Kugel liegen kann, ist die gewünschte Stabilität der Kugellage nicht gewährleistet. Es kann also hier durch ständiges Hin- und Herrollen der Kugel in dem Innenbehälter ein ständiger Wechsel zwischen Einschalten und Ausschalten des an den Elektroschalter angeschlossenen Gerätes erfolgen.

Die bekannte Anordnung hat außerdem den Nachteil einer großen räumlichen Ausdehnung des Innenbehälters und der darin angeordneten Kugel als Schaltgewicht.

Die DE 26 54 527 C2 beschreibt einen Schwimmschalter für Pumpenanlagen oder dergleichen. Diese Druckschrift stellt den nächst kommenden Stand der Technik dar. Bei dem Schwimmschalter ist vorgesehen, daß in einem Innengehäuse ein kugelförmiges Gewicht angeordnet ist. Dieses ruht jeweils in einer kalottenförmigen Ausbildung, welche bei geringen Bewegungen des Schwimmergehäuses einen unerwünschten Schaltvorgang unterbinden soll. Diese Ausgestaltungsform erweist sich jedoch nicht für alle Anwendungsformen als ausreichend. Weiterhin ist ein relativ hoher Herstellungsaufwand erforderlich. Zudem muß das Innengehäuse relativ große Abmessungen aufnehmen, um ein ungehindertes Abrollen der Kugel zu gewährleisten.

Die DE 27 44 404 C3 beschreibt ebenfalls einen Schwimmerschalter, bei welchem das kugelförmige Gewicht ungehindert in einem Innengehäuse hin und her rollen kann. Ähnlich der oben beschriebenen Druckschrift sind auch hierbei kalottenförmige Auswölbungen zur Lagestabilisierung der Kugel vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schwimmerschalter so weiterzuentwickeln, daß er stabilere Schaltverhältnisse auch bei unruhigem Wasserstand und bei dessen starken Schwankungen aufweist. Außerdem soll der Schwimmerschalter kompakter, also mit kleineren Abmessungen seiner inneren Bestandteile ausgeführt werden, so daß er insgesamt kleiner wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Innengehäuse eine Einschnürung mit ringförmigen Anlagekanten enthält, durch welche sein Hohlraum in zwei gleichgroße Kammern aufgeteilt ist. Zur Überwindung dieser Anlagekanten sind für die als Schaltgewicht wirkende Kugel größere Lageveränderungen des gesamten Schwimmerschalters erforderlich, um aus einer Endstellung in die andere zu fallen. Bei unruhiger Flüssigkeitsoberfläche, also bei geringfügigen wechselnden Änderungen des Flüssigkeitsstandes, ist es der Kugel noch nicht möglich, die Anlagekante zu überwinden und aus einer Kammer durch den Bereich der Einschnürung in die andere Kammer zu gelangen, in welcher die Auflagefläche des Schalthebels sich befinden kann. Auf diese Weise werden stabilere Schaltverhältnisse bei unruhigem Wasserstand erzielt.

Bevorzugt ist der Schalthebel in dem Schwimmergehäuse mit einem Ende um eine feste Drehachse schwenkbar gelagert und er weist an seinem von der Drehachse abgewandten Ende, mit welchem er durch eine Öffnung des Innengehäuses in dessen Hohlraum hineinragt, die Auflagefläche auf.

Aufgrund dieser Anordnung ergibt sich ein langer Hebelarm des Schalthebels, so daß das Gewicht für die den Hebelarm betätigende Kugel gering sein kann. Dadurch kann der Durchmesser für die Kugel kleiner und dementsprechend auch das Innenmaß des Innengehäuses kleiner gewählt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines an der Flüssigkeitsoberfläche schwimmenden Schwimmerschalters;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Schwimmerschalter gemäß Linie II-II der Fig. 3;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den geöffneten Schwimmerschalter mit einem waagerechten Schnitt durch das Innengehäuse;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen geöffneten abgewandelten Schwimmerschalter, dessen Innengehäuseteile mit den beiden Schalen des Schwimmergehäuses jeweils einstückig ausgeführt sind.

Der erfindungsgemäße Schwimmerschalter gemäß Fig. 2 und 3 der Zeichnung besteht aus einem äußeren Schwimmergehäuse 10 und einem darin angeordneten Innengehäuse 11. Zwischen diesen Gehäusen befindet sich ein genügend großer Hohlraum 12, der mit Luft gefüllt ist und die Schwimmfähigkeit des Schwimmerschalters gewährleistet. Das äußere Schwimmergehäuse 10 ist aus zwei gleichartig ausgeführten Schalen, einer unteren äußeren Schale 13 und einer oberen äußeren Schale 14, zusammengesetzt. Diese beiden Schalen sind längs ihrer Trennfuge 15 von einem gemeinsamen Dichtungsfalz 16 umgeben.

Das Schwimmergehäuse 10 ist mit einer Durchtrittsöffnung versehen, durch die ein Stromzuführungskabel 17 bis in einen Kabelanschlußraum 18 im Inneren des Schwimmergehäuses hindurchgeführt ist. Das Stromzuführungskabel 17 ist bei seinem Eintritt in den Schwimmerschalter mit einer Dichtungsmanschette 19 umgeben, die zur Abdichtung des Schwimmergehäuse 10 nach außen beiträgt und gleichzeitig als Knickschutz des Stromzuführungskabels 17 an der Eintrittsseite in das Schwimmergehäuse 10 wirkt. Die einzelnen Leitungen des Kabels 17 sind im Kabelanschlußraum 18 an den Klemmen eines in dem Schwimmergehäuse 10 festgelegten Elektroschalters 20 angeschlossen.

Zur Festlegung des Innengehäuses 11 und des Elektroschalters 20 sind in dem Schwimmerschalter 10 mehrere verschiedene Rippen 21 und 22 angeordnet, an denen sich die Teile abstützen. Zwischen den von dem Kabelanschlußraum gesehen hintereinander angeordneten Teilen, dem Elektroschalter 20 und dem Innengehäuse 11 ist ein winkelförmiger Schalthebel 23 um eine in dem Schwimmergehäuse 10 feste Drehachse 24 schwenkbar gelagert. Dieser Schalthebel 23 weist einen Schaltnocken 25 auf, mit dem er einen Schaltknopf 26 des Elektroschalters ständig berührt. Mit seinem von der Drehachse 24 abgewandten anderen Ende ragt der Schalthebel 23 durch eine Öffnung 27 in das Innengehäuse 11 hinein.

Das Innengehäuse 11 ist als kreiszylindrischer Hohlkörper, beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet, dessen dem Elektroschalter 20 benachbarte Stirnwand einstückig mit der Zylinderwand ausgeführt ist. Die andere, von dem Elektroschalter 20 entferntere Stirnseite des Innengehäuses 11 ist mit Hilfe eines kreisförmigen Deckels 28 geschlossen. In der Mitte seiner axialen Länge weist das Innengehäuse 11 eine Einschnürung 29 auf, die die Form eines Hohlzylinders mit gegenüber dem Durchmesser des Innengehäuses 11 geringerem Durchmesser hat. Auf diese Weise ist das Innengehäuse 11 in zwei Kammern aufgeteilt, eine dem Elektroschalter 20 benachbarte Kammer 30 und eine von diesem entferntere Kammer 31. Außerdem ergeben sich infolge der Einschnürung 29 ringförmige Anlagekanten 32, die die Kammern 30 und 31 an ihren inneren Stirnseiten begrenzen. Innerhalb des Innengehäuses 11 ist ein Gewicht 33 in Form einer Kugel aus Metall angeordnet, deren Beweglichkeit von den Anlagekanten 32 in vielen Lagen des Schwimmergehäuses 10 behindert wird. Bei ungefähr waagerechter Lage des Schwimmergehäuses 10 und bei vielen hierzu geringfügig geneigten Lagen kann das kugelförmige Gewicht 33 daher nicht von einer Kammer in die andere rollen. Erst wenn eine große Neigung des Schwimmergehäuses 10 gegenüber der Waagerechten sich einestellt hat, rollt das Gewicht 33 aus einer Kammer, beispielsweise der Kammer 30, durch den Bereich der Einschnürung 29 in die andere Kammer 31.

Hier gelangt das Gewicht 33 auf das als Auflagefläche 34 ausgebildete, durch die Öffnung 27 in die Kammer 31 hineinragende Ende des Schalthebels 23 und betätigt diesen und somit über den Schaltnocken 25 den Schaltknopf 26 des Elektroschalters 20.

Zur Stabilisierung der Schaltvorgänge trägt die im Querschnitt kreisförmige Form des Innengehäuses 11 ebenfalls bei, da sich auch dann keine wesentlichen Änderungen der Verhältnisse einstellen, wenn das Schwimmergehäuse 10 sich um die Achse des Stromzuführungskabels 17 in bestimmten Grenzen verdreht. Der erfindungsgemäße Schwimmerschalter gewährleistet also stabile Schaltverhältnisse bei schwankendem Flüssigkeitsstand.

Die Teile des Schwimmerschalters, beispielsweise die untere Schalte 13, die obere Schale 14, der Schalthebel 23 und das Innengehäuse 11 können aus Kunststoff bestehen, so daß trotz des metallischen Gewichts 33 Korrosionsschäden weitgehend ausgeschlossen sind.

Der erfindungsgemäße Schwimmerschalter gemäß Fig. 4 der Zeichnung ist grundsätzlich genauso aufgebaut. Er weist jedoch ein Schwimmergehäuse 35 auf, bei dem ein Innengehäuse 36 aus zwei längs einer Trennfuge 37 geteilten Teilen besteht, wobei jeder Teil einstückig mit seiner Schale des Schwimmergehäuses 35 ausgeführt ist. Bei einer Ausführung aus Kunststoff ist das Innengehäuse 36 also in dem Schwimmergehäuse 35 angeformt, beispielsweise eingespritzt. Die räumliche Aufteilung in diesem Schwimmerschalter ermöglicht eine besonders kompakte Bauform.

Auch dieses Innengehäuse 36 weist in der Mitte eine Einschnürung 38 auf, durch die das Innengehäuse 36 in zwei Kammern 39 und 40 für das kugelförmige Gewicht 33 aufgeteilt ist. Infolge der Einschnürung 38 ergeben sich ringförmige Anlagekanten 41, die die Kammern 39 und 40 an ihren inneren Stirnseiten begrenzen. Die Beweglichkeit des Gewichtes 33 wird von den Anlagekanten 41 in einer solchen Weise behindert, daß bei ungefähr waagerechter Lage des Schwimmergehäuses 35 und bei vielen hierzu geringfügig geneigten Lagen das Gewicht 33 nicht von einer Kammer in die andere rollen kann. Erst bei großer Neigung des Schwimmergehäuses 35 kann das Gewicht 33 beispielsweise aus der Kammer 40 durch die Einschnürung 38 in die Kammer 39 hineingelangen, wo es auf die Auflagefläche eines Schalthebels 42 einwirkt.

Der Schalthebel 42 ist winkelförmig ausgebildet, um eine senkrechte Drehachse 43 in dem Schwimmergehäuse 35 schwenkbar gelagert und weist einen kuzen und einen langen Schenkel auf. Das freie Ende des kurzen Schenkels wirkt auf einen Schaltknopf 44 eines in dem Schwimmergehäuse 35 befestigten Elektroschalters 45 ein, während das freie Ende des langen Schenkels des Schalthebels 42 die Auflagefläche für das Gewicht 33 aufweist und durch eine Öffnung 46 hindurch in das Innengehäuse 36 hineinragt. Infolge des langen Schenkels des Schalthebels 42 ergibt sich ein großer Hebelarm für das Gewicht 33, so daß für die Bestätigung des Schaltknopfs 44 des Elektroschalters 45 nur eine kleine Kraft erforderlich ist.

Im übrigen weist das Schwimmergehäuse 35 gemäß Fig. 4 der Zeichnung ebenfalls einen Kabelanschlußraum 18 auf, in den ein Stromzuführungskabel 17 durch eine Dichtungsmanschette 19 hindurch eingeführt ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Schwimmschalter mit einem an einem Stromzuführungskabel (17) befestigten Schwimmergehäuse (10) und einem darin angeordneten Innengehäuse (11, 36) in welchem sich die Auflagefläche eines Schalthebels (23, 42) für einen Elektroschalter (20, 45) und ein diesen betätigendes, als Schaltorgan wirkendes kugelfömiges Gewicht (33) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (11, 36) eine Einschnürung (29, 38) mit ringförmigen Anlagekanten (32, 41) enthält, durch welche sein Hohlraum in zwei gleichgroße Kammern (30, 31 bzw. 39, 40) aufgeteilt ist.
  2. 2. Schwimmerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (11) als in das Schwimmergehäuse (10) lose einsetzbarer kreiszylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist.
  3. 3. Schwimmerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (36) als geteiltes Gehäuse ausgeführt ist, welches längs einer Trennfuge (37) des aus einer unteren Schale und einer oberen Schale bestehenden Schwimmergehäuses (53) geteilt ist, wobei jeder Teil des Innengehäuses (36) mit der zugehörigen Schale des Schwimmergehäuses (35) einstückig ausgeführt ist.
  4. 4. Schwimmerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (23, 42) in dem Schwimmergehäuse (10, 35), mit einem Ende um eine feste Drehachse (24, 43) schwenkbar gelagert ist.
  5. 5. Schwimmerschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (23, 42) an seinem von der Drehachse (24, 43) abgewandten Ende, mit welchem er durch eine Öffnung (27, 46) des Innengehäuses (11, 36) in dessen Hohlraum hineinragt, die Auflagefläche für das Gewicht (33) aufweist.
  6. 6. Schwimmerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (23, 42) winkelförmig ausgebildet ist und einen mit einem Schaltknopf (26, 44) des Elektroschalters (20, 45) in Berührung befindlichen Schaltnocken (25) aufweist.
  7. 7. Schwimmerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (23) in dem Schwimmergehäuse (10) zwischen dem Elektroschalter (20) und dem Innengehäuse (11) angeordnet ist.
  8. 8. Schwimmerschalter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (27) des Innengehäuses (11) in dessen Zylindermantel im Bereich der von dem Elektroschalter (20) am weitesten entfernten Kammer (31) angeordnet ist.
  9. 9. Schwimmerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schwimmergehäuse (10) Rippen (21, 22) mit Anlagekanten ausgebildet sind, an welchen das Innengehäuse (11) und der Elektroschalter (20) abgestützt und somit festgelegt sind.
  10. 10. Schwimmerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmergehäuse (10, 35), der Schalthebel (23, 46) und das Innengehäuse (11, 36) aus Kunststoff gefertigt sind.






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