Wie funktioniert ein Schwimmerschalter?

PRODUKTE

Geräte mit Ein‑Aus‑Funktion werden seit Jahrhunderten eingesetzt – etwa zur Steuerung des Wasserflusses in der Landwirtschaft. Auch heute zählen Schwimmerschalter zu den am häufigsten verwendeten Lösungen zur Überwachung von Flüssigkeitsständen. Doch wie funktionieren sie genau – und was macht sie so weit verbreitet?

Was ist ein Schwimmerschalter?

Ein Schwimmerschalter, auch bekannt als Pumpenschalter oder Schwimmer-Füllstandregler, ist ein Teil einer Pumpe, der zur Messung des Wasserstands in einem Tank verwendet wird. Er ermöglicht eine effiziente und zuverlässige Befüllung.

Aufbau eines Schwimmerschalters

Der einfachste mechanische Schwimmerschalter besteht aus:

  • einem Schwimmer mit einem Hohlraum im Inneren
  • einem Führungsrohr
  • Anschlagringen, die die Bewegung des Schwimmers entlang des Führungsrohrs begrenzen
  • einem Reedschalter (Sensor mit integriertem Magnet) im Inneren des Führungsrohres

Bei modernen elektrischen Schwimmerschaltern übernimmt ein elektrischer Schaltkreis das Schalten. Ihre Konstruktion ist entsprechend komplexer aufgebaut.

Wie funktioniert ein Schwimmerschalter in einer Wasserpumpe?

Schwimmerschalter – Funktionsprinzip

Der mit Luft gefüllte Schwimmer hat eine geringe Dichte und einen hohen Auftrieb. Dadurch steigt und sinkt er mit dem Flüssigkeitsstand. In mechanischen Schwimmerschaltern wird er genutzt, um einen mechanischen Hebel zu bewegen und die Pumpe auszuschalten.

Alarmierung

Schwimmerschalter werden nicht nur zur Messung, sondern auch zur Alarmierung verwendet, wenn ein bestimmter Füllstand erreicht oder überschritten wird. In diesem Fall betätigt der Schwimmer einen Reedkontakt, der wiederum akustische Alarme, Ventile oder Pumpen auslöst. Dies ist eine kostengünstige Lösung, die die Betriebssicherheit der Anlage erhöht und die Pumpe vor Trockenlauf sowie hydraulischen Schäden schützt

Vorteile des Schwimmerschalters

  • verbraucht keinen kontinuierlichen Strom
  • erhöht die Betriebssicherheit der Anlage
  • hochpräzise Messung in Tanks, Tiefbrunnen und Pumpstationen
  • hohe Zuverlässigkeit
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Schwimmerschalter in der Anwendung
Schwimmerschalter in der Anwendung
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Auswahlkriterien für Schwimmerschalter

Vor der Auswahl eines geeigneten Schwimmerschalters sollten folgende Punkte berücksichtigt werden:

  • Anzahl der Schaltausgänge (Kontakte)
  • Position und Funktion der einzelnen Schaltausgänge
  • Konstruktionsmaterial (z. B. Edelstahl, Kunststoff)
  • Länge des Führungsrohres
  • elektrischer Anschluss
  • Prozessanschluss

Reedschalter – was ist das?

Reedschalter sind Glaskontakte, die in einer hermetisch abgeschlossenen Gehäuse untergebracht sind und bei Einwirkung eines Magnetfeldes einen Kurzschluss bilden und sich öffnen. In Schwimmerschaltern sind sie im Inneren des Rohrs untergebracht.

Wie funktioniert ein Reedschalter?

Offene Reedschalter schließen sich kurz, wenn ein Magnetfeld angelegt wird. Dann fließt Strom über diesen Kurzschluss und ein Schaltsignal wird erkannt. Normalerweise geschlossene Reedschalter öffnen sich, normalerweise offene Reedschalter reagieren umgekehrt.

Eine weitere Variante sind geschaltete Reedschalter, die über drei Kontakte verfügen. Dadurch gibt es in jedem Betriebszustand sowohl ein geschlossenes als auch ein offenes Reed.

Um das Signal genau beim Erreichen des gewünschten Füllstands aufrechtzuerhalten, werden Steuerringe montiert. Diese begrenzen die Bewegung des Schwimmers auf dem Rohr.

Wie wird ein Schwimmerschalter an die Pumpe angeschlossen?

In der Regel führen drei elektrische Drähte aus einem automatischen Schwimmerschalter heraus, die mit den Farben Blau, Braun und Schwarz gekennzeichnet sind. Der braune Draht stammt vom normalerweise geschlossenen Schaltkontakt, der blaue Draht vom normalerweise offenen Kontakt, und der schwarze Draht ist der gemeinsame Leiter. Je nachdem, ob der Schwimmerschalter zum Entleeren oder Befüllen des Tanks eingesetzt wird, muss das entsprechende Drahtpaar ausgewählt werden.

Entleeren des Tanks

Zum Entleeren des Tanks wird das braune Kabel an max. 250 V angeschlossen. Das schwarze Kabel wird an den Neutralleiter verbunden und das blaue Kabel wird isoliert.

Befüllen des Tanks

Zum Befüllen des Tanks wird das blaue Kabel an max. 250 V angeschlossen, das schwarze Kabel wird an den Neutralleiter angeschlossen und das braune Kabel wird isoliert.

Hinweis: Die Farbcodierung kann variieren, bitte beachten Sie die Anleitung.

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JUMO bietet maßgeschneiderte Schwimmerschalter wie den JUMO NESOS R01 LS mit einem hohen Grad an vertikaler Integration an. Wir entwickeln die passende Lösung für Ihre Anwendung, auch wenn diese individuell angepasst werden muss. Entdecken Sie unsere Produkte und kontaktieren Sie uns.

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Schwimmerschalter in Miniaturausführung
Schwimmerschalter JUMO NESOS R01 LS
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