DE4240870A1

DE4240870A1 - Quecksilberfreier Flüssigkeits-Neigungsschalter

Info

Publication number: DE4240870A1
Application number: DE4240870A
Authority: DE
Inventors: Gustav Hahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-05
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1994-06-09
Also published as: WO1993026025A2; WO1993026025A3; EP0645050B1; DE59308477D1; EP0645050A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeits- Neigungsschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 nach der Patentanmeldung P 42 18 560.2.

Flüssigkeits-Neigungsschalter, sogenannte Lageschalter oder Schwimmschalter, bestehend aus einem in ein Glasröhrchen, in dem ein Quecksilbertropfen eingefüllt ist, eingeschmolzenen Elektrodenpaar, sind lange bekannt. Je nach Lage des Schalters, bedingt z. B. durch den Stand einer Flüssigkeit, auf der er schwimmt, stellt der Quecksilbertropfen einen elektrischen Kontakt zwischen den Elektroden her und setzt dadurch direkt oder indirekt z. B. einen Pumpenmotor in Betrieb. Diese Schalter weisen eine große Zuverlässigkeit und eine hohe Betriebssicherheit auf. Da jedoch nicht auszuschließen ist, daß durch unsachgemäße Handhabung oder Entsorgung das Quecksilber unkontrolliert an die Umgebung abgegeben wird, wurde versucht, das Quecksilber in solchen Schalter durch ungiftige Flüssigkeiten zu ersetzen.

Die DE 91 06 526.7 U1 beschreibt beispielsweise einen solchen Schalter, bestehend aus einem Gehäuse aus einem Isolierstoff, wie z. B. Glas, mit mindestens zwei in das Gehäuse führenden Elektroden, wobei das Gehäuse teilweise mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gefüllt ist, die je nach Lage des Flüssigkeits- Neigungsschalters einen Kontakt zwischen den Elektroden herstellt oder unterbricht, wobei den Elektroden eine elektronische Schaltung zugeordnet ist, die die Spannung unter der Zersetzungsspannung der Flüssigkeit hält und wobei die Schaltung u. a. aus Widerständen und Halbleiterschaltern besteht und bei Kontakt der Elektroden genügend Strom zum Einschalten eines Aggregats fließen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkeits- Neigungsschalter zu schaffen, der eine verlängerte Lebensdauer und einen exakt festlegbaren Schaltpunkt bei einem zuverlässigen Schaltverhalten aufweist, bei dem auch ohne die Hilfe von Steuerströmen direkt eine Gleichspannung geschaltet werden kann, der minimale Schalthysteresen besitzt und der an verschiedene Schaltungen adaptiert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 genannten Merkmalen gelöst. Fortbildungen und besondere Ausführungen der Erfindung sind in den jeweils weiteren Ansprüchen umfaßt.

Erfindungsgemäß wird bei einem quecksilberfreien Flüssigkeits-Neigungsschalter, bestehend aus einem Gehäuse aus einem Isolierstoff, wie z. B. Glas, mit mindestens zwei in das Gehäuse führenden Elektroden, wobei das Gehäuse teilweise mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gefüllt ist, die je nach Lage des Flüssigkeits-Neigungsschalters einen Kontakt zwischen den Elektroden herstellt oder unterbricht, wobei den Elektroden eine elektronische Schaltung zugeordnet ist und wobei die Schaltung wenigstens ein Halbleiterbauelement umfaßt und wobei das Halbleiterbauelement zum Schließen eines Schaltkreises zum Einschalten eines Aggregats dient, nach der Patentanmeldung P 42 18 560.2, als Halbleiterbauelement ein FET (Feldeffekttransistor) oder ein Transistor eingesetzt.

Vorteilhafterweise ist dem Halbleiterbauelement wenigstens ein Widerstand vorgeschaltet.

Sofern als Halbleiterbauelement ein Transistor verwendet wird, ist es vorteilhaft diesem einen Kondensator vorzuschalten.

Vorteilhafterweise wird bei der zuerst genannten Ausführung der Erfindung dem FET (Feldeffekttransistor) ein Wechselrichter (Linear-IC) vorgeschaltet.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung einer Schaltung eines quecksilberfreien Flüssigkeits- Neigungsschalters;

Fig. 2 eine zweite Ausführung einer Schaltung;

Fig. 3 eine dritte Ausführung einer Schaltung;

Fig. 4 eine vierte Ausführung einer Schaltung.

Die Schaltung gemäß Fig. 1 ist an eine Gleichstromquelle mit z. B. 12 V angeschlossen. In einer bestimmten Lage schließt der Flüssigkeits- Neigungsschalter 2 den Stromkreis zu einem FET (Feldeffekttransistor) 6. Dem FET 6 ist ein Widerstand 7 mit z. B. 2,2 M vorgeschaltet. Der FET 6 schaltet über ein Relais 4 eine Last 5, wobei hier eine Diode 3 parallel geschaltet ist. Die Diode 3, die den Rückstrom beim Abschalten des Relais 4 vernichtet, kann entfallen, wenn kein Relais 4, sondern z. B. eine Lampe geschaltet wird.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 ist ebenfalls an eine Gleichstromquelle mit z. B. 12 V angeschlossen. Der Flüssigkeits-Neigungsschalter 9 schaltet hier zu einem Transistor 15 durch, wobei dem Transistor 15 zwei Widerstände 10 mit z. B. 2,2 M und 330 k und ein Kondensator 14 vorgeordnet sind. Über den Transistor 15 wird ebenfalls ein Relais 12 und über dieses eine Last 13 geschaltet, wobei auch hier, wie bei Fig. 1 eine Diode 11 vorgesehen ist.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 3, die ebenfalls an eine Gleichstromquelle mit z. B. 12 V angeschlossen ist, schließt der Flüssigkeits-Neigungsschalter 23 den Stromkreis zu einem FET 24, wobei hier ein Wechselrichter (Linear IC) 21 parallel geschaltet ist, der die Gleichspannung ständig umpolt und somit eine Elektrolyse im Flüssigkeits-Neigungsschalter 23 verhindert. Der FET 24 schaltet eine Lampe 26. Zur Regulierung sind verschiedene Widerstände 17 (z. B. mit 10 M vor dem Flüssigkeitsneigungsschalter 23), 19 (z. B. mit 100 k vor dem Wechselrichter), 20 (z. B. mit 100 k zwischen Lampe 26 und Wechselrichter 21), 22 (z. B. mit 100 k vor dem Wechselrichter 21), 25 (z. B. mit 1 M zwischen Flüssigkeits-Neigungsschalter 23, bzw. Wechselrichter 21 und FET 24) und ein Kondensator 18 (zwischen Stromquelle und Flüssigkeits-Neigungsschalter 23), wie dargestellt, zwischen-, parallel- oder vorgeschaltet.

Die Schaltung gemäß Fig. 4, die ebenfalls an einer Gleichstromquelle mit z. B. 12 V angeschlossen ist, entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 1, was die Anordnung von Flüssigkeits-Neigungsschalter 33, Widerstand 34, FET 29, Relais 30, Last 28 und Diode 31 betrifft. Zusätzlich sind hier eine Zener-Diode 35 parallel zum Flüssigkeits-Neigungsschalter 33 geschaltet, wobei der Zener-Diode 35 ein Widerstand 32 vorgeschaltet ist.

Claims

1. Quecksilberfreier Flüssigkeits-Neigungsschalter, bestehend aus einem Gehäuse aus einem Isolierstoff, wie z. B. Glas, mit mindestens zwei in das Gehäuse führenden Elektroden,
wobei das Gehäuse teilweise mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gefüllt ist, die je nach Lage des Flüssigkeits-Neigungsschalters einen Kontakt zwischen den Elektroden herstellt oder unterbricht,
wobei den Elektroden eine elektronische Schaltung zugeordnet ist,
und wobei die Schaltung wenigstens ein Halbleiterbauelement umfaßt,
und wobei das Halbleiterbauelement zum Schließen eines Schaltkreises zum Einschalten eines Aggregats dient, nach der Patentanmeldung P 42 18 560.2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Halbleiterbauelement ein FET (Feldeffekttransistor) (6, 24, 29) ist.

2. Quecksilberfreier Flüssigkeits-Neigungsschalter bestehend aus einem Gehäuse aus einem Isolierstoff, wie z. B. Glas, mit mindestens zwei in das Gehäuse führenden Elektroden,
wobei das Gehäuse teilweise mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gefüllt ist, die je nach Lage des Flüssigkeits-Neigungsschalters einen Kontakt zwischen den Elektroden herstellt oder unterbricht,
wobei den Elektroden eine elektronische Schaltung zugeordnet ist,
und wobei die Schaltung wenigstens ein Halbleiterbauelement umfaßt,
und wobei das Halbleiterbauelement zum Schließen eines Schaltkreises zum Einschalten eines Aggregats dient, nach der Patentanmeldung P 42 18 560.2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Halbleiterbauelement ein Transistor (15) ist.

3. Quecksilberfreier Flüssigkeits-Neigungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Halbleiterbauelement wenigstens ein Widerstand vorgeschaltet ist.

4. Quecksilberfreier Flüssigkeits-Neigungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Halbleiterbauelement ein Kondensator (14) vorgeschaltet ist.

5. Quecksilberfreier Flüssigkeits-Neigungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem FET (Feldeffekttransistor) (24) ein Wechselrichter (Linear-IC) (21) vorgeschaltet ist.