Automatische Störungsmeldeeinrichtung an einer hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Membran- oder Kolbendosrergruppe Automatische Störungsmeldeeinrichtung an einer hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Membran- oder Kolbendosierpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dosierleitung saug- oder druckseitig des Dosierkopfes ein Gefäss eingebaut ist,
welches über dem im Gefäss eingehaltenen Betriebsniveau der zu dosierenden Lösung eine Einlaufmündung und ein auf die Mündung zentriertes Elektrodenpaar aufweist, wel ches bei jedem Hub von der aus der Mündung austre tenden, zu dosierenden Lösung vorübergehend leitend verbunden wird und einen Leitfähigkeits-Grenzschalter steuert und dass der elektrische Impulsgeber der Dosierpumpe, welcher die Dosier- oder Saughübe der Dosierpumpe auslöst, zusätzlich ein Zeitrelais zum Ab laufen erregt,
welches durch den bei leitendem Elektro- denpaar betätigten Leitfähigkeits-Grenzschalter entregt und auf Zeitablauf Null rückgestellt wird und dessen verzögert einschaltender Nutzstromkontakt das Stö rungssignal einschaltet.
Für die chemische Behandlung von Trink-, Indu strie- und Badewasser werden in zunehmendem Masse hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Membran- oder Kolbendosierpumpen angewendet. Viele dieser Dosieraggregate arbeiten in entlegenen Wasserstationen und sind für wichtige Aufgaben eingesetzt, z. B. für die Desinfektion. von Trinkwasser, so dass eine automati- sche Funktionskontrolle wünschbar ist.
Bis anhin wur den für diesen Zweck Niveaumesseinrichtungen im Vorratstank eingesetzt, welche wenigstens einen allfäl ligen Mangel an Chemikalienvorrat signalisieren, doch werden damit Störungen im Dosiergerät selbst nicht er- fasst. In grösseren Wasserwerken wurden bislang in den Dosierdruckleitungen Kontaktmanometer einge baut, die über Verzögerungsschaltungen das Ausfallen des durch die Dosierpumpe erzeugten Druckes melden, doch arbeitet diese Methode bei kleinsten Dosiermen- gen nicht mehr einwandfrei.
Die erfindungsgemässe Störungsmeldeeinrichtung gewährleistet, auch bei kleinster Dosiermenge, hinunter bis zu einem Tropfen je Förderhub, eine einwandfreie Kontrolle von Hub zu Hub und meldet sowohl Störun gen in der Förderung wie auch Mangel an Vorratslö sung. Sie stellt somit gegenüber heute üblichen Ein richtungen einen bedeutenden technischen Fortschritt dar.
In Zeichnung Nr. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Störmeldeeinrichtung anhand einer Membrandosierpumpe erläutert. Es bedeuten: 1 Wasserleitung, durch welche das zu behandelnde Wasser fliesst.
2 Chemikalienvorratsgefäss 3 Hilfsleitung für die Zufuhr von Steuerwasser für den wasserhydraulischen Antrieb der Dosierpumpe.
4 Elektromagnet-3-Wege-Ventil 5 Membrankammer des wasserhydraulischen Pum penantriebes 6 Antriebsspindel 7 Rückzugfeder 8 Dosiermembrane 9 druckseitiges Rückschlagventil des Dosierpum- penkopfes 10 saugseitiges Rückschlagventil des Dosierpum- penkopfes 11 saugseitig angeordnetes Kontroll- und Schauglas 12 Ansaugleitung für die Chemikalienlösung 13 Einlaufmündung in das Kontrollgefäss 14 und 15 Elektrodenanschlüsse,
die auf einen Leitfähigkeits-Grenzschalter mit Öffnungskontakt füh ren.
16 und 17 inerte Elektroden In Ruhestellung ist die Membrankammer 5 des Dosierantriebes durch das Magnetventil 4 entlastet. Ein Impulsgeber, z. B. ein Synchronmotor oder ein Wassermesser mit elektrischem Kontaktgeber, je nach Anwendungsfall, erregt die Spule des Magnetventilen 4, welches dadurch umsteuert und die Membranantriebs- kammer 5 mit der Druckleitung 3 verbindet.
Die durch Belasten der Antriebsmembrane resultierende Kraft wird mit Hilfe der Spindel 6 auf die Dosiermembrane 8 übertragen und es resultiert ein Förderhub, indem die im Membrankopf befindliche Chemikalienlösung über das Rückschlagventil 9 in das zu behandelnde Wasser 1 gepresst wird. Nach Unterbrechung des elek trischen Steuerimpulses durch den Impulsgeber wird das Magnetventil 4 entregt und entlastet die Membran kammer 5, so dass der darin befindliche Steuerwasser- Inhalt durch die Rückstellfeder 7 ausgestossen werden kann.
Durch die Antriebsspindel 6 wird die Dosier membrane 8 zurückgezogen und führt somit einen An saughub aus, wodurch aus dem Kontroll- und Schau glas 11 Chemikalienlösung über die Rückschlagklappe 10 in den Dosierkopf eingesaugt wird.
Die Saugbewe gung wird infolge Vakuumwirkung im Kontrollgefäss auf die Saugleitung 12 übertragen, so dass Chemika lienlösung durch die Einlaufsmündung 13 in das Kon- troll- und Schaugefäss eintropft. Die beiden inerten Elektroden 16 und 17 sind so auf die Einlaufsmün- dung 13 zentriert, dass durchfallende Tropfen an Che mikalienlösung beide Elektroden vorübergehend lei tend verbinden, so dass ein mit den Anschlüssen 14 und 15 verbundener Leitfähigkeits-Grenzschalter jeweils kurzzeitig anspricht.
In Zeichnung Nr. 2 ist der prinzipielle Aufbau des elektrischen Teils der Störungsmeldeeinrichtung darge legt. Es bedeuten: 1 Dosierpumpenimpulsgeber, im vorliegenden Bei spiel angenommen als Synchronmotor, der über eine Kurvenscheibe einen Kontakt periodisch öffnet und schliesst.
2 Elektromagnet-3-Wegeventil der Dosierpumpe 3 Impulseingang eines durch Impulse erregbaren Zeitrelais 4 Zeitrelais 5 verzögert einschaltender Nutzstromkontakt des Zeitrelais 6 Stromanschluss des Nutzstromkontaktes 7 Störsignallampe 8 Leitfähigkeits-Grenzschalter 9 Öffnungskontakt des LeitfähigkeitsrGrenzschalters 10 Selbsthalte-Speiseleitung des Zeitrelais 4 11 Stromanschluss des Leitfähigkeits-Grenzschal- ters 12 Phasenleitung der
Störungsmeldeeinrichtung 13 Null-Leiter der Störungsmeldeeinrichtung 14 und 15 Anschlüsse der beiden inerten Elektro den des Kontroll- und Schaugefässes.
Beim periodischen Schliessen des Impulsgeberkon- taktes des Impulsgebers 1 wird durch die erfindungsge- mässe Einrichtung sowohl das Magnet-3-Wegeventil 2 der Dosierpumpe erregt, die alsdann einen Förderhub ausführt, als auch das durch elektrische Impulse erreg bare Zeitrelais 4, welches seinen Impuls durch den An- schluss 3 erhält.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Nutz stromkontakt 5 des Zeitrelais 4 noch geöffnet, so dass das Störungssignal 7 nicht erregt ist. Nach Öffnen des Impulsgeberkontaktes des Impulsgebers 1 fällt das Magnetventil 2 ab, die Dosierpumpe führt einen Saug hub aus, während das Zeitrelais 4 weiterhin abläuft, da es über die Stromversorgungsleitung 11 des Leitfähig- keits-Grenzschalters 8,
dessen Öffnungskontakt 9 und über die Selbsthalte-Speiseleitung 10 auch über die Impulsdauer hinaus mit Spannung versorgt wird.
Ist Chemikalicnlösung noch vorhanden, arbeitet die Dosierpumpe hydraulisch und mechanisch korrekt, so wird während dem Saughub Lösung über die beiden inerten Elektroden im Kontroll- und Schaugefäss ein treten, so dass der Leitfähigkeitsgrenzschalter 8 infolge kurzzeitigen Schliessens der Eingänge 14 und 15 an sprechen wird, wodurch der Öffnungskontakt 9 vor übergehend öffnet. Dadurch wird die Selbsthaltung des Zeitrelais 4 unterbrochen und dieses fällt ab. Der ver zögert ansprechende Nutzstromkontakt 5 kann deshalb nicht ansprechen und das Störungssignal 7 unterbleibt.
Findet aus irgend einem Grunde während dem An saughub kein Ansaugen statt, so werden die Eingänge 14 und 15 nicht leitend verbunden, das Elektrodenra- lais spricht nicht an und die Selbsthaltung des Zeitre lais über den Kontakt 9 bleibt bestehen. Nach der ein gestellten Verzögerungszeit wird der Nutzstromkontakt 5 des Zeitrelais 4 schliessen und das Störsignal 7 betä tigt. Durch die Einstellung der Verzögerungszeit am Zeitrelais 4 kann man die Störungsmeldeeinrichtung mehr oder weniger schnell ansprechend einstellen.
Wird die Zeit sehr kurz gewählt, kürzer als die Zeit spanne zwischen zwei Dosierimpulsen, so wird die Ein richtung von Hub zu Hub ansprechen, wenn keine Quittung durch in das Kontroll- und Schauglas eintrop fende Lösung stattfindet. Durch Wahl längerer Verzö gerungszeiten lässt sich die Schnelligkeit des Anspre- chens nach Belieben vermindern, so dass zum Beispiel nur dann Alarm gegeben wird, wenn die Dosierpumpe bei zehn hintereinander folgenden Dosier- und Saughü ben keine Chemikalienlösung angesaugt hat.
Diese Reguliermöglichkeit ist dann wertvoll, wenn die Dosie- rinstallation an abgelegenen Orten arbeiten muss und es unerwünscht ist, anstrengende Kontrolltouren zu un ternehmen wegen Unregelmässigkeiten im Gang der Dosierpumpe. Solche Unregelmässigkeiten können vor übergehend auftreten, wenn das Dosiergerät lange Still standszeiten aufweist und dann automatisch z. B. durch Koppelung einer Wasserförderpumpe ansprechen muss.
Im geschilderten Beispiel ist das Kontroll- und Schaugefäss auf der Saugseite der Dosierpumpe ange ordnet. Es ist möglich, das Kontroll- und Schauglas auf der Druckseite der Dosierpumpe zu montieren. Aller dings muss dieser Umstand in der Anordnung des elek trischen Teils entsprechend berücksichtigt werden, z. B. dadurch, dass man anstelle eines Magnet-3-Wege- ventiles mit Funktionssinn stromlos entlastend ein sol ches mit dem Funktionssinn stromlos belastend wählt.
Die im angeführten Beispiel angenommen Leitfä- higkeits-Grenzschalter und Zeitrelais entsprechen be stimmten, fabrikatbedingten Konstruktionen.
Selbstverständlich bedingt die Anwendung anderst konstruierter elektr. Grundteile, z. B. die Verwendung eines elektronischen anstelle eines elektromechanischen Zeitrelais eine entsprechende Anpassung von Schaltung und Verdrahtung.
Automatic fault reporting device on a hydraulically or pneumatically operating membrane or piston dispenser group Automatic fault reporting device on a hydraulically or pneumatically operating membrane or piston metering pump, characterized in that a vessel is built into the metering line on the suction or pressure side of the metering head,
which above the operating level of the solution to be dosed in the vessel has an inlet mouth and a pair of electrodes centered on the mouth, wel Ches is temporarily connected conductively with each stroke of the solution to be dosed from the mouth and controls a conductivity limit switch and that the electric pulse generator of the dosing pump, which triggers the dosing or suction strokes of the dosing pump, also excites a time relay to run down,
which is de-energized by the conductivity limit switch activated when the pair of electrodes is conductive and reset to zero and whose useful current contact, which switches on with a delay, switches on the fault signal.
For the chemical treatment of drinking, Indu strie- and bathing water hydraulically or pneumatically operating diaphragm or piston metering pumps are used to an increasing extent. Many of these dosing units work in remote water stations and are used for important tasks, e.g. B. for disinfection. of drinking water, so that an automatic function check is desirable.
So far, level measuring devices have been used in the storage tank for this purpose, which signal at least a possible shortage of chemicals, but faults in the dosing device itself are not recorded. In larger waterworks, contact manometers have been installed in the metering pressure lines up to now, which report the failure of the pressure generated by the metering pump via delay circuits, but this method no longer works properly with the smallest metering quantities.
The malfunction reporting device according to the invention ensures, even with the smallest dosage, down to a drop per delivery stroke, a perfect control from stroke to stroke and reports both Störun conditions in the promotion as well as lack of Vorratslö solution. It thus represents a significant technical advance compared to the facilities commonly used today.
In drawing no. 1, an embodiment of the fault reporting device according to the invention is explained using a diaphragm metering pump. They mean: 1 water pipe through which the water to be treated flows.
2 Chemical storage vessel 3 Auxiliary line for the supply of control water for the water-hydraulic drive of the dosing pump.
4 Electromagnetic 3-way valve 5 Diaphragm chamber of the water-hydraulic pump drive 6 Drive spindle 7 Return spring 8 Dosing diaphragm 9 Non-return valve on the pressure side of the dosing pump head 10 Non-return valve on the suction side of the dosing pump head 11 Control and sight glass arranged on the suction side 12 Inlet line for the chemical solution 13 Control vessel 14 and 15 electrode connections,
which lead to a conductivity limit switch with opening contact.
16 and 17 inert electrodes In the rest position, the diaphragm chamber 5 of the metering drive is relieved by the solenoid valve 4. A pulse generator, e.g. B. a synchronous motor or a water meter with electrical contactor, depending on the application, excites the coil of the solenoid valve 4, which thereby reverses and connects the diaphragm drive chamber 5 with the pressure line 3.
The force resulting from loading the drive diaphragm is transmitted to the metering diaphragm 8 with the aid of the spindle 6, and a delivery stroke results in that the chemical solution in the diaphragm head is pressed into the water 1 to be treated via the check valve 9. After the electrical control pulse is interrupted by the pulse generator, the solenoid valve 4 is de-energized and relieves the diaphragm chamber 5 so that the control water content therein can be expelled by the return spring 7.
Through the drive spindle 6, the metering membrane 8 is withdrawn and thus performs a suction stroke, whereby 11 chemical solution is sucked in from the control and inspection glass via the non-return valve 10 into the dosing head.
The suction movement is transferred to the suction line 12 as a result of the vacuum effect in the control vessel, so that chemical solution drips through the inlet opening 13 into the control and inspection vessel. The two inert electrodes 16 and 17 are centered on the inlet opening 13 in such a way that drops of chemical solution which fall through connect both electrodes temporarily so that a conductivity limit switch connected to the connections 14 and 15 responds briefly.
In drawing no. 2, the basic structure of the electrical part of the fault reporting device is Darge sets. They mean: 1 metering pump pulse generator, assumed in the present example as a synchronous motor that periodically opens and closes a contact via a cam.
2 Electromagnetic 3-way valve of the dosing pump 3 Impulse input of a time relay that can be excited by impulses 4 Time relay 5 Delayed switching on of the useful current contact of the time relay 6 Power connection of the useful current contact 7 Fault signal lamp 8 Conductivity limit switch 9 Opening contact of the conductivity limit switch 10 Latching feed line of the conductivity limit switch 4 11 Power supply line of the time relay - ters 12 phase line of the
Fault reporting device 13 neutral wire of the fault reporting device 14 and 15 connections of the two inert electrodes of the control and inspection vessel.
When the pulse generator contact of the pulse generator 1 closes periodically, the device according to the invention excites both the solenoid 3-way valve 2 of the metering pump, which then executes a delivery stroke, and the timing relay 4, which can be excited by electrical pulses and which sends its pulse the connection 3 receives.
At this point in time, the utility current contact 5 of the timing relay 4 is still open, so that the fault signal 7 is not excited. After opening the pulse generator contact of the pulse generator 1, the solenoid valve 2 drops out, the metering pump executes a suction stroke, while the time relay 4 continues to run because it is via the power supply line 11 of the conductivity limit switch 8,
whose opening contact 9 and via the self-holding supply line 10 is also supplied with voltage beyond the pulse duration.
If the chemical solution is still present, the metering pump works hydraulically and mechanically correctly, so during the suction stroke, the solution will enter the two inert electrodes in the control and inspection vessel, so that the conductivity limit switch 8 will respond as a result of the brief closing of inputs 14 and 15, whereby the opening contact 9 opens temporarily before. As a result, the self-holding of the timing relay 4 is interrupted and it drops out. The delayed responsive utility current contact 5 can therefore not respond and the fault signal 7 is omitted.
If for some reason no suction takes place during the suction stroke, the inputs 14 and 15 are not connected in a conductive manner, the electrode relay does not respond and the self-holding of the time relay via contact 9 remains. After the delay time set, the utility current contact 5 of the timing relay 4 will close and the interference signal 7 actuated. By setting the delay time on the timing relay 4, the malfunction reporting device can be set more or less responsively.
If the time is selected to be very short, shorter than the time span between two metering pulses, the device will respond from stroke to stroke if no acknowledgment is given by the solution dripping into the control and inspection glass. By choosing longer delay times, the speed of response can be reduced at will, so that, for example, an alarm is only given if the metering pump has not drawn in any chemical solution for ten consecutive metering and suction strokes.
This control option is valuable when the metering installation has to work in remote locations and it is undesirable to undertake strenuous inspection tours due to irregularities in the metering pump. Such irregularities can occur temporarily if the dispenser has long downtimes and then automatically z. B. must respond by coupling a water pump.
In the example shown, the control and inspection vessel is on the suction side of the dosing pump. It is possible to mount the control and inspection glass on the pressure side of the dosing pump. However, this fact must be taken into account accordingly in the arrangement of the elec trical part, z. B. in that instead of a solenoid 3-way valve with the functional sense of currentless relieving, one chooses one with the functional sense of non-current loading.
The conductivity limit switches and timing relays assumed in the example given correspond to certain, manufacturer-specific constructions.
Of course, the use of differently constructed electr. Basic parts, e.g. B. the use of an electronic instead of an electromechanical time relay, a corresponding adaptation of the circuit and wiring.