DE2355842A1

DE2355842A1 - Delivery machine control dependent on collector state - uses level control sensor(s) effecting switching on or off of current supply

Info

Publication number: DE2355842A1
Application number: DE19732355842
Authority: DE
Inventors: Guenter Reichensperger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-08
Filing date: 1973-11-08
Publication date: 1975-05-22

Abstract

The controlling system is intended for delivery machines, such as pumps or screw conveyors, in accordance with filling level of a collecting container. The machine is started by a detector or float when the container level reaches a predetermined state, and is stopped when the container is empty, by a device supervising the difference in electric current consumption of its motor. When two machines are used, a time delay system is included between the first and the second machines, by which the second machine is started some predetermined time after the start of the first machine. When the container is empty both machines are switched off at the same time by the current supervising device.

Description

Herr Günter Reichensperger, 4811 Oldentrup, Am StrebkampMr. Günter Reichensperger, 4811 Oldentrup, Am Strebkamp

¹¹ Verfahren und Anordnung zur Steuerung einer Fördermas chine" ¹¹ Procedure and arrangement for controlling a conveyor machine "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Anordnung zur Steuerung einer Fördermaschine für flüssige oder feste Stoffe in Abhängigkeit vom Füllstand eines Samme1- oder Vorratsbehälters.The invention relates to a method and arrangement for controlling a conveying machine for liquid or solid substances as a function the level of a collecting or storage container.

Es ist bekannt,Fördermaschinen , wie Pumpen,Schneckenförderer od.dgl. in Abhängigkeit vom Füllstand eines Sammelbehälters zu steuern, indem die Fördermaschine bei einer maximalen Füllhöhe eingeschaltet und bei einem minimalen Füllstand wieder ausgeschaltet wird. Zu diesem Zweck kann z.B. der Behälter, wenn es sich um Flüssigkeiten handelt, mit einem Schwimmschalter versehen sein,dessen an einem Hebelarm angeordneter Schwimmer bei einer gewünschten Füllhöhe den Schalter einschaltet und bei einer weitgehenden Entleerung des Behälters den Schalter ausschaltet.It is known conveying machines, such as pumps, screw conveyors or the like. depending on the filling level of a collecting container to be controlled by the conveyor machine at a maximum filling level switched on and switched off again at a minimum level. For this purpose, e.g. the container, if it is a question of liquids, be provided with a float switch, which is arranged on a lever arm float a desired filling level turns on the switch and turns off the switch when the container is largely emptied.

Diese bekannten Steuerschaltungen haben den Nachteil, dass z.B. bei einer Steuerung zur Entleerung eines Behälters mit einer Schwimmerschaltung der Behälter nie ganz geleert-wird. Wenn es sich um Behälter für galvanische oder, sonstige chemischeThese known control circuits have the disadvantage that, for example, in a control for emptying a container with a Float switch the container is never completely emptied. if it is a container for galvanic or other chemical

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Zwecke handelt, bei denen sich ein Schlamm oder Bodensatz ansammelt, wird häufig die Forderung gestellt, daß diese Behälter jedesmal vollständig geleert werden müssen, um bei einer Fbufüllung keine Terschmutzung durch Reste der alten Füllung zu erhalten.Is used for purposes where sludge or sediment accumulates, Often the requirement is that these containers must be completely emptied each time in order to be filled No dirt due to remnants of the old filling.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung einer Fördermaschine für flüssige oder feste Stoffe in Abhängigkeit vom Füllstand eines Sammeloder Vorratsbehälters anzugeben, das eine vollständige Entleerung des Behälters ermöglicht.The object of the invention is to provide a method and an arrangement for controlling a conveying machine for liquids or solid substances depending on the fill level of a collecting or storage container, which means that it is completely emptied of the container.

Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermaschine in "bekannter Weise bei einem oberen Füllstand des Behälters durch einen Füllstandssensor eingeschaltet und im geleerten Zustand des Behälters beim Eintritt der Fördermaschine in den Leerlauf durch Überwachung der Leistungsaufnahme abgeschaltet wird. Hach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Einsatz von zwei Fördermaschinen vorgesehen, bei dem die zweite Fördermaschine unter Zwischenschaltung eines Verzögerungsgliedes nach dem Einschalten der ersten Fördermaschine verzögert eingeschaltet und beim Eintritt der ersten oder zweiten Fördermaschine in den Leerlauf durch Überwachung der Leistungsaufnahme sowohl die erste als auch die zweite Fördermaschine unverzögert abgeschaltet wird.According to the invention, the method for solving this object is characterized in that the hoisting machine in "known Way switched on by a level sensor at an upper level of the container and in the emptied state of the The container is switched off when the carrier enters idle by monitoring the power consumption. Hach is a further development of the method according to the invention the use of two hoisting machines is provided, in which the second hoisting machine decelerates with the interposition of a delay element after switching on the first hoisting machine switched on and when the first or second hoisting machine enters idle by monitoring the power consumption, both the first and the second hoisting machine is switched off immediately.

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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further features of the invention are set out in the subclaims contain.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will now be explained with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 ein Beispiel für die Anordnung einer Förderpumpe mit Schwimmerschaltung,Fig. 1 shows an example of the arrangement of a feed pump with float switch,

Fig.. 2 eine Schaltung zur Steuerung einer Förderpumpe, Fig. 3 das Sehaltdiagramm der Schaltung nach Fig. 2 und Fig. 4 eine Schaltung zur Steuerung für zwei Förderpumpen.FIG. 2 shows a circuit for controlling a feed pump, FIG. 3 shows the signal diagram of the circuit according to FIG. 2 and 4 shows a circuit for controlling two feed pumps.

In Fig. 1 ist eine Pumpenanlage für die Entleerung eines Sammelbehälters 1 z.B. für Abwasser mit einer elektrisch angetriebenen Pumpe 2, die über ein Kabel 3 an die Stromversorgung angeschlossen ist. Das Abwasser wird über ein Druckrohr 4 abgepumpt. Ein Schwimmerschalter 5 ist so eingerichtet, daß der Schalter bei einer Füllhöhe h- (Einschalthöhe) einschaltet und über nicht dargestellte Schaltschütze die Pumpe 2 in Betrieb setzt bis sich die Füllhöhe auf die Ausschalthöhe h_? abgesenkt hat, bei der der Schwimmersehalter abschaltet und Pumpe 2 wieder stillsetzt. Bei einer Schwimmerschaltung oder einem anderen Sensor, der die Füllhöhe abfühlt, läßt es sich nicht vermeiden, daß eine mehr oder weniger große Restmenge des zu fördernden Mediums im Sammelbehälter bleibt. Dieser Mangel wird bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Abschaltung bei minimaler Füllhöhe nicht mehr durch Abführung der Füllhöhe, sondern in dem Augenblick erfolgt, wenn die Fördermaschine in den Leerlauf übergeht,1 shows a pump system for emptying a collecting container 1, for example for waste water, with an electrically driven pump 2 which is connected to the power supply via a cable 3. The wastewater is pumped out via a pressure pipe 4. A float switch 5 is set up in such a way that the switch turns on at a filling level h- (switch-on level) and, via contactors (not shown), puts the pump 2 into operation until the filling level reaches the switch-off level h _? at which the float holder switches off and pump 2 stops again. In the case of a float circuit or another sensor that senses the filling level, it cannot be avoided that a more or less large residual amount of the medium to be conveyed remains in the collecting container. This deficiency is eliminated when the method according to the invention is used in that the shutdown at the minimum filling level no longer takes place by removing the filling level, but at the moment when the hoisting machine goes into idle,

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Im Schaltplan gemäß Fig. 2 ist der Antriebsmotor 10 für die Pumpe 2 über einen Stromsensor (Sts) 11 und einen Schließer d eines Relais D mit den Stromversorgungsleitungen MP und R verbunden. Der Stromsensor 11 hat die Aufgabe, einen Strom oder eine Spannung proportional zum vom Motor 10 aufgenommenen Strom zu liefern, der der nachgeschalteten Steuerschaltung zugeführt wird. Vorteilhafterweise ist der Stromsensor so gewählt, daß der vom Motorstrom abgeleitete Steuerstrom oder die Steuerspannung galvanisch von der Stromversorgung für den Motor getrennt ist, zumal die galvanische Trennung häufig von den Behörden gefordert wird. Dies läßt sich durch einen Stromsensor erreichen, der den Halleffekt ausnutzt, indem der Motorstrom mittels einer Spule geringer Windungszahl in einem magnetischen Kreis einen magnetischen Fluß erzeugt, der von einem Hallgenerator gemessen wird. Wenn dafür gesorgt ist, daß die magnetische Flußdichte des magnetischen Kreises nicht in die Sättigung gerät, ist die vom Hallgenerator gelieferte Spannung proportional dem Motorstrom. Es können auch andere Stromsensoren verwendet werden, z.B. a.uch solche mit einem optoelektronischen Koppelelement.In the circuit diagram of FIG. 2, the drive motor 10 is for the Pump 2 is connected to the power supply lines MP and R via a current sensor (Sts) 11 and a normally open contact d of a relay D. The current sensor 11 has the task of a current or to supply a voltage proportional to the current consumed by the motor 10, that of the downstream control circuit is fed. The current sensor is advantageously chosen so that the control current derived from the motor current or the Control voltage is galvanically separated from the power supply for the motor, especially since the galvanic separation is often from the authorities are required. This can be achieved by using a current sensor that takes advantage of the Hall effect by measuring the motor current by means of a coil with a small number of turns in a magnetic circuit, a magnetic flux is generated by a Hall generator is measured. If care is taken that the magnetic flux density of the magnetic circuit does not enter the When saturated, the voltage supplied by the Hall generator is proportional to the motor current. Other current sensors can also be used can be used, e.g. also those with an optoelectronic coupling element.

Der Stromsensor 11 (Fig. 2) ist über eine leitung 12, einen Stromdiskriminator (SDi) 13 z.B. einem Schwellwertschalter, dessen Ausgangsleitung 14, ein erstes Differenzierglied 15 und die Leitung 16 mit dem Ausschalteingang einer bistabilen Kippschaltung 17 verbunden.The current sensor 11 (Fig. 2) is via a line 12, a current discriminator (SDi) 13, e.g. a threshold switch, its output line 14, a first differentiating element 15 and the line 16 with the switch-off input of a bistable Toggle circuit 17 connected.

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Der Kontakt 18 des Schwimmerschalters 5 (Pig. 1) ist über eine Leitung 19 (Pig, 2), ein zweites Diffenrenzierglied 20 und die Leitung 21 an den Einschalteingang der bistabilen Kippschaltung 17 angeschlossen. Der Einschaltausgang der bistabilen Kippschaltung ist über die Leitung 22 mit dem Relais Ό verbunden, dessen Schließer d - wie bereits erwähnt - in der Anschlußleitung für den Antriebsmotor 10 der Pumpe 2 liegt. Ein Netzgerät 23 liefert eine Gleichspannung Y zur StromversorgungThe contact 18 of the float switch 5 (Pig. 1) is via a Line 19 (Pig, 2), a second Differrenzier member 20 and the Line 21 to the switch-on input of the bistable multivibrator 17 connected. The switch-on output of the bistable multivibrator is connected to the relay Ό via line 22, whose normally open contact d - as already mentioned - is in the connection line for the drive motor 10 of the pump 2. A power supply 23 supplies a DC voltage Y for power supply

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des Relais D und der elektronischen Schaltung.of the relay D and the electronic circuit.

Wenn der Plüssigkeitsstand im Sammelbehälter.1■(Pig. -1) die füllhöhe h.. erreicht (Zeit t in Fig. 3)₅ schließt der Kontakt (S) 18 (Pig. 2) des Schwimmschalters und legt Erdpotential an das zweite Differenzierglied 20 (D2), das einen Impuls an die bistabile Kippschaltung 17 liefert, die in die Einschaltstellung schaltet und das Relais D ansprechen läßt. Der Schließer d in der Anschlußleitung zum Antriebsmotor 10 schließt, und der Antriebsmotor 10 treibt die Pumpe 2 an. Der Stromdiskriminator 11 liefert eine⁷ Spannung, die dem Motornennstrom entspricht. Die Pumpe senkt den Plüssigkeitsstand ab, der zur Zeit t-, (Pig. 3) die Ausschalthöhe h„ erreicht, bei der Schalter S des Schwimmerschalters öffnet. Der hierdurch ausgelöste Impuls übt jedoch keinen Einfluß auf die Schaltstellung der bistabilen Kippschaltung aus.When the liquid level in the collecting tank.1 ■ (Pig. -1) reaches the level h .. (time t in Fig. 3) ₅ , the contact (S) 18 (Pig. 2) of the float switch closes and applies ground potential to the second differentiating element 20 (D2), which delivers a pulse to the bistable flip-flop 17, which switches to the on position and allows the relay D to respond. The normally open contact d in the connection line to the drive motor 10 closes, and the drive motor 10 drives the pump 2. The Stromdiskriminator 11 ⁷ provides a voltage corresponding to the nominal motor current. The pump lowers the liquid level, which at time t- (Pig. 3) reaches the switch-off level h "at which switch S of the float switch opens. The pulse triggered by this, however, has no influence on the switching position of the bistable multivibrator.

Zur Zeit t₂ ist der Sammelbehälter vollständig leergepumpt, und die Pumpe gerät in den Leerlauf. Der Motorstrom JY, vermindertAt time t ₂ , the collecting container is completely emptied and the pump goes into idle mode. The motor current JY decreased

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sich auf etwa die Hälfte. Diese Stromänderung wird vom Stromdiskriminator (SDi) 13 erkannt, der ein Signal an das erste JDifferenzierglied 15 liefert, das einen kurzen Schaltimpuls dem Ausschalteingang der bistabilen Kippschaltung zuführt, wodurch die Kippschaltung in den Ausschaltzustand gesetzt wird. Das Relais D fällt ab, Schließer d öffnet und schaltet den Motor aus. Wenn nach der nun einsetzenden Füllung des Sammelbehälters die Füllhöhe h... wieder erreicht wird, wiederholt sich der Vorgang.down to about half. This change in current is controlled by the current discriminator (SDi) 13 recognized, which supplies a signal to the first JDifferenzier member 15, which is a short switching pulse feeds the switch-off input of the bistable multivibrator, whereby the flip-flop is set to the switch-off state. Relay D drops out, normally open contact d opens and switches the Engine off. If the filling level h ... is reached again after the filling of the collecting container has now started, repeat the process.

!Tun kann die Forderung gestellt sein, aus Sicherheitsgründen eine zweite Pumpe vorzusehen, was dann notwendig ist, wenn der Fall eintreten kann, daß zu Stoßzeiten mit einem erhöhten Anfall von Abwässern z.B. bei wolkenbruchartigen Regenfällen oder dergl. gerechnet werden muß. Eine zweite Pumpe ist vor allem auch dann nötig, wenn eine Sicherheit gegen eine Störung oder Ausfall einer Pumpe gefordert wird. Sind zwei Pumpen vorgesehen, dann ist es erwünscht, daß die zweite Pumpe ebenfalls regelmäßig in Betrieb genommen wird, damit ihre Funktionsfähigkeit nicht durch wochen- oder gar monatelange Stillsetzung beeinträchtigt wird.The requirement can be made for security reasons to provide a second pump, which is necessary if the case can occur that at peak times with an increased The accumulation of waste water, e.g. in the case of torrential rainfalls or the like, must be expected. A second pump is in front especially necessary when security against a malfunction or failure of a pump is required. If two pumps are provided, then it is desirable that the second pump is also regularly put into operation so that its functionality is not due to shutdown for weeks or even months is affected.

Diesen Forderungen wird die Anordnung gemäß Fig. 4 gerecht. Diese Anordnung entspricht derjenigen nach Fig. 2 mit folgenden Erweiterungen: An die Leitung 22 des Einschaltausgangs der bistabilen Kippschaltung 17 ist ein Verzögerungsglied angeschlossen, dessen Ausgangsleitung 25 mit einem 1. EingangThe arrangement according to FIG. 4 meets these requirements. This arrangement corresponds to that of FIG. 2 with the following Extensions: A delay element is connected to the line 22 of the switch-on output of the bistable multivibrator 17 connected, the output line 25 of which has a 1st input

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eines UITD-G-I ie des 26 verbunden ist. Die Leitung 22 ist außerdem mit einem 2. Eingang des UKD-G-I ie des 26 verbunden. Der Ausgang des UlTD-G-I ie des ist an ein Relais M angeschlossen, das seine Stromversorgung von der Gleichspannung V des Netzgerätes erhält. Der Schließer m des Relais M liegt im Stromkreis des Antriebsmotors 27 der zweiten Pumpe 28.of a UITD-G-I ie des 26 is connected. The line 22 is also connected to a 2nd input of the UKD-G-I ie of the 26th. Of the The output of the UlTD-G-I ie des is connected to a relay M, the its power supply from the DC voltage V of the power supply unit receives. The normally open contact m of the relay M is in the circuit of the drive motor 27 of the second pump 28.

Wenn durch Schließen des Kontaktes 18 bei gefülltem Sammelbehälter die bistabile Kippschaltung 17 in die Einschaltstellung schaltet und das Relais D anspricht, so daß die erste Pumpe 2 anläuft, gelangt das Ausgangssignal der bistabilen Kippschaltung auch an das Verzögerungsglied 24, das das Ausgangssignal nach einer einstellbaren Verzögerungszeit an den ersten Eingang der UND-Schaltung 26 legt. Der zweite Eingang dieser UND-Schaltung ist bereits durch das Ausgangssignal der bistabilen Kippschaltung vorbereitet, so daß am Ausgang der UND-Schaltung ein Signal erscheint, durch das das Relais M anspricht und über seinen Schließer m den Antriebsmotor 27 für die zweite Pumpe einschaltet. Die Abschaltung der zweiten Pumpe erfolgt gleichzeitig mit der ersten Pumpe in der oben beschriebenen Weise, wenn diese in den Leerlauf übergeht, da durch Umschaltung der bistabilen Kippschaltung in den AUS-Zustand das Signal am zweiten Eingang der UND-Schaltung 26 fehlt und das Relais stromlos wird.If by closing the contact 18 when the collecting container is full the bistable flip-flop 17 switches to the on position and the relay D responds, so that the first pump 2 starts, the output signal of the bistable trigger circuit arrives also to the delay element 24, which sends the output signal to the first input after an adjustable delay time the AND circuit 26 sets. The second input of this AND circuit is already through the output signal of the bistable multivibrator prepared so that a signal appears at the output of the AND circuit through which the relay M responds and over its closer m turns on the drive motor 27 for the second pump. The second pump is switched off at the same time with the first pump in the manner described above, when it goes into idle, since by switching the bistable multivibrator in the OFF state, the signal at the second input of the AND circuit 26 is missing and the relay is de-energized will.

Die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes 24 wird zweckmäßigerweiso so gewählt, daß bei normalem Zufluß zum.BehälterThe delay time of the delay element 24 is expediently so chosen so that with normal inflow to the container

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die zweite Pumpe noch kurz in Betrieb gesetzt wird, bevor die erste Pumpe den Sammelbehälter leergepumpt hat. Aus Sicherheitsgründen könnte für den Pail eines außergewöhnlich starken Zuflusses noch eine zusätzliche Einschaltsteuerung vorgesehen werden, wenn die erste Pumpe nach der Einschaltung keine Absenkung des Flüssigkeitsspiegels erreicht oder dieser trotzdem noch weiter ansteigt.the second pump is put into operation for a short time before the first pump has emptied the collecting tank. For safety reasons An additional switch-on control could be provided for the pail of an exceptionally strong inflow if the first pump does not lower the liquid level after being switched on, or it does so anyway continues to rise.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims

Method for controlling a hoisting machine as a function of the filling level of a collecting container, characterized in that that the conveying machine is switched on in a known manner when the container is at an upper level by a level sensor and when the collecting container is empty when the hoisting machine enters idle mode, it is switched off by monitoring the current consumption.

2. The method according to claim 1, characterized by the use of two hoisting machines, in which the second hoisting machine switches on delayed with the interposition of a delay element after switching on the first hoisting machine and when the first or second hoisting machine enters idle by monitoring the current consumption switches off both the first and the second hoisting machine without delay.

3.. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized by a fill level sensor (5) known per se for switching on the drive motor (Io) the conveying machine (2) at an upper level of the collecting container (1) and a current sensor (11) in the electrical connection cable for the drive motor (Io), a control circuit connected downstream of the current sensor (11) (13, 15, 17, D) for switching off the drive motor during the transition from normal current consumption to no-load current consumption .

4. 'Arrangement for performing the method according to claim 2, characterized by a delay circuit (24, 26)

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for switching on a second drive motor (27) of a second conveyor machine (28), which together with the first drive motor (Io) for the first hoisting machine (2) at the entrance of the first or second hoisting machine is switched off to idle.

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