Schwimmerschalter - Wie sie funktionieren

Ein Schwimmerschalter erfasst den Flüssigkeitsstand in einem Tank oder Behälter. Der Schalter schwimmt auf oder in der Flüssigkeit und wirkt als mechanischer Schalter, wenn der Flüssigkeitspegel steigt oder sinkt. Schwimmerschalter steuern Geräte wie Pumpen (indem sie das Wasser hinein- oder herauspumpen), Ventile (indem sie den Einlass/Auslass öffnen/schließen) oder Alarme zur Benachrichtigung der Benutzer. Schwimmerschalter sind kostengünstig und zuverlässig und eignen sich für Anwendungen mit verschiedenen Flüssigkeiten.

Inhaltsübersicht

• Wie funktioniert ein Schwimmerschalter?
• Methode der Umschaltung
• Externes Gegengewicht
• Verdrahtung des Schwimmerschalters
• Materialien für Schwimmerschalter
• Arten von Schwimmerschaltern
• Typische Schwimmerschalteranwendungen
• FAQs

Wie funktioniert ein Schwimmerschalter?

Ein Schwimmerschalter bewegt sich mit dem Flüssigkeitsstand auf und ab. Je nach Gegengewicht und voreingestelltem Auslöser öffnet oder schließt sich der mechanische Schalter, wenn er sich auf ein bestimmtes Niveau hebt oder senkt. Wenn der Schalter geschlossen wird, fließt ein elektrischer Strom durch den Schalter zu dem angeschlossenen Gerät. Wenn zum Beispiel ein elektrischer Strom an eine Pumpe gesendet wird, schaltet sich diese ein.

Ein Schwimmerschalter besteht aus einem schwimmenden Hohlkörper und einem internen Schalter, auch Sensor genannt. Der häufigste interne Schalter ist ein Reed-Schalter mit einem Magneten im Inneren des Gehäuses. Es gibt noch weitere interne Schaltertypen, die jedoch alle nach dem gleichen Prinzip funktionieren. Der mechanische Schalter erzeugt je nach Wasserstand in einem Tank oder Teich einen offenen oder geschlossenen Stromkreis.

Methode der Umschaltung

Bei einem Reedschalter bildet sich ein geschlossener Stromkreis, der den Stromfluss ermöglicht, wenn sich der Magnet in der Nähe des Reedschalters befindet. Bewegt sich der Magnet weg, öffnet sich der Reedschalter und es kann kein Strom fließen. Der Schalter hat einen maximalen Schaltstrom und eine maximale Schaltspannung. Überprüfen Sie daher immer die Spezifikationen, um einen optimalen Stromfluss durch das Gerät zu gewährleisten.

Eine vertikale Schwimmerschalteranlage hat entweder einen "festen Punkt" oder ein externes Gegengewicht. Der Flüssigkeitsstand steuert den Winkel des Schwimmerschalters, der die Position des Magneten direkt steuert. Bei einem voreingestellten Wert wechselt der interne mechanische Schalter zwischen der offenen und der geschlossenen Position. Abbildung 2 (links) zeigt eine gängige Anwendung zum Stoppen des Wasserzuflusses an einem "hohen" Punkt in einem Wassertank. Abbildung 2 (rechts) zeigt eine ähnliche Anwendung, die jedoch einen "niedrigen" Punkt im Wassertank erkennt und in umgekehrter Richtung arbeitet. Deshalb ist es wichtig, einen elektronischen Schwimmerschalter richtig zu verdrahten und den voreingestellten Flüssigkeitsstand anwendungsspezifisch einzustellen. Lesen Sie unseren Artikel über die Verdrahtung von Schwimmerschaltern, um mehr darüber zu erfahren, wie man einen Schwimmerschalter verdrahtet.

Externes Gegengewicht

Bei Schwimmerschaltern mit externem Gegengewicht (Abbildung 3) sind die Winkel, in denen sie arbeiten, festgelegt. Die Kabellänge vom Gegengewicht zum Schwimmerschalter bestimmt, wie stark die Flüssigkeit steigt oder sinkt, um den Schwimmerschalter in den Winkel zu bringen, der zum Umschalten seines Zustands erforderlich ist. Diese Schalter haben eine minimale und eine maximale Kabellänge, um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Die Verdrahtung von Schwimmerschaltern hängt davon ab, ob der Schalter zum Starten oder Stoppen des Flüssigkeitsstroms verwendet wird.

Verdrahtung des Schwimmerschalters

Die korrekte Verdrahtung von Schwimmerschaltern ist entscheidend, um entsprechende elektrische Signale in Abhängigkeit von der offenen oder geschlossenen Position des Schalters zu gewährleisten.

• Normalerweise offener (NO) Schwimmerschalter: Der Stromkreis innerhalb des Schalters bleibt offen, wenn der Schalter unten ist, und geschlossen, wenn er sich in der Position "oben" befindet. Der Schalter ist also offen, wenn die Schwerkraft ihn nach unten zieht, und schließt sich, wenn der Flüssigkeitsstand auf den voreingestellten Wert ansteigt.
• Normalerweise geschlossener (NC) Schwimmerschalter: Der Stromkreis innerhalb des Schalters bleibt geschlossen, wenn sich der Schalter in der unteren Position befindet, und offen, wenn er sich in der oberen Position befindet. Der Schalter wird also durch die Schwerkraft geschlossen und öffnet sich, wenn der Flüssigkeitsstand auf den voreingestellten Wert ansteigt.

Anmerkung: Der "normale" Betrieb kann bei verschiedenen Schwimmerschaltermarken und -typen unterschiedlich sein. Bitte lesen Sie das Handbuch des Produkts, um zu erfahren, wie Sie es in beiden Konfigurationen verkabeln. Auch Brunnen und Wassertanks verwenden doppelte Schwimmerschalter, um das Wasser in der Struktur zu entleeren oder zu füllen.

Materialien für Schwimmerschalter

Schwimmerschalter werden für eine Vielzahl von Flüssigkeiten verwendet, von Trinkwasser bis hin zu hochkorrosiven Chemikalien. Daher muss sichergestellt werden, dass das Schaltmaterial medienkonform bleibt. In unserer Tabelle zur chemischen Beständigkeit finden Sie weitere Informationen über die Eignung der verschiedenen Materialien für die jeweiligen Medien.

Schwimmerschalter aus Kunststoff

Kunststoffmaterialien wie PVC (Polyvinylchlorid) oder PP (Polypropylen) eignen sich ideal für allgemeine Anwendungen unter sauren und basischen Bedingungen. Für Hochtemperaturanwendungen (> 60 Grad Celsius oder 140 Grad Fahrenheit) ist Kunststoff jedoch ungeeignet.

Schwimmerschalter aus rostfreiem Stahl

Edelstahl ist sehr langlebig, und das Material eignet sich für Flüssigkeiten, die bei hohen Temperaturen verwendet werden. Das Material ist mit hochkorrosiven Chemikalien und verschiedenen Hygiene- und Reinigungsbedingungen kompatibel, was es zu einer idealen Wahl für die medizinische und lebensmittelverarbeitende Industrie macht.

Normen für Schwimmerschalter

1. ATEX-zugelassene Schwimmerschalter sind explosionsgeschützt und werden üblicherweise in gefährlichen Umgebungen eingesetzt.
2. Schwimmerschalter mit Schutz gegen elektrischen Schlag, Schutzerdung, Feuchtigkeit und Staub sind für CE-Zertifikate gemäß der Norm IEC60730-1:2015 geeignet.

Arten von Schwimmerschaltern

Baureihe KPM

Die Baureihe KPM ist aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit der am häufigsten verwendete Schwimmerschaltertyp. Der Schalter ist ideal für sauberes Wasser und für viele andere Medien geeignet. Das KPM öffnet oder schließt den Stromkreis in einem Winkel von ±45°. Die Kabellänge nach dem Gegengewicht bestimmt den Flüssigkeitsstand, bei dem der Schalter arbeitet.

MPM-Reihe

Die MPM-Serie verfügt über eine doppelte flüssigkeitsdichte Kammer, die dem Schalter eine hohe Zuverlässigkeit und einen hohen Schutz im Inneren verleiht, während er gleichzeitig sehr klein (Mikro) ist. Die Form und die Größe des Schalters machen ihn für den Einsatz im Abwasserbereich geeignet, er benötigt jedoch ein Gegengewicht. Das MPM öffnet oder schließt den Stromkreis in einem Winkel von ±45°. Die Kabellänge nach dem Gegengewicht bestimmt den Flüssigkeitsstand, bei dem der Schalter arbeitet.

Baureihe JPM

Der Typ JPM ist ein kippbarer Niveauschalter, der aus einem schweren Gehäuse ohne Unregelmäßigkeiten besteht. Die Serie benötigt kein externes Gegengewicht und dreht sich um sich selbst, wenn sie in eine Flüssigkeit getaucht wird. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet er sich für turbulentes Wasser und industrielle Abwässer. Werden in der Regel paarweise verwendet, um zwei Funktionen (Entleerung und Befüllung) zu ermöglichen. Die JPM-Serie ermöglicht eine Schließer- (NO) oder Öffnerfunktion (NC).

Typische Schwimmerschalteranwendungen

Ein Schwimmerschalter überwacht den Flüssigkeitsstand in verschiedenen privaten und industriellen Anwendungen. Der Schalter ist in der Regel mit einer Pumpe, einem Ventil (z. B. einem Magnetventil oder einem elektrischen Kugelhahn) oder einem Alarm verbunden, um einen Benutzer zu benachrichtigen. Durch die Vielfalt der Bauformen und Typen können sie in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden. Gängige Beispiele sind:

• Schwimmerschalter für Sumpfpumpen können eine Pumpe erkennen und betätigen, um ein Ansteigen des Wasserspiegels in der Sumpfgrube zu verhindern. Sie können in Sumpf- und Abwassergruben eingesetzt werden.
• Schwimmerschalter für Wassertanks helfen bei der Steuerung von Wasserständen für Trinkwasser, Regenwasser, Abwasser und Fäkalien. Die Pumpe schaltet sich mit dem Auf- und Abtauchen des Schwimmerschalters im Wasser ein und aus.
• Kältemittel und Klimaanlagen verwenden Schwimmerschalter zur Kontrolle des Wasserstands.
• In der Getränkeindustrie werden Schwimmerschalter zum Befüllen oder Entleeren von Getränketanks eingesetzt.
• Industrielle Waschmaschinen verwenden sie zur Überwachung des Wasserstands in der Waschmaschine.

Hinweis: Erfahren Sie mehr über die Verwendung von Schwimmerschaltern mit Ventilen in unserem Artikel über wie man einen Schwimmerschalter an ein Magnetventil anschließt.

FAQs

Was ist ein Schwimmerschalter?

Ein Schwimmerschalter erfasst den Füllstand einer Flüssigkeit in einem Tank. Je nach Wasserstand öffnet oder schließt er einen Stromkreis, der normalerweise zum Pumpen von Wasser in den oder aus dem Tank verwendet wird.

Wie funktioniert ein Schwimmerschalter?

Ein Schwimmerschalter bewegt sich mit dem Flüssigkeitsstand auf und ab. Ein interner mechanischer Schalter öffnet oder schließt einen Stromkreis durch Schwerkraft. Daher kann der Stromkreis Geräte wie eine Wasserpumpe ein- und ausschalten.

Wozu dient ein Schwimmerschalter?

Ein Schwimmerschalter überwacht den Füllstand einer Flüssigkeit in einem Tank. Je nach Flüssigkeitsstand und Verdrahtung öffnet oder schließt er dann einen Stromkreis zur Steuerung externer Komponenten.

Wie installiert man einen Schwimmerschalter?

In einem Flüssigkeitsbehälter ist ein Schwimmerschalter installiert. Zunächst wird ein voreingestelltes Niveau hergestellt, das mit einem Gegengewicht erreicht werden kann. Auf der Grundlage einer normalerweise offenen oder geschlossenen Verdrahtung öffnet oder schließt er dann den Stromkreis auf der Grundlage seiner Bewegung nach oben oder unten mit dem Flüssigkeitsstand.

Wie verdrahtet man einen Schwimmerschalter?

Sie können einen Schwimmerschalter entweder in normaler offener oder geschlossener Position verdrahten. Ein normalerweise offener Schwimmerschalter bleibt offen, wenn der Flüssigkeitsstand niedrig ist, und ein normalerweise geschlossener Schwimmerschalter bleibt geschlossen, wenn der Flüssigkeitsstand niedrig ist. Die Stellung offen/geschlossen bezieht sich auf den Stromkreis.

Wie installiert man einen Schwimmerschalter für eine Sumpfpumpe?

Ein Schwimmerschalter für Sumpfpumpen erkennt einen Wasseranstieg in einer Sumpfpumpe. In der Regel wird der Stromkreis in der normalerweise geschlossenen Position installiert, so dass er sich bei steigendem Wasserstand schließt. Dadurch kann Strom fließen, der einer Pumpe signalisiert, Wasser aus dem Tank zu pumpen.