DE9404514U1 - Steuergerät für eine Pumpanlage - Google Patents

Description

TER MEER - MÜLLEB:- ST^INMEISTER& RAR₁TMER WRT P01/94/G

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für eine Pumpanlage mit einer durch den statischen Flüssigkeitsdruck in einem Flüssigkeitsbehälter beaufschlagten Gasleitung und einem den Druck in der Gasleitung erfassenden Membran-Druckschalter mit einstellbaren Schaltpunkten zum Ein- und Aussschalten der Pumpe.

Derartige Steuergeräte werden beispielsweise bei Pumpanlagen in öffentlichen Kanalisationsnetzen eingesetzt, mit denen das in einem Sammelbehälter gesammelte Abwasser auf ein höheres Niveau gepumpt wird. In einer solchen Pumpanlage werden ein- oder mehrere Pumpen normalerweise in der Grundlast betrieben. Wenn bei höherem Anfall an Abwasser der Pegel in dem Sammelbehälter einen bestimmten Wert übersteigt, wird durch das Steuergerät automatisch auf Spitzenlast umgeschaltet, so daß die Pumpleistung der Pumpe erhöht oder eine weitere Pumpe zugeschaltet wird. Falls auch die Pumpleistung in der Spitzenlast nicht ausreicht und der Wasserstand einen bestimmten Alarmpegel erreicht, wird durch das Steuergerät automatisch ein Alarmsignal ausgegeben. Wenn umgekehrt bei geringem Abwasseranfall der Wasserstand in der Grundlast unter einen unteren Pegel absinkt, wird die Pumpe durch das Steuergerät automatisch abgeschaltet.

Zur Erfassung des Wasserstands in dem Sammelbehälter dient eine Gasleitung, die an einen im Steuergerät angeordneten Druckschalter angeschlossen ist und in Bodennähe in dem Sammelbehälter mündet, so daJ3 der Druck des in der Gasleitung eingeschlossenen Gases (Luft) in Abhängigkeit vom Füllstand des Sammelbehälters variiert.

Die bisher in solchen Steuergeräten verwendeten handelsüblichen Druckschalter weisen vier Stellschrauben auf, an denen mit Hilfe eines Schraubendrehers die Schaltpunkte für das Ausschalten der Pumpe, das Umschalten auf Grundlast, das Umschalten auf Spitzenlast und die Alarmauslösung eingestellt werden. Die Schaltpunkte werden normalerweise bei der Installation der Pumpanlage geeignet eingestellt, können dann jedoch vom Betreiber der Anlage bei Bedarf nachträglich variiert werden. Die Einstellung der Schaltpunkte ist jedoch insbesondere für nicht geschultes Personal auf Seiten des Betreibers sehr umständlich und schwierig. Häufig wird das Gerät dabei völlig

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verstellt, so daj3 eine kostspielige Neueinstellung durch den Kundendienst des Herstellers erforderlich ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät der oben genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Schaltpunkte auch durch ungeschultes Personal einfach und genau eingestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäJ3 dadurch gelöst, daß die Membran des Druckschalters über einen Hubweg von wesentlicher Länge beweglich ist und ein mit mindestens einem Auslöseglied versehenes Anzeigeelement trägt, das für die Bedienungsperson sichtbar mit der Membran beweglich ist, und daß Schalter, die durch das Auslöseglied betätigbar sind, verschiebbar an einer parallel zur Bewegungsbahn des Anzeigeelements verlaufenden Führung angeordnet sind.

Die Einstellung der Schaltpunkte kann somit durch die Bedienungsperson vorgenommen werden, indem sie die Schalter längs der Führung verschiebt. Der wesentliche Vorteil besteht darin, daJ3 die Bedienungsperson nicht nur auf einen Blick die aktuellen Einstellpositionen für die verschiedenen Schaltpunkte erkennen kann, sondern darüberhinaus anhand der Position des Anzeigeelements auch erkennt, in welcher Beziehung diese Schaltpunkte zum aktuellen Füllstand im Flüssigkeitsbehälter stehen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Druckschalter, der ein wesentliches Element des Steuergeräts bildet, in der Draufsicht; und

Fig. 2 einen Querschnitt des Druckschalters nach Figur 1.

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In der Zeichnung ist ein Druckschalter 10 gezeigt, der in einem nicht gezeig ten Gehäuse oder Schaltschrank des Steuergerätes untergebracht ist und Schaltsignale zur Steuerung der Pumpanlage an nicht gezeigte weitere Komponenten des Steuergerätes liefert.

Der Druckschalter 10 weist eine Plattform 12 auf, die tangential an einem zylindrischen Gehäuse 14 angeordnet ist und zwei Flansche 16 bildet, die zu beiden Seiten von der Scheitellinie des Gehäuses 14 vorspringen. Gemäß Figur 1 ist an dem Gehäuse 14 stirnseitig ein Anschluß 18 für eine Gasleitung angebracht. Im Inneren des Gehäuses 14 ist eine Membran 20 geführt, die über einen Faltenbalg 22 mit der den Anschluß 18 enthaltenden Stirnwand verbunden ist.

Durch eine an der entgegengesetzten Stirnwand des Gehäuses abgestützte Schraubendruckfeder 24 wird die Membran im Sinne einer Kompression des Faltenbalgs 22 vorgespannt. Der Innenraum des Gehäuses 14, der außerhalb der durch die Membran 20 und den Faltenbalg 22 gebildeten Kammer liegt, ist durch einen Schlitz 26 der Plattform 12 mit der Umgebung verbunden und steht somit unter Atmosphärendruck. Durch den Schlitz 26 hindurch ist die Membran 20 mit einem balkenförmigen Anzeigeelement 28 verbunden, das auf der Oberseite der Plattform 12 liegt und mit der Membran 20 längs des Schlitzes 26 beweglich ist.

Die durch das Anzeigeelement 28 angezeigte Position der Membran 20 ist zu dem am Anschluß 18 anstehenden Druck proportional. Die an den Anschluß 18 angeschlossene Gasleitung führt in einen nicht gezeigten Flüssigkeitsbehälter, beispielsweise den Sammelbehälter einer Kanal-Pumpstation, so daJ3 der in der Gasleitung herrschende und vom Druckschalter 10 gemessene Druck dem statischen Flüssigkeitsdruck in dem Sammelbehälter und somit dem Füllstand des Sammelbehälters entspricht. Der verhältnismäßig lange Hubweg der Membran und des Anzeigeelements 28, der in der Praxis in der Größenordnung von etwa 5 bis 10 cm liegt, gestattet es, den Füllstand des überwachten Flüssigkeitsbehälters relativ präzise abzuschätzen.

In jedem der Flansche 16 ist eine parallel zu dem Schlitz 26 verlaufende, ihrerseits als Schlitz ausgebildete Führung 30 vorgesehen, die je zwei verstellbare Schieber 32, 34 bzw. 36, 38 aufnimmt. Die Schieber 32, 34 und 36, 38

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sind jeweils an den einander zugewandten Enden auf der dem Schlitz 26 zugekehrten Innenseite mit einem Reedkontakt 40 versehen. Das Anzeigeelement 28 trägt an seinen entgegengesetzten Enden Magnete 42, die als Auslöseglieder für die Reedkontakte 40 dienen. Wenn einer der Magnete 42 dem Reedkontakt 40 eines der Schieber gegenüberliegt, wie in Figur 1 für den Schieber 38 gezeigt ist, so wird der betreffende Reedkontakt geschlossen, und ein entsprechendes Schaltsignal wird über nicht gezeigte flexible elektrische Leitungen einer Auswerteelektronik zugeleitet.

Der Schieber 34 dient zur Erzeugung eines Abschaltsignals zum Abschalten der Pumpanlage bei einem bestimmten minimalen Füllstand im Sammelbehälter. Wenn anschließend der Füllstand ansteigt und das Anzeigeelement 28 die Position des Reedkontaktes des Schiebers 38 erreicht, wird durch ein Schaltsignal dieses Reedkontaktes die Pumpanlage auf Grundlastbetrieb geschaltet, so daß die Flüssigkeit mit mäßigem Durchsatz aus dem Sammelbehälter abgepumpt wird. Wenn der Flüssigkeitszulauf in den Sammelbehälter gröJ3er ist als die Pumprate, steigt der Füllstand weiter an und das Anzeigeelement 28 erreicht die Position des Reedkontaktes des Schiebers 32. Auf ein Schaltsignal dieses Reedkontaktes hin wird die Pumpanlage auf Spitzenlastbetrieb geschaltet. Wenn daraufhin der Füllstand sinkt und das Anzeigeelement 28 wieder die Position des Schiebers 38 erreicht, erfolgt eine Um-. schaltung auf Grundlastbetrieb und gegebenenfalls bei Erreichen der Position des Schiebers 34 die vollständige Abschaltung der Pumpe. Der Schieber 36 dient zur Auslösung eines Alarms, wenn ein bestimmter maximaler Füllstand überschritten wird.

Die Schaltpunkte des oben beschriebenen Druckschalters können eingestellt werden, indem die Schieber 32 - 38 längs der Führungen 30 verschoben werden. Mit Hilfe von Stellschrauben 44 lassen sich die Schieber in der jeweils gewünschten Einstellposition fixieren.

Der verhältnismäßig große Stellweg der Schieber und der Membran und die Ablesbarkeit des aktuellen Füllstands anhand der Position des Anzeigeelements 28 ermöglichen eine einfache und genaue Einstellung der Schaltpunkte. Wenn beispielweise die Bedienungsperson bei direkter Inaugenscheinnahme des Sammelbehälters feststellt, daJ3 der aktuelle Füllstand den Wert erreicht hat, bei dem die Einschaltung der Pumpe in der Grundlast erfolgen

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sollte, so stellt er an dem Druckschalter 10 den Schieber 38 auf die Position ein, die der aktuellen Position des Anzeigeelements 28 entspricht. In analoger Weise können auch die übrigen Schaltpunkte anhand des aktuellen Füllstands festgelegt und gegebenenfalls korrigiert werden.

Die Schieber zur Einstellung der verschiedenen Schaltpunkte sind im gezeigten Beispiel so angeordnet, daß sie in der Reihe zunehmender Füllstände jeweils abwechselnd auf entgegengesetzten Seiten des Schlitzes 26 liegen. Hierdurch ist es möglich, die Abstände zwischen den benachbarten Schaltpunkten und die entsprechende Schalthysterese im Bedarfsfall auf Null zu verringern. Aufgrund der spiegelbildlichen Anordnung der Reedkontakte 40 an den einander zugewandten Enden der Schieber kann auch der Abstand zwischen den Schaltpunkten der Schieber 32 und 34 sowie der Abstand zwischen den Schaltpunkten der Schieber 36 und 28 auf einen sehr kleinen Wert verringert werden.

Wahlweise ist es selbstverständlich auch möglich, die Schieber so anzuordnen oder mechanisch zu koppeln, daJ3 die natürliche Reihenfolge der Schaltpunkte nicht geändert werden kann.
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Claims (5)

TER MEER - MÜLLERJ STEINMHlSTtRte RARtTAIER WRTP01/94/G SCHUTZANSPRÜCHE

1. Steuergerät für eine Pumpanlage, mit einer durch den statischen Flüssigkeitsdruck in einem Flüssigkeitsbehälter beaufschlagten Gasleitung und einem den Druck in der Gasleitung erfassenden Membran-Druckschalter (10) mit einstellbaren Schaltpunkten zum Ein- und Ausschalten der Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (20) des Druckschalters (10) über einen Hubweg von wesentlicher Länge beweglich ist und ein mit mindestens einem Auslöseglied (42) versehenes Anzeigeelement (28) trägt, das für die Bedienungsperson sichtbar mit der Membran beweglich ist, und daß Schalter (40), die durch das Auslöseglied betätigbar sind, verschiebbar an einer parallel zur Bewegungsbahn des Anzeigeelements verlaufenden Führung (30) angeordnet sind.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJ3 der Druckschalter (10) ein die Membran (20) aufnehmendes zylindrisches Gehäuse (14) und eine tangential zu dem Gehäuse angeordnete Plattform (12) aufweist, die längs der Berührungslinie mit dem zylindrischen Gehäuse (14) von einem Schlitz (26) durchbrochen ist, durch den hindurch die Membran (20) mit dem Anzeigeelement (28) verbunden ist, und daß die Plattform (12) auf jeder Seite des Schlitzes (26) mit einer Führung (30) versehen ist, in der jeweils zwei Schieber (32 und 34, 36 und 38) geführt sind, die jeweils einen der Schalter (40) tragen.

3. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daj3 die Schieber (34, 38) zum Einstellen der Schaltpunkte für das Ausschalten der Pumpe und für das Einschalten des Grundlastbetriebs sowie die Schieber (32, 26) zum Einstellen von Schaltpunkten für das Einschalten eines Spitzenlastbetriebs und für die Auslösung eines Überlauf-Alarms jeweils auf entgegengesetzten Seiten des Schlitzes (26) angeordnet sind.

4. Steuergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (40) der in derselben Führung (30) geführten Schieber jeweils an den einander zugewandten Enden der Schieber angeordnet sind.

5. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daJ3 die Auslöseglieder als Magnete (42) und die Schalter als Reedkontakte (40) ausgebildet sind.