DE69009272T2 - Motorpumpengruppe mit Druck- und Förderstromsensoren. - Google Patents

Motorpumpengruppe mit Druck- und Förderstromsensoren.

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DE69009272T2 DE1990609272 DE69009272T DE69009272T2 DE 69009272 T2 DE69009272 T2 DE 69009272T2 DE 1990609272 DE1990609272 DE 1990609272 DE 69009272 T DE69009272 T DE 69009272T DE 69009272 T2 DE69009272 T2 DE 69009272T2
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Motorpumpen, ob zum Abtauchen in einen tiefen Brunnen oder in einem Bohrloch bestimmt oder zum Betrieb an der Oberfläche.
  • In dem einen wie dem anderen Falle kann die erreichte Tiefe bedeutend sein, von wenigen Metern für Pumpen an der Oberfläche bis über 150 m in den Bohrlöchern.
  • Die Höhe des Wasserspiegels in diesen Brunnen und Bohrlöchern unterliegt starken Schwankungen. Er kann während bestimmter Zeiten bis an die Oberfläche steigen und zu anderen Zeiten sinken, praktisch bis zum Einlaß der Pumpe. Die Schwankungen können verschiedene Ursachen haben: Schwankungen des Grundwasserspiegels oder eine den Zufluß des Bohrloches übersteigende Fördermenge der Pumpe. Auf jeden Fall erzeugt diese Schwankung, die als Grundwasserabsenkung bezeichnet wird, Probleme beim Betrieb einer getauchten Pumpe, nämlich mangelnden Benutzungskomfort und mangelnde Sicherheit (Risiko, daß die Geräte platzen), denn der durch das Phänomen des aufsteigenden Wasserspiegels entstehende Druck kommt zu dem Druck hinzu, den die Pumpe erzeugt.
  • Diese Druckschwankung ist für den Benutzer sehr nachteilig, da sie es erforderlich macht, Kanäle vorzusehen, die es ermöglichen, diesen Druckschwankungen standzuhalten oder auch besondere Vorkehrungen zu treffen, den Druck auf einen Wert zu reduzieren, dem die betreffende Anlage standhält, was in jedem Fall recht teuer ist. Weiterhin erfordert der Betrieb einer getauchten Pumpe im allgemeinen den Einsatz eines Steuergeräts, das die Pumpenanlage entsprechend des Bedarfs ein- und ausschaltet.
  • Um hinsichtlich des Ansteigens des Grundwasserspiegels in dem Bohrloch Abhilfe zu schaffen, gibt es verschiedene Möglichkeiten:
  • - Die einfachste, wenn der Spiegel nicht zu stark ansteigt (einige Meter bis zu einigen zig Metern), besteht darin, eine Anlage vorzusehen, die dem erzeugten Überdruck standhält. Damit ergeben sich erhöhte Kosten bei der Anlage und fehlender Komfort für den Benutzer.
  • - Bei stärkeren Schwankungen kann man am Bohrlochkopf einen Druckregler anbringen, der über eine hydraulische Einrichtung den Druck in der Nähe eines voreingestellten Wertes hält. Die Einrichtung wird besonders teuer, wenn die zu steuernden Durchflußmengen groß sind. Diese Einrichtung arbeitet mit mechanisch bewegten Teilen, die sich in der Flüssigkeit befinden, wodurch sich Risiken hinsichtlich eines Leistungsabfalls oder -ausfalls ergeben, wenn Sand im Wasser ist.
  • - Eine weitere verwendete Lösung besteht darin, an der Druckleitung der Pumpe ein Entlastungsventil vorzusehen, welches sich bei Überdruck, oberhalb eines vorgewählten Wertes, öffnet. Diese Lösung hat einen Abfall des Wirkungsgrades der Anlage zur Folge (ein Teil des Wassers wird in das Bohrloch zurückgeleitet), was einen erheblichen Energieverbrauch zur Folge hat.
  • - Man kann den Druck in der Anlage dadurch begrenzen, daß man eine Regelungseinrichtung vorsieht, die aus einem Druckbehälter an der Druckleitung und aus einem Druckmelder für die Regelung besteht. Der Druckmelder sorgt dafür, daß die Pumpe entsprechend des Bedarfs ein- und ausgeschaltet wird. Bei dieser Funktionsart, die als hydropneumatisch bezeichnet wird, wird die Ausschaltung der Pumpe durch einen Druckmesser ausgelöst, sobald der voreingestellte Druckwert erreicht ist, und die Wiedereinschaltung erfolgt über denselben Druckmesser bei einem niedrigerem Druck.
  • Diese Einrichtung hat drei Hauptnachteile:
  • 1. Sie benötigt ein Behältnis mit sehr großem Volumen und einem unter Druck stehendem Luftkissen, so daß das Wasser automatisch bei Bedarf wieder zugeführt wird, um für die Pumpe schädliches Klopfen zu vermeiden, dessen Ursprung in folgender Betriebsart zu suchen ist: wenn die Durchflußmenge unter eine minimale Durchflußmenge abfällt, die einem Maximaldruck entspricht, den der Druckmesser feststellt und ab dem er die Pumpe abschaltet, dann ist die Dauer, während der die Pumpe abgeschaltet bleibt, dem Volumen des Behälters direkt proportional.
  • Wenn dieses zu gering ist, dann sinkt der Druck schnell wieder unter den Wert der Einschaltschwelle, wodurch das Klopfen ausgelöst wird.
  • 2. Sie erfordert eine häufige Kontrolle der Schaltpunkte des Druckmessers und das Ablassen des Luftpolsters. Wenn die Schaltpunkte des Druckmessers zu nahe beieinander liegen, dann tritt Klopfen auf. Wenn sie zu weit auseinander liegen, dann schaltet die Pumpe nicht mehr ab. Wenn der Druck der Luftreserve, welche den notwendigen Druck für die Ausbringung des Wassers aus dem Behälter liefert, absinkt, Wassermenge, die nicht mehr ausreicht, während es, wenn der Druck zu stark ansteigt, überhaupt keine Wasserreserve mehr gibt.
  • 3. Der Druck in der Anlage schwingt zwischen zwei Werten, so daß der Benutzer, selbst bei normalem Betrieb, unangenehme Druckschwankungen fühlt, insbesondere beim Duschen.
  • Die zweckmäßigste Lösung besteht darin, die Eigenschaften der Pumpe in Abhängigkeit von den verschiedenen Parametern (Druck, Pegel, Durchflußmenge) zu ändern.
  • Um die Eigenschaften der Pumpe zu verändern, reicht es aus, ihre Drehgeschwindigkeit zu variieren; zu diesem Zwecke wird der Motor von einer elektronischen Einrichtung gespeist, die es erlaubt, entweder die Frequenz des Stromes (im Falle einer Frequenzveränderung) oder die Versorgungsspannung (im Falle eines Stufenschalters) zu ändern. Um dies durchzuführen, stellt eine Drucksonde (deren Ausgangssignal sich proportional zum Druck verändert) den Druck in der Druckleitung der Pumpe fest und vergleicht ihn mit einem Sollwert. Wenn der von der Sonde ermittelte Wert vom Bezugswert abweicht, dann verändert ein Regelkreis des PID-Typs die Geschwindigkeit des Motors, um ständig zum Referenzwert zurückzukehren. Bei diesem Verfahren werden Standard-Vorrichtungen eingesetzt (Frequenz steuerung, Analogsonde, Zentrale PID-Meßeinheit), welche aber sehr teuer sind und große Fachkenntnisse erfordern, da ihre Einstellung schwierig ist. (Pumps, Pompes, Pumpen Nr. 10, Oktober 1984 Moden GB S. 362 bis 366; E. Stygar: The use of electronics in centrifugal pumps). Es wird hier kein regelbarer Motor eingeschaltet, wenn die Durchflußmenge einen bestimmten Grenzwert überschreitet.
  • In der US-PS 2 741 986 wird der Einsatz mehrerer kaskadierter Pumpen beschrieben. Es handelt sich hier um eine druck- /durchflußgesteuerte Regelung, bei der die Einschaltung einer weiteren Pumpe über die Durchflußmenge gesteuert wird. Es handelt sich nicht darum, die Pumpe vor einem Betrieb bei einer Durchflußmenge Null (ohne Wasser) zu schützen.
  • Die Erfindung vermeidet diese Nachteile durch eine Motorpumpe, die den Druck in der Einrichtung zwar nicht konstant hält, ihn aber doch niedrig genug hält, daß die Anlage selbst bei einem Anstieg des Grundwasserspiegels nicht beschädigt wird, und zwar ohne Überdimensionierung der Anlage, ohne Verminderung des Wirkungsgrades, ohne den Einsatz von komplizierten und beweglichen Einrichtungen, die schwierig zu betreiben und zu unterhalten sind und welche möglicherweise Klopfen und unangenehme Druckschwankungen auslösen.
  • Die Erfindung betrifft also eine Motorpumpe, bestehend aus einer Pumpe mit Druckleitung, einem regelbaren Motor, der die Pumpe antreibt, einem Ein- und Ausschalter für den regelbaren Motor, einer analogen Drucksonde, welche den Druck in der Druckleitung mißt und die, über einen Niederdruck-Wandler, den Ein- und Ausschalter so steuert, daß er in die Position "Ein" geht, wenn der Druck unter einen ersten bestimmten Wert fällt, und einer Durchflußsonde, die dafür ausgelegt ist, einen unteren Grenzwert für die Durchflußmenge, die durch das Druckrohr fließt, festzustellen und den Ein- und Ausschalter nur dann in den Zustand "Ein" zu setzen, wenn die Durchflußmenge diesen Grenzwert übersteigt, gekennzeichnet durch ein Zeitglied, welches die Dauer des von der Drucksonde kommenden Signals "Unzureichender Druck" begrenzt und einem Zeitglied, das den Beginn des Signals "Unzureichende Durchflußmenge" der Durchflußsonde verzögert.
  • Wenn der Druck im Druckrohr ansteigt, beispielsweise nach einem Anstieg des Grundwasserspiegels, dann steuert folglich die analoge Drucksonde den regelbaren Motor und beginnt den Druck über eine Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Pumpe zu senken. Da aber der Ein- und Ausschalter über die Durchflußsonde gesteuert wird, wird das Klopfen vermieden. Weiterhin ist es nicht erforderlich, die Durchflußmengensonde und die analoge Drucksonde sehr genau auf bestimmte vorgegebene Werte einzustellen. Eine Veränderung der Werte dieser Apparate mit der Zeit hat nur eine unbedeutende Verschiebung des Arbeitspunktes der motorgetriebenen Pumpe zur Folge, ohne daß Unzuträglichkeiten für den Benutzer auftreten.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführung steuert die analoge Drucksonde den regelbaren Motor über einen Druck/Spannungs- oder einen Druck/Stromwandler, wobei die Druckkennlinie durch eine nicht proportionale Transformation nach einer vorgegebenen Regel in eine Spannungs- oder Stromkennlinie umgewandelt wird. Insbesondere entspricht die umgewandelte Kennlinie der Druck/Durchflußkennlinie der Motorpumpe, die einerseits durch den Punkt verläuft, der bei dem tatsächlich ausgenutzten Bereich der Druck/Durchflußkennlinie der Motorpumpe dem niedrigsten Druck entspricht, und andererseits durch den Punkt mit dem Durchfluß Null geht und der dieselbe Ordinate wie der Punkt des genutzten Bereichs der tatsächlichen Druck/Durchfluß- Kennlinie der Motorpumpe beim höchsten Druck hat. Durch diese umgewandelte Kennlinie wird man von der wirklichen Kurve Druck/Durchfluß unabhängig, zumindest für die Steuerung der Geschwindigkeitsregelung, und man kann diese wirkliche Kurve durch eine künstliche Kurve ersetzen, die man so formt, daß sie den gewünschten Betriebsbedingungen weitgehend entspricht. Es ist insbesondere einfach, dieser umgewandelten Kurve extreme Ordinaten für die Druckwerte in der graphischen Darstellung der Druckschwankungen als Funktion des Durchflusses zu geben, die weniger weit voneinander entfernt sind als vorher, so daß der Benutzer die Druckschwankungen weniger bemerkt. Unter anderem ist es möglich, der Kennlinie zu Beginn in der Richtung der Ordinatenachse einen Verlauf zu geben, der ziemlich genau der Durchflußachse parallel ist, so daß man nach dem Öffnen eines Wasserhahns sehr schnell eine große Schwankung der Durchflußmenge bei praktisch unverändertem Druck erhält, während sich vorher gerade hier Druckschwankungen am stärksten bemerkbar machen.
  • Bei einer Weiterbildung steuert die Drucksonde über einen Druck/Spannungs- oder Druck/Stromwandler, welcher als Niederuckwandler bezeichnet wird und der einen Druck, der einen unteren gegebenen Grenzwert unterschreitet, in ein Zeitsignal umformt, den Ein- und Ausschalter so, daß dieser sich in der Stellung "Ein" befindet, wenn der Druck unter diesen ersten Grenzwert fällt.
  • Die Drucksonde kann auch über einen Druck/Spannungs- oder Druck/Stromwandler, welcher als Überdruckwandler bezeichnet wird und welcher einen Druck, der einen zweiten, vorgegebenen Grenzwert überschreitet in ein Dauersignal umsetzt, den Ein- und Ausschalter so steuern, daß er in die Stellung "Aus" geht, wenn der Druck diesen zweiten Grenzwert überschreitet, der als Grenzwert für den Überdruck bezeichnet wird. Auf diese Weise wird ein Schutz gegen ungewollten Überdruck erhalten.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist der Ausgang des Niederdruckwandlers an den ersten Eingang eines ODER-Gatters angeschlossen, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Durchfluß/Strom- oder Durchfluß/ Spannungswandlers der Durchflußsonde verbunden ist, und deren Ausgang an den ersten Eingang eines ODER EXCL.-Gatters angeschlossen ist, und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Überdruckwandlers verbunden ist, dessen Ausgang dann mit dem Ein- und Ausschalter verbunden ist. Auf diese Weise werden der Schutz vor einem Zwischenfall und die normale Betriebsart vorteilhaft miteinander kombiniert.
  • Vorzugsweise wird ein Zeitglied zwischen den Ausgang des Niederdruckwandlers und dem ersten Eingang des ODER-Gatters eingefügt, so daß die Pumpe Zeit hat, einen Durchfluß sicherzustellen. Sonst tritt eine Störung auf und der Ein- und Ausschalter der Pumpe schaltet diese ab. Es ist auch ein Zeitglied vorgesehen, welches zwischen den Ausgang der Durchflußsonde und den zweiten Eingang des ODER-Gatters geschaltet wird, um eine gewisse Laufzeit des Motors sicherzustellen und Klopfen zu verhindern. Selbst wenn sich das unter Druck stehende System der Wasserreserve verstellt, begrenzt dieses Zeitglied das Klopfen.
  • Auf den Zeichnungen des Anhangs, die nur als Beispiel dienen, erkennt man in:
  • Fig. 1 ein Funktionsbild der Motorpumpe entsprechend der Erfindung;
  • Fig. 2 stellt eine Kurve dar, die die wirkliche Kennlinie der Pumpe (Kurve I) zeigt und die umgewandelte Kurve (Kurve II), wobei die Durchflußmengen in m³/Stunde in der Abszisse eingetragen sind, während die totalen Druckwerte in der Ordinate in Metern angegeben sind;
  • Fig. 3 zeigt die Kurve der Spannungsänderungen am Ausgang der analogen Drucksonde in Abhängigkeit vom Druck, der in der Druckleitung herrscht und
  • Fig. 4 zeigt die Kurve der Spannungsschwankungen am Ausgang des Proportionalverstärkers in Abhängigkeit vom Druck der in der Druckleitung herrscht.
  • Nach Fig. 1 hat eine Zentrifugalpumpe 1 eine Druckleitung 2 mit einem Puffer-Druckbehälter 3. Die Pumpe 1 wird über einen regelbaren Motor 4 angetrieben. An der Druckleitung befindet sich eine Durchflußsonde 5 und eine analoge Drucksonde 6. Der regelbare Motor 4 wird durch den Ein- und Ausschalter 7 ein- und ausgeschaltet.
  • Die analoge Drucksonde 6 ist mit einem Proportionalverstärker 8 über eine Leitung 9, mit einem Niederdruckwandler 10 über eine Leitung 11 und mit einem Überdruckwandler 13 durch eine Leitung 13 verbunden. Der Ausgang des Proportionalverstärkers 8 ist über die Leitung 14 mit dem regelbaren Motor 4 verbunden. Der Ausgang des Niederdruckwandlers 10 ist über die Leitung 15 und ein Zeitglied 16, welches die Dauer des Signals begrenzt, mit dem ersten Eingang 17 eines ODER-Gatters 18 verbunden. Der Ausgang 19 des ODER-Gatters ist über die Leitung 20 mit dem ersten Eingang 21 eines ODER-EXCL.-Gatters 22 verbunden. Der Ausgang 23 des ODER-EXCL.-Gatters ist über eine Leitung 24 mit dem Ein- und Ausschalter 17 verbunden.
  • Die Durchflußsonde 5 enthält einen Wandler 25, dessen Ausgang über einen Leiter 26 und ein Zeitglied 27, welches das Signal verzögert, mit dem zweiten Eingang 28 des ODER-Gatters 18 verbunden ist.
  • Der Ausgang des Überdruckwandlers 12 ist über die Leitung 29 mit dem zweiten Eingang 30 des ODER-EXCL.-Gatters 22 verbunden.
  • Nachstehend wird die Arbeitsweise der Motorpumpe der Erfindung beschrieben, wobei zunächst davon ausgegangen wird, daß der Hahn 31 am Ende des Druckrohrs 2 geschlossen ist. Der Druck in diesem Druckrohr 2 ist gleich Ho in der Kurve der Fig. 2. Die Pumpe 1 ist abgeschaltet.
  • Der Hahn 31 wird geöffnet. Der Behälter 3, dessen Volumen sehr gering ist, beispielsweise 1 Liter, und der einfach dazu dient, dafür zu sorgen, daß das Ausgangsventil der Pumpe 1 geschlossen bleibt, gibt eine geringe Menge Wasser in die Druckleitung 2 ab. Der Druck in der Druckleitung 2 sinkt auf den Wert Hi entsprechend der Fig. 2, welcher einen Grenzwert für Niederdruck darstellt. Die Drucksonde 6 stellt den Druck in der Druckleitung 2 fest und wandelt ihn in eine elektrische Spannung um, entsprechend der Kurve der Fig. 3. Über die Leitung 11 gelangt diese Spannung zum Niederdruckwandler 10, der ein Signal sendet, das durch das Zeitglied 16 in seiner Dauer begrenzt wird und das zum ODER-Gatter 18 über den Eingang 17 gelangt. Dieses Signal setzt über die Leitung 20 den Eingang 21 des ODER-EXCL.-Gatters 22 auf den Zustand 1, nachdem sich der Eingang 20 des ODER-EXCL.-Gatters 22 im Zustand 0 befindet, befindet sich der Ausgang 23 des ODER-EXCL.-Gatters 22 im Zustand 1 und übermittelt das Signal über die Leitung 24 zum Ein- und Ausschalter 7. Der Ein- und Ausschalter steuert die Einschaltung des regelbaren Motors 4 und dadurch der Pumpe 1. Wasser gelangt in das Druckrohr 2. Die Durchflußsonde 5 stellt fest, daß der Durchfluß einen gegebenen Grenzwert überschreitet. Über ihren Wandler 25, die Leitung 26 und das Zeitglied 27 sendet sie ein Signal an den Eingang 28 des ODER- Gatters. Dieses Signal gelangt über den Ausgang 19, die Leitung 20, den Eingang 21, den Ausgang 23 und die Leitung 24 zum Ein- und Ausschalter 7. Dieser hält also den regelbaren Motor 4 eingeschaltet, somit löst das Signal, das am Eingang 28 des ODER-Gatters 18 eintrifft, das Zeitsignal ab, das am Eingang 17 des ODER-Gatters 18 eintrifft. Gleichzeitig stellt die Drucksonde einen neuen, höheren Druck im Druckrohr fest. Sie sendet diese Spannung über die Leitung 9 an den Eingang des Proportionalverstärkers 8, der am Ausgang ein Signal abgibt, das der Kurve in Fig. 4 entspricht. Man sieht, daß die Kurve der Fig. 4 die umgewandelte Kurve der Fig. 3 ist, wobei die Umwandlung nicht proportional war, weiterhin sieht man, daß ein anfänglicher Absatz A zwischen 0 und 3 bar vorhanden ist, und daß es einen weiteren Absatz B, zwischen 6 und 10 bar mit einer umgekehrt proportionalen Variation zwischen den beiden Absätzen gibt. Diese gewandelte Spannung geht über die Leitung 14 zum Geschwindigkeitssteller 4, wo also nicht eine dem durch die Drucksonde 6 festgestellten Druck proportionale Spannung anliegen wird, sondern eine gewandelte Spannung, die dem Druck entspricht, den man im Druckrohr haben möchte. Der regelbare Motor 4 steuert damit die Drehgeschwindigkeit der Pumpe 1 und sichert so einen Druck HF gemäß der Fig. 2, der einem Arbeitspunkt entspricht, der sich an der Schnittstelle E der transformierten Kurve II und der Verlustkurve III des Aufbaus befindet.
  • Nunmehr wird angenommen, daß der Hahn 31 geschlossen wird. Der Druck im Druckrohr 2 steigt längs der Kurve E Ho der Fig. 2. Nach Erreichen des Schnittpunktes der Kurve E Ho und des Grenzwertes der minimalen Durchflußmenge in Fig. 2 welche, wiederum, in Fig. 2, durch die Gerade X,X' dargestellt ist, und die durch die Durchflußmengensonde 5 ermittelt wird, sendet diese über ihren Wandler 25, die Leitung 26 und über das Zeitglied 27 ein Stopsignal, welches den Eingang 28 des ODER- Gatters 18 auf Null setzt, vorausgesetzt, daß die Verzögerungszeit wie sie vom Zeitglied 27 bestimmt wird, abgelaufen ist. Dies geschieht, um Klopfen zu vermeiden. Da das Zeitsignal abgelaufen ist und nachdem der Eingang 17 sich auf Null und der Eingang 28 auf Null befindet, ist der Ausgang 20 des ODER-Gatters 18 auf Null. Dieser Zustand beträgt sich zum Eingang 21 des ODER-EXCL.-Gatters 22. Weil derselbe Zustand am Eingang 30 des Gatters 22 besteht, liegt auch der Ausgang 23 des ODER-EXCL.-Gatters 22 auf Null und der Ein- und Ausschalter 7 gibt einen Abschaltbefehl zum regelbaren Motor 4. Die Pumpe bleibt stehen. Man findet den ursprünglichen Zustand wieder.
  • Jetzt wird angenommen, daß der Hahn 31 wieder geöffnet wird, allerdings bei gestiegenem Grundwasserspiegel. Man sieht, daß wegen des Proportionalverstärkers 8 der Druck im Druckrohr 2 stets von der gewandelten Kurve der Fig. 4 bestimmt wird, und daß er niemals einen vorgegebenen Wert überschreiten kann.
  • Nunmehr wird angenommen, daß unvorhergesehenerweise ein Überdruck im Druckrohr 2 auftritt, beispielsweise durch einen Druckstoß. Die Drucksonde 6 stellt diesen Druck fest und wandelt ihn in eine Spannung um, die über die Leitung 13 zum Überdruckwandler 12 gelangt, welcher über die Leitung 29 den Eingang 30 des ODER-EXCL.-Gatters 22 auf 1 setzt. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Pumpe 1 arbeitet, dann befindet sich auf der Eingang 2 des ODER-EXCL.-Gatters 22 im Zustand 1. Weil sich nun die beiden Eingänge 21 und 30 des ODER-EXCL.-Gatters 22 im Zustand 1 befinden, leitet das Gatter 22 nicht und es steuert über die Leitung 24 den Ein- und Ausschalter 7 so, daß dieser den regelbaren Motor 4 und somit die Pumpe 1 anhält.
  • Nunmehr wird angenommen, daß unvorhergesehenerweise die Pumpe 1 arbeitet, während der Hahn 31 geöffnet ist, ohne daß die Pumpe Wasser abgibt. Die Durchflußsonde 5 stellt fest, daß der Durchfluß durch das Druckrohr 2 unter dem Grenzwert liegt, der durch die Verbindung X-X' in Abbilung 2 gegeben wird. Über den Wandler 25, die Leitung 26 und das Zeitglied 27, legt er den Eingang 28 des ODER-Gatters 18 auf Null und verhindert auf diese Weise eine Validierung des zeitlich begrenzten Anlaufbefehls der vom Wandler 10 kommt. So wird der Eingang 21 des ODER-EXCL.-Gatters 22 über die Leitung 20 auf Null gesetzt. Nachdem sich auch der Eingang 30 auf Null befindet, da kein Überdruck vorhanden ist, leitet das ODER-EXCL.-Gatter 22 nicht. Der Ein- und Ausschalter 7 wird nicht erregt und er gibt dem regelbaren Motor 4 einen Stoppbefehl. Die Pumpe 1 bleibt stehen.

Claims (7)

1. Motorpumpe, bestehend aus einer Pumpe (1) mit Druckleitung (2), einem regelbaren Motor (4), der die Pumpe (1) antreibt, einem Ein- und Ausschalter (7) für den regelbaren Motor (4), einer analogen Drucksonde (6), welche den Druck in der Druckleitung (2) mißt und die, über einen Niederdruck-Wandler (10), den Ein- und Ausschalter (7) so steuert, daß er in die Position "Ein" geht, wenn der Druck unter einen ersten bestimmten Wert fällt, und einer Durchflußsonde (5), die dafür ausgelegt ist, einen unteren Grenzwert für die Durchflußmenge die durch die Druckleitung (2) fließt, festzustellen, und den Ein- und Ausschalter (7) nur dann in den Zustand "Ein" zu setzen, wenn die Durchflußmenge diesen Grenzwert übersteigt, gekennzeichnet durch ein Zeitglied (16), welches die Dauer des von der Drucksonde (6) kommenden Signals "Unzureichender Druck" (17) begrenzt und durch ein Zeitglied (27), das den Beginn des Signals "Unzureichende Durchflußmenge" (28), der Durchflußsonde (5) verzogert.
2. Motorpumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksonde über einen Druck/Spannungswandler oder einen Druck/Stromwandler (12), der als Überdruckwandler bezeichnet wird und der einen Druck, der einen vorher festgesetzten zweiten Grenzwert übersteigt, in ein Dauersignal umsetzt, den Ein- und Ausschalter (7) steuert, der in die Stellung "Aus" gesetzt wird, wenn der Druck diesen festgelegten zweiten Grenzwert übersteigt.
3. Motorpumpe nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Niederdruckswandlers (10) an den ersten Eingang (17) eines ODER-Gatters (18) gelegt ist, dessen anderer Eingang (28) an den Ausgang eines Durchfluß/Strom- oder eines Durchfluß/Spannungswandlers (25) der Durchflußsonde (5) angeschlossen ist, dessen Ausgang (19) mit dem ersten Eingang (21) eines ODER EXCL.- Gatters (22) verbunden ist, dessen zweiter Eingang (30) an den Ausgang des Überdruckwandlers (12) angeschlossen ist, dessen Ausgang (23) dann mit dem Ein- und Ausschalter (7) verbunden ist.
4. Motorpumpe nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied (16) zwischen dem Ausgang des Niederdruck-Wandlers (10) und dem ersten Eingang (17) des ODER-Gatters (18) vorhanden ist.
5. Motorpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksonde über den als Überdruckwandler bezeichneten Druck/Spannungs- oder Druck/Strom-Wandler (12), welcher einen Druck, der einen zweiten festgelegten Grenzwert übersteigt, in ein Dauersignal umsetzt, den Ein- und Ausschalter (7) so steuert, daß dieser auf "Aus" steht, wenn der Druck den zweiten festgelegten Grenzwert übersteigt.
6. Motorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die analoge Drucksonde (6) den regelbaren Motor (4) über einen Druck/Spannungs- oder einen Druck/Strom-Wandler (8) steuert, wobei die Druckkennlinie und eine Spannungs- oder Stromkennlinie durch eine nicht proportionale Transformation nach einer bestimmten Regel umgewandelt werden.
7. Motorpumpe nach dem Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die transformierte Kennlinie der Druck-Durchfluß- Kennlinie der Motorpumpe entspricht, die einerseits durch den Punkt verläuft, der bei dem tatsächlichen ausgenutzten Bereich der Kennlinie Druck/Durchfluß der Motorpumpe dem niedrigsten Druck (Hi) entspricht, und andererseits durch den Punkt (Ho) mit dem Durchfluß Null geht und der dieselbe Ordinate wie der Punkt des genutzten Bereichs der tatsächlichen Druck/Durchfluß- Kennlinie der Motorpumpe beim höchsten Druck hat.
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