Ratgeber
Ein Schwimmerschalter oder Schwimmschalter dient dazu, den Füllstand von Flüssigkeit in einem Behältnis festzustellen, beispielsweise in einem Tank oder auch in einem Schwimmbecken. Auf Basis dessen wird entweder das Auffüllen oder das Absenken des Füllstands angeordnet. Schwimmerschalter kommen häufig zum Zweck der Pumpensteuerung zum Einsatz und sind beispielsweise in Tauchpumpen zu finden, mit denen Gartenteiche, Zisternen, Brunnen, Regenfässer oder vollgelaufene Keller ausgepumpt werden. Sie sind aber auch Bestandteile von Toilettenspülkästen sowie in Vergasern von Verbrennungsmotoren verbaut. Generell sind Schwimmerschalter wichtige Komponenten, um sowohl ein Überlaufen als auch ein Trockenlaufen zu verhindern. Es gibt unterschiedliche Bauweisen, die auf verschiedene Art und Weise funktionieren. So können Schwimmerschalter beispielsweise als Niveauschalter mit Membran realisiert sein, die in Waschmaschinen und Geschirrspülern Verwendung finden.
In unserem Ratgeber erfahren Sie, wie Schwimmerschalter aufgebaut sind und wozu sie dienen. Wir stellen unterschiedliche Arten der Schaltvorrichtungen und deren Funktionsweise vor. Außerdem erläutern wir Ihnen die Vor- und Nachteile von Schwimmerschaltern und zeigen auf, wie Sie sie kalibrieren und justieren. Darüber hinaus gehen wir auf die wichtigsten Kriterien ein, die Sie bei der Auswahl eines Schwimmerschalters berücksichtigen sollten.
Um den Flüssigkeitszufluss und -abfluss in einer Waschmaschine oder einem Schwimmbecken nicht manuell regeln zu müssen, gibt es Schwimmerschalter. Dabei handelt es sich um Komponenten, die den Flüssigkeitsstand in einem Behälter überwachen und prüfen, ob Flüssigkeit nachgefüllt oder abgepumpt werden muss. Mitunter sind sie an weitere Komponenten angeschlossen. In Kombination mit einem Alarmgeber ist es beispielsweise ermöglich, einen Alarm auszulösen, sobald ein kritischer Flüssigkeitsstand erreicht ist.
Wie der Name schon andeutet, besteht ein Schwimmerschalter aus einem Schwimmer und einem Schalter. Der Schwimmer schwimmt auf der Oberfläche der Flüssigkeit. Er bewegt sich mit dem Pegel und betätigt den Schalter, wenn er eine bestimmte Position erreicht hat. Das Grundprinzip ist immer dasselbe, auch wenn es mehrere Bau- und Funktionsweisen von Schwimmerschaltern gibt.
Auf dem Markt sind vielerlei Arten von Schwimmerschaltern erhältlich, die teils sehr unterschiedlich funktionieren. Im Folgenden stellen wir Ihnen die gängigsten Varianten vor.
Mechanische Schwimmerschalter
Mechanische Schwimmerschalter arbeiten mit mechanischer Kraft, um den Schalter zu betätigen. Der Schwimmer ist an einem Arm oder Hebel befestigt. Seine Lage ändert sich mit dem Steigen oder Fallen des Flüssigkeitspegels. Sobald er eine bestimmte Position erreicht, wird der Schalter aktiviert, der daraufhin die elektrischen Kontakte öffnet oder schließt.
Magnetische Schwimmerschalter
Hier ist der Schwimmer mit einem Magneten ausgestattet. Außerdem ist ein Reedschalter verbaut: ein Glasrohr, das Kontaktzungen aus einer Eisen-Nickellegierung enthält. Sobald sich der Magnet den Zungen nähert und sein Magnetfeld auf sie wirkt, berühren sie sich. Dadurch werden die elektrischen Kontakte geschlossen. Sie öffnen sich wieder, wenn sich der Magnet entfernt.
Elektronische Schwimmerschalter
Elektronische Schwimmerschalter bilden eine dritte gebräuchliche Bauart. Hier ist der Schwimmer mit einem elektronischen Sensor verbunden. Der Sensor hat die Aufgabe, die Position des Schwimmers zu erfassen. Verändert sich der Flüssigkeitsstand, verändert sich auch das elektrische Signal, was dann in entsprechende Schaltaktionen übersetzt wird.
Für Schwimmerschalter gibt es zahlreiche Anwendungszwecke. Sie sind standardmäßig in Tauchpumpen verbaut, mit deren Hilfe Wasser, aber auch andere Flüssigkeiten abgepumpt werden können. In Fabriken nutzt man sie beispielsweise, um Öl, Säure oder Laugen aus Tanks herauszubefördern. Pumpen mit Schwimmerschalter erweisen sich auch als nützlich, um Wasser aus vollgelaufenen Kellern hinauszubefördern.
Ein anderes Beispiel für die Anwendung von Schwimmerschaltern sind Wasch- und Spülmaschinen. Für das Füllen mit Wasser genauso wie für das Abpumpen wird ein Schwimmerschalter benötigt, damit die Maschine die Information erhält, wann sie den jeweiligen Vorgang beenden soll. Auf diese Weise wird ein Überlaufen und Trockenlaufen verhindert. Auch Aquarien sind in der Regel mit einem Schwimmerschalter ausgestattet. Darüber hinaus sind finden sich die Komponenten in industriellen Kühl- und Heizsystemen, in Kläranlagen, in Tanks und Flüssigkeitsbehältern der Getränke- und Lebensmittelindustrie sowie im medizinischen Sektor, etwa in Dialysemaschinen.
Schwimmerschalter sind nicht die einzige Option, um den Flüssigkeitsstand in einem Behälter zu messen beziehungsweise zu steuern. Es gibt auch Ultraschall- sowie Radar-Füllstandssensoren. Das führt zu der Frage, welche Vor- sowie Nachteile Schwimmerschalter gegenüber diesen Arten von Sensoren mitbringen. Ein Pluspunkt ist die unkomplizierte Installation. Der Aufwand, einen Schwimmerschalter in ein System einzubauen, ist überschaubar. Da es sich bei Schwimmerschaltern um relativ einfach aufgebaute Geräte handelt, die keine komplexe Elektronik enthalten, fällt auch der Wartungsaufwand gering aus.
Hinzu kommt eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und Kälte, Druckschwankungen sowie korrosiven Flüssigkeiten, wobei darauf zu achten ist, aus welchen Materialien Schwimmschalter gefertigt sind. Es gibt auch weniger robuste Exemplare. Allgemein lässt sich aber festhalten, dass Schwimmerschalter sehr breit einsetzbar sind und sowohl in Wassertanks als auch Behältern für Öl und Chemikalien verwendet werden können. Des Weiteren sind Schwimmerschalter tendenziell günstiger als andere Arten von Füllstandssensoren. Mechanische Modelle haben obendrein den Vorteil, dass sie keinen Strom verbrauchen.
Zu den Nachteilen von Schwimmerschaltern gehört vor allem, dass sie nicht dafür geeignet sind, den Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters konstant zu messen. Sie sind auf einen festen Schaltpunkt eingestellt. Liegt der Flüssigkeitsstand darunter, liefert ein Schwimmerschalter keinerlei Informationen darüber, bis zu welcher Stelle der Tank gefüllt ist.
Zunächst gilt es, den Schaltpunkt zu bestimmen. Der Schaltpunkt entspricht dem Füllstand, bei dem der Schalter auslösen soll. Positionieren Sie den Schwimmerschalter so, dass der Schwimmer am gewünschten Schaltpunkt von der Flüssigkeit bewegt wird und den Schalter aktiviert. Um zu prüfen, ob das funktioniert, füllen Sie den Behälter mit Flüssigkeit und achten darauf, ob der Schalter eim Erreichen des Schaltpunks auslöst. Wird zu früh oder zu spät geschaltet, müssen Sie die Position des Schwimmers anpassen.
In Sachen Justierbarkeit ist zwischen vertikalen und horizontalen Schwimmerschaltern zu unterscheiden. Bei ersteren ist der Schwimmer an einem Führungsrohr oder Kabel angebracht und wird mit einer Klemme fixiert. Für die Feinjustierung lösen Sie die Klemme, verschieben den Schwimmer entlang der Führung und befestigen ihn anschließend an der richtigen Stelle erneut. Nutzen Sie einen horizontalen Schwimmerschalter, müssen Sie das gesamte Gerät umpositionieren.
Beim Kauf eines Schwimmerschalters sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Wir geben Ihnen einen Überblick über die wichtigsten Auswahlkriterien.
Material
Das Material des Schwimmerschalters muss für die Anwendung geeignet sein. Exemplare aus einfachem Kunststoff, beispielsweise PVC oder Polypropylen, sind kostengünstig, jedoch nur für Behälter geeignet, in denen Wasser oder andere nicht korrosive Flüssigkeiten landen. Geht es um Tanks, die mit Chemikalien gefüllt werden, benötigen Sie Schwimmerschalter aus Edelstahl oder hochwertigeren, sehr speziellen Kunststoffen wie PTFE (Polytetrafluorethylen, oftmals als Teflon bezeichnet) oder PVDF (Polyvinylidenfluorid).
Temperatur und Druck
Wichtig ist, dass der Schwimmerschalter für die Temperatur des Mediums, in dem er sich befindet. ausgelegt ist. In dem Zusammenhang sollten Sie prüfen, welche Minimal- und Maximaltemperatur die Flüssigkeit perspektivisch erreichen wird. Kommt der Schwimmerschalter in einem Druckbehälter zum Einsatz, muss er dem maximalen Druck standhalten können.
Funktionsweise
Art und Funktionsweise des Schwimmschalters sind ebenfalls relevant. Mechanische Schwimmerschalter sind günstiger als magnetische und elektronische, jedoch weniger präzise. Sie eignen sich eher für einfache Anwendungen wie die Erkennung des Wasserstands in Tanks. Magnetische und elektronische Exemplare bieten hingegen eine hohe Genauigkeit. Letztere setzen jedoch eine konstante Stromversorgung voraus. Magnetische Schwimmerschalter sind hingegen nicht für Umgebungen geeignet, in denen magnetische Störungen auftreten.
Justierbarkeit
Ob sich ein vertikaler oder horizontaler Schwimmerschalter besser eignet, hängt von der Konstruktion des Behälters ab. Ist er besonders schmal, müssen Sie womöglich zu einem vertikalen Schalter greifen. Dieser bietet den Vorteil, dass sich die Schalthöhe flexibel anpassen lässt, ohne dafür den ganzen Schwimmerschalter abmontieren zu müssen.
Ist ein Schwimmerschalter in einem Tank oder Behälter Schmutz, Ablagerungen, Strömungen oder Turbulenzen ausgesetzt, kann die Zuhilfenahme eines Schutzkäfigs oder Schwimmergehäuses sinnvoll sein. So eine Ergänzung schützt den Schwimmerschalter vor Verunreinigungen und schwächt die Auswirkungen von Wellenbewegungen. Das erhöht die Zuverlässigkeit und Lebensdauer.
Wie pflege und reinige ich einen Schwimmerschalter?
Ablagerungen und Verunreinigungen können die Funktionalität eines Schwimmerschalters beeinträchtigen. Deshalb ist es wichtig, ihn regelmäßig zu reinigen. Mit einer weichen Bürste oder einem Tuch entfernen Sie lose Schmutzablagerungen. Für hartnäckigeren Dreck verwenden Sie eine Bürste mit mittelharten Borsten. Achten Sie vor allem darauf, dass die Stellen, an denen der Schwimmer mit dem Schaltmechanismus verbunden ist, sauber sind. Wichtig: Treffen Sie vor der Reinigung die nötigen Sicherheitsvorkehrungen. Sollte die enthaltene Flüssigkeit eine aggressive Chemikalie sein, leeren Sie den Tank oder senken Sie zumindest den Flüssigkeitsstand auf ein sicheres Niveau und tragen Sie geeignete Schutzausrüstung. Gegebenenfalls trennen Sie den Schalter vom Stromkreis.
Kann ich einen Schwimmerschalter in allen Flüssigkeiten verwenden?
In welchen Flüssigkeiten Sie einen Schwimmerschalter verwenden können, hängt davon ab, aus welchem Material er besteht. Günstigere Modelle aus einfachem Kunststoff sind nicht für Behälter mit korrosiven Flüssigkeiten geeignet. Hierfür ist ein Gerät aus hochwertigerem Material wie Edelstahl nötig.
Was mache ich, wenn mein Schwimmerschalter nicht funktioniert?
Untersuchen Sie den Schwimmerschalter zunächst auf äußere Schäden wie korrodierte Stellen, auf Verunreinigungen sowie auf lose oder verschlissene Teile. Stellen Sie sicher, dass der Schwimmer frei beweglich ist. Ist dem nicht so, kann der Schwimmerschalter nicht funktionieren. Im Fall eines elektronischen Schwimmerschalters gilt es, Kabel und Stecker zu überprüfen. Mit einem Multimeter testen Sie die elektrischen Kontakte und finden heraus, ob sie funktionstüchtig sind. Es kann auch sein, dass nicht die richtige Spannung anliegt und der Fehler bei der Stromversorgung zu verorten ist. Im Fall eines schwerwiegenderen Defekts ist der Austausch des kompletten Schwimmerschalters vermutlich die beste Lösung.