DD260548A1 - Einrichtung zur verhinderung des trockenlaufs von pumpen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung des Trockenlaufs von Pumpen, insbesondere von nicht selbstansaugenden Pumpen. Die Erfindung laesst sich besonders dort anwenden, wo in bestimmten Zeitintervallen Foerdermedium anfaellt. Erfindungsgemaess wird in die Druckleitung einer Pumpe ein Puffergefaess eingebaut, von dem eine mit der Saugleitung verbundene Rueckstroemleitung abgezweigt ist, wobei im Saugbehaelter kurz ueber dem Niveau des niedrigmoeglichen Fluessigkeitsstandes eine Druckdose vorgesehen ist, die elektrisch einerseits mit einem Fussventil und andererseits mit einem Zeitrelais, das den Schalter des Motors der Pumpe ansteuert, verbunden ist. Figur

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung des Trockenlaufes von Pumpen, insbesondere von nicht selbstansaugenden Pumpen.

Die Einrichtung ist generell beim Betrieb von Pumpen einzusetzen, insbesondere dort, wo intermittierend in bestimmten Zeitintervallen Fördermedium anfällt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Sollen Pumpen unbeaufsichtigt betrieben werden, so ist es erforderlich, eine Sicherung gegen Trockenlauf der Pumpe bei Ausfall des Fördermedium vorzusehen.

Nach der DE-PS 3024123 ist ein Überwachungsgerätfür eine Ansaug pumpe bekannt, bei dem in einem Rohransatz am Saugrohr drei Elektroden vorgesehen sind. Sind die beiden untersten, von denen eine die Empfindlichste der drei Elektroden ist, von Wasser umgeben, wird die Pumpe über eine elektronische Schaltung, die mit den Elektroden verbunden ist, in Gang gehalten.

Sinkt der Flüssigkeitsstand auf das Niveau des Saugkopfes ab, wird die Pumpe abgeschaltet.

Das Gerät ist nur für selbstansaugende Pumpen geeignet, außerdem stellen in den Flüssigkeitsstrom ragende Elektroden einen Stärkefaktor für die Strömung dar, der zur Wirbelbildung führt.Wirbelbildung beeinträchtigt jedoch die Förderleistung der Pumpe und führt zu einer Erhöhung des Geräuschpegels.

Nach der DE-AS 2658851 ist eine Pumpenschutzvorrichtung bekanntgeworden, bei der je eine mit der Saugseite und der Druckseite der Pumpe verbundene Druckmeßkammer vorgesehen ist, bei der über ein bewegbares zwischen den Druckmeßkammern befindliches Wandelement die Energiezuführung zum Motor beeinflußbar ist. Dieselbe wird zwischen einem oberen und unteren Grenzwert des Förderdruckes der Pumpe aufrechterhalten. Sinkt der Förderdruck unter diesen unteren Grenzwert, oder übersteigt er den oberen, so wird der Motor ausgeschaltet.

Eine Einrichtung dieser Art ist für den praktischen Betrieb zu aufwendig und infolge ihres komplizierten Aufbaus sehr störanfällig.

Die oft rauhen Bedingungen, unter denen Pumpen betrieben werden, erfordern Einrichtungen, die einfach im Aufbau sind und möglichst über lange Zeiträume wartungsfrei betrieben werden können.

In der DE-PS 220661 ist eine Einrichtung zum Trockenlaufschutz für Pumpen beschrieben, bei der in einem Rohrstück aus elektrisch nicht leitendem Material, das entweder in die Saug- oder Druckleitung einer Pumpe einfügbar ist, eine Betätigungsklappe oder ein in einer Gradführung vorgesehener zylindrischer oder kugelförmiger Körper sich befindet, an dem ein Impulsauslöseglied befestigt ist, das mit einem induktiven Initiator zusammenarbeitet. Arbeitet die Pumpe, so liegt das Impulsauslöseglied an dem in der Rohrwandung befindlichen induktiven Initiator an.

Bei Ausfall des Förderstroms der Pumpe fällt das Impulsauslöseglied von diesem ab, der den Pumpenmotor speisende Stromkeis wird durch einen Impuls unterbrochen und so die Pumpe stillgesetzt.

Eine Einrichtung dieser Art hat den Nachteil, daß ein Teil, jeweils der Saug- oder der Druckleitung, aus einem elektrisch nicht leitenden Material hergestellt werden muß. Dies sind aber regelmäßig Materialien, deren Festigkeitseigenschaften sowie deren Wärmedehnungsvermögen ganz erheblich von denen des übrigen verwendeten Materials, das in aller Regel Stahl ist, abweichen.

Dadurch ist die Betriebssicherheit der Pumpenanlage beeinträchtigt; durch Stoß, Schwingungen, Wärmeeinwirkungen oder sonstige Erschütterungen kann es zum Schadhaftwerden dieses Rohrstückes kommen. Dabei tritt Fördermedium aus, was besonders bei aggressiven Medien große Gefahren in sich birgt. Der zusätzliche Einbau von Körpern in einer Gradführung bringt einen hohen Strömungswiderstand mit sich, evtl. können solche Einbauten auch zur Ausbildung von Wirbeln in der Strömung führen, die ein Anlegen des Impulsauslösegliedes unmöglich machen können.

— Δ— tUU »/TW

In der DE-OS 2925830 ist eine Einrichtung zum Schutz von Pumpen vor Trockenlauf beschrieben, bei der eine Meßsonde zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes zwischen Pumpengehäuse und Fördermedium in den Förderstrom ragt. Nachteilig hierbei ist, daß diese Einrichtung nur einwandfrei arbeitet, sofern der Widerstand des Fördermediums stets konstant oder wenigstens annähernd konstant bleibt.

Da sich aber hier z. B. durch unterschiedliche Zusammensetzungen der zu fördernden Medien größere Schwankungen ergeben, ist eine laufende Nachjustierung der Einrichtung erforderlich.

Ferner ist nach der DE-PS 15989 eine Leerlaufschaltung für Luft- und Gaskompressoren bekannt geworden, bei der bei auftretendem Überdruck im Druckbehälter ein über einem Druckregeier betätigtes Umschaltventil die Druckleitung des Kompressors gegen den Druckbehälter schließt und dieselbe mit der Saugleitung verbindet. Ähnliche Einrichtungen sind aus der Hydraulik bekannt; eine solche ist beispielsweise in der DE-PS 915776 beschrieben. Hier wird bei vorhandenem Überdruck das von der Pumpe in die Druckleitung geförderte Medium durch eine Rücklaufleitung in den Flüssigkeitsbehälter zurückgefördert, indem die Saugventile offen gehalten werden.

Diese Einrichtungen sind aber von Hausaus nicht geeignet, Pumpen vor Trockenlauf zu schützen. Die Pumpen wurden zeitlich unbegrenzt weiterlaufen, da es durch diese Einrichtungen nicht möglich ist, die Pumpe stillzusetzen. Durch das ständige Fördern des Mediums im Kreislauf kommt es zu dessen Erwärmung und damit zur Schädigung der Pumpe. Außerdem wird nutzlos Energie verbraucht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Pumpen sicher vor Trockenlauf zu schützen, wobei die dafür angewandten Mittel weitestgehend sicher und wartungsfrei im Betrieb und einfach im Aufbau sein sollen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Verhinderung des Trockenlaufs von Pumpen zu schaffen, die sowohl für selbstansaugende als auch nicht selbstansaugende Pumpen einsetzbar ist, die bei einem kurzen Ausfall von Fördermedium die Pumpe weiterlaufen läßt, bei längerem Ausfall jedoch stillsetzt, und bei nicht selbstansaugenden Pumpen die Betriebsbereitschaft aufrecht erhält. Weiterhin soll bei Wiedervorhandensein von Fördermedium die Pumpe wieder in Gang gesetzt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in die Druckleitung einer Pumpe ein Puffergefäß eingebaut ist, von dem eine mit der Saugleitung verbundene Rückströmleitung abgezweigt ist, und im Saugbehälter kurz über dem Niveau des niedrigst möglichen Flüssigkeitsstandes eine Druckdose vorzusehen ist, die einerseits in elektrischer Verbindung mit einem der Saugleitung angeordnetem Fußventil steht und andererseits elektrisch über ein Zeitrelais mit dem Schalter des Pumpenmotors verbunden ist.

Hierbei ist das Fußventil als elektrisch bestätigtes Ventil, beispielsweise als Magnetventil, ausgebildet.

In die Rückströmleitung kann entweder ein Reduzierventil eingebaut sein, oder an Stelledessen kann die Rückströmleitung mit einem verringerten Querschnitt, der 60 bis 75% des Querschnitts der Saug- oder Druckleitung betragen kann, ausgeführt sein. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird erreicht, daß bei Ausfall des Fördermediums bei einer Pumpe ein wirksamer Schutz gegen Schäden erzielt werden kann. Handelt es sich dabei nur um einen kurzen Zeitraum, in dem kein Fördermedium zur Verfugung steht, so läuft die Pumpe weiter; es wird dabei Fördermedium aus dem Puffergefäß über die Rückströmleitung der Pumpe zugeführt. Während dieser Zeit ist das Zeitrelais eingeschaltet, das auf eine bestimmtes Zeitintervall einstellbar ist. Das Zeitrelais läuft ab, sofern kein neues Fördermedium vorhanden ist, es wird der Motor der Pumpe über das Zeitrelais abgeschaltet. Dies ist besonders dort vorteilhaft, wo Motoren größerer Leistung zum Antrieb der Pumpen erforderlich sind. Allzu häufige, starke Stromstöße, hervorgerufen durch kurzfristiges Aus- und Einschalten, die das Netz belasten, werden dadurch vermieden. Beim Wiedereintreffen von Fördermedium wird über die Druckdose der Motor wieder eingeschaltet und der Betrieb der Pumpe fortgesetzt.

Handelt es sich um eine nichtansaugende Pumpe, so wird die Betriebsbereitschaft während der Stillstandszeit wiederhergestellt. Das Fördermedium fließt über die Rückströmleitung bzw. über die Druckleitung zurück und füllt die Saugleitung und die Pumpe. Da im Ruhezustand das Fußventil geschlossen ist, ist ein Auslaufen in den Saugbehälter nicht möglich. Durch den einfachen Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung kann sie weitestgehend wartungsfrei betrieben werden. Dabei ist es möglich, die Einrichtung für beliebige Pumpen einzusetzen. Durch die Einfachheit der Einrichtung ist eine Nachrüstung an bestehenden Anlagen ohne weiteres möglich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt.

An die Pumpe 1 ist die Saugleitung 2 angeschlossen, an deren Beginn im Saugbehälter 3 ein Fußventil 4 angeordnet ist. Im Saugbehälter 3 befindet sich weiterhin die Druckdose 5, die über Leitung 6 mit dem Fußventil 4 und über Leitung 7 mit dem Zeitrelais 8 verbunden ist. Eine weitere Leitung 9 führt vom Zeitrelais 8 zum nicht dargestellten Schalter des Motors der Pumpe 1.

An die Pumpe 1 ist weiterhin die Druckleitung 10 angeschlossen, in die das Puffergefäß 11 geschaltet ist. Von dort aus wird die Druckleitung 10 weitergeführt. Dabei ist die Druckleitung 10 an einer höheren Stelle des Puffergefäßes 11 weggeführt als die Rü'ckströmleitung 12, die in die Saugleitung 2 mündet. In die Rückströmleitung 12 ist ein Reduzierventil 13 geschaltet.

Es ist aber auch möglich, an Stelle des Reduzierventils 13, den Querschnitt der Rückströmleitung 12 zu verringern, und zwar sollte er dann etwa 60 bis 75% des Querschnittes der Druck- und Saugleitung betragen. Am oberen Ende des Puffergefäßes 11 ist eine Entlüftung 14 vorgesehen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt. Das Fördermedium 15 wird aus dem Saugbehälter 3 abgepumt. Der Saugbehälter 3 leert sich und die Druckdose 5 befindet sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels. Druckdose 5 gibt einen Impuls an Fußventil 4, welches daraufhin schließt

Das Fußventil 4 ist als Magnetventil ausgebildet.

Ein weiteres Signal gelangt von der Druckdose 5 an das Zeitrelais 8, welches zu laufen beginnt. Das Zeitrelais 8 ist einstellbar; es ist auf ein bestimmtes Zeitintervall eingestellt. Kommt innerhalb dieses Zeitintervalls neues Fördermedium 15 in den Saugbehälter 3, so wird über die Druckdose 5 das Fußventil 4 geöffnet sowie das Zeitrelais 8 abgeschaltet und der Betrieb der Pumpe 1 läuft weiter. Während des Fehlens des Fördermediums 15 in dem Saugbehälter 3 strömt vom Puffergefäß 11 über das Reduzierventil 13 und Rückströmleitung 12 Fördermedium 15 in die Saugleitung 2, das von der Pumpe 1 wieder in das Puffergefäß 11 gefördert wird. Hierdurch wird für eine kurze Zeit das Fördermedium 15 im Kreislauf gefördert, wodurch ein Leerlaufen der Pumpe 1 vermieden wird. Bleibt das Fördermedium 15 im Saugbehälter 3 aus, läuft das Zeitrelais 8 ab und setzt die Pumpe 1 still. Nun kann Fördermedium vom Puffergefäß 11 die Saugleitung und die Pumpe füllen, wodurch bei einer nicht selbstansaugenden Pumpe die Betriebsbereitschaft hergestellt ist. Die Pumpe ist somit in der Lage, erneut Fördermedium anzusaugen, sobald solches im Saugbehälter vorhanden ist.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Verhinderung des Trockenlaufs von Pumpen, insbesondere nicht selbstansaugenden Pumpen, im Falle des NichtVorhandenseins von Fördermedium, die den Pumpenmotor abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckleitung (10) einer Pumpe (1) ein Puffergefäß (11) eingebaut ist, von dem eine mit der Saugleitung (2) verbundene Rückströmleitung (12) abgezweigt ist, und im Saugbehälter (3) kurz über dem Niveau des niedrigstmöglichen Flüssigkeitsstandes eine Druckdose (5) vorgesehen ist, die einerseits in elektrischer Verbindung mit einem an der Saugleitung (2) angeordnetem Fußventil (4) steht und andererseits elektrisch über im Zeitrelais (8) mit dem Schalter des Pumpenmotors verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußventil (4) elektrisch betätigbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückströmleitung (12) ein Reduzierventil (13) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Reduzierventils die Rückströmleitung (12) einen Querschnitt von 60 bis 70% des Querschnitts der Saug- oder Druckleitung (2; 10) aufweist.