CH660772A5

CH660772A5 - Elektromagnetisch betaetigte axialkolbenpumpe.

Info

Publication number: CH660772A5
Application number: CH111/83A
Authority: CH
Inventors: Friedrich Edler
Original assignee: Chemie Filter Gmbh Verfahren
Priority date: 1982-02-06
Filing date: 1983-01-10
Publication date: 1987-06-15
Also published as: DE3204050C1; GB2115500A; FR2521228B1; US4547680A; GB2115500B; FR2521228A1; GB8303053D0; JPS58148285A; NL8300436A; CA1206378A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetisch betätigte Axialkolbenpumpe, bei der die Erregerimpulse des Elektromagneten je nach Stellung eines Wahlschalters wahlweise von einem Zeitglied oder von einem über ein Kabel und eine Steckkupplung angeschlossenen Impulsschalter ausgelöst werden.

Bekannte Membranpumpen dieser Art (z.B. die Dosier-■pumpe «PROMINENT» der Anmelderin) geben bei jedem Hub des Elektromagneten eine der Hubgrösse entsprechende Menge des zu fördernden Mediums ab. Die Hubgrösse ist einstellbar. Beim internen Betrieb wird der Elektromagnet mit einer konstanten, einstellbaren Impulsfrequenz angesteuert, so dass die Pumpe pro Zeiteinheit eine konstante, aber wählbare Fördermenge abgibt. Wird der Wahlschalter in die Stellung für externen Betrieb gelegt, wird der Elektromagnet in Abhängigkeit eines Impulsschalters angesteuert, der in der

Regel eine bedarfsabhängige Förderung bewirkt und beispielsweise von einem Durchflussmengenmesser betätigt wird. Auf diese Weise kann jeweils eine bestimmte Dosiermittelmenge in eine vorgegebene Menge eines zu behandelnden Mediums eingegeben werden.

Da die Umschaltung von externen auf internen Betrieb und umgekehrt mit Hilfe des Wahlschalters erfolgt, kann es geschehen, dass zwar alle Vorbereitungen zur Durchführung des externen Betriebes getroffen sind und insbesondere die Steckkupplung angeschlossen ist, die Bedienungsperson aber versehentlich den Wahlschalter in die falsche Stellung bringt oder in der falschen Stellung belässt. Dann wird das Dosiermittel fortwährend gefördert, auch wenn kein Bedarf vorhanden ist. Dies kann zu übermässigen Anreicherungen des Dosiermittels im zu behandelnden Medium führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenpumpe der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die eine höhere Sicherheit dagegen bietet, dass sie in der falschen Betriebsart arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Sperrschaltung, die die Auslösung der Erregerimpulse durch das interne Zeitglied bei gesteckter Steckkupplung unterbindet.

Bei dieser Ausgestaltung ist nicht nur dann, wenn der Wahlschalter in die Stellung für externen Betrieb gebracht worden ist, sondern auch dann, wenn der Stecker eingesteckt ist, ein interner Betrieb unterbunden. Die Bedienungsperson hat daher jeweils zwei Massnahmen zu treffen, um vom externen Betrieb auf den internen Betrieb umzuschalten, nämlich einmal den Wahlschalter zu betätigen und zum anderen die Steckverbindung zu lösen. Zwar mag es sein, dass die Bedienungsperson versehentlich den Wahlschalter in die falsche Stellung bringt; es mag auch sein, dass versehentlich der Stekker aus der Buchse herausgerissen wird; es ist aber mehr als unwahrscheinlich, dass versehentlich beide Massnahmen zur gleichen Zeit erfolgen. Damit ist ein hohes Mass an Sicherheit gegeben, dass die Pumpe nicht im Dauerbetrieb arbeitet, obwohl eine bedarfsabhängige Dosierung erwünscht ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die vom Zeitglied bestimmte Impulsfrequenz mittels eines Potentiometers veränderbar ist, wird dafür gesorgt, dass Potentiometer und Wahlschalter ein gemeinsames Betätigungselement aufweisen und die Umschaltung auf den externen Betrieb im Anschluss an den Potentiometer-Verstellbereich vorgesehen ist. Auf diese Weise wird ein Betätigungselement und - da die elektrischen Teile der Schaltung normalerweise in einem Gehäuse, z.B. dem Pumpengehäuse, untergebracht sind -auch eine entsprechende Durchführung für dieses Betätigungselement eingespart. Wenn hierbei durch Unachtsamkeit das Betätigungselement nicht bis in die der Umschaltstellung entsprechende Endlage gebracht wird, ist das Risiko gering, da der interne Betrieb aufgrund der eingesteckten Steckverbindung unterbunden ist.

Insbesondere kann hierbei die Umschaltung im Anschluss an das der kleinsten Hubfrequenz zugeordnete Ende des Potentiometer-Verstellbereichs vorgesehen sein. Beim Umschalten auf internen Betrieb arbeitet daher die Pumpe nicht sofort mit der höchsten Frequenz, sondern mit der Mindestfrequenz, die dann nach Wahl erhöht werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist charakterisiert durch eine erste Auslöseschaltung, deren Eingang mit dem internen Zeitglied verbunden ist, durch eine zweite Auslöseschaltung, deren Eingang vom Impulsschalter ansteuerbar ist, und durch eine dreipolige Steckkupplung, bei der erste und zweite Pole zum Anschluss des Impulsschalters und ein dritter Pol zum Anschluss eines Sperrpotentials an den Eingang der ersten Auslöseschaltung ausgebildet sind. Aufgrund des dritten'Pols der Steckkupplung kann der ersten Auslöseschal5

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tung das Sperrpotential zugeführt werden.

Schaltungstechnisch kann dies mit Vorteil dadurch geschehen, dass das Zeitglied eine R-C-Reihenschaltung ist und die Kondensatorspannung die erste Auslöseschaltung ansteuert, dass der Wahlschalter in der Stellung für externen Betrieb einen Leitungspfad herstellt, der den Kondensator überbrückt, und dass die Steckkupplung beim Einstecken ebenfalls einen Leitungspfad herstellt, der den Kondensator überbrückt. Durch die Parallelschaltung der beiden Leitungspfade ist auf einfache Weise sichergestellt, dass nur beim Auftrennen beider Leitungspfade der interne Betrieb möglich ist.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, dass der eine Pol von Kondensator und Wahlschalter sowie der zweite Pol der Steckbuchse an einer gemeinsamen Netzzuleitung und der andere Pol von Kondensator und Wahlschalter sowie der dritte Pol der Steckbuchse am Eingang der ersten Auslöseschaltung liegen und dass die genannten Pole der Steckbuchse beim Einstecken des Steckers miteinander verbindbar sind. Dies gibt einen besonders einfachen Schaltungsaufbau.

Hierbei kann im Stecker eine Brücke vorgesehen sein, die den zweiten und dritten Pol miteinander verbindet. Dies ergibt eine einfachere Ausführung als beispielsweise ein in der Steckbuchse vorgesehener Schalter, der vom Stecker mechanisch betätigt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsge-mässen Pumpe und

Figur 2 ein stark vereinfachtes Schaltbild der Steuerschaltung.

Eine Membranpumpe 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Elektromagnet 3 angeordnet ist. Dieser treibt über eine Hubstange 4 eine Membran 5 in einem Pumpenkopf 6 an. Die Membran begrenzt einen Hubraum 7, der über eine Saugventilanordnung 8 mit einer vom Vorratsbehälter 9 kommenden Saugleitung 10 und über eine Druckventilanordnung 11 mit einer Druckleitung 12 verbunden ist, die zu einer Einspeisstelle 13 in einer Flüssigkeitsleitung 14 führt.

Der Hub des Ankers des Elektromagneten 3 und damit der Hubstange 4 ist mit Hilfe eines Anschlages 15, der mit Hilfe eines Betätigungsknopfes 16 verstellbar ist, einstellbar. Im Gehäuse 2 befindet sich ferner eine Steuerschaltung 17, welche eine Platine 18 mit den erforderlichen elektrischen Bauteilen aufweist, darunter ein Bauelement 19, das in Kombination ein Potentiometer und einen Schalter aufweist, welche durch ein gemeinsames Betätigungselement 20 derart verstellbar sind, dass im Anschluss an den Potentiometer-Ver-stellbereich der Schalter betätigt wird. Ausserdem isj: eine Steckkupplung 21, bestehend aus Steckbuchse 22 und Stekker 23 vorgesehen. Der Stecker 23 ist über ein zweiadriges Kabel 24 mit einem externen Impulsgeber 25 verbunden, der von einem Durchflussmengenmesser 26 in der Leitung 14 betätigt wird.

In der Schaltung der Figur 2 sind zwei Auslöseschaltungen 27 und 28 vorgesehen, die als in Dickschichtschaltung ausgebildetes IC-Bauelement 29 ausgeführt sind. Sie haben je einen Eingang 30 bzw. 31. Ihre Ausgänge 32 bzw. 33 wirken

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auf eine Auswerteschaltung 34, deren Ausgang 35 Erregerimpulse an den Elektromagneten 3 abgibt. Diese Darstellung ist stark vereinfacht.

Für den internen Betrieb ist ein Zeitglied 36 vorgesehen, das aus einer von einem Widerstand 37, einem Potentiometer 38 und einem Kondensator 39 gebildeten Reihenschaltung besteht, die zwischen die positive Sammelschiene 40 und den Nulleiter 41 geschaltet ist. Der Eingang 30 ist mit dem Punkt 42 zwischen dem Potentiometer 38 und dem Kondensator 39 verbunden. Ein Schalter 43 bildet zusammen mit dem Potentiometer 38 das Bauelement 19. Wenn er für externen Betrieb geschlossen wird, überbrückt der zugehörige Leitungspfad 44 den Kondensator 39, so dass am Eingang 30 das Potential Null anliegt.

Der Eingang 31 ist mit einem Punkt 45 zwischen einem Kondensator 46 und einem Widerstand 47 verbunden. Deren Reihenschaltung ist zwischen die positive Sammelschiene 40 und den ersten Pol 48 der Steckbuchse 22 geschaltet. Die Reihenschaltung ist durch einen Widerstand 49 überbrückt. Der zweite Pol 50 der Steckbuchse 22 ist mit dem Nulleiter und der dritte Pol 51 mit dem Eingang 30 verbunden. Beim Stekker 23 sind die beiden ersten Pole 52 und 53 über das zweiadrige Kabel 24 mit dem externen Impulsschalter 25 verbunden. Der dritte Pol 54 steht über eine feste Brücke 55 mit dem zweiten Pol 53 in Verbindung.

Dies ergibt die folgende Betriebsweise: Bei internem Betrieb, also in der veranschaulichten Anordnung wird der Kondensator 39 über die Widerstände 37 und 38 aufgeladen, wobei die Aufladegeschwindigkeit vom Potentiometer 38 bestimmt wird. Immer dann, wenn ein vorgegebener Grenzwert der Kondensatorspannung überschritten wird, spricht die Auslöseschaltung 27 an und es wird ein Erregerimpuls am Ausgang 35 abgegeben. Gleichzeitig hat sich der Kondensator 39 entladen, so dass das Arbeitsspiel von vorn beginnt.

Zum Umschalten auf externen Betrieb wird der Wahlschalter 43 geschlossen und die Steckkupplung 21 hergestellt. Nunmehr ist die Auslöseschaltung 27 unwirksam, da ihrem Eingang 30 sowohl über den Wahlschalter 43 als auch über die Brücke 55 das Nullpotential zugeführt wird. Jedesmal wenn der Impulsschalter 25 geschlossen wird, sinkt die Spannung am Punkt 45 kurzzeitig ab, die Auslöseschaltung 28 spricht an und es wird ein Erregerimpuls am Ausgang 35 abgegeben.

Zum Umschalten vom bedarfsabhängigen externen Betrieb auf den bedarfsunabhängigen internen Betrieb, sind daher zwei Massnahmen zu treffen, nämlich das Trennen der Steckkupplung 21 und das Umschalten des Wahlschalters 43 in die veranschaulichte Stellung. Damit ist sichergestellt, dass nicht durch eine Massnahme versehentlich der interne Betrieb ausgelöst wird.

Die Dosierpumpe 1 kann für die verschiedensten Dosiermittel und zum Einspeisen in die verschiedensten Medien verwendet werden. Beispielsweise führt die Leitung 14 Brauchwasser, und das Dosiermittel dient der Entkeimung oder dem Korrosionsschutz. Der externe Impulsgeber 25 kann auch von anderen Grössen als der Durchflussmenge beeinflusst werden, beispielsweise durch die Konzentration der Flüssigkeit, durch deren pH-Wert oder deren Redox-Wert.

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1. Elektromagnetisch betätigte Axialkolbenpumpe, bei der die Erregerimpulse des Elektromagneten je nach Stellung eines Wahlschalters wahlweise von einem Zeitglied oder von einem über ein Kabel und eine Steckkupplung angeschlossenen Impulsschalter ausgelöst werden, gekennzeichnet durch eine Sperrschaltung, die die Auslösung der Erregerimpulse durch das interne Zeitglied (36) bei gesteckter Steckkupplung (21) unterbindet.

2. Pumpe nach Anspruch 1, bei der die vom Zeitglied bestimmte Impulsfrequenz mittels eines Potentiometers veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Potentiometer (38) und Wahlschalter (43) ein gemeinsames Betätigungselement (20) aufweisen und die Umschaltung auf den externen Betrieb im Anschluss an den Potentiometer-Verstellbereich vorgesehen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung im Anschluss an das der kleinsten Hubfrequenz zugeordnete Ende des Potentiometer-Verstellbereichs vorgesehen ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine erste Auslöseschaltung (27), deren Eingang (30) mit dem internen Zeitglied (36) verbunden ist, durch eine zweite Auslöseschaltung (28), deren Eingang (31) vom Impulsschalter (25) ansteuerbar ist, und durch eine dreipolige Steckkupplung (21), bei der erste und zweite Pole (48,50; 52, 53) zum Anschluss des Impulsschalters und ein dritter Pol (51 ; 54) zum Anschluss eines Sperrpotentials an den Eingang (30) der ersten Auslöseschaltung (27) ausgebildet sind.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitglied (36) eine R-C-Reihenschaltung ist und die Kondensatorspannung die erste Auslöseschaltung (27) ansteuert, dass der Wahlschalter (43) in der Stellung für externen Betrieb einen Leitungspfad (44) herstellt, der den Kondensator (39) überbrückt, und dass die Steckkupplung (21) beim Einstecken ebenfalls einen Leitungspfad herstellt, der den Kondensator überbrückt.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Pol von Kondensator (39) und Wahlschalter (43) sowie der zweite Pol (50) der Steckbuchse (22) an einer gemeinsamen Netzzuleitung (41) und der andere Pol von Kondensator und Wahlschalter sowie der dritte Pol (51) der Steckbuchse am Eingang (30) der ersten Auslöseschaltung (27) liegen und dass die genannten Pole der Steckbuchse beim Einstecken des Steckers (23) miteinander verbindbar sind.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Stecker (23) eine Brücke (55) vorgesehen ist, die den zweiten und dritten Pol (53,54) miteinander verbindet.