Niveaugeber ermitteln Füllstände flüssiger oder fester Stoffe in verschiedenen Behältern

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Ob Benzintank oder Hydrauliköl-Behälter, Kühlschmiermittel- oder Wasseraufbereitungsanlage, Spülmaschine oder Silo – die Einsatzfälle für Niveaugeber sind unglaublich vielseitig. Gut also, wenn das Angebot neben Standardprodukten auch ein Baukastensystem für kundenspezifische Lösungen umfasst.

Der Autor Wolfgang Klingauf von der k+k-PR GmbH, Augsburg, erstellte den Beitrag für die Elobau Elektrobauelemente GmbH & Co. KG, Leutkirch

Meist sieht man Tanks und anderen Behältern den Füllstand von außen nicht an, und doch möchte man wissen, wann der Inhalt zur Neige geht oder die automatische Befüllung wieder stoppen muss. Niveaugeber geben darüber Auskunft.
Doch so verschieden die Art der Behälter und der darin aufbewahrten Medien, so verschieden sind auch die Lösungen, um das Niveau festzustellen. Elobau gehört mit mehreren Hunderttausend jährlich produzierten Niveaugebern in diesem Bereich zu den Spezialisten.
Standard: Klein und in großen Stückzahlen
Für die häufigsten Einsatzfälle bietet das Unternehmen ein Sortiment an Standard-Niveaugebern. Geschäftsführer Michael Hetzer definiert: „Unter Standard verstehen wir kleine Geber, die wir in großen Stückzahlen fertigen. Dabei geben wir bestimmte Formen und Maße vor, die der Kunde nicht weiter spezifizieren kann. Die Produkte haben einen Schaltpunkt, der als Schließer, Öffner oder Wechsler realisiert ist. Der Anwender hat die Möglichkeit, die Schließer- und Öffnerfunktion einfach zu tauschen, indem er den Schwimmer umgekehrt aufsteckt.“
Die Standard-Niveaugeber sind in PVC, PA, PP, PVDF und Edelstahl ausgeführt. Auch die Kabel gibt es in verschiedenen Materialien und unterschiedlichen Temperaturspezifikationen. Verschiedenste Schwimmergrößen und -formen decken viele Einsatzfälle ab.
Neben herkömmlichen Modellen, die an einem Steigrohr gleiten, stellt Elobau im Standardsegment auch zwei Klappschwimmerschalter her: Für extrem verschmutzte Medien und solche, die zum Verkleben neigen – Farben beispielsweise – bietet sich die Ausführung mit Filmgelenk an. Diese dünne Kunststoffverbindung bleibt selbst in diesen Medien stets beweglich. Für den Einsatz in sehr stark bewegten Flüssigkeiten gibt es eine Ausführung mit robustem mechanischen Gelenk.
Zum Montieren der Klappniveaugeber können sich die Anwender entweder für ein selbstdichtendes konisches Gewinde oder ein paralleles Gewinde mit Dichtung und zwei Kontermuttern entscheiden. Als dritte Möglichkeit hat Elobau eine Ausführung mit Dichtmanschette im Programm.
Ein Modell in Edelstahl rundet das Miniatur-Niveaugeber-Standardsegment ab. Dieses gibt es auch um 90° gebogen, was es für die seitliche Montage geeignet macht.
Niveaugeber aus dem Baukasten
Kundenspezifische Lösungen werden erst nach dem Auftrag gefertigt. Um hierfür die Kosten möglichst niedrig zu halten, hat Elobau ein Baukastensystem entwickelt, das den Einsatz standardisierter Module ermöglicht. Das reduziert außerdem die Lieferzeiten. Im „Niveaugeber-Baukasten“ stehen verschiedene Köpfe, Flanschanschlüsse und Steigrohre zur Auswahl, und abhängig vom Steigrohr wiederum verschiedene Schwimmerkörper, die sich in Größe und Material unterscheiden. Auch die Anschlussmöglichkeiten sind variabel: Elobau bietet eine Vielzahl an Kabeln, Steckern und Klemmdosen.
Der Kunde kann aus diesen Modulen seinen Idealgeber zusammenstellen. Er kann die Schaltpunkte beliebig spezifizieren, genau so, wie er das für seine Anwendung braucht. Michael Hetzer bringt die Vorteile auf den Punkt: „Dadurch sind wir in der Lage, schnell und ohne neue Produktentwicklung kundenspezifische Niveaugeber zu fertigen.“
Kombiniert mit Sauglanzen
In industriellen Anwendungen werden Niveaugeber gern mit sogenannten Sauglanzen kombiniert, die das Medium fördern können. Dies kommt zum Beispiel bei Industrie-Spülmaschinen zum Einsatz, um den Reiniger aus einem Vorratsbehälter zu dosieren. Über den Niveaugeber erhält der Anwender eine Meldung, wenn die Reinigungsflüssigkeit zur Neige geht. Auch eine Vorwarnung oder Vollanzeige ist möglich.
Eine im Fahrzeugbereich häufig genutzte Sauglanze besteht aus einem Saugrohr, einem Rücklaufrohr und einem Niveaugeber, der mit einer Reed-Widerstandskette ein quasi analoges Signal erzeugen kann. Die Tankform, die in der Regel nicht symmetrisch ist, lässt sich hierbei über bistabile Kontakte mit unterschiedlichen Abständen im Niveaugeber abbilden.
Ein bistabiler Kontakt hat zwei stabile Schaltzustände. Fährt der Magnet in eine Richtung vorbei, ist der Kontakt zum Beispiel geschlossen, fährt der Magnet in die andere Richtung vorbei, öffnet er. Damit lassen sich verschiedene Kontakte mit unterschiedlichen Abständen schließen, bei einem symmetrischen Prinzip sind dagegen immer gleiche Abstände zwischen den Reedschaltern notwendig. Diese Technik lässt sich nicht nur in einer Sauglanze, sondern auch bei ganz „normalen“ Niveaugebern einbauen, sofern der Steigrohrdurchmesser mindestens 10 mm beträgt.
Das Elobau-Programm enthält zudem kapazitive Niveaugeber, die ein rein analoges Signal liefern und nach koaxialem Prinzip aufgebaut sind. Das heißt, in einem Außenrohr, das auch als Schutzrohr fungiert, befindet sich ein zweiter Stab. Beim Einsatz mit einem leitenden Me- dium ist der innere Stab beschichtet, bei nicht leitenden Medien wie Öl ist er blank.
Eine weitere Möglichkeit, den Füllstand analog anzuzeigen, bieten Drucksensoren, die den Druck des Mediums messen. Daraus lässt sich die Füllstandshöhe ableiten.
Für alle festen Stoffe in Korn- und Granulatform, die beim Einfüllen einen Kegel bilden, bietet Elobau Schüttgutschalter an. Diese digitalen Geräte sind in der Lage, mehrere Füllhöhen im Silo digital anzuzeigen.
Kundenspezifische Lösungen
Neben diesem sehr flexiblen Baukastensystem, ist Elobau in der Lage, völlig neue kundenspezifische Lösungen zu entwickeln und zu bauen. Beispiel dafür ist ein Niveaugeber für einen Industriespülmaschinen-Hersteller, welcher mit einer Elektrode arbeitet. Er wurde für einen Metalltank entwickelt und funktioniert mit einem gebogenen Draht am Geber, der in das Kunststoffteil eingespritzt ist. Sobald ein Medium den Kontakt zwischen Tankwand und Elektrode herstellt, gibt es ein Signal, das den Füllstand anzeigt.
Im Elobau-Portfolio finden sich außerdem verschiedene Auswerteeinheiten und Anzeigen, mit denen sich die Niveaugeber in ein automatisiertes Umfeld einbinden lassen. Damit lässt sich beispielsweise eine automatische Befüllung oder Leerung des Behälters oder eine Min-/Max-Steuerung realisieren.
Halle 8, Stand B32
Standard-Niveaugeber KEM 546
Niveaugeber-Baukasten KEM 547
Schüttgutschalter KEM 548
Elobau-Portfolio allg. KEM 549

Spezialist für Elektrobauelemente
Elobau, 1972 gegründet, beschäftigt über 260 Mitarbeiter an drei Standorten (Produktion in Leutkirch, Verwaltung in Isny, Werkzeugbau in Lichtenhain). 2004 betrug der Umsatz rund 33 Mio. €.
Das Portfolio umfasst 20 Produktgruppen. Dazu zählen berührungslos arbeitende Sicherheitsschalter, Fahrzeugkomponenten (Taster, Kontrollpanel), Schalter, Sensoren, Niveaugeber und Joysticks. 2002 wurde das Sicherheitsbussystem „Elosafe“ vorgestellt.
Zugunsten kurzer Reaktionszeit setzt Elobau auf hohe Fertigungstiefe in der Produktion. Neben Werkzeugbau und Kunststoffspritzerei verfügt das Unternehmen über eine Werkstatt für Prototypen und Kleinserien, eine SMD-Bestückung sowie eine Kabel-Konfektion.
Zu den Kunden gehören die Agco-Gruppe, CNH, John Deere, Bosch Rexroth, Kärcher und Heidelberger Druckmaschinen.
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