DE3024123A1

DE3024123A1 - Ueberwachungsgeraet fuer eine ansaugpumpe

Info

Publication number: DE3024123A1
Application number: DE19803024123
Authority: DE
Inventors: Gilbert Guillemot
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-04
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1981-01-08
Also published as: GB2052061A; FR2460403B1; DE3024123C2; FR2460403A1; GB2052061B; US4357131A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Hans i_angosch Or.-Ing. Heinz Hosenthien 7000 Stuttgart 1 Heidwetj 62 lele.on '0711) ?.9b5?3

Anmelder:

Gilbert Guillemot
7, rue de la Liberation
F-95650 Courcelles-sur-Viosne
Frankreich

überwachungsgerät für eine Ansaugpumpe

Die Erfindung betrifft ein Anzeige- bzw. Überwachungsgerät mit Elektroden in einer Ansaugleitung einer
Pumpe, verbunden mit einem Steuergerät für die Pumpe, wobei die Ansaugleitung in einem Behälter endigt, in der Flüssigkeit bis zu einem höchsten, nicht überschreitbaren Niveau aufgenommen ist. Das Gerät setzt

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die Pumpe in Gang, sobald das Niveau einer Flüssigkeit seinen obersten zulässigen Spiegel erreicht und stoppt die Pumpe, wenn die Flüssigkeit bis zum niedrigsten zulässigen Niveau abgesunken ist.

Man kennt solche Geräte für einen solchen Zweck, sie arbeiten in der Regel mit einem Schwimmer oder mit Elementen, die die Flüssigkeit abtasten. Deren Arbeitsweise ist aber nicht genügend sicher und zwar aus Korrosionsgründen, mit einer Blockage muß ständig gerechnet werden. Darüber hinaus sind sie nicht benutzbar bei beweglichen Behältern, die Neigungen unterworfen sind wie z.B. bei Schiffen oder anderen schwimmenden Plattformen.

Die Erfindung eliminiert diese Nachteile, das Gerät ist auch einsetzbar, wenn die Flüssigkeit beim l'umpvorgang Bewegungen vornimmt. Sie sieht Elektroden vor, die an ein Steuergerät für den Motor, der die Pumpe antreibt, angeschlossen sind. Die Elektroden als solche sind bekannt z.B. aus den deutschen Patenten DE-PS 500 203 und 1 273 443, den französischen Patenten FR-PS 1 256 197 und 1 562 012. Dem Überwachunsgerät nach der Erfindung kommt am nächsten die Ausbildung nach der französischen Patentschrift FR-PS 1 256 197. Dort wird das Niveau einer Flüssigkeit zwischen zwei Spiegeln gehalten.

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Das Überwachungsgerät nach der Erfindung dient demgegenüber dazu, am besten eine Flüssigkeit zu eliminieren, die in ein Volumen eindringt und die sich bis zu einem unzulässigen Niveau anheben will. Mit anderen Worten wird mit der Erfindung ein freier

Halt der Pumpe erreicht, wenn das Niveau der Flüssigkeit eine bestimmte Grenze erreicht. Ein solcher Halt kann durch das Überwachungsgerät nach der französischen Patentschrift FR-PS 1 256 197 nicht IU erreicht werden.

Eine besondere Anwendung des Überwachungsgeräts nach der Erfindung ist gegeben bei der Überwachung einer Pumpe für die Unterlegkeile eines Schiffes. Die herauszupumpende Flüssigkeit ist meist Meerwasser, das die Elektrizität gut leitet und bei dem es bis heute praktisch unmöglich ist, einen freien Halt der Pumpe zu erreichen, weil das sehr schwache Niedergehen der Feuchtigkeit zwischen den Elektroden den elektrischen Fluß behindert und zum Weiterlauf der Pumpe führt.

Das gewünschte Resultat wird erreicht mit dem Überwachungsgerät nach der'Erfindung, bei dem die Ansaugleitung einen Ansatz aus isolierendem Material mit einem größeren Durchmesser als im oberen Teil aufweist, in diesem Ansatz im Abstand voneinander

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mindestens zwei Elektroden vorgesehen sind, die in das Innere des Ansatzes dringen, wobei 3 eine dieser Elektroden bis in den Bereich des Durchmessers des oberen Teiles der Ansaugleitung mit dem Kleineren Durchmesser reichen kann.

Nach einer Variante der Erfindung kann auch eine Elektrode an der Außenseite des isolierten Absatzes angeordnet sein.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Elektroden einmal in vertikaler Richtung und einmal in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnet. Zur Vervollkommnung kann man bei dieser Anordnung eine dritte Elektrode auf dem isolierenden Ansatz befestigen und zwar auf der Außenseite desselben, vorzugsweise auf dem gleichen Niveau wie die tiefste Elektrode, aber winkelmäßig versetzt. Diese dritte Elektrode ist zu einem Eingang großer Sensibilität am Verstärker bzw. Steuergerät geführt, an dem ein Steuerkreis geschlossen wird, um den Motor elektrisch zu versorgen und mit dem alle Elektroden verbunden sind.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich eine der Elektroden bis in die zentrale Zone des isolierten Ansatzes und zwar in eine Zone, die zusammenfällt mit dem Mittelabschnitt der Ansaugleitung. Diese Elektrode reicht in den oberen Teil

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der Ansaugleitung isoliert hinein.

Eine zusätzliche Vervollkommnung wird erreicht mit dem Gerät nach der Erfindung, wenn die Elektroden zu einem elektrischen Kreis zusammengeschlossen sind, der ein Zeitelement trägt, das für eine bestimmte Dauer das Einschalten der Pumpe unterbindet.

Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt jetzt eine Beschreibung eines Beispieles mit mehreren Ausführungsvarianten. Die Zeichnungen geben wieder:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines Überwachungsgerätes nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Detail

in größerer Darstellung mit

einer Ausführungsvariante eines

Teiles des Überwachungsgerätes nach Fig. 1.

Eine Ansaugleitung 1 einer Motorpumpe 3 erstreckt sich nach unten und tritt durch eine Wand in ein Reservoir ein mit einem begrenzten schematisch dargestellten Flüssigkeitsvolumen, wobei die Flüssigkeit, insbesondere Meerwasser, ein bestimmtes oberstes Niveau erreichen kann. Stellt das Niveau 7 dieses höchste Niveau dar, wird die Pumpen-Motoreinheit eingeschaltet, um das Reservoir 6 zu leeren bis zu dem Augenblick,

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bei dem die Pumpe nicht mehr ansaugen kann. Die Motorpumpe 3 wird von einem elektrischen Strom gespeist, der zum Teil aus einer Stromquelle 5 stammt, die zwei Anschlüsse 5.1 und 5.2 aufweist. Die Pumpe kann nur anlaufen, wenn dies das elektrische Steuergerät 4 zuläßt, das fünf Anschlüsse trägt, die mit den Bezugszeichen 4.1 bis 4.5 bezeichnet sind. Ein Anschluß 4.1 ist einmal mit dem Anschluß 5.1 der Stromquelle 5 verbunden, außerdem mit einer Elektrode 2.1. Ein zweiter Anschluß 4.2 ist verbunden mit der zweiten Elektrode 2.2, ein Anschluß 4.4 geht direkt zum Anschluß der Motorpumpe 3, während der zweite Anschluß dieser Motorpumpe 3 zum zweiten Anschluß der Stromquelle 5 geführt ist. Der Anschluß 4.5 des Steuergerätes 4 ist ein Versorgungsanschluß, der mit dem zweiten Anschluß 5.2 der Stromquelle 5 verbunden ist. Der Zweck des Anschlusses 4.3 wird weiter unten erklärt, wenn die Funktion des Steuergerätes 4 ganz allgemein erklärt wird. Die weitere Funktion des Verstärkers zwischen den Elektroden 2.1 und 2.2 dient der Zuschaltung zur Stromquelle 5 und zur Motorpumpe

Die Ansaugleitung 1 der Motorpumpe 3 enthält einen oberen Teil 1.2, der allgemein aus einem Rohr gebildet sein kann, das elektrisch leitend oder nichtleitend ausgebildet ist. Nach der Erfindung ist der obere

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Teil 1.2 nach untenhin verlängert durch einen Ansatz 1.1 größerer Abmessungen in Querrichtung, z.B. durch ein Rohr mit größerem Durchmesser, aber aus elektrisch isolierendem Material. Der Ansatz 1.1 kann koaxial zum oberen Teil 1.2 verlaufen, der Ansatz 1.1 kann durch eine Schulter 8 am oberen Teil 1.2 gehalten sein. Diese Schulter 8 entspricht dem größten peripheren Bereich des Ansatzes 1.1 im Verhältnis zur Querdimension des oberen Teiles 1.2. Es ist nicht notwendig, daß diese periphere Zone kreisrund ist wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel. Es genügt, daß eine solche Zone überhaupt vorhanden ist zwischen dem oberen Teil 1.2 und dem Ansatz 1.1, gehalten durch die Schulter 8.

Die beiden Elektroden 2.1 und 2.2 sind am Ansatz angebracht. Eine von ihnen, im vorliegenden Beispiel die Elektrode 2.1, ist unterhalb der Schulter 8 angeordnet und zwar so, daß sie nicht in das Innere der Peripherie der größeren Abmessung des Ansatzes 1.1 eindringt. Die zweite Elektrode 2.2 kann in der gleichen Art angeordnet sein unterhalb der Schulter mit einer winkelmäßigen Verschiebung zur ersten Elektrode 2.1. Diese Verschiebung beträgt vorzugsweise 180 , wie es aus der Fig. 1 hervorgeht.

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Die Fig. 2 zeigt eine Variante, nach der die Elektrode 2.1 gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 weiter oben sitzt, während die Elektrode 2.2 in das Innere des Ansatzes 1.1 hineinragt und zwar unterhalb der Schulter 8. Diese Elektrode 2.2 ist im Bereich des Ansatzes 1.1 isoliert so weit, bis sie in den Bereich des Oberteiles der Ansaugleitung 1 vordringt. Der vordere, unisolierte Teil dringt in den Oberteil 1.2 der Ansaugleitung 1 ein.

Der Ansatz 1.1 ist so in dem Behälter 6 plaziert, daß in vertikaler Richtung das Niveau 7 der Flüssigkeit erreicht werden kann, bei dem die Elektropumpe 3 in Betrieb gesetzt werden kann.

Es ist nicht zwingend, daß die Elektroden 2.1 und so angebracht werden, daß die Ausgänge durch das Innere des Ansatzes 1.1 geführt sind. Man kann sie auch so an der Wand befestigen, daß sie einmal durch das Innere und einmal außen herum um den Ansatz 1.1 geführt werden, wie es in Fig. 1 zum Ausdruck kommt.

2ü Sobald das Niveau 7 der Flüssigkeit bis zu den Elektroden 2.1, 2.2 ansteigt, tritt das Steuergerät 4 in Funktion, das heißt dieses wird stromdurchflossen und beeinflußt die Elektropumpe 3. Die angesaugte Flüssigkeit in der Ansaugleitung schließt den Kontakt

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zwischen den Elektroden 2.1 und 2.2 und die Pumpe läuft so lange, bis ein isolierendes Fluidum, z.B. Luft, den Durchfluß zwischen den Elektroden unterbricht. Der Stillstand der Pumpe tritt immer ein, wenn die Flüssigkeit um ein bestimmtes Volumen absinkt, aber in Abhängigkeit davon, wie die Elektroden durch die Schulter 8 geschützt sind, die Pumpe kann in diesem Moment noch nicht stillgesetzt werden. Allein die Niveauhöhe kann den Stillstand der Elektropumpe 3 herbeiführen.

Jetzt soll die Funktion des Steuergerätes 4 nach Fig. 1 erläutert werden, das mit einer Stromquelle mit Strom niederer Spannung zusammenarbeitet. Der Stromlauf ist hier mit einem Zeitelement versehen, das eine zusätzliche Garantie darstellt, um nicht unerwünscht die Pumpe kurze Zeit nach deren Stillsetzung wieder in Kraft zu setzen.

Der Anschluß 5.2 an der Stromquelle 5 ist verbunden mit dem Anschluß 4.5, von dem auch der Emitter eines Transistorverstärkers 8.1 ausgeht, dessen Kollektor verbunden ist mit der Basis eines Krafttransistors 8.2, der als Unterbrecher für die Motorpumpe dient und untergebracht ist zwischen den Anschlüssen 4.4 und über seinen Kollektor bzw. seinen Emitter.

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Der in Gang gesetzte Fluß zwischen den Elektroden, sobald diese durch die aufsteigende Flüssigkeit befeuchtet werden, bedeutet Änderungen in den Widerständen Rl und R2, die zwischen den Anschlüssen und 4.2 sitzen und die wieder den Anschluß 5.1 der Stromquelle 5 beeinflussen. Dieser Durchgang bestimmt den Fluß durch die beiden Transistoren 8.1 und 8.2.

Der Kreis enthält einen Kondensator 8.3, einen Transistor 8.4 und eine Diode 8.5 und bildet ein Zeitelement, das zur Aktion kommt, wenn die Elektroden unterbrechen und ein rasches Wiedereinschalten vermieden werden soll, eine Wirkung auf den Lauf der Pumpe, nachdem der parallel zum Widerstand Rl liegende Transistor 8.4 blockiert ist. Der Transistor ist Führer und der Kondensator 8.3 kann zwischen den Anschlüssen keine Spannung haben, die Diode 8.5 ist vorgesehen, um den Kreislauf stillzusetzen. Sobald der Stromfluß abgeschnitten ist zwischen den Elektroden, verringert sich die Leitung durch den Transistor 8.1, der Kondensator 8.3 beginnt sich aufzuladen unter Beachtung des Widerstandes 3, der die Basis des Transistors 8.4 speist. Letzterer wird leitend und bringt den Stromlauf zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors 8.1, wobei dieser dann ganz blockiert ist. So sind also der Transistor 8.1 als

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auch der Transistor 8.2 blockiert, solange die Ladung des Kondensators mit schwachem Strom vorgenommen wird. Während dieser Zeit wirken die Elektroden hemmend und können nicht genügend aktiv sein, um den Kondensator aufzuladen, solange der Transistor 8.4 neu blockiert ist. Die beiden Transistoren 8.1 und wirken als monostabile Multivibratoren, abgetrennt durch den Leitungsfluß der Elektroden.

Bei diesem Beispiel führt bei dem Krafttransistor während des Funktionierens der Pumpe der Vorgang zu einer Abkühlung seines Gehäuses. Vorzugsweise kann diese Abkühlung dazu benutzt werden, diesen Transistor am oberen Teil 1.2 der Ansaugleitung, die aus Metall besteht, mit einem elektrischen Isoliermittel geringfügig festzuhalten, wenn der Kollektor des Transistors mit seinem Gehäuse elektrisch verbunden ist,

Im Rahmen der Erfindung bleibt es, wenn man anstatt einer Stromquelle 5 auf Wechselstrom übergeht und dazu die notwendigen Einrichtungen schafft.

Wenn die anzusaugende Flüssigkeit eine geringe elektrische Leitfähigkeit hat, verbindet man den Anschluß 4.3 mit dem Steuergerät 4 mit einem mittleren Anschlußpunkt des Widerstandes R2 und andernteils mit einer Ergänzungselektrode 2.3, die in der Nähe der

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Elektrode 2.2 installiert ist, und zwar vorzugsweise unterhalb derselben und an der Außenseite des Ansatzes 1.1. Man erhält auf diese Weise einen Eingang größerer Sensibilität derart, daß der Elektromotor 3 ausschaltet, sobald der Kontakt mit der Flüssigkeit zwischen den beiden Elektroden 2.3 und 2,1 hergestellt ist. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, die beiden Elektroden in gleicher Höhe zu halten mit einer Winkelversetzung, die etwa 180 entspricht und die Elektrode 2.2 oberhalb der Elektrode 2.3 anzubringen. Am Ende des Ansaugens der Flüssigkeit ergibt sich ein freier Halt, bis die sehr sensible Elektrode 2.3 sich außerhalb befindet und die beiden Elektroden 2.1 und 2.2 vor dem Abfall geschützt sind durch die Flüssigkeit in der Ansaugleitung 1.

Es ist offensichtlich, daß man das eine oder andere Detail der Erfindung abändern kann durch geeignete Austauschmittel, ohne daß man den Rahmen der Erfindung verläßt. So kann die Winkelstellung der Elektroden verändert werden, beispielsweise um einen Betrag von 0 bis 180°. Auf einem Schiff ist allerdings der Winkel von 180° vorzuziehen, weil dadurch die Neigung des Ansaugrohres bis zu 45° betragen kann in bezug auf die Vertikale ohne die Überwachungsfähigkeit des

Gerätes in Gefahr zu bringen.

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Claims

Patentansprüche

f 1. j Überwachungsgerät mit Elektx-oden in einer Ansaugleitung einer Pumpe, verbunden mit einem Steuergerät für die Pumpe, wobei die Ansaugleitung in einem Behälter endigt, in der Flüssigkeit bis zu einem höchsten, nicht überschreitbaren Niveau aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitung (1) einen Ansatz (1.1) aus Isoliermaterial mit größerem Durchmesser als im oberen Teil (1.2) aufweist, in diesem Ansatz (1.1) im Abstand voneinander mindestens zwei Elektroden (2.1,2.2) vorgesehen sind, die in das Innere des Ansatzes (1.1) dringen und mindestens eine der Elektroden (2.1,2.2) das Innere des Ansatzes (1.1) an der peripheren Zone unterhalb der Schulter (8) an der größten Abmessung des Ansatzes (1.1) in bezug auf die Dimension des oberen Teiles (1.2) der Ansaugleitung (1) nicht übersteigt.

2. Überwachungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (1.1) koaxial zum oberen Teil (1.2) angeordnet ist, von dem er durch eine Schulter (8) abgesetzt ist und die beiden Elektroden (2.1, 2.2) nicht über die Schulter (8) hinausgehen.

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3. Überwachungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden (2.1) nicht über das Innere der peripheren Zone des Ansatzes (1.1) mit dem größten Durchmesser hinausgeht und die andere Elektrode (2.2) durch die Wand des Ansatzes (1.1) hindurchgeht und bis in den Bereich des oberen Teiles (1.2) der Ansaugleitung (1) reicht (Fig. 2).

4. Überwachungsgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektroden (2.1,2.2) vorgesehen sind, die umfangsmäßig etwa im Urafangswinkel von 0 bis 180 auseinanderliegen.

5. Überwachungsgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (4), mit dem die Elektroden verbunden sind, ein Zeitglied aufweist, das für eine vorbestimmte Zeit das Einschalten der Pumpe (3) nach einem Stillstand verhindert.

G. Überwachungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Elektrode (2.3) an der Außenseite des isolierten Ansatzes (1.1) befestigt ist und das Steuergerät (4) einen Eingang (4.3) größerer Empfindlichkeit aufweist, mit dem diese dritte Elektrode (2.3) verbunden ist.

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7. Überwachungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden (2.1,2.2) durch das Innere des Ansatzes (1.1) hindurch und die andere Elektrode um den Ansatz (1.1) herumgeführt ist, wobei die Elektroden (2,1,2.2) winkelmäßig einen Abstand voneinander haben.

8. Überwachungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (2.1,2.2) winkelmäßig einen Abstand von 180 voneinander haben.

9. Überwachungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (2.1), die durch das Innere des Ansatzes (1.1) geht, auf dem gleichen Niveau liegt wie die dritte Elektrode (2.3), die außen auf dem Ansatz (1.1) angeordnet ist und die Elektrode (2.2), zwischen der Elektrode (2,3) und der Schulter (8) angeordnet ist.

10. Überwachungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2.1,2.3) mit dem Steuergerät (4) verbunden sind, das einen Krafttransistor (8.2) enthält und dieser an einem metallischen Teil der Ansaugleitung (1) durch seine Abkühlung festgehalten ist.

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11. Überwachungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ansaugleitung (1) in einem Bereich des Behälters (6) über eine Schulter (8) zu einem glockenförmigen Ansatz (1.1) erweitert, im Ansatz (1.1) die Sonden (2.1, 2.2, 2.3) untergebracht sind, die Sonden (2.1, 2.2, 2.3) im Steuergerät (4) angeschlossen sind und das Steuergerät (4) einerseits mit einer Stromquelle (5) und andererseits mit der Pumpe (3) verbunden ist.

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