DE2715712A1 - Regelung einer hydrodynamischen rotationspumpeneinheit - Google Patents
Regelung einer hydrodynamischen rotationspumpeneinheitInfo
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Description
Regelung einer hydrodynamischen Rotationspumpeneinheit
10
Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt die Regelung zumindest einer hydrodynamischen Rotationspumpeneinheit, die zur Erzielung einer kontinuierlich veränderbaren
Pumpleistung in Abhängigkeit einer veränderlichen Stellgröße steuerbar ist, welche Stellgröße von zumindest einem
Sensorsystem abgefühlt wird, dessen Steuersignale zum Signaleingang der Pumpeneinheit gegeben werden.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine hydrodynamische Rotationspumpeneinheit sowie einen Regler zur Durchführung
des Regelungsverfahrens.
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Durch Verwendung von Pumpeneinheiten mit veränderbarer Pumpleistung werden beim Bau von Behältern oder Bassins
zum Aufstauen unterschiedlicher Zuflußmengen, z.B. in Pumpstationen für die Beseitigung von Abwasser, beträchtliche
Einsparungen erzielt, da Behälter kleineren Inhalts gebaut werden können. Einem vergrößerten Zufluß wird durch erhöhte
Pumpleistung begegnet und keine Vorsorge braucht für unvorhersehbare Zuflußmengen getroffen werden.
Pumpleistung in ihrer Drehzahl steuerbar, für die Zwecke vorliegender Erfindung kommen grundsätzlich aber auch andere Pumpenarten infrage, wie z.B. Pumpeneinheiten mit Laufrädern mit einstellbarem Anstellwinkel.
Prinzip, daß innerhalb des gewünschten Steuerbereichs eine Größe des Pumpsystems, z.B. die Förderleistung der Pumpe
(und damit in vielen Fällen die Pumpendrehzahl), proportional einer anderen Größe ist, z.B. dem Flüssigkeitsstand in
dem Behälter. Wenn ein vorbestimmter Minimumwert der Stell
größe, z.B. des Flüssigkeitsstandes, erreicht worden ist,
leitet ein Steuersignal die Erhöhung der Pumpleistung ein, und wenn die Stellgröße zu fallen beginnt, wird die Pumpleistung verringert. Es ist auch bekannt, zwei oder mehr
Pumpen einzusetzen, wobei die andere Pumpe in Betrieb ge
setzt wird, wenn die erste Pumpe ihre maximale Förderleistung
erreicht hat und der Flüssigkeitsstand weiter anwachst. Nachdem die zweite Pumpe in Betrieb gesetzt worden ist, werden
zunächst die Förderleistungen der zwei Pumpen gegenseitig ausgeglichen, wonach sie gemeinsam erhöht werden können.
Sowohl beim Betrieb mit einer Pumpe als auch beim Mehrpumpenbetrieb soll ein Förderstrom erhalten werden, der proportional den Veränderungen des Flüssigkeitsstandes oder
des Flüssigkeitsinhalts in dem Behälter ist.
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Bei der Zweipumpenanordnung ist es weiterhin bekannt, die erste und die zweite Pumpe wechselseitig in Betrieb zu
setzen, um den Verschleiß in den zwei Pumpeneinheiten abzugleichen.
Die Leistung einer Pumpe oder mehrerer Pumpen wird gemäß den Veränderungen des Flüssigkeitsstandes oder des Flüssigkeitsvolumens
gesteuert. Häufig wird zum Messen des Flüssigkeitsvolumens in dem Behälter ein Sensor in Form eines sog.
Bläschenrohres verwendet, bei dem der Gasdruck, der notwendig ist, damit ein Gas wie z.B. Luft aus der Mündungsöffnung
des in die Flüssigkeit untergetauchten Rohres heraussprudelt, ein Maß für den Flüssigkeitsstand und bei einem
Behälter bekannter Abmessungen auch ein Maß für das gesamte FlUssigkeitsvolumen ist. In Verbindung mit vorliegender Erfindung
kann jedoch jeder andere Sensor bekannter Art verwendet werden, der -entweder direkt oder indirekt- die Bestimmung
des tatsächlichen Flüssigkeitsvolumens in einem Behälter zuläßt, indem z.B. in bekannter Weise der Flüssigkeitsdruck
an einem vorbestimmten Ort oder die Höhe des Flüssigkeitsstandes z.B. mittels Fotoelementen ermittelt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendung von Behältern geringerer Größe zu ermöglichen und auch
andere bestimmte Vorteile zu erzielen, wie z.B. im Falle von Speicherbehältern die weitgehende Aufhebung von Strömungs-Schwankungen
(z.B. durch Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Verhältnisses zwischen der Strömung und dem gespeicherten
Volumen).
Diese Aufgabe wird erfindunggemäß durch Regelung zumindest
einer hydrodynamischen Rotationspumpeneinheit nach dem Anspruch 1 gelöst.
Durch dieses Verfahren können auch plötzliche FlUssigkeitsstöße
in der Rohrleitung verringert werden. Der Ausdruck "Stellgröße" bedeutet vorliegend grundsätzlich jeder
gewünschte Parameter, der in irgendeinem Fall als relevant angesehen wird. Abgesehen vom Flüssigkeitsvolumen (Flüssig-
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keitsstand) kann dies z.B. die Trübung, Bakterienkonzentration
usw. sein. Im vorliegenden Fall kann anstelle der tatsächlichen "Stellgröße" eine von dieser abhängige Größe verwendet
werden, z.B. die Leistungsaufnahme der Pumpeneinheit
usw.. In der Beschreibung und den Ansprüchen soll der Ausdruck "Stellgröße" in diesem Sinn verstanden werden.
Dank der kontinuierlichen Flußsteuerung in Verbindung mit einem konstanten Fluß bei minimaler Leistung kann das
Volumen der Pumpenbecken, falls gewünscht, um den Faktor 10 vermindert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt den
Einsatz einer sog. halbtrockenen Pumpenanordnung, die ohne irgendeine Vergrößerung der Konstruktionskosten bessere hygienische
Bedingungen bei Wartungsarbeiten an der Pumpe bietet. Es sind verschiedene Bauformen von Pumpen mit variabler
Drehzahl bekannt. Bei diesen Pumpen wird die Drehzahl mit Bezug auf irgendeine Stellgröße mittels eines Reglers
gesteuert. Das Ziel der Regelung kann darin liegen, einen konstanten Pumpendruck, einen konstanten Spiegel in einem
hochgelegenen Tank, einen konstanten Fluß usw. aufrecht zu erhalten. In anderen Fällen kann eine Größe in einem Prozeß
als Stellgröße dienen. Die Prozeßgröße kann die Temperatur eines thermischen Prozesses, die Konzentration einer Substanz
in einem chemischen oder biologischen Prozeß usw. sein. Um die geforderte Stabilität eines Regelsystems zu erreichen
oder zu verbessern, ist es zudem bekannt, die Anordnungen so zu treffen, daß eine feste Rückkoppelung der zu regelnden
Größe, im vorliegenden Fall der Pumpendrehzahl, erhalten wird. Die Pumpendrehzahl wird gewöhnlich elektrisch (mittels
eines Tachogenerators) oder in einer indirekten elektrischen Weise, z.B. mittels Fotozellen und einer drehenden Scheibe
mit schwarzen und weißen Feldern, gemessen. Wenn der Hauptzweck der Pumpe bloß die Förderung von Flüssigkeit ist, d.h.
wenn der erzeugte Druck nebensächlich ist, kann die Rückkoppelung der Pumpenfördermenge die Stabilisiergröße des
Regelsystems sein. In solch einem Fall ist die Fördermenge
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hydraulisch oder elektrisch zu messen, z.B. mittels einer sog. dp-Zelle als Druckabfall (pressure drop) in einem Venturi-Rohr
oder in einer Lochplatte. Die Fördermenge oder der Fluß kann auch mittels anderer Arten von Durchflußmessern
gemessen werden, die z.B. auf magnetischer, kapazitiver oder Ultraschall-Basis arbeiten.
Es sind bestimmte spezielle Fälle eines Steuer- oder Regelsystems für hydrodynamische Rotationspumpen mit variabler
Drehzahl bekannt. So gibt es geregelte Pumpeneinheiten, die selbsttätig ihre Leistung den Erfordernissen in solchen
Rohrsystemen anpassen, in denen der Bedarf durch das Öffnen und Schließen von Ventilen in gewünschten Positionen in dem
Rohrsystem gesteuert wird. Ein Beispiel eines solchen Rohr— systems ist ein System für die Verteilung von Trinkwasser,
in dem der Bedarf durch Öffnen oder Schließen eines oder mehrerer Zapfventile gesteuert wird. In dieser Verbindung
wird die automatische Wirkungsweise durch ein Regelsystem mit einem Kolben erhalten, der einerseits den Druckabfall
über eine kleinere Einschnürung, d.h. eine Größe proportional dem Quadrat des Durchflusses abfühlt, und der andererseits
durch die Kraft eines Gewichtes oder einer Feder belastet ist, welche Kraft der statischen Höhe des Pumpensystems
entspricht, d.h. der Summe der Differenzen der geodätischen Höhe und der Druckhöhe zwischen den Orten, zwischen
denen die Flüssigkeit übertragen wird. Da die Messung des Flüssigkeitsflusses mit genügender Genauigkeit in einem
Durchflußmesser sehr teuer ist oder in der Praxis wegen der Verschmutzung der Flüssigkeit unausführbar sein kann, wurden
elektronische Systeme zur indirekten Messung entwickelt, bef
denen die Pumpendrehzahl elektrisch gemessen wird, wonach das Quadrat des Signals elektronisch erhalten und dann durch
einen der statischen Höhe des Pumpensystems entsprechenden Wert elektronisch vermindert wird. Das in dieser Weise erhaltene
Signal ist dann zumindest annähernd proportional dem Quadrat des Durchflusses. Das Signal wird dann zur Rückkoppelung
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in das Regelsystem verwendet.
Zwecks Weiterentwicklung der Rückkopplungskette durch
indirekte Messung und dadurch auch zur Verringerung der Kosten solcher Systeme sieht vorliegende Erfindung in einem zweiten
Aspekt einen Regler für eine hydrodynamische Rotationspumpe und zur Steuerung der Pumpendrehzahl vor, der, wenn er in
Betrieb ist, ein Drehzahlsignal in ein zur Förderleistung der Pumpe proportionales Signal oder in ein mit der Förderleistung
sich noch stärker veränderndes Signal umformt, indem die Quadratwurzel oder Wurzeln höheren Grades von einer Größe
A' erhalten werden, die proportional dem Quadrat der Drehzahl vermindert durch einen einstellbaren Verhältniswert zwischen
der statischen Druckhöhe des Pumpensystems und der Druckhöhe bei Null Förderleistung ist, wobei das in dieser Weise erhaltene
Signal mit Bezug auf die Stellgröße des Reglers zurückgeführt wird.
In ihrem zweiten Aspekt ist somit die Erfindung durch eine indirekte Messung des Durchflusses gekennzeichnet, wo
ein Drehzahlsignal so umgeformt wird, daß es zumindest annähernd proportional dem Durchfluß ist. Es wird damit der besondere
Vorteil erzielt, daß das Regelsystem, während es seine Stabilität beibehält, eine gleichbleibende Empfindlichkeit
selbst bei niedrigen Durchsatzmengen liefert. Bei dem oben erwähnten indirekten System, das mit einem Signal proportional
dem Quadrat des Durchflusses arbeitet, erreicht beispielsweise die Größe des Signals nur 1% des maximalen Werts bei
einem Durchfluß, der 10% des maximalen Durchflusses entspricht. Gemäß der Erfindung wird eine wesentlich vergrößerte Empfindlichkeit
erhalten, indem von dem Quadrat des Durchflusses die Quadratwurzel oder die Wurzel eines gewünschten höheren Grades,
z.B. des 4.Grades, bestimmt wird. Somit liegt gemäß der
Erfindung die Größe des Signals bei 10% Durchfluß z.B. bei 30% des maximalen Werts der Signalgröße. Ein weiteres Kennzeichen
liegt darin, daß die Umwandlung des Drehzahlsignals in ein Durchflußsignal mechanisch oder hydromechanisch erfolgt.
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Am
Nachfolgend wird kurz die theoretische Grundlage der indirekten Bestimmung der Pumpenförderleistung erläutert.
Die folgende Beziehung gilt für das Durchleiten der Flüssigkeit q durch ein Leitungssystem bei einer Druckhöhe h:
h = hs + k^ χ q ,
wobei h die statische Höhe und k.. eine positive Konstante
sind. Bei konstanter Drehzahl kann die Kennlinie einer hydrodynamischen Rotationspumpe etwa mit der Gleichung
H = H0 - k2Q2
ausgedrückt werden, worin
ausgedrückt werden, worin
H = Druckhöhe der Pumpe bei konstanter Drehzahl und beliebigem Durchsatz,
H0 a die Druckhöhe der Pumpe bei konstanter Drehzahl und
Null Durchsatz (nämlich beim Flutpunkt der Pumpe), Q= die Förderleistung (Durchsatz) der Pumpe bei konstanter
Drehzahl,
k~ β eine positive Konstante.
k~ β eine positive Konstante.
Wenn der Wert η der Pumpendrehzahl veränderlich ist,
wird die folgende allgemeine Beziehung durch Umstellung erhalten, was als Affinitätsgesetze bezeichnet wird:
2 2
h = k., χ η χ H„ - k. χ q ,
worin
h = Druckhöhe der Pumpe bei der Drehzahl η und dem Durchsatz q,
q β der Durchsatz der Pumpe bei der Drehzahl n, k~ und k. = positive Konstanten.
Bei einem Betriebspunkt der Pumpe ist die Druckhöhe der Pumpe gleich der Druckhöhe, die das Leitungssystem erfordert,
so daß sich ergibt
2 2 2
h + k.. χ q = k~ χ η χ Η« - k. χ q".
Löst man diese Beziehung nach q auf, so wird folgende Gleichung erhalten:
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worin k,- eine neue Konstante ist.
Die mit vorliegender Erfindung vorgeschlagene Verbesserung wird teilweise durch Ermitteln der Quadratwurzel oder
Wurzeln höheren Grades gemäß obiger Beziehung und teilweise aufgrund der Tatsache erhalten, daß der negative Ausdruck
s gemäß den für die jeweilige Pumpenanordnung gültigen 0 Bedingungen für verschiedene Werte der statischen Höhe
h mit BezLuj auf den Flutpunkt Hn der Pumpe festlegbar ist.
Einige hydrodynamischen Rotationspumpeneinheiten weisen
eine Pumpe, einen Antriebsmotor und einen mit diesem
verbundenen Wandler zum Erhalt einer veränderlichen Drehzahl auf. An seiner Eingangsseite ist der Wandler mechanisch oder
elektromagnetisch angetrieben.
Der mit der Pumpeneinheit verbundene Drehzahlwandler bringt eine wesentliche Verminderung sowohl der Gesteh^ungskosten
als auch der Betriebskosten der kompletten Pumpeneinheit. Es sind mehrere Arten solcher Wandler bekannt, aber
die damit verknüpften Kosten sind gewöhnlich so hoch, daß der Wandler durch die Verringerung der Kosten nur in seltenen
Fällen gerechtfertigt werden kann.
Vorliegend schließt der Ausdruck Wandler auch Antriebsmotoren, vorzugsweise Asynchronmotoren ein, die mittels spezieller
Vorrichtung zum Betrieb mit veränderlicher Drehzahl aus*·
gebildet sind.
Bekannte Drehzahlwandler sind weit davon entfernt, technisch befriedigend zu arbeiten. So sind Leistungsverluste
von 5 - 80% der Leistungsaufnahme häufig anzutreffen. Die Leistungsverluste erzeugen Wärme, die in die Umgebung abzuleiten
ist. Zu diesem Zweck ist es bekannt geworden, einen Drehzahlwandler mit Kühlrippen für Luftkühlung oder mit
getrennt angeordneten äußeren luft- oder flüssigkeitsgekühlten Kühlern auszurüsten.
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In einigen anderen Fällen kann die gepumpte Flüssigkeit durch einen äußeren, getrennt angeordneten Kühler fließen,
um die Wärme, die abgeleitet worden ist, wieder zu gewinnen. Wenn die Pumpe und der Wandler als integrale Einheit
ausgeführt werden, ist es sicherlich möglich, wie beschrieben, externe Kühler zu verwenden, die dann aber entsprechend
den Charakteristiken der Flüssigkeit auszubilden sind, so daß komplexe und teure Kühlerkonstruktionen erforderlich
werden, wenn verschmutze oder chemisch agressiv« Flüssigkeiten wie Abwasser oder Säuren gepumpt werden.
Zwecks Beseitigung dieser zuletzt erwähnten Nachteile durch Schaffung einer Pumpeneinheit der beschriebenen Bauart
bei im wesentlichen verringerten Herstellungskosten sieht die Erfindung in einem dritten Aspekt eine hydrodynamische Rotationspumpeneinheit
mit einer Pumpe, einem Antriebsmotor und einem mit diesem verbundenen Wandler zum Erhalt einer veränderlichen
Drehzahl vor, welcher Wandler an seiner Eingangsseite so angeordnet ist, um mechanisch oder elektromechanisch
angetrieben zu werden, wobei, wenn die Einheit in Betrieb ist, ein wesentlicher Teil der Leistungsverluste, die in der Einheit
als Wärme auftreten, in die innerhalb der Einheit gepumpte Flüssigkeit übertragen wird, und zumindest die Pumpe und der
Wandler von integraler Konstruktion sind.
Die Vorteile der Erfindung werden aufgrund der Tat-· sache erreicht, daß die vermehrte Übertragung von Energie in
die durch die Pumpe gepumpte Flüssigkeit ausgenutzt wird, um die Ausdehnung der Wärmeübertragungsflächen zu verringern.
Somit ist es möglich, für die Wärmeübertragung die Oberflächen zu verwenden, die gewöhnlich für das Einkapseln der
Pumpe und des Wandlers vorgesehen werden. Wenn der Wandler eine hydraulische Vorrichtung ist, so kann die in ihm befindliche
Flüssigkeit gemäß der Erfindung für den Wärmetransport, möglicherweise unter Zuhilfenahme einer Hilfspumpe, die von
der Welle des Antriebsmotors der Pumpe antreibbar ist, herangezogen werden. Der Druck der Hilfspumpe kann zudem zur
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Anzeige oder Steuerung der veränderlichen Drehzahl verwendet
werden.
Bevorzugt wird innerhalb der Einheit zumindest eine Oberfläche vorgesehen, die zur Aufnahme und/oder Ableitung
der in dem Wandler erzeugten Wärme bestimmt ist, wenn diese Wärme in die gepumpte Flüssigkeit übertragen wird. Zumindest
eine Oberfläche in der Pumpe und/oder in dem Wandler ist für die Übertragung der abzuleitenden Wärme in die gepumpte
Flüssigkeit vorgesehen.
In dem Fall, wo die Pumpe und der Wandler von der gepumpten Flüssigkeit umgeben und bezüglich dieser abgedichtet sind, kann die äußere Oberfläche des Gehäuses als eine Wärmeübertragungsfläche zu der zuletzt erwähnten Oberfläche dienen.
In dem Fall, wo die Pumpe und der Wandler von der gepumpten Flüssigkeit umgeben und bezüglich dieser abgedichtet sind, kann die äußere Oberfläche des Gehäuses als eine Wärmeübertragungsfläche zu der zuletzt erwähnten Oberfläche dienen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein mit dem Pumpenrotor drehbares Teil und/oder der Wandler so angeordnet,
daß eine Flüssigkeitströmung und/oder Flüssigkeitsbewegung erzeugt wird, um die Übertragung der in die gepumpte
Flüssigkeit abzuleitenden Wärme zu fördern. Wie oben bereits erwähnt, kann der Wandler eine hydraulische
Maschine sein oder auch eine Maschine für innere Schmierung und Kühlung mittels einer Flüssigkeit, die diesen
Flüssigkeitsstrom schafft.
Die hydraulische Maschine kann auch als eine Rutschkupplung ausgebildet sein, vorteilhaft als hydrodynamische
Rutschkupplung von doppelseitiger Bauart.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Rutschkupplung für einen kontinuierlichen Durchfluß von
Flüssigkeit ausgebildet, die aufgrund Zentrifugalkraft gegen die Innenwände des Gehäuses zerstäubt oder gespritzt wird,
wobei die Wände direkt oder indirekt durch die gepumpte Flüssigkeit gekühlt werden.
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Alternativ kann die Drehung zur Erzeugung einer Flüssigkeitsbewegung
innerhalb eines eingebauten Flüssigkeitsbe— hälters oberhalb der Wärmeübertragungsflächen herangezogen
werden, die auf ihren gegenüberliegenden Seiten durch die gepumpte Flüssigkeit gekühlt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend
anhand beigefügter Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 schematisch ein Beispiel einer Anordnung, in der das
Verfahren und die Vorrichtung nach vorliegender Erfindung verwendet sind,
Fig. 2 die Systemkennlinie der Anordnung von Fig. 1,
Fig. 3 die Anordnung von Fig. 1, in der ein übliches Regelungsverfahren benutzt ist,
Fig. 4 die Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsstand und der Pumpendrehzahl in der Anordnung von Fig. 3,
Fig. 5 die Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsstand und
der Förderung der Pumpe, deren Leistung nicht anders als durch Starten und Stoppen verändert werden kann,
Fig. 6 die Anordnung von Fig. 1, in der das grundlegende Regelungsverfahren gemäß der Erfindung benutzt ist,
Fig. 7 die Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsstand und der
Drehzahl in der Anordnung von Fig. 6, Fig. 8 ein Schaltdiagramm von geeigneter Zusammenstellung
zur Bewirkung der Regelung gemäß Fig. 7, Fig. 9 die Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsstand und der
Drehzahl bei einem abgewandelten Regelungsverfahren gemäß der Erfindung,
Fig.10 die Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsstand und der Drehzahl in einer Anordnung mit zwei parallel betrie— benen Pumpen,
Fig.10 die Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsstand und der Drehzahl in einer Anordnung mit zwei parallel betrie— benen Pumpen,
Fig.11 eine Anordnung zur Bewirkung der Regelungscharakteristik
von Fig. 10,
Fig.12 ein Schaltdiagramm für zwei parallel betriebene Pumpen
gemäß einem etwas abgewandelten Regelungsschema,
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to
Fig.13 eine schematibche Darstellung eines mechanisch-hydraulisch
arbeitenden Reglers zur Verwendung in dein Rege— lungsverfahren gemäß der Erfindung,
Fig.14 einen Vertikalschnit einer Tauchpumpeneinheit mit einer
Zentrifugalpumpe und einem mit dieser integralen Wandler, der als hydrodynamische Rutschkupplung ausgebildet
ist,
Fig.15 eine Prinzipdarstellung einer Pumpe ohne ein Pumpengehäuse
sowie der zugeordneten, als Asynchronmotor ausgebildeten Antriebseinrichtung, die als Wandler
wirkt,
Fig.16 eine abgewandelte Pumpeneinheit mit einem Wandler, der
als "Naßkupplung", d.h. als Ölreibungskupplung ausgebildet ist,
Fig.17 schematisch eine Pumpeneinheit mit einem Wandler, der
ein Kühlgehäuse und ein indirektes Kühlsystem mit einer bei der Wellenabdichtung angeordneten Hilfspumpe
aufweist.
Gemäß Fig. 1 ist eine Pumpe 1 vorgesehen, um ein Fluid wie z.B. Abwasser von einem Becken 2 in ein Becken 3 zu pumpen,
das höher als das Becken 2 angeordnet ist. Die Höhendifferenz zwischen den Fluidoberflachen in den zwei Becken
sei zu einem bestimmten Zeitpunkt h . (Meter). Es sei angenommen, daß die Pumpe eine hydrodynamische Rotationspumpe
ist, d.h. daß die Pumpendruckhöhe mit vergrößertem Durchsatz (= gefördertes Volumen) abnimmt, wobei die Förderleistung der
Pumpe z.B. durch Veränderung von deren Drehzahl, der Anschlußspannung oder einer anderen Variablen veränderbar ist. Beispiele
solcher Pumpen sind Zentrifugalpumpen, Axialpumpen usw., im Gegensatz zu Verdrängungspumpen, bei denen die Druckhöhe
im wesentlichen unabhängig von der Durchsatzmenge ist. Damit
die Pumpe 1 überhaupt Fluid von dem Becken 2 in das Becken 3 pumpen kann, muß deren Druckhöhe höher als die statische Höhe
(h .) sein. Außerdem treten in den Leitungen 4 zu und von der
Pumpe Reibungsverluste auf, die klein sind, wenn der Durchsatz
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gering ist, die aber (im Quadrat) anwachsen, wenn sich der Durchsatz erhöht. Die Beziehung zwischen dem Durchsatz und
der Pumpendruckhöhe der Anordnung von Fig. 1 wird als System— kennlinie bezeichnet, die in Fig. 2 dargestellt ist.
Es sei angenommen, daß ein Fluid mit konstanter oder veränderlicher Zuflußrate in das Becken 2 von Fig. 3 fließt,
und daß der Flüssigkeitsstand in dem Becken 2 im wesentlichen konstant gehalten werden soll. Dann wird gemäß einer bekannten
und allgemein verwendeten Methode ein Flüssigkeitsstand-Sensor 5, z.B. ein übliches Bläschenrohr, in das Becken 2 gegeben,
welches Bläschenrohr ein dem Flüssigkeitsstand proportionales elektrisches Signal liefert. (Das Bläschenrohr fühlt
die statische Höhe des Fluids ab, die in einem üblichen Umformer 6 in ein elektrisches Signal umgeformt wird). Das
elektrische Signal, als Steuersignal bezeichnet, steuert kontinuierlich die Pumpendrehzahl in der Weise, daß dann,
wenn die Stellgröße einen Wert entsprechend dem gewünschten Flüssigkeitsstand erreicht, die Pumpe 1 mit einer vorbestimmten
Minimaldrehzal η . gestartet wird, wie Fig. 4 zeigt.
Nachfolgend, wenn die Stellgröße anwächst (= Anwachsen des FlUssigkeitsstandes im Becken), vergrößert sich die Drehzahl.
Steigt der Flüssigkeitsstand weiterhin an, so erhöht sich die
Drehzahl fortschreitend, bis der maximale Wert erreicht ist (Punkt B in Fig.4), wonach die Pumpe mit maximaler Drehzahl
läuft, selbst wenn der Flüssigkeitsstand weiter anwächst.
Wenn das Becken geleert wird und der Flüssigkeitsstand fällt,
vermindert sich die Drehzahl fortschreitend, bis der gewünschte Stand erreicht ist, und die Pumpe wird abgeschaltet (wenn
deren Drehzahl η , beträgt). Die Regelung ist dann in Überein-Stimmung
mit Fig. 4 ausgeführt worden. Der Nachteil dieses Systems liegt in der großen Anzahl von Starts und Stops bei
Flüssigkeitsständen nahe dem gewünschten konstanten Stand (in Fig. 4 mit A bezeichnet). Solche häufigen Starts und
Stops verursachen den Verschleiß der Pumpenkontakte. Zur Verminderung dieses Nachteils ist es deshalb üblich, das
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Becken 2 mit großer Oberfläche auszubilden, so daß die Regelung weniger flüssigkeitsständempfindlich ist. In einem Fall, wo
eine Pumpe nicht anders als durch Starten und Stoppen gesteuert werden kann, ist die Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsstand
und der Fördermenge so wie in Fig. 5 gezeigt, aus der ersichtlich ist, daß die Pumpe bei einem Stand "Start" startet
und, nachdem sie in Betrieb gesetzt worden ist, kontinuierlich eine konstante, unveränderliche Fluidmenge fördert, bis sie
bei einem niedrigeren Stand "Stop" anhält.
Derselbe Nachteil des Regelungsverfahrens nach Fig. 4
gilt auch für das Regelungsverfahren nach Fig. 5, wenn nicht die Oberfläche des Beckens sehr groß gemacht wird.
Dieser Nachteil kann vollständig mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung beseitigt werden.
Es wird nunmehr auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen. Die Anordnung ist dieselbe wie in Fig. 3, mit Ausnahme der Hinzufügung
einer Vorrichtung 7 zur Überwachung des Ausgangssignals des Umformers und einer Vorrichtung 8 für die Regelung des
Steuersignals. In der gleichen Weise wie in Fig.2 startet die Pumpe 1 bei einer Drehzahl η . , wenn das Flüssigkeitsstand-Signal
von dem Bläschenrohr 5 einen vorbestimmten Wert einnimmt.
Wenn der Flüssigkeitsstand weiterhin anwächst, steigt die Drehzahl gemäß dem Abschnitt a der Kurve in Fig. 7 an.
Wenn sich der Zufluß in das Becken 2 wesentlich erhöht, ist die Pumpe genausowenig wie im Fall der Fig. 4 in der Lage,
das Becken zu leeren, selbst wenn sie mit maximaler Drehzahl läuft. Der Flüssigkeitsstand steigt und die Pumpe arbeitet im
Abschnitt b der Kurve in Fig. 7. Zu gegebener Zeit fällt der Flüssigkeitsstand und das Steuersignal wird im selben Ausmaß
verringert (entsprechend dem Abschnitt a der Kurve in Fig.7)#
In den Abschnitten a und b wird das Steuersignal von der Vorrichtung 7 überwacht, und die Pumpe wird durch den Umformer
gesteuert. Wenn das Steuersignal einen vorbestimmten srsten Wert einnimmt, der beispielsweise dem gewünschten Flüssigkeits-
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-■**►-
stand in dem Becken 2 entspricht, wird die Vorrichtung 7 betätigt.
Dadurch wird der Umformer 6 von dem Steuereingang R der Pumpe getrennt und stattdessen eine Vorrichtung 8 angeschlossen,
die ein festes und konstantes Ausgangssignal liefert, dessen Größe gleich der Größe des Steuersignals im Augenblick der
Abtrennung des Umformers 6 ist. Die Pumpe wird somit mit der Drehzahl η . weiterpumpen (Abschnitt c der Kurve in Fig. 7).
Im Abschnitt c überwacht die Vorrichtung 7 weiterhin das Ausgangssignal des Flüssigkeitsstand-Sensors und, nachdem dieses
Signal einen vorbestimmten zweiten Wert erreicht hat, der z.B. einem Flüssigkeitsstand etwas unterhalb dem gewünschten Flüssigkeitsstand
in dem Becken 2 entspricht, wird die Pumpe, während sie mit minimaler Drehzahl läuft, abgeschaltet.
Es wird nunmehr wiederum auf Fig. 7 Bezug genommen.
Es sei angenommen, daß die Pumpe mit der Drehzahl η . startet,
wenn das Flüssigkeitsstand-Signal des Bläschenrohrs 5 einen vorbestimmten Wert erreicht. Wenn der Zufluß in das
Becken -im Gegensatz zum vorhergehenden Abschnitt- jetzt zu gering ist, so daß der Flüssigkeitsstand zu fallen beginnt,
sobald die Pumpe startet (Abschnit "Start" -Punkt A in Fig.7), so wird die Pumpe weiterhin mit einer konstanten Drehzahl
η . laufen (Abschnitt c in Fig.7), bis sie stoppt,wenn der
niedrigere Flüssigkeitsstand erreicht ist (Abschnitt "Stop" -Punkt B in Fig.7). Dank dessen kann das Becken entsprechend
dem Fluß bei η . dimensioniert und damit kleiner gemacht
min
werden.
Ein Schaltdiagramm zur Darstellung des Stromflusses und der Steuerung der Pumpe ist in Fig. 8 gezeigt, wo NVl
und NV2 durch den Flüssigkeitsstand-Sensor 5 betätigte elektrische
Schalter bedeuten, von denen NVl ein beim Flüssigkeitsstand "Stop" in Fig. 7 betätigter Auf-Schalter und NV2
ein beim Flüssigkeitsstand "Start" in Fig. 7 betätigter Zu-Schalter ist. Kl ist ein Schaltschütz mit Schaltkontakten
K2 und K3. Der Pumpenmotor ist mit M bezeichnet und der Steuereingang zu ihm mit R. Hl ist ein Hilfskontakt von
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NV2, der offen ist, wenn NV2 offen ist, und geschlossen ist, wenn NV2 geschlossen ist. Vl bezeichnet ein Magnetventil,
dessen Magnetwicklung parallel zu dem Umformer TR liegt. Vl ist geschlossen, wenn NV2 offen ist. Wenn Vl offen ist,
liegt der Steuereingang R an dem Bläschensensor, während, wenn Vl geschlossen ist, R mit einer konstanten Spannung
entsprechend dem Luftdruck versorgt wird, als Vl geschlossen wurde.
Unter der Annahme, daß der Flüssigkeitsstand trotz Anschalten der Pumpe ansteigt, ist die Wirkungsweise wie folgt:
NVl schließt beim Flüssigkeitsstand "Stop" (Fig.7). Es passiert jedoch nichts, bis NV2 geschlossen wird, was geschieht, wenn
der Flüssigkeitsstand "Start" erreicht worden ist; Strom
fließt durch die Spule des Schaltschützes Kl, die Schaltkontakte K2 und K3 werden geschlossen und der Motor beginnt
zu pumpen. Wenn NV2 schließt, schließt Hl und Vl öffnet und der Steuereingang wird direkt vom Flüssigkeitsstand-Sensor 5
beaufschlagt (Abschnit a in Fig.7). Wenn der Flüssigkeitsstand
danach fällt und NV2 öffnet (Punkt A),wird der Motor M weiterhin aufgrund der Verriegelung des Schaltkontakts
K2 von Kl mit Strom versorgt. Vl wird jedoch geschlossen und der Steuereingang des Motors wird nunmehr mit der konstanten
Steuergröße entsprechend der Drehzahl η . (Abschnitt c) beliefert,
bis der Flüssigkeitsstand soweit gefallen ist, daß auch NVl öffnet, so daß Entriegelung erfolgt (K2 öffnet) und
der Motor stop pt JMVl ist mit einem (nicht gezeigten) Hilfskontakt
versehen, der das geschlossene Magnetventil Vl öffnet, wenn NVl öffnet, wonach der Schaltkreis für einen neuen
Zyklus bereit ist.
Die Vorrichtung 7 kann beispielsweise aus festen oder beweglichen Schaltkontakten bestehen, die in einem Manometer
des Bläschenrohrs 5 angeordnet sind. Indessen können auch andere Vorrichtungen als feste oder bewegliche Schaltkontakte in
einem Manometer anstelle der Vorrichtung 7 verwendet werden, wie z.B. spannungsempfindliche Relais mit Hysteresis-Eigenschäften.
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Durch Verwendung entweder einer weiteren Vorrichtung 7, eines weiteren Bläschenrohrs 5· (nicht gezeigt) oder eines
Ventils mit einem konstanten Druckabfall gleich dem Flüssigkeitsstand-Unterschied
zwischen D und C, kann eine Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsstand und der Drehzahl gemäß Fig.9
erhalten werden. Das wesentliche Merkmal dieses Regelungsverfahrens liegt dann in der Tatsache, daß die Pumpe innerhalb
eines weiteren Flüssigkeitstandbereichs D-C mit einer konstanten Drehzahl läuft.
Ein Problem, das auftritt, wenn zwei parallel betriebene Pumpen zum Leeren eines Beckens verwendet werden, besteht
darin, daß die Pumpe, die auf die in dem Becken am häufigsten vorkommenden Flüssigkeitsstandhöhen anspricht,
wesentlich häufiger an— und ausgeschaltet wird als die andere
Pumpe. Die erste Pumpe und ihre Kontakteinrichtungen wird mit anderen Worten stärkerem,Verschleiß ausgesetzt als die anderen
Pumpen.
Die Abnutzung des Pumpensystems wird damit unausgeglichen werden, was beispielsweise vom Gesichtspunkt der Wartung
nachteilig ist. Dieser Nachteil kann völlig mit dem Regelsystem nach vorliegender Erfindung beseitigt werden.
In Fig. 10 ist eine wünschenswerte Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsstand und der Drehzahl von zwei Pumpen 1 und 2
dargestellt. Die Pumpe 1 startet bei einem Flüssigkeitsstand von 0,4m .mit einer Drehzahl η . , hat dann eine kontinuier-
min
liehe Drehzahlsteuerung von 0,4 -0,7m und läuft mit konstanter
Drehzahl zwischen den Flüssigkeitsstandhöhen 0,4-0,2m, wonach sie bei einem Flüssigkeitsstand von 0,2m bei einer
Drehzahl η . stoppt. Die Regelung erfolgt also gemäß Fig.6.
In der gleichen Weise startet die Pumpe 2 bei einem Flüssigkeitsstand von 0.8m, erfolgt eine kontinuierliche Drehzahlsteuerung
zwischen den Flüssigkeitsstandhöhen 0,8 und 1,1m und besitzt sie eine konstante Drehzahl zwischen den Flüssigkeitsstandhöhen
0,8-0,6m und stoppt sie bei einem Flüssigkeitsstand von 0,6m bei einer Drehzahl η . .
' min
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Die Sensorsysteme, z.B. die Bläschensensoren 5·· und 5··' der Pumpen Pl und P2 in Fig. 11, sind mittels vier Magnetventilen
V1-V4 zusammengeschlossen, deren Arbeitsweise von Stop-Start Flip-Flops gesteuert wird, die durch den
Sensor 51' bzw. 51'· beaufschlagt sind. Insbesondere sind
ein Stop Flip-Flop für den Flüssigkeitsstand 0,2m,ein Start Flip-Flop für den Flüssigkeitsstand 0,4m, ein Stop Flip-Flop
für den Flüssigkeitsstand 0,6m und ein Start Flip-Flop für den Flüssigkeitsstand 0,8m vorgesehen. In der Startposition
wird vorausgesetzt, daß Vl und V3 offen sind, während V2 und V4 geschlossen sind. Zu diesem Zeitpunkt ist somit Pl durch
5·· gesteuert, während P2 durch 51 '' gesteuert wird. Wenn
der Flüssigkeitstand über o,4m ansteigt, startet Pl und die Kennlinie von Pl ist somit die unterste der in Fig. 10 gezeigten
Kurven. Wenn der Flüssigkeitsstand, nachdem er über 0,4m angewachsen ist, unterhalb 0,4m fällt, wird Vl geschlossen.
In der gleichen Weise wird V3 geschlossen, wenn die Kennlinie von P2 durch die Flüssigkeitsstandhöhe 0,8m geht,
Alternativ sind die folgenden Startbedingungen möglich: Vl und V3 sind geschlossen, V2 und V4 sind offen. P2 wird dann
durch 511 und Pl durch 5··' gesteuert. Wenn der Flüssigkeitsstand
in dein Becken 0,0m durchschreitet, wird V4 geschlossen,
und in gleicher Weise wird V2 geschlossen, wenn der Flüssigkeitsstand o,4m durchschreitet.
Wenn die Pumpe, die durch 5lf gesteuert ist, bei erreichen
des Flüssigkeitsstandes o,2m stoppt, wird ein üblicher (nicht gezeigter) Wechselschalter betätigt, der die
Start- und Stop- Flip-Flops in solcher Weise umsteuert, daß Vl durch V4 und V2 durch V3 ersetzt wird. Im Augenblick des
Wechsels sind alle Magnetventile V1-V4 gemäß Vorhergendem geschlossen.
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Die Funktion des Stop Flip-Flops beim Flüssigkeitsstand 0,2m besteht also darin, ein Signal an den Wechsel—
schalter zu geben, um den Strom zu der "untersten" Pumpe zu unterbrechen, d.h. zu der Pumpe, die zu diesem Zeitpunkt
im unteren der zwei Flüssigkeitsstandbereiche gemäß Fig.10 pumpt.
Die Funktion des Start Flip-Flops beim Flüssigkeitsstand o,4m in der ersten Stellung des Flip-Flops besteht
darin, Strom zu der "untersten" Pumpe zu liefern und Vl oder alternativ V2 je nach der Stellung des Wechselschalters
zu öffnen. In der zweiten Stellung des Flip-Flops ist Vl oder alternativ V2 zu schließen. Die Aufgabe des Stop
Flip-Flops beim Flüssigkeitsstand o,6m besteht darin, die Stromzufuhr zu der "höchsten" Pumpe zu unterbinden, d.h.
zu der Pumpe, die zu diesem Zeitpunkt auf dem höheren der zwei Flüssigkeitsstandbereiche gemäß Fig. 10 pumpt. Die
Aufgabe des Start Flip-Flpps beim Flüssigkeitsstand 0,8m
liegt darin, Strom in einer von dessen Stellungen zu der "höchsten" Pumpe zu liefern und V3 oder alternativ V4 je
nach der Stellung des Wechselschalters zu öffnen. In der anderen Stellung des Flip-Flops soll V3 oder alternativ
V4 geschlossen werden.
Dank der obigen Anordnung unterliegen die Pumpen einerseits gleichem Verschleiß und werden sie andererseits
—verglichen mit einem üblichen Zweipumpenbetrieb— eine be— grenzte Anzahl von Malen gestartet und gestoppt.
Fig. 12 zeigt, wie die elektrische Verbindung in einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt
werden kann.
Kl ist ein Schaltschütz für den Motor Ml der Pumpe Pl.
Kl ist mit Hilfsschaltkontakten K2 und K3 ausgerüstet. In gleicher Weise ist K4 ein Schaltschütz für den Motor M2
von P2. K4 ist mit Hilfsschaltkontakten K5 und K6 ausgerüstet. Die Stop Flip-Flops für die Flüssigkeitsstände 0,2m
und 0,6m sind (in dieser Ausführungsform) eine Einheit und durch einen gemeinsamen Stop Flip-Flop NVl für die zwei
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Pumpen Pl und P2 realisiert. Der Start Flip-Flop für den Flüssigkeitsstand 0,4m ist mit NV2 und der Start Flip-Flop
für den Flüssigkeitsstand 0,8m mit NV3 bezeichnet. S bezeichnet den Wechselschalter. Somit werden bei dieser Ausführungsform
Pl und P2 gleichzeitig abgetrennt und wird die Kennlinie des Systems in Fig. 10 dahingehend geändert, daß
der Abschalt-Flüssigkeitsstand von 0,6m auf 0,2m abgesenkt wird. In der gleichen Weise wie in Fig. 8 werden V1-V4 mittels
Hilfskontakten NVl,NV2 und NV3 betätigt. Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 12 ist für einen Fachmann
klar, so daß sie nicht weiter beschrieben zu werden braucht.
In all den beschriebenen obigen Ausführungsformen nach Fig.6,8,11 und 12 haben die Magnetspulen ein Magnetventil
(V1-V4) solcher Art betätigt, daß, wenn das Ventil geschlossen wird, eine konstante Steuergröße zum Steuereingang
des betreffenden Motors geliefert wird, welche Steuergröße einer konstanten vorbestimmten Drehzahl entspricht,
während, wenn das Ventil offen ist, der Steuereingang von einem Signal direkt vom Flüssigkeitsstand-Sensor beaufschlagt
wird. Der Luftdruck des Bläschenrohrs kann evtl. umgewandelt werden, um eine zweite konstante Drehzahl z.B. entsprechend
der konstanten Drehzahl n, , in Fig. 9 zu erhalten.
Wie zuvor beschrieben, können die Flüssigkeitsstand Flip-Flops aus bekannten Manometern mit festen oder Wischkontakten,
aus Druckschaltern oder aus unabhängigen Flüssigkeitsstand-Sensorsystemen, z.B. aus einem Bläschenrohr oder
aus einer Druckglocke bestehen, die an sich bekannt sind.
Die Hilfskontakte können z.B. Relais oder dgl. sein,
die den entsprechenden Flüssigkeitsstand-Schaltern zugeordnet sind.
In der obigen Beschreibung ist davon ausgegangen worden, daß zu dem Zeitpunkt, wenn das Sensorsystem abgetrennt
und der Steuereingang des Motors mit einer konstanten Steuergröße beaufschlagt wird, d.h. zu dem Zeitpunkt, wenn
das Steuersignal sozusagen auf einem konstaten Wert einge-
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froren wird, dieser eingefrorene Wert exakt dem Steuersignal zum Zeitpunkt des Einfrierens entspricht (Punkt A in Fig.7,
Punkte A bzw. D in Fig. 9). Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Vielmehr kann der eingefrorene konstante
Wert unterschiedlich von dem Wert der Stellgröße im Moment des Einfrierens sein. Die Abweichung kann fest
oderauf eine andere Größe bezogen sein. Später ist oben vorrausgesetzt worden, daß der eingefrorene konstante Wert
sofort und ohne Zeitverzögerung an den Steuereingang der Pumpe gelegt wird. Die Erfindung ist auch hierauf nicht
beschränkt und in geeigneten Fällen kann eine Zeitverzögerung zwischen den Moment des Einfrierens und des Anlegens
des eingefrorenen konstanten Werts an den Steuereingang der Pumpe eingeführt werden.
Es sei nunmehr auf Fig. 13 Bezug genommen. Von einem (nicht gezeigten) Drehzahlmesser, der z.B. eine kleine, mit
der Welle der Hauptpumpe verbundene Hilfs-Zentrifugalpumpe
sein kann, wird ein Flüssigkeitsdruck erhalten, der proportional dem Quadrat der Pumpendrehzahl ist. Dieser Druck wird
einem Einlaßkanal 41 zugeführt, von wo er auf die (in der Zeichnung) untere Seite einer Ventilklappe 42 einwirken
kann. Die andere Seite der Klappe ist durch eine Feder 43 belastet, deren Spannung mittels einer Schraube 44 eingestellt
werden kann. Von dem Ventil fließt die Flüssigkeit über einen Kanal 45 durch eine By-pass-Leitung 46, die mit
einer Einschnürung 47 versehen ist, durch einen Auslaßkanal 48 aus dem Regler. Die Druckdifferenz zwischen den Kanälen
45 und 48 ist proportional einer Größe A1, die ihrerseits
proportional dem Quadrat der Drehzahl der Hauptpumpe, vermindert durch einen Wert entsprechend der Gegenbelastungskraft
der Ventilklappe, ist. Diese Kraft kann, wie in Fig.13 gezeigt, konstant sein, oder sie kann von außen mittels einer
Nockenkurve oder einer hydraulischen Kraft gesteuert werden.
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Der Druck in den beiden Kanälen 45 und 48 kann auf die
beiden Seiten einer Membran 9 oder eines Balgs einwirken, der abgedichtet zwischen einem Gehäuse 10 und einem Deckel 11 angeordnet
ist. Die Membran trägt eine Stange 13, die mittels eines Balgs 14 gegen das Gehäuse abgedichtet ist. Die auf
die Stange einwirkende Kraft ist proportional der Größe A1.
Die Stange 13 greift an einem Hebel 15 an, der bei 36 schwenkbar in dem Gehäuse gelagert ist. Das andere Ende
des Hebels ist mit einem Kontaktelement versehen, das als eine an dem Hebel drehbar gelagerte Rolle 16 ausgebildet ist.
Die Rolle arbeitet gegen eine Nockenoberfläche 17, die an eine in dem Gehäuse bei 19 gelagerte Stange 18 befestigt ist.
Die Nockenoberfläche besitzt ein Profil entsprechend der Quadratwurzel der Größe A1 oder ein anderes Profil entsprechend
Wurzeln höheren Grades. Es sei betont, daß jede mathematische Funktion, die den genannten Funktionen nahe kommt,
verwendet werden kann. Die Tatsache, daß die Stange 18 in der Zeichnung für eine vertikale Bewegung gelagert ist,
während die Rolle 16 im wesentlichen eine horizontale Bewegung ausführt, d.h. daß die Bewegungen senkrecht zueinander
sind, ist von sehr großer praktischer Bedeutung für die Verringerung des Reibungseffektes. Ansonsten würde die Gefahr
der Selbsthemmung selbst in der "Nullstellung" bestehen. Die Bewegung der Nockenoberfläche ist durch ein Kräftegleichgewicht
zwischen einer Feder 20 und der Kraft von dem Membran 9 bestimmt. Als Alternative zu dem Lager 19 könnte die
Stange 18 mittels zweier dünner Stahlstreifen flexibel und ohne Reibung aufgehängt werden.
Die Stange 18 schließt an einen Winkelhebel 21 an, der bei 22 schwenkbar in dem Gehäuse gelagert ist. Über ein
Verbindungsglied 23 kann eine Verbindung zu einem Waagebalken
24 erhalten werden. Der Waagebalken ist schwenkbar auf einer bei 26 in dem Gehäuse gelagerten Stange 25 aufgehängt. Alternativ
käme eine flexible Aufhängung in der in Zusammenhang mit der Stange 18 beschriebenen Weise infrage. An ihrem ande-
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ren Ende ist die Stange 25 mit einer (nicht gezeigten) Stellvorrichtung
zum Nachstellen des Werts der Pumpendrehzahl verbunden. Eine Stellgröße (Stellwert) zur allgemeinen Steuerung
kann z.B. als ein pneumatisches Signal vorliegen, das von einem Sensor z.B. für den Flüssigkeitsstand einem Flüssigkeitsbehälter
erhalten wird. Der pneumatische Druck wird auf die (in der Zeichnung) rechte Seite einer zweiten Membran 27 geleitet,
während die linke Seite der Membran zur Atmosphäre entlüftet ist. Die Membran 27 ist mit einer durch einen Balg
28 abgedichteten Stange 29 versehen. Die Kraft von der Membran 27 ist über einen bei 31 in dem Gehäuse schwenkbar gelagerten
Hebel 30 gegen eine am anderen Ende des Hebels angreifende Feder 32 ausgeglichen.Über die Stange 29, einen bei
34 schwenkbar gelagerten Hebel 33 und ein Verbindungsglied kann eine Bewegung des anderen Endes des Waagebalkens 24 erhalten
werden, die proportional dem pneumatischen Signal ist.
Aufgrund der Tatsache, daß das in der Vorrichtung 9-23, 41-48 umgewandelte Drehzahlsignal mit Bezug auf die Wirkung
des pneumatischen Signals zurückgeführt wird, wird die Stabilität des Reglers erhöht. Der Regler kann so augebildet
sein, daß die gepumpte Menge proportional dem pneumatischen Signal ist; ein Instrument zur Anzeige der Größe des pneumatischen
Signals kann in Werten des Stromflusses geeicht werden. Das System kann somit einfach zur Anzeige des gepumpten
Volumens ausgestaltet werden.
Der Regler ist nicht an die beschriebene Ausführungsform beschränkt« So können z.B. der ganze Regler oder Teile
davon durch an sich bekannte elektronische Komponenten ersetzt werden, z.B. zum Erhalt der Wurzelbeziehung, die notwendig
für die beschriebene verbesserte Regelung ist. Außerdem können die Lage der Ventilklappe und der Einschnürung
ausgetauscht werden, wobei ein entsprechender Druck zur Membran 9 geliefert wird. Als eine Alternative zu der hydraulischen "Subtraktionseinheit" mit einer Ventilklappe, einer
Feder und einer Einschnürung kann eine mechanische Subtrak-
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tionseinheit vorgesehen werden, wenn auf die Stange 13 im
Laufe ihrer Bewegung nach links in Fig. 13 eine konstante in ihrer Größe einstellbare Gegenkraft einwirkt, z.B. durch
Belastung durch ein Gewicht oder durch eine Druckfeder 49 mit einer solchen Länge, daß ihre Spannung nicht merklich
geändert wird.
Es wird jetzt auf die Fig. 14 bis 17 Bezug genommen. Die in Fig. 14 gezeigte Pumpeneinheit weist eine Zentrifugalpumpe
mit einem Pumpengehäuse 91 und einem Pumpenlaufrad 92 auf, welches Pumpengehäuse durch einen Deckel 9 3 mit einer
Wellendichtung 94 abgeschlossen ist. Die Antriebsmaschine der Pumpe, ein Asynchronmotor, ist mit 95 bzw.96 bezeichnet
und besitzt eine Ausgangswelle 97. Auf dieser Welle sitzt . eine doppelseitige hydrodynamische Rutschkupplung mit einem
oberen Teil 98 und einem unteren Teil 99. Auf deren Innenseiten sind Leitschaufeln 110 bzw. 111 vorgesehen. Das Laufrad
ist auf einer Pumpenwelle 112 angeordnet, die an ihrem anderen Ende eine Scheibe 113 trägt, auf deren gegenüberliegenden
Seiten Schaufeln 114 bzw. 115 vorgesehen sind, die den oben erwähnten Leitradschaufeln 110 bzw. 111 gegenüberstehen.
Die hydrodynamische Rutschkupplung ist von einem Gehäuse 116 umgeben, deren unterer Teil einen Behälter für
eine Flüssigkeit 117 bildet. Eine Hilfspumpe 118 ist in die Flüssigkeit eingetaucht und an dem unteren Teil der Rutschkupplung
angebracht. Die Flüssigkeit wird von den Behälter zu einem Regulierventil 119 für den Flüssigkeitsstrom gepumpt,
welches Ventil durch einen Schwimmer 120 über ein Hebelsystem gesteuert wird. Von dem Regulierventil fließt die Flüssigkeit
in die Räume zwischen den Schaufeln 110, 111, 114 und 115 der Rutschkupplung. Bei Drehung der Rutschkupplungsteile 99 und
98 wird das Motordrehmoment in an sich bekannter Weise durch den Flüssigkeitsstrom in den durch die Laufräder vorgesehenen
Räumenauf die Pumpenwelle übertragen. Dank dem durch den Flüssigkeitsstrom erzeugten Druck zusammen mit dem Druck aus
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der Hilfspumpe wird die Flüssigkeit durch eine Leitung 122
gedrückt, deren Mündungsöffnung gegen die Innenoberflüche
des Gehäuses 116 gerichtet ist, um die Flüssigkeit gegen dieses Gehäuse zu sprühen und einen relativ dünnen Flüssigkeitsfilm
zu erzeugen.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Pumpenein— heit in die gepumpte Flüssigkeit 123 zur freien Ansaugung aus
dieser Flüssigkeit eingetaucht. Das Flüssigkeitsvolumen der Rutschkupplung in den durch die Laufräder vorgesehenen Räumen,
welches Volumen die Pumpendrehzahl bestimmt, ist somit von dem Schwimmer 120, dem Regulierventil 119 und dem Auslaß
aus der Leitung 122 gesteuert. Die Leistungsverluste, die auftreten, wenn die Kupplung rutscht, werden in Form von
Wärme in die Flüssigkeit 117 übertragen, welche Wärme von dem Flüssigkeitsfilm auf den Wänden des Gehäuses auf diese
Wände und danach in die das Gehäuse umgebende gepumpte Flüssigkeit 123 abgeleitet wird.
Alternativ kann die Leitung 122 in dem unteren Teil 99 angeordnet und so weit verlängert sein, daß sie unterhalb
des Spiegels der Flüssigkeit 117 in dem Behälter mündet. Dank ihrem gleichzeitigem Austritt aus der Leitung 122 und ihrer
Drehung mit der Motordrehzahl ist die Flüssigkeit 117 in solch einer Weise in Bewegung gesetzt, daß der erforderliche
Wärmeübergang über eine Fläche 124 gewährleistet ist, von wo die Wärme zu einer Oberfläche 125 gelangt, die von der gepumpten
Flüssigkeit 123 mit relativ hoher Geschwindigkeit umspült wird und damit ein hohes Wärmeübertragungsvermögen
besitzt.
Die Lage der Wärmeübertragungsflächen kann sehr unterschiedlich
sein. So kann die Oberfläche 125 in der Form eines ringförmigen Kanals außerhalb der Wand des gezeigten Gehäuses
116 sein, oder alternativ kann die Oberfläche 124 oberhalb der oberen Seite 126 des Pumpenlaufrads angeordnet werden.
Um zumindest eine rohe Filterung der gepumpten Flüssigkeit zu erhalten, kann Flüssigkeit bei einem bestimmten Radius
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vom Zentrum der Pumpenwelle bei dem oberhalb der oberen Oberfläche
126 des Pumpenlaufrads 92 gezeigten Schlitz abgezapft
werden, und kann nach Kühlung durch den Wandler auf einem
kleineren Radius, d.h. bei niedrigerem Druck in die gepumpte Flüssigkeit zurückgeführt werden.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die Hiltspumpe zur Erzielung einer Geschwindigkeitsvergrößerung
an den Kühloberflächen auf der Pumpenwelle, z.B. in der
Wellendichtung angeordnet, so daß es möglich ist, zurselben Zeit den Druck aus der Hilspumpe über eine (nicht gezeigte)
Bohrung aus der Pumpeneinheit herauszuführen, um dort an einem an sich bekannten Instrument die Drehzahl der Pumpenwelle
anzuzeigen. Alternativ kann der Druck einem üblichen Vergleicher zugeführt werden, der die gesteuerte Größe, z.B.
den Flüssigkeitsstand, und die Pumpendrehzahl vergleicht. Fig. 15 zeigt die Erfindung in Anwendung bei einem
kurzgeschlossenen, drehzahlveränderlichen Asynchronmotor. Die zusätzlichen Verluste in dem Rotor 127, die im Falle
der Veränderung der effektiven Statorspannung ctuftreten, werden über Wärmeübertragungsflächen 128 in die gepumpte
Flüssigkeit übertragen. Die Flüssigkeit fließt von einem höheren Druck an der oberen Seite des Pumpenlaufrads durch
einen Kanal 129 zu dem Rotor und zurück durch einen Kanal 130 zur Saugseite des Pumpenlaufrads. Alternativ kann das
direkte Kühlsystem durch ein indirektes System ersetzt werden, indem eine Hilfspumpe z.B. in der Wellendichtung eine
Flüssigkeit 131 in dem Deckel 9 3 der Wärmeübertragungsoberflächen 128 des Rotors umwälzt.
Fig. 16 zeigt eine Pumpe mit einer Flüssigkeitsreibungskupplung,
die eine von der Motorwelle 97 angetriebene obere und untere Scheibe 132 bzw. 133 aufweist. Die Pumpenwel-Iell2ist
mit einer zwischen diesen Scheiben angeordneten Scheibe 134 versehen. Mittels der Hilfspumpe 118, deren
Druck auf einen Kolben 135 wirkt, werden die Scheiben 132 und 133 zusammengedrückt. Der Druck der Hilfspumpe wird
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über den Schwimmer 120 durch den Flüssigkeitsaustritt in dem Ventil 119 gesteuert. Die Reibungswärme zwischen den
Scheiben 132, 133 und 134 wird durch Flüssigkeit aus der Hilfspumpe abgeführt, die durch die Löcher 136 und 137 und
durch Nuten in den Scheiben hinausfließt, von wo die Flüssigkeit gegen die Wände des Gehäuses 116 geworfen wird.
Alternativ kann ein indirektes Kühlsystem vorgesehen werden, in dem der Flüssigkeitsstrom von dem Ventil 119 zu einer
Oberfläche geleitet wird, die oberhalb der oberen Oberfläche 126 des Pumpenlaufrads angeordnet ist.
Fig. 17 zeigt einen Wandler mit einem indirekten Kühlsystem, das eine weitere Hilfspumpe 138 aufweist, die
in der Wellendichtung angeordnet ist. Eine Flüssigkeit 139 um diese Dichtung wird durch einen Kanal 140 in eine ringförmige
Kammer 141 um den Deckel 116 gepumpt und wird über einen Kanal 142 zurück zum Boden des Deckels 9 3 geführt, wo
sie mit einer hohen Austrittsgeschwindigkeit in der Rückflußöffnung 143 versehen ist. Der Zweck der durch die Motorwelle
angetriebenen Hilfspumpe 138 ist der, die hydraulische Kupplung zu füllen und die von ihr abzuleitende Wärme auf
die Wände des Deckels zu übertragen, wobei die Füllung auf der Druckseite der Pumpe mittels des Regulierventils 119
gesteuert wird.
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Claims (38)
- Patent ans ρ r ü c h e :4 lJRegelung zumindest einer hydrodynamischen Rotationspumpeneinheit, die zur Erzielung einer kontinuierlich veränderbaren Pumpleistung in Abhängigkeit einer veränderlichen Stellgröße steuerbar ist, welche Stellgröße von zumindest einem Sensorsystem abgefühlt wird, dessen Steuersignale zum Signaleingang der Pumpeneinheit gegeben werden, dadurch g ekennzeichnet, daß die Pumpeneinheit (1) in einem diskontinuierlichen Steuerzyklus betrieben wird, gemäß dem- zum Zeitpunkt des Starts des Zyklus', wenn der Stellwert einen vorbestimmten Startwert erreicht hat, die Pumpeneinheit gestartet und das Sensorsystem (5) vom Signaleingang (R) der Pumpeneinheit getrennt wird, und- zum Zeitpunkt des Endes des Zyklus', der einem vorbestimmten Stopwert entspricht, bei dem die Pumpeneinheit für den Start zu einem neuen Zyklus bereit ist, das Sensorsystem wieder mit dem Signaleingang der Pumpeneinheit verbunden und die Pumpe gestoppt wird,und daß das Steuersignal am Signaleingang während der gesamten Trennperiode konstant auf dem Wert zum Zeitpunkt der Trennung gehalten wird, so daß während der Trennperiode die Pumpeneinheit mit konstanter Leistung betrieben wird.
- 2.Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt der Verbindung oder Trennung des Sensorsystems (5) mit Bezug auf den Zeitpunkt des Starts bzw. des Endes verzögert wird, und/oder daß die Größe des Steuersignals während der Trennperiode unterschiedlich von der Größe des Steuersignals zum Zeitpunkt der Trennung ist.709843/0795ORIGINAL INSPECTED
- 3.Regelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Stellgröße einen vorbestimmten Rückführungswert erreicht, das Steuersignal wieder mit dem Signaleingang (R) verbunden wird, so daß von diesem Moment an die Pumpeneinheit (1) mit veränderlicher Leistung betrieben wird.
- 4.Regelung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zu einem weiteren Zeitpunkt während des Steuerzyklus1, wenn die Stellgröße einen vorbestimmten Signalschaltwert erreicht hat, das Steuersignal wieder abgetrennt wird und das Steuersignal am Signaleingang (R) konstant auf seinem Wert zum Zeitpunkt der Trennung gehalten wird, wonach zu einem weiteren Zeitpunkt der Signaleingang auf ein anderes, dieselbe Stellgröße abfühlendes Sensorsystem oder auf dasselbe Sensorsystem geschaltet wird, aber mit einer Signalverschiebungseinrichtung mit einer der Veränderung der Stellgröße -verbunden oder abgetrennt- entsprechenden Verschiebung, so daß während des Zeitintervalls zwischen den zwei Zeitpunkten die Pumpeneinheit mit konstanter Leistung betrieben wird.
- 5.Regelung nach einem der vorangehenden Ansprüche, in dessen Anwendung auf den Betrieb von zumindest einer ersten und einer zweiten Pumpeneinheit, dadurch gekennzei chn e t, daß die Beziehung der Sensorsysteme zu den einzelnen Pumpeneinheiten nach einem vorbestimmten Schaltzeitintervall oder wenn die Stellgröße, die irgendeine der Pumpeneinheiten steuert, einen vorbestimmten Schaltwert erreicht hat, verschoben wird, so daß im Ergebnis alle Pumpeneinheiten im wesentlichen über dieselbe Zeitdauer betrieben werden.
- 6.Regelung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der vorbestimmten Werte der Stellgröße einstellbar sind.709843/0795- 36 -
- 7.Regelung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen oder der Druck einer Flüssigkeit in einem Becken oder Tank als die Stellgröße verwendet werden.
- 8.Regelung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdruck auf ein anderes Medium übertragen wird.
- 9.Regelung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Medium ein Gas ist.
- 10.Regelungsvorrichtung zur Ausführung der Regelung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzei chn e t durch zumindest eine hydrodynamische Rotationspumpeneinheit (1) mit einem Signaleingang (R), zumindest einen Sensor (5) zur Lieferung eines von einer Stellgröße abhängigen Steuersignals an den Signaleingang zur Veränderung der Leistung dieser zumindest einen Pumpeneinheit, und durch einen über den Sensor betätigbaren Start/Stop-Schalter (NVl,NV2), um diese zumindest eine Pumpeneinheit bei gesonderten Start- und Stopwerten zu starten bzw. zu stoppen.
- 11.Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzei chn e t durch einen mit dem Start/Stop-Schalter (NVl,NV2) zusammenarbeitenden Ventilbetätigungsschalter (Hl) zur Betätigung eines Magnetventils (Vl) zwischen einer ersten und einer zweiten Ventilbetriebsstellung, wobei das Ventil so angeordnet ist, um in der ersten Stellung den Sensor mit dem Signaleingang (R) zu verbinden und in der zweiten Stellung ein erstes vorbestimmtes konstantes Steuersignal auf den Signaleingang zu legen.
- 12.Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzei chnet durch einen zweiten Sensor mit einem zugehörigen Schalter und ein zweites Magnetventil, das eine erste und eine zweite Betriebsstellung besitzt und in Abhängigkeit des dem ersten oder zweiten Sensor zugeordneten Schalters steht, wobei das zweite Magnetventil in seiner ersten Betriebsstellung den zweiten Sensor mit dem Signaleingang (R) verbindet und in709843/0795der zweiten Betriebsstellung ein konstantes zweites Steuersignal an den Signaleingang legt, welches zweite Steuersignal unterschiedlich von dem ersten konstanten Steuersignal ist.
- 13.Vorrichtung nach Anspruch 10, zur Steuerung einer ersten und einer zweiten Pumpeneinheit in Parallelbetrieb, gekennzeichnet durch einen ersten Sensor (5·1) und einen zweiten Sensor (511·) für unterschiedliche Bereiche und durch ein erstes, zweites, drittes und viertes Magnetventil (V1-V4), die in Serie in einem Ring verbunden sind, wobei der erste Sensor (51·), der Signaleingang zu einem Antriebsmotor der ersten Pumpe (Pl), der zweite Sensor (511·) und der Signaleingang zu einem Antriebsmotor der zweiten Pumpe (P2) in der genannten Reihenfolge an jedem der gemeinsamen Verbindungspunkte zwischen benachbarten Magnetventilen angeschlossen sind, und wobei die Magnetventile über Starij&top-Schalter (NV1-NV3) gesteuert sind, die so zusammengeschaltet und mit einem Wechselschalter (S1,S2) verbunden sind, daß, nachdem die Pumpen aufeinanderfolgend abgeschaltet worden sind, die erste und die zweite Pumpe wechselseitig gestartet werden.
- 14.Regler für eine hydrodynamische Rotationspumpeneinheit und zur Steuerung der Pumpendrehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Betrieb befindlichem Regler ein Drehzahlsignal in ein zur Förderleistung der Pumpeneinheit proportionales Signal oder in ein mit der Förderleistung sich noch stärker veränderndes Signal umgeformt wird, indem die Quadratwurzel oder Wurzeln höheren Grades von einer Größe (A1) erhalten werden, die proportional dem Quadrat der Drehzahl vermindert durch einen einstellbaren Verhältniswert zwischen der statischen Druckhöhe des Pumpensystems und der Druckhöhe bei Null Förderleistung ist, und daß das in dieser Weise erhaltene Signal mit Bezug auf die Stellgröße des Reglers zurückgeführt wird.709843/0795
- 15.Regler nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η -zeichne t, daß bei in Betrieb befindlichem Regler eine zur Größe (A·) proportionale Bewegungskraft auf einen Hebel(15) einwirkt, der an einem festen Teil (36) des Reglers angelenkt ist, und daß der Hebel (15) mit einem Kontaktelement(16) zur Anlage gegen und Verlagerung von einer Nockenoberfläche (17) oder dgl. versehen ist, die ein so geformtes Profil aufweist, daß die erhaltene Verlagerung der Quadratwurzelbestimmung entspricht.
- 16.Regler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Betrieb befindlichem Regler die durch die Quadratwurzelbestimmung erhaltene Verlagerung im wesentlichen senkrecht zur Eingangsgröße gerichtet ist, von der die Quadratwurzel zu bestimmen ist.
- 17.Regler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement als eine drehbar gelagerte Rolle (16) ausgebildet ist.
- 18.Regler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Betrieb befindlichem Regler dasQuadrat der Drehzahl zu einem Druck in einer fließendenFlüssigkeit umgeformt wird und dieser Druck über einen Einlaßkanal (41) auf eine Seite einer Ventilklappe (42) einwirkt, deren andere Seite durch eine einstellbare Kraft (43, 44) gegenbelastet ist, und daß die gegenbelastete Seite der Ventilklappe mit einer By-pass-Leitung (46) verbunden ist, die mit einer Einschnürung (47) versehen ist und zu einem Auslaßkanal (48) führt, wobei der Druck auf der gegenbelasteten Seite der Ventilklappe proportional zu der Größe (A·) wird, die durch das Quadrat der Drehzahl vermindert durch einen Wert entsprechend dieser Kraft bestimmt ist.
- 19.Regler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (43) oder ein Gewicht zur Erzeugung der einstellbaren Kraft vorgesehen ist.709843/0795
- 20.Regler nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Betrieb befindlichem Regler der Druck auf der gegenbelasteten Seite der Ventilklappe (42) und der Druck in dem Auslaßkanal (48) auf gegenüberliegenden Seiten eines in einer abgedichteten Kammer angeordneten beweglichen Elements (9) einwirken, und daß das bewegliche Element sich durch eine bewegliche, abgedichtete Stange (13) aus der Kammer herauserstreckt, wobei die auf die Stange einwirkende Kraft proportional der Größe (A1) wird.
- 21.Regler nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element als Membran (9) ausgebildet ist.
- 22.Regler nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η zeichnet, daß bei in Betrieb befindlichem Regler das Quadrat der Drehzahl zu einem Druck in einer fließenden Flüssigkeit umgeformt wird und dieser Druck über einen Einlaßkanal (41) auf die eine Seite eines beweglichen Elements (9) einwirkt, das durch eine einstellbare Kraft (49) gegenbelastet ist.
- 23.Hydrodynamische Rotationspumpeneinheit mit einer Pumpe, einem Antriebsmotor und einem mit diesem verbundenen Wandler zum Erhalt einer veränderlichen Drehzahl, welcher Wandler an seiner Eingangsseite so angeordnet ist, um mechanisch oder elektromechanisch angetrieben zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Einheit in Betrieb ist, ein wesentlicher Teil der Leistungsverluste, die in der Einheit als Wärme auftreten, in die innerhalb der Einheit gepumpte Flüssigkeit übertragen wird, und daß zumindest die Pumpe und der Wandler von integraler Konstruktion sind.
- 24.Einheit nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Einheit zumindest eine Oberfläche (124) vorgesehen ist, um die in dem Wandler erzeugte Wärme aufzunehmen und/oder abzuleiten, wenn diese Wärme in die gepumpte Flüssigkeit übertragen wird.709843/0795
- 25.Einheit nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Oberfläche (125) in der Pumpe und/oder in dem Wandler vorgesehen ist, um die abgeleitete Wärme in die gepumpte Flüssigkeit zu übertragen.
- 26.Einheit nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Pumpenrotor (9 2) drehbares Teil und/oder der Wandler so angeordnet ist, daß eine Flüssigkeitsströmung und/oder Flüssigkeitsbewegung erzeugt wird, um die Übertragung der in die gepumpte Flüssigkeit abzuleitenden Wärme zu fördern.
- 27.Einheit nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung, daß, wenn die Einheit in Betrieb ist, die Flüssigkeitsströmung abzuleitende Wärme von dem Wandler in die gepumpte Flüssigkeit überträgt.
- 28.Einheit nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler eine hydraulische Maschine oder eine Maschine für innere Schmierung und Kühlung mittels einer Flüssigkeit aufweist und, wenn die Einheit in B^-etrieb ist, die Flüssigkeit in dieser Maschine die Flüssigkeitsströmung bildet.
- 29.Einheit nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Maschine eine Rutschkupplung (132-134) aufweist.
- 30.Einheit nach Anspruch 29, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Rutschkupplung von hydrodynamischer Bauart ist.
- 31.Einheit nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Rutschkupplung von doppelseitiger Bauart ist.
- 32.Einheit nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung für einen kontinuierlichen Durchfluß von Flüssigkeit ausgebildet ist, und daß, wenn die Einheit in Betrieb ist, diese Flüssigkeit aufgrund Zentrifugalkraft gegen die Innenwände des Gehäuses zerstäubt oder gespritzt wird.709843/0795
- 33.Einheit nach einem der Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfspumpe (138) mit der Pumpenwelle verbunden ist und der Druck aus dieser Hilfspumpe verwendet wird, um die Drehzahl der Welle anzuzeigen oder zu steuern.
- 34.Einheit nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Einheit in Betrieb ist, der Druck der Hilfspumpe einem Vergleicher zugeführt wird, der die gesteuerte Größe und die Pumpendrehzahl vergleicht, wobei der Vergleicher Teil eines an sich bekannten Reglers ist.
- 35.Einheit nach Anspruch 25, bei der zumindest die Pumpe und der Wandler zum Eintauchen in die gepumpte Flüssigkeit ausgebildet und bezüglich dieser Flüssigkeit abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Einheit in Betrieb ist, die abzuleitende Warne durch ein die Pumpe oder die Einheit umgebendes Gehäuse (116) übertragen wird.
- 36.Regelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Pumpe (1) eine Pumpeneinheit gemäß einem der Ansprüche 23bis 35 ist.
- 37.Regelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch einen Regler gemäß einem der Ansprüche 14 bis 22.
- 38.Einheit nach einem der Ansprüche 23 bis 35, g e - kennzeichnet durch einen Regler gemäß einem der Ansprüche 14 bis 22.709843/0795
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