DE2616549C3 - Einrichtung zum Steuern von parallel zu betreibenden Antrieben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern von η parallel zu betreibenden Antrieben, z. B. für Pumpen, abhängig von einer physikalischen Größe, z. B. dem Druck, bei einem oberen und unteren Grenzwert unter Verwendung eines zyklisch arbeitenden Programmgebers, zum aufeinanderfolgenden Einschalten jeweils eines und nur eines Antriebes über 4-, einen Einschaltkreis, wobei der Programmgeber bei Unterschreiten des unteren Grenzwertes fortgeschaltet wird, und unter Verwendung eines Abschaltkreises mit Selbsthaltekontakten der einzelnen Antriebe, zur aufeinanderfolgenden Abschaltung der Antriebe bei Überschreiten des oberen Grenzwertes. Eine derartige Einrichtung ist bekannt (DE-OS 22 61 224).

Um bei der bekannten Einrichtung jeweils einen Antrieb einzuschalten, öffnet der Programmgeber zunächst dessen Versorgungs- und dessen Unterbre- γ, chungsstromkreis und schließt den Einschaltstromkreis. Dadurch ist das Einschalten vollzogen, und der Programmgeber öffnet den Einschalt- und Unterbrechungsstromkreis und schließt den Versorgungsstromkreis. Um einen Antrieb abzuschalten, wird der f,o Versorgungsstromkreis und der Einschaltstromkreis unterbrochen und der Unterbrechungskreis geschlossen. Dieser so komplexe Ablauf ist gewählt, damit sowohl der Einschaltstromkreis als auch der Unterbrechungsstromkreis in Abhängigkeit von Programmgeber (,-> steuerbar sind. Wenn dieser fortschaltet, steuert er, wie gewünscht, einen der Einschalt- oder der Unterbrechungsstromkreise, aber auch die anderen Schahkreise werden in unerwünschter Weise beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derart komplexe Steuereinrichtung bei Aufrechterhaltung der Funlaion des zyklischen Austausche der einzuschaltenden Antriebe durch eine Einrichtung mit weniger Stromkreisen und damit mit weniger Schaltgliedern zu ersetzen. Dabei wird bewußt in Kauf genommen, daß die Vertauschung gegebenenfalls weniger vollkommen erfolgt, sofem sie nur ausreichend für die Praxis ist

Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruch 1 gelöst

Bei der Steuereinrichtung nach der Erfindung sind in den Abschaltkreisen für die einzelnen Antriebe außer den Selbsthaltekontakten über ein Zeitglied gesteuerte Ruhekontakte vorgesehen, welche bei Überschreiten des oberen Grenzwertes zeitlich gestaffelt geöffnet werden.

Während das Zuschalten der einzelnen Antriebe bei Unterschreiten des unteren Grenzwertes jeweils vom Programmgeber und damit mit genauer zyklischer Vertauschung erfolgt wird das Abschalten über das Zeitglied in einer festen Reihenfolge eingeleitet. Durch diese: Maßnahme wird eine wesentliche Einsparung an Schaltkreisen und Schaltelementen ermöglicht was die Übersichtlichkeit und Betriebssicherheit der Anlage erhöht

Die Einrichtung iiach der Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung erläutert Es zeigt die

F i g. 1 das Schaltbild einer Einrichtung zur Steuerung der Verteilung von Wasser in einer ortsfesten Anlage zum Zeitpunkt, in welchem der Druck in der Anlage minimal ist und damit die Einschaltung einer zusätzlichen Pumpe erforderlich ist und die

Fig.2 dasselbe Schaltbild zu einem Zeitpunkt, in weldhem der Druck maximal ist und der Stromkreis einer der Pumpen unterbrochen werden muß.

Die Antriebe P₁, P2 und P_} dreier Elektropumpen sind mit ihren Selbsthaltekontakten p\, p- und pi parallel zueinander zwischen Leitungen L\ und L₂ des Netzes unter Bildung von Stromversorgungskreisen 13, 14 und 15 geschaltet.

Ein Druckmeßgerät 1 mißt den Druck des Wassers in der Anlage. Sein beweglicher Kontakt 2 kann drei Stellungen einnehmen. Wenn der Druck den oberen Grenzwert erreicht, kommt dieser Kontakt mit den festen Kontakten 3,3' in Berührung, während bei einem zu niedrigen Druck oder einem Druck gleich dem zulässigen Mindestdruck dieser bewegliche Kontakt mit den festen Kontakten 4, 4' in Berührung kommt, und zwar aus einer neutralen Lage 5, die der Kontakt 2 bei einem mittleren Druck einnimmt.

Die Kontaktklemme 3 ist mit der Leitung Li verbunden. Die Kontaktklemme 3' ist mit einem Zeitglied T zur automatischen Umschaltung in η gestaffelten Zeitstufen verbunden. Das Zeitglied Twirkt auf die Kreise 13, 14 und 15 und steuert im zeitlichen Abstund nacheinander Ruhekontakte t\, h, /3 dieser Kreise, beispielsweise jeweils nach 1, nach 15 und nach 30 Sekunden.

Der Kontakt 4 ist mit der Leitung L\ verbunden. Der Kontakt 4' steht in Verbindung mit einem Motor 6 für den Antrieb des Programmgebers mit 3 Nockenscheiben 7|, 72,7j, von denen jede einen Pumpenantrieb Pi, P2, Pt sleuert. Jede Nocke besitzt die Form einer Kreisscheibe mit einer Vertiefung auf einem Winkelbogen von 117°. Die Vertiefungen sind derart gegeneinan-

der versetzt, daß zwei Kerben oder Vertiefungen niemals gleichzeitig wirksam sein können.

Jede der Nockenscheiben 7\, 7i, 73 steuert jeweils einen der Schaltkreiskontakte 8|, 82, 83 der Einschaltstromkreise für die Motoren der Pumpenantriebe P_u P₂ und P₃ sowie jeweils einen der Ruhekontakte 9_1t 9₂, 9₃. KontaktstöBel 1O|, IO2 und IO3 halten in der eingerückten Lage die Kontakte 8_lt 82 und 83 geschlossen, bis sie sich auf dem Umfang der Scheiben 7|, 72 und 73 abstützen und dabei die Kontakte 9|, 92 und 93 schließen, in Da sich die Vertiefungen der Scheiben 7i, 7₂, 7₃ niemals überdecken, weil sie nur einen Winkel von 117° einnehmen, sind im Lauf der Drehung der Scheiben 7 jeweils in einem kurzen Zeitintervall alle Ruhekontakte 9i, 92 und 93 gleichzeitig geschlossen. Die Ruhekontakte 9|, 92,93 sind in Serie geschaltet.

Um einen geringen Wasserdurchfluß in der Anlage zu erreichen, ist der Antrieb P\ der ersten Pumpe in Betrieb. Er liegt an Spannung im Versorgungsstromkreis über Lu 13, r,.

Wenn dann für die Anlage das Einschalten einer weiteren Pumpe benötigt wird, weil der Druck zu gering ist, wird der Kontakt 2 des Detektors 1 nit den Kontakten 4,4' in Eingriff gebracht. Der Motor 6 wird eingeschaltet und dreht die Nockenscheiben 7,, T₁ und 73. Es wird der Antrieb P₃ der dritten Pumpe über den Kontakt 83 eingeschaltet.

Wenn dann die Anlage ein Außerbetriebsetzen einer Pumpe erfordert, weil infolge eines zu hohen Druckes der bewegliche Kontakt 2 die Kontakte 3, 3' miteinander verbindet, wird das Zeitglied T erregt Es öffnet nacheinander die Ruhekontakte t\, h und /3, so lange, wie der Kontakt 2 auf den Kontakten 3,3' bleibt Sobald der Kontakt /1 öffnet, wird die Pumpe P₁ außer Betrieb gesetzt, und der Kontakt 2 kehrt in die neutrale Lage zurück. Selbst wenn der Kontakt 2 nicht in die neutrale Lage 5 zurückkehrt weil der Bedarf der Anlage keine Pumpe benötigt, hält die dritte Pumpe noch nicht an. Denn es öffnet zwar Kontakt I₃, aber der Antrieb P₃ bleibt noch über den Kontakt 83 eingeschaltet. Darauf, sofern die dritte Pumpe ausreicht schließt sich der Kontakt ?3 wieder, zur selben Zeit, wie der Kontakt 2 wieder in seine neutrale Lage 5 zurückkehrt.

Angenommen, die dritte Pumpe mit Antrieb P₃ arbeitet allein, und die Anlage erfordert wegen eines zu niedrigen Druckes das Zuschalten einer weiteren Pumpe. Der Kontakt 2 verbindet also ti'e Kontakte 4,4'. Der Motor 6 wird eingeschaltet, und die Nockenscheiben 7i, 7₂, 7₃ drehen sich. Der Nockenstößel 1O₃ liegt in der Vertiefung. Die dritte Pumpe mit Antrieb P₃ wird über den Stromversorgungrkreis L₁,15 und t₃ in Betrieb gehalten. Der Nockenstößel 1O₂ gleitet nunmehr in die Vertiefung seiner Nockenscheibe 73, Die zweite Pumpe mit Antrieb Pi beginnt zu arbeiten, weil der entsprechende Stromkreis über den Kontakt 82 geschlossen worden ist

Wenn die Einrichtung das Stillsetzen einer Pumpe, d. h. der dritten Pumpe mit Antrieb P₃ benötigt, welcher über die Kontakte 15, t₃ gespeist wird, wird dieser durch das Zeitglied T abgeschaltet, während der Antrieb Pi der zweiten Pumpe an Spannung verbleibt. Damit wird die zweite Pumpe die Versorgungspumpe.

Auch die Einrichtung gemäß der Erfindung erlaubt also, obgleich diese sehr einfach aufgebaut isi, eine Vertauschung der Versorgungspumpe, was vorzugsweise im Nachtbetrieb wesentlich für die Wasserverteilung in ortsfesten Anlagen ist. Die Tatsache, daß jedesmal, wenn alle drei Pumpen im Betrieb sind, immer nur P\ oder (sofern P\ im Einschaltstromkreis gehalten wird) P₂ zuerst stillgesetzt wird und niemals P₃, da die Reihenfolge P₁, P₂ und P₃ durch das Zeitglied 7"bestimmt ist, ist von untergeordneter Bedev.tung, da die Vertauschung der Versorgungspumpen durch die Einschaltfolge garantiert ist

Zwischen den Leitungen Li und L₂ ist ein Zeitglied T' angeordnet, das auf einen Kontakt f' einwirkt, dei die Leitung L\ mit dem Motor 6 verbindet.

Wenn δ. B. der Kontaktstößel 10i in der Vertiefung der Nockenscheibe 7\ liegt, setzt er den Antrieb P\ der ersten Pumpe über den Einschaltstromkreis in Betrieb. Wenn kurz darauf der Kontakt 2 von den Kontakten 4, 4' abhebt bezogen auf die Drehrichlung, bleibt der Motor 6 stehen. Der Kontaktstößel 10j befindet sich dann z. B. in der Mitte oder am Anfang der entsprechenden Vertiefung. Später, wenn der Kontaktstößei 1Oi herausgedrückt wird aus der Vertiefung, kommt er auf dem Umfang der Nockenscheibe 7\ in eine solche Lage, daß er erst nach einer vollständigen Umdrehung zurückkehren kann in die Vertiefung, und zwar nicht unmittelbar, sondern mit einer gewissen Verzögerung von einigen Sekunden, während der Stößel noch oberhalb der Vertiefung auf dem Außenumfang der Nockenscheibe bleibt. Der Antrieb P\ der ersten Pumpe läuft deshalb mit Verzögerung an, so daß in der Anlage eine Druckwelle entstehen würde.

Dank des Zeitgliedes T ist dies ausgeschlossen. Das Zeitglied T' hält den Motor 6 eingeschaltet, während einer ausreichenden Dauer, um die Nockenscheibe um 120° zu drehen, in gleicher Weise wie der Kontakt 2. Der Motor 6 wird also erst stillgesetzt, wenn sich der Nockenstößel 10 in der Nähe der vorne befindlichen betriebsbereiten Vertiefungsflanke befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Steuern von η parallel zu betreibenden Antrieben, z, B, für Pumpen, abhängig von einer physikalischen Größe, z. B. dem Druck, bei einem oberen und unteren Grenzwert unter Verwendung eines zyklisch arbeitenden Programmgebers, zum aufeinanderfolgenden Einschalten jeweils eines und nur eines Antriebes über einen Einschaltkreis, wobei der Programmgeber bei Unterschreiten des unteren' Grenzwertes fortgeschaltet wird, und unter Verwendung eines Abschaltkreises mit Selbsthaltekontakten der einzelnen Antriebe, zur aufeinanderfolgenden Abschaltung der Antriebe bei Überschreiten des oberen Grenzwertes, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abschaltkreisen für die einzelnen Antriebe (P₁, P₂, Pi) außer den Selbsthaltekontakten (p\, p?, pi) über ein Zeitglied (T) gesteuerte Ruhekontakte (t_u f₂, t₃) vorgesehen sind, weiche bei Überschreiten des oberen Grenzwertes gestaffelt geöffnet werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem motorgetriebenen Programmgeber mit η den einzelnen Antieben zugeordneten Nockenscheiben,

die mit jeweils um gegeneinander versetzten ^2:>

Vertiefungen versehen sind, die sich über einen

360°

Winkel kleiner als erstrecken, dadurch gekenn-

zeichnet, daß im Versorgungskreis des Antriebsmo- jo tors (6) zusätzlich ein von einem weiteren Zeitglied (T') abhängig von der Stellung des Programmgebers gesteuerter Kontakt (V) zur Aufrechterhaltung der Drehbewegung des Programmgebers über eine bestimmte Winkellage vorgesehen ist js