DE2658851C3 - Pumpenregel- und -schutzvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Pumpenregel- und -schutzvorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Derartige Vorrichtungen dienen zur Abschaltung von Pumpen bei Trockenlauf, d. h. wenn die Pumpe keine Flüssigkeit pumpt, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn Luft durch eine fehlerhafte oder undichte Stelle in das Leitungssystem an der Saugscite der Pumpe eindringt, was unter anderem zu einem Durchbrennen des Pumpenmotors führen kann.

Die aus der deutschen Auslegeschrift Nr. IO 12 827 bekannte gatlungsgemäße Vorrichtung ist so ausgelegt, daß sie den Pumpenmotor in Abhängigkeit nur vom Saugdruck (bei dem es sich normalerweise um einen negativen Druck handelt) abschaltet. Ist dieser Unterdruck an der Saugseite der Pumpe infolge eines außergewöhnlichen Anstiegs des Wasserpegels, von dem aus gepumpt wird, oder aufgrund der Installation der Pumpe unterhalb des Wasserpegels an sich schon selir klein, so funktioniert die bekannte Vorrichtung wie bei Trockenlauf und schaltet die Pumpe fälschlicherweise ab.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift Nr. 19 50 499 ist ferner eine Vorrichtung zur Abschaltung bei Trockenlauf in Abhängigkeit lediglich vom Ausgangsdruck der Pumpe bekannt. Die zum Schutz der Pumpe und des angeschlossenen Systems noch erforderliche Abschaltung des Pumpenmotors bei Erreichen eines Höchstdruckes ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Pumpenregel- und -schutzvorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß bei möglichst vereinfachter elektrischer Schaltung ein zuverlässiges Ansprechen erreicht wird.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 wird aus dem Druck der Saugseite und dem der Druckseite die Summe gebildet und von dieser ein einziges Kontaktpaar zum Ein- und Ausschalten der Pumpe betätigt. Durch die genannte Summenbildung aus den beiden Drucken ist die Gefahr einer fehlerhaften Abschaltung trotz in Wirklichkeit nicht vorhandenem Trockenlauf wesentlich kleinen Gleichzeitig wird die Ansprechempfindlichkeit und Zuverlässigkeit der Regel- und -schutzvorrichtung vergrößert. Die Verwendung lediglich eines einzigen Konlaklpaares ergibt eine besonders einfache und wenig störanfällige elektrische Schaltung.

^J5 Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Untcransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ßrunnenpumpanordnung, die eine erfindungsgemäße Vorrichtungenthält,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung eines bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.

Fig. 3, 4 und 5 in teiiweiser Querschnittsdarstcllung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

F i g. 6, 7 und 8 schcmatische Darstellungen, an denen die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert wird.

In Fig. I ist ein automatisches Brunnen- bzw.

^Γ)() Bohrloch-Pumpensystem mit einer Pumpe 1 und mit einem Windkessel 2 dargestellt, der mit der Druckseite der Pumpe 1 verbunden ist. und auf dem die Pumpe 1 montiert ist. Eine Saugleitung 3 ist mit dem suugscitigcn Eingang der Pumpe 1 über ein Saug/wischenmhr 4 verbunden, das durch den pneumatischen Kessel 1 läuft. Ein an sich bekanntes Rückschlagventil 5 ist in der Saugleitung 3 enthalten. Die Saugleitung 3 besitzt am unteren Ende einen Saugkopf bzw. -korb 6. der sich in einem Brunnen W. E. befindet. Eine Druck- bzw. Förderzwischenleitung ist mit einem Ende am druckseitigen Ausgang der Pumpe 1 angeschlossen und ist am anderen Ende im Innenruum des pneumatischen Kessels 1 offen. Eine Druckleitung 8 ist im pneumatischen Kessel 2 offen und führt zu einem Absperrorgan oder

·>' einem Hahn 9.

Die in Fig. I schematisch dargestellte, automatische Brunnenpumpanordnung wird von einer Steuereinrichtung bzw. einem Regler 10 gesteuert bzw. geregell, die

das Einschalten und Abschalten der Pumpe 1 in Abhängigkeit des Drucks im Druckwindkessel 2 und in Abhängigkeit vom Saugdruck in der Saugleitung 3 steuert bzw. regelt, die mit dem saugseitigen Eingang der Pumpe 1 verbunden ist.

Im weiteren soll noch im einzelnen erläutert werden, daß und wie die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 10 eine Doppelfunktion sowohl für die Druckregelung als auch für die Trockenlauf-Abschaltung spielt.

Fig.2 ü.eigt eine Schallungsanordnung, die der Steuereinrichtung oder dem Regler 10 ermöglicht, als Druckschalter zu dienen. In F i g. 2 ist ein Druckschalter 11 einerseits elektrisch mit einer Spannungsquelle 13 und andererseits mit einem Pumpenmotor 14 verbunden. Ein Schalter 15 zum Einschalten liegt dem Druckschalter parallel und schließt diesen kurz. Wie im weiteren noch erläutert werden soll, wird der Schalter zum Einschalten dazu benutzt, die Pumoe zunächst einzuschalten.

Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung arbeitet in Abhängigkeit von der gesamten Säule H (vgl. Fig. 1), die als Summe des Saugdrucks und des Förderdrucks vorliegt. Wie in den Fig. 3, 4 und 5 im einzelnen dargestellt ist, besteht der Regler 10 im wesentlichen aus einem Druckdetektor 16, einer Schalteinrichtung 17 und einer Ausgangseinrichtung 18, um eine Kraft von dem Druckdetektor 16 zur Schalteinrichtung 17 zu übertragen.

Der Druckdetektor 16 besitzt zwei Membranen 19 und 20. Eine der Membranen, nämlich die Membran 19 ist aus Gummi oder einem entsprechenden Material hergestellt und ist dazu vorgesehen, den Förderdruck festzustellen, der bei dieser Ausführungsform der Druck im Druckwindkessel 2 ist. Aus diesem Grunde soll die Membran 19 nachfolgend als »druckseitige Membran« bezeichnet werden. Die druckseitige Membran 19 ist mit ihrem Randbereich zwischen einem unleren Gehäuseteil 21 mit einer Druckeinlaßöffnung 28 und einem mittleren Gehäuseteil 22 geklemmt, so daß sich der mittlere Teil der Membran frei und ohne anzustoßen biegen und verformen kann.

Eine weitere Membran 20, die auch aus Gummi oder einem entsprechenden Material hergestellt ist, fühlt den Druck an der Saugseite der Pumpe ab und soll nachfolgend daher als »saugseitige Membran« bezcichnet werden. Die saugseitige Membran 20 ist mit ihrem Randbereich zwischen eine beweglich befestigte Platte 23 und eine Flanschfläche des Randteils 244 einer Druckaufnehmerscheibe 24 geklemmt. Die Druckaufnehmerscheibe 24 wird bei Ausübung eines Druckes auf die druckseitige Membran 19 durch diese betätigt.

Ein mit einer Mittelbohrung 25 versehener Vorsprung 26 ist in einen Halterungsieil 29 eines oberen Gehäuseteils 27 eingepreßt, so daß der mittlere Bereich der saugseitigen Membran 20 gehalten wird.

Wenn die saugseitige Membran in der zuvor beschriebenen Weise befestigt ist. entsteht /wischen den Oberflächen der saugseitigen Membran 20 und der Druckaufnehmerscheibe 24 eine erste Druckmeßkammer 30. Die erste Drucknn "V..;:i.i,er 30 steht mit der S.uigeinlaßöffnung der Pumpe 1 über einen im oberen Gehäuseteil 27 ausgebildeten Druckübertragungskanal 31 und dann weiterhin über eine Druckübertragungsleitung32(vgl. Fig. 1)in Verbindung.

Das eine Ende der Druckübertragungsleitung 32 ist ^b5 mit dem oberen Gehäuseteil 27 und das andere Ende mit der Saugleitung 3 in Strömungsrichtung gesehen vor dem Rückschlagventil 5 verbunden, so daß eine Verbindung zwischen der ersten Druckmeßkammer 30 und der Saugseite der Pumpe 1 besteht.

Aus F i g. 5 ist zu entnehmen, daß eine zweite Druckmeßkammer 2&A durch eine Druckaufnehmerfläche der druckseitigen Membran 19 und eine Innenfläche des unteren Gehäuseteils 21 gebildet wird. Eine Leitung 34 (vgl. F i g. 1), deren eines Ende mit dem Anschluß 33 des unteren Gehäuseteils 21 und deren anderes Ende mit dem Windkessel 2 verbunden ist, bildet eine Verbindung zwischen der zweiten Druckmeßkammer 7&A und dem Innenraum des Windkessels 2, d. h. der Druckseite der Pumpe 1.

Ein Betätigungsschaft 35, der Teil der Betätigungseinrichtung 18 ist, ist mit dem Mittelteil einer im oberen Gehäuseteil 27 untergebrachten scheibenförmigen Platte 36 fest verbunden bzw. einstückig ausgebildet. Ein Ende des Betätigungsschaftes 35 liegt dem Ende eines Schaftes einer beweglichen Stange 37 gegenüber, die auf eine Schalteinrichtung 17 einwirkt. Der Betätigungsschaft 35 ist in einer lnnenhülse 39 eines oberen Trägers 38 angeordnet.

Die beweglich angebrachte Platte 23 weist mehrere zusätzliche Betätigungsschäfte 40/4 und 4OS auf. Die zusätzlichen Betätigungsschäfte ragen durch jeweilige Führungsöffnungen 41 hindurch und sind mit ihren oberen Enden mit der scheibenförmigen Platte 36 verbunden.

Ein elastisches Teil 42 mit einer Druckfeder befindet sich in der lnnenhülse 39 des oberen Trägers 38. wobei die Druckfeder den Betätigungsschaft 35 umgibt. Das elastische Teil 42 liegt zwischen den Oberflächen der scheibenförmigen Platte 36 und der lnnenhülse 39, so daß der Betätigungsteil 18 normalerweise nach unten gedrückt wird. Das elastische Teil kann auch außerhalb und um die lnnenhülse 39 herum angeordnet sein.

Wenn bei der zuvor beschriebenen Anordnung Druck von der saugseitigen und druckseitigen Membran, die an ihren Rändern befestigt sind und sich in ihren Mittelbereich verbiegen können, auftritt, wölben sich die Membranen und der sich ergebende Druck bzw. die sich ergebende Kraft wird über die Betätigungseinrichtung 18, die aus den zusätzlichen Bclätigungsschäften 40/4 und 40ß, Jer scheibenförmigen Platte 36 und dem Betätigungsschaft 35 besteht, auf die Schalteinrichtung 17 übertragen, so daß sich der Schalter 17 öffnet und schließt und dadurch den Stromkreis für den Motor 14 öffnet und schließt, wodurch die Pumpe I eingeschaltet oder ausgeschaltet wird (diese Vorgänge werden im weiteren noch ausführlich erläutert).

Der obere Haltungsteil 38 ist am oberen Gehäuseteil 27 befestigt und mit einer oberen Mittelbohrung 44 versehen, in der die bewegliche Stange 37 und ein primäres elastisches Teil 43 untergebracht sind.

Das primäre elastische Teil 43 liegt in der Mittelbohrung 44 und umgibt die bewegliche Stange 37. •die /um Teil in der Mittelbohrung bzw. der Aufnehmerbohrung 44 liegt. Das primäre elastische Teil 43 liegt mit seinem einen Ende auf einem Flansch 45 auf, der an einem Ende der beweglichen Stange 37 ausgebildet ist.

Eine F.instell- bzw. justiereinrichtung 47 läßt sich zum Einstellen oder Justieren in eine ringförmige Wand 46 einschrauben, die die Aufnehmerbohrung 44 festlegt (bei dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel besteht die Einstell- bzw. Justiereinrichtung 47 aus einer Mutter, die in die Aufnehmerbohrung 44 eingeschraubt ist). Das andere Ende des primären elastischen Teils 43 übt auf die innere Endfläche der Einstelleinrichtung 47 einen Druck aus. Die Anordnung ist also so ausgebildet, daß

die in axialer Richtung nach unten gerichtete Vorspannung bzw. Kraft, die vom primären elastischen Teil 43 auf die bewegliche Stange 37 ausgeübt wird, durch Einstellen oder Verstellen der Einstelleinrichtung 47 verändert werden kann. Zwischen den einander gegenüberliegenden, axialen Enden der beweglichen Stange 37 und des Betätigungsschaftes 35 befindet sich ein vorgegebener Spalt C. Wenn das axiale Ende des Betätigungsschaftes 35 mit der beweglichen Stange 37 in Berührung tritt, liegt kein Spalt C vor (vgl. die F i g. 4 und 5). Diese Berührung findet dann statt, wenn der Betätigungsschafl 35 der Betätigungseinrichtung 18 auf die bewegliche Stange 37 drückt.

Ein ringförmiges äußeres Gleitteil 48 liegt mit seinem unteren Ende an einem Absatz 49 der beweglichen ■Stange 37 an und ist daher an der beweglicher, Stange 37 befestigt.

Die bewegliche Stange 37 weist am oberen Teil ein Gewinde 50 auf, auf das ein Einstell- oder Justierknopf 51 zum Einstellen oder Justieren aufgeschraubt ist.

Ein zylinderförmiger Magnet 52 ist innerhalb des äußeren Gleitteils 48 angeordnet.

Ein inneres Gleitteil 53 ist im äußeren Gleitteil 48 lose angeordnet und wird von einem senkrechten Arm 54 gehalten, der mit einem waagerechten Arm 55 einstückig ausgebildet ist. Ein Führungsstift 56 befindet sich oberhalb des waagerechten Arms 55 und liegt in einem in einem Halterungsteil ausgebildeten Loch 58, so daß das innere Gleitteil 53 lagemäßig richtig ausgerichtet bleibt. Die obere Fläche des waagerechten Arms 55 liegt an der unteren Fläche des Halterungsteils 57 an. Ein weiterer zylinderförmiger Magnet 59 ist um den inneren Gleitteil 53 herum angeordnet. Der weitere Magnet 59 besitzt eine Polarität, die gleich der Polarität des zuerst genannten Magneten 52 ist. Der Magnet 52 wird daher als äußerer Magnet und der Magnet 59 als innerer Magnet bezeichnet.

Die Schalteinrichtung 17 weisi ein bewegliches Giied 60 auf, das ein freies Ende besitzt und dessen anderes Ende am Halterungsteil 57 befestigt ist.

Das bewegliche Glied 60 ist aus Phosphorbronze oder einem entsprechenden Material hergestellt und U-förmig gebogen.

Das Hallerungsteil 57 besitzt einen nach oben vorstehenden Teil, der als elektrischer Ausschluß für die Stromzuführung dient.

Das U-förmige, bewegliche Glied 60 besitzt an seinem freien Ende einen beweglichen Kontakt 62.

Ein fest angebrachtes Glied 63, das ebenfalls Teil der Schalteinrichtung 17 ist, ist mechanisch gebogen und an dem Halterungsteil 57 an einer Stelle befestigt, derart, daß dieses fest liegende, sich nicht bewegende Glied 63 als elektrischer Anschluß 64 für die Stromzuführung dient. Ein fest liegender Kontakt 65 ist mit dem sich nicht bewegenden Glied 63 verzapft oder verbunden, so daß es dem beweglichen Kontakt 62 gegenüberliegt.

Wie aus den F i g. 6 und 7 zu ersehen ist, befindet sich zwischen der Unterseite und der Seite des freien Endes des beweglichen Gliedes 60 außerhalb des beweglichen Kontaktes 62 ein Zwischenraum G3, in den der horizontale Arm 55 eingreift.

Das innere Gleitteil 53 wird durch den im Loch 58 des Halterungsteils 57 liegenden Führungsstift 56 daran gehindert, daß er sich seitlich verschiebt, er kann jedoch in senkrechter Richtung bewegt werden.

Das Halterungsteil 57 ist fest bzw. einstückig mit dem zuvor erwähnten oberen Trägerteil 38 über ein Halterungsrohr 66 verbunden. Das Halterungsteil 57, das obere Trägerteil 38 und das Halterungsrohr 66 werden vorzugsweise aus Kunstharz genau so wie der senkrechte Arm 54, der waagerechte Arm 55 und der Führungsstift 56 hergestellt, so daß diese Teile gut isolieren und leicht bearbeitbar und herstellbar sind.

Der Regler 10 besitzt eine Rückführeinrichtung 12 mit einer zusätzlichen Betätigungseinrichtung 67/4, die einen Hebel 67 aufweist. Der Hebel 67 ist mit seinem unteren Ende an der scheibenförmigen Platte 36

ίο befestigt, die Teil der Betätigungseinrichtung 18 ist (vgl. die F i g. 3 oder 6), wogegen das obere Ende des Hebels 67 umgebogen ist und in Berührung mit der Oberseite des inneren Gleitteils 53 steht.

Der Hebel 67 bewegt sich in einem im oberen Trägerteil 38 ausgebildeten Führungsloch 69 und einem Führungsbereich 68, der aus in einem zwischenüegenden Teil des Rohres 66 ausgebildeten Löchern besteht. Dieser Führungsbereich 68 und das Führungsloch 69 führen den Hebel 67, wenn er sich in senkrechter Richtung bewegt und verhindern ein Schwingen des Hebels 67 in seitlicher Richtung.

Der Hebel 67, der Teil der zusätzlichen Betätigungseinrichtung 67/4 für die Rückführung ist, arbeitet auf folgende Weise, wenn der Regler 10 den Abschaltvorgang bei Trockenlauf vornimmt.

Der sich ergebende oder der gemeinsame Hub der Membranen 19 und 20 des Druckdetektors 16, der den Saug- und den Förderdruck feststellt, wird der Betätigungseinrichtung 18 übertragen. Der Hebel 67 wird mit der scheibenförmigen Platte 36 auf- und abbewegl, die Teil der Betätigungseinrichtung 18 ist.

Es sei nun angenommen, daß der Hebel 67 nach unten, d. h. zum Druckdetektor 16 hin bewegt wird. Das gekrümmte Ende des Hebels 67 kommt dabei mit der Oberseite des inneren Gleitteils 53 in Berührung, so daß es dadurch nach unten gedrückt wird. Infolgedessen drückt der waagerechte Arm 55. der Teil des inneren Gleiüeiis 53 isi, oder mit dem inneren Gicitteii 53 fest verbunden ist, das bewegliche Glied 60 nach unten.

Infolgedessen wird der bewegliche Kontakt 62 vom festliegenden Kontakt 65 in der Schalteinrichtung 17 wegbewegt.

Der Pumpenmotor 14 wird ein- und ausgeschaltet, wenn sich die Schalteinrichtung 17 in der zuvor erläuterten Weise schließt und öffnet. Wie im weiteren erläutert werden soll, wird der Pumpenmotor abgeschaltet, wenn Luft in die Saugleitung 3 eindringt.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Bewegung vom Druckdetektor 16 auf die Betätigungseinrichtung 18 übertragen, die ihrerseits die Bewegung auf die Kontakte 62 und 65 überträgt, die als Schalteinrichtung 17 des Reglers 10 arbeiten. Die zusätzliche Betätigungseinrichtung 67/4 weist einen Hebel 67 auf, der mit der scheibenförmigen Platte 36 verbunden ist. Der Hebel 67 kann auin mit dem Betätigungsschaft 35 verbunden sein, wie dies in F i g. 3 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Der Hebel 67 kann aber auch mit der beweglichen Befestigungsplatte 23 verbunden sein. Das Öffnen und Schließen der Schalteinrichtung 17 kann auch mit anderen Einrichtungen als dem Hebel 67, beispielsweise mit einem Band oder einem Seil vorgenommen werden, das mit dem inneren Gleitteil 53 verbunden ist.

Ein Deckel 70 ist am oberen Ende des oberen Trägerteils 38 befestigt, um die Schaltereinrichtung 17 und die gesamte Anordnung zu umschließen. Der Deckel oder die Verkleidung 70 kann auch in axialer Richtung so lang sein, daß er bis zum Fuß des oberen

Trägerteils 38 reicht und diesen dabei umschließt. Das Gehäuse 70 ist vorzugsweise aus Kunststoff oder Kunstharz hergestellt.

In F i g. 1 sind die Saugsäule hu die Drucksäule Λ2, der Saugpegel frj und die Gesamtsäule H angegeben. Nachfolgend soll die Arbeitsweise des Reglers 10 beschrieben werden.

Bevor die Pumpe 1 eingeschaltet wird, wird sie mit Ansaugwasser gefüllt. Zu diesem Zeitpunkt tritt in den beiden Druckmeßkammern 30 und 284 kein Druck auf. Daher wird der Druckdetektor 16 mit den Membranen 19 und 20 über die Betätigungseinrichtung 18 durch die von dem elastischen Glied 42 ausgeübte Kraft vorgespannt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Der Hebel 67 der Rückführeinrichtung 12 befindet sich entsprechend der Betätigungseinrichtung 18 in seiner unteren Stellung und drückt das innere Gleilteil 53 nach unten. Demzufolge wird auch der waagerechte Arm 55, der mit dem inneren Gleitieil 53 fest verbunden ist, nach unten gedruckt und drückt seinerseits das bewegliche Glied 60 ebenfalls nach unten, so daß die Kontakte 62 und 65 voneinander abgehoben werden, d. h. die Schalteinrichtung 17 ist offen oder nicht leitend.

Wenn der Schalter 15 zum Einschalten des Motors geschlossen bzw. in den leitenden Zustand versetzt wird (vgl. F i g. 2). fängt die Pumpe zu arbeiten an und Wasser wird in einigen Minuten heraufgepumpt.

Da ein negativer Druck entsprechend der Saugsäule h\ (vgl. Fig. 1) in der Saugleitung 3 vorliegt, stellt die saugseitige Membran 20 des Reglers 10. die die erste Druckmeßkammer 30 festlegt, zu diesem Zeitpunkt diesen negativen Druck fest und wölbt sich nach oben. Infolgedessen bewegt sich der mit der scheibenförmigen Platte 36 der Betätigungseinrichtung IS verbundene Hebel 67 nach oben und gibt das innere Gleilteil 53 frei.

Der am inneren Gleitteil 53 befestigte innere Magnet 59 ist so magnetisiert, daß er dieselbe Polarität wie der am äußeren Gleitteil 48 befestigte andere Magnet 52 aufweist, so daß sich diese beiden Magneten gegenseitig abstoßen. Auf Grund der Abstoßungskraft verschiebt sich der innere Gleitteil 53, da der äußere Gleitteil 48 am Absatz 49 der beweglichen Stange 37 anliegt. Infolgedessen gibt der waagerechte Arm 55. der sich zusammen mit dem inneren Gleitteil 53 bewegt, das bewegliche Glipd 60 frei, so daß die Kontakte 62 und 65 miteinander in Berührung treten können. Der Schalter 15 zum Einschalten wird dann geöffnet bzw. in seinen nicht leitenden Zustand versetzt.

Bei Betrieb der Pumpe wird Wasser in den pneumatischen Kessel oder den Windkessel 2 gedrückt, so daß sich im Windkessel 2 ein Druck ausbildet. Infolgedessen gelangt der Förderdruck zur zweiten Druckmeßkammer 284. Die in den beiden Druckmeßkammern 30 und 284 auftretenden Drücke wölben die Membranen 19 und 20 in der in Fig.4 dargestellten Weise, so daß die Pumpe 1 weiter in Betrieb bleibt.

Der Betrieb der Pumpe 1 bewirkt also Wölbungen oder Verbiegungen der Membranen 19 und 20 des Druckdetektors 16, so daß die sich ergebenden Lageveränderungen der Membranen auf die Betätigungseinrichtung 18 übertragen werden.

Daher wird die Betätigungseinrichtung 18 aus der in Fig.3 dargestellten Lage in die in Fig.4 dargestellte Lage gegen die Vorspannkraft des elastischen Gliedes 42 verschoben. Daher bewegt sich die Betätigungseinrichtung 18 als Ganzes nach oben, so daß der Betäligungsschaft 35, der Teil der Betätigungseinrichtung 18 ist mit der beweglichen Stange 37 in Berührung kommt, wodurch kein Spalt G mehr zwischen dem Betätigungsschaft 55 und der beweglichen Stange 37 mehr vorhanden ist. Der Betätigungsschaft 35 übt dann eine Kraft aus, die die bewegliche Stange 37 in axialer Richtung nach oben hebt, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist.

Da der Förderdruck bzw. der Druck auf der Austrittsseite der Pumpe (im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Förderdruck der Druck im pneumatischen Kessel 2) noch gering ist, tritt der Betätigungsschaft 35 nur mit dem axialen Ende der beweglichen Stange 37 in Berührung und kann die bewegliche Stange 37 nicht nach oben drücken, um die Schalteinrichtung 17 zu öffnen.

Wenn der Regler 10 daher als Druckschalter 11 wirkt, läuft die Pumpe weiter, bis der Förderdruck der Pumpe 1 höher wird als ein vorgegebener Schalteröffnungsdruck, der nur bei Schließen des Hahnes oder eines Absperrorganes 9 auftritt, welcher bzw. welches am Ende der Druck- oder Auslaßleitung 8 vorgesehen ist. Der Regler 10 verharrt so lange in dem in Fig.4 dargestellten Zustand, solange die Pumpe 1 läuft.

Wenn der Hahn 9 am Ende der Druckleitung 8 etwas mehr geschlossen und der Wasserverbrauch verringert wird, steigt der Druck im Windkessel 2 allmählich an.

Der Druck im Windkessel 2 erhöht sich noch weiter, wenn der Hahn 9 geschlossen wird. Der vergrößerte oder sich vergrößernde Druck wird von der druckseitigen Membran 19 festgestellt, die die zweite Druckmeßkammer 28Λ des Reglers 10 vorgibt, so daß die druckseitige Membran 19 eine weitere Lageverschiebung erfährt. Infolgedessen wird auf die Betätigungseinrichtung 18 eine Kraft ausgeübt, die der Gesamtsäule H (vgl. F i g. 1) entspricht, welche sich aus dem erhöhten an der druckseitigen Membran 19 anliegenden Förderdruck und dem an der saugseitigen Membran 20 anliegenden Saugdruck ergibt. Dadurch bewegt sich die Betätigungseinrichtung 18 nach oben. Infolgedessen wird der Betätigungsschaft 35, der Teil der Betätigungseinrichtung 18 ist, nach oben verschoben und verschiebt die bewegliche Stange 37. die mit dem Betätigungsschaft 35 in Berührung stand, ebenfalls in derselben Axialrichtung wie der Betätigungsschaft 35.

Wenn die bewegliche Stange 37 gegen die Vorspannkraft des primären elastischen Gliedes 43 durch den Betätigungsschaft 35 nach oben geschoben wird, werden auch das äußere an der beweglichen Stange 37 befestigte Gleitteil 48 und der am äußeren Gleitteil 48 angebrachte äußere Magnet 52 gleichzeitig mit der beweglichen Stange 37 in der gleichen Richtung wie die bewegliche Stange 37 nach oben verschoben.

Infolgedessen führt das äußere Gieiiieii 53 eine Relativ-Aufwärtsbewegung bezüglich des inneren Magneten 59 durch, der zum Halterungsteil 57 hin angehoben worden ist. Die zwischen dem inneren und dem äußeren Magneten 59 und 52 auftretende Abstoßungskraft kehrt sich plötzlich um, sobald der äußere Magnet 52 über die Höhe des inneren Magnets 59 (d. h. über den Totpunkt hinaus) verschoben wird und die nunmehr in umgekehrter Richtung wirkende Abstoßungskraft wirkt in Richtung nach unten.

Während eines kurzen Zeitraumes, der typischerweise 1 Sekunde, d. h. nur momentan, vorliegt, bewegt sich das innere Gleitteil 53 nach unten und schiebt den waagerechten, vom inneren Gleitteil 53 getragenen Arm 55 nach unten, so daß das bewegliche Glied 60 ebenfalls nach unten verschoben wird und den beweglichen Kontakt 62 vom festliegenden Kontakt 65

trennt, so daß der elektrische Versorgungskreis unterbrochen wird.

Infolgedessen wird der die Pumpe 1 antreibende Motor 14 ausgeschaltet, so daß die Pumpe 1 aufhört zu arbeiten. Wenn der Motor in der zuvor beschriebenen Weise ausgeschaltet ist, befindet sich der Regler 10 in dem in Fig.5 dargestellten Zustand. Die Pumpe wird also ausgeschaltet, wenn der Regler 10 aus dem in F i g. 4 dargestellten Zustand in den in F i g. 5 dargestellten Zustand verschoben wird.

Wenn der Hahn 9 am Ende der Druckleitung 8 wieder geöffnet wird, fließt das in der Druckleitung 8 und im Windkessel 2 befindliche Wasser über den Hahn 9 aus und dementsprechend verringert sich auch der Druck, im Windkessel 2.

Daher verringert sich auch der bei der druckseiligen Membran des Reglers 10 auftretende Förderdruck und es verringert sich somit auch die die von den Membranen 19 und 20 auf die Betätigungseinrichtung 18 ausgeübte Kraft.

Demzufolge wird die Betätigungseinrichtung 18 zusammen mit dem Betätigungsschaft 35 nach unten bewegt, so daß das obere Ende des Betätigungsschaftes 35 wieder am unteren Ende der beweglichen Stange 35 frei kommen kann und sich wieder ein Spalt G dazwischen ausbildet. Der nach oben gerichtete, auf die bewegliche Stange 37 ausgeübte Druck, tritt dann nicht mehr auf, so daß die bewegliche Stange 37 von dem primären elastischen Teil 43 nach unten gedrückt wird.

Diese Abwärtsbewegung der beweglichen Stange 37 bewirkt auch eine Abwärtsbewegung des äußeren Gleitteils 48, das sich zusammen mit der beweglichen Stange 37 bewegt, sowie des vom äußeren Gleitteil 48 gehalterten äußeren Magneten 52.

Wenn der äußere Magnet 52 dem zuvor erwähnten Totpunkt bzw. die Tolpunkt-Mittellage überschritten hat, wird das innere Gleitteil 53 augenblicklich nach oben geschoben, bis es an die Unterseite des Halterungsteils 57 anstößt. Der waagerechte Arm 55, der sich gemeinsam mit dem inneren Gleitteil 53 bewegt, drückt dann das bewegliche Glied 60 nicht mehr nach unten.

Infolgedessen kann das bewegliche Glied 60 in die in F i g. 7 dargestellte Ausgangslage zurückkehren, so daß der bewegliche Kontakt 60 wieder mit dem festen Kontakt 65 in Berührung tritt. Der lagemäßige Zustand des Reglers 10 geht dann aus dem in Fig. 5 dargestellten Lagezustand in dem in Fig.4 dargestellten Lagezustand über, so daß der Pumpenmotor 14 wieder eingeschaltet wird und die Pumpe 1 wieder mit dem Pumpen beginnen kann (vgl. Fig.5). Der als Druckschalter 11 wirkende Regler !0 wiederholt den zuvor beschriebenen Vorgang von Neuem, um den Pumpenmotor 14 ein- und auszuschalten.

Zusätzlich zur Funktion des Druckschalters 11 übernimmt der Regler 10 gleichzeitig auch durch das Trockenlauf-Abschaltrelais 12 das Abschalten der Pumpe bei Trockenlauf, d. h. wenn statt einer Flüssigkeit Luft angesaugt wird.

Nachfolgend soll die Arbeitsweise des Reglers 10 ω beschrieben werden, wenn er das Trockeniauf-Abschaltrelais 12 betätigt.

Im normalen oder üblichen Betriebszustand der Pumpe 1 ist der Förderdruck der Pumpe ausreichend hoch. Daher ist die an der druckseitigen Membran 19 des Reglers 10 angreifende Kraft ausreichend groß, um die Betätigungseinrichtung 18 nach oben zu drücken.

Wenn nämlich, wie zuvor beschrieben, der normale Betriebszustand der Pumpe 1 vorliegt, liegt an der saugseitigen Membran 20 des Druckdetektors 16 der Saugdruck und an der druckseitigen Membran 10 des Druckdetektors 16 der Förderdruck an, so daß die sich dabei ergebenden Lageverschiebungen dieser Membranen auf die Betätigungseinrichtung 18 übertragen werden. Bei normalem Betriebszustand der Pumpe 1 wird also die Betätigungseinrichtung 18 als Ganzes nach oben gedruckt.

Die Betätigungseinrichtung 18 ist auch bei ausgeschalteter Pumpe 1 nach oben geschoben, vorausgesetzt, an der druckseitigen Membran liegt ein hoher Förderdruck an. Die Betätigungseinrichtung 18 wird daher nicht nur während des Pumpenlaufs nach oben gedruckt, sondern auch bei ausgeschalteter oder abgestellter Pumpe.

Wenn die Betätigungseinrichtung 18 als Ganzes angehoben wird, so wird der Hebel 67 der Rückführeinrichtung 12 der an der einem Teil der Betätigungseinrichtung 18 darstellenden scheibenförmigen Platte 36 befestigt ist, angehoben, so daß sich das gekrümmte Ende von der Oberseite des inneren Gleitteils 53 abhebt. Daher kann der Hebel 67 niemals das innere Gleitteil 53 nach unten drücken, so daß die Kontakte 62 und 65 nicht voneinander getrennt werden und dadurch die Pumpe 1 in jedem Falle weiter läuft.

Wenn Luft über eine (nicht dargestellte) fehlerhafte zerstörte Verbindung oder auf Grund dessen, daß sich der Wasserspiegel zu stark abgesenkt hat, in die Saugleitung 3 eindringt, so reicht der Druck in der Saugleitung 3 bis zu Atmosphärendruck heran, wogegen der Förderdruck der Pumpe 1, d. h. der Druck an der Austritlsseite der Pumpe sich auch auf Atmosphärendruck absenkt, weil kein Wasser gepumpt wird.

Da die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Druckmeßkammer 30, 28/4 des Reglers 10, der fiüiimchr eine Trockenlauf-Abschaltung bewirkt, in diesem Falle nicht auftritt, tritt auch keine nach oben gerichtete Kraft auf, die auf die Betätigungseinrichtung 18 wirkt. Die Betätigungseinrichtung 18 wird daher als Ganzes vom elastischen Teil 42 und im primären elastischen Teil 43 nach unten gedruckt. Der Hebel 67 bewegt sich dann in derselben Richtung wie die Betätigungseinrichtung 18, so daß das innere Gleitteil 53 nach unten gedrückt wird.

Infolgedessen drückt der waagerechte Arm 55 gleichzeitig mit der Abwärtsbewegung des inneren Gleitteils 53 das bewegliche Glied 60 nach unten, so daß der bewegliche Kontakt 62 vom festliegenden Kentakt 65 getrennt wird, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. wodurch der Pumpenmotor 14 und damit auch die Pumpe ! abgeschaltet wird.

Bei der beschriebenen Arbeitsweise des Reglers 10 für eine Brunnenpumpen-Anordnung, wird die sichere und zuverlässige Arbeitsweise der Trockenlauf-Abschaltung durch das Abgreifen sowohl des Saug- als auch des Förderdrucks sichergestellt. Dabei wirkt der Förderdruck derart, daß er das Öffnen der Schaltereinrichtung 17, was durch Niederdrücken des Hebels 67 auf Grund der den Saugdruck feststellenden, saugseitigen Membran verursacht wird, verhindert, wenn der Saugdruck auf Grund eines außergewöhnlichen Anstieges des Wasserspiegels oder auf Grund der installation der Pumpe unterhalb des Wasserpegels hoch ist. Die den Förderdruck bzw. den ausgangsseitigen Druck der Pumpe abfühlende druckseitige Membran 19 bewegt die Betätigungseinrichtung 18 gegen den nach unten gerichleten Druck, der durch die saugseitige Membran

hervorgerufen wird, nach oben. Da der Hebel 67 auf Grund der oberen Lage der Betätigungseinrichtung 18 durch die druckseitige Membran 19 in seiner angehobenen Stellung erhalten wird, kann der Hebel 67 niemals bewirken, daß die Schalteinrichtung 17 geöffnet wird.

Daher wird eine fehlerhafte Arbeitsweise oder eine fehlerhafte Trockenlauf-Abschaltung, die auf Grund eines hohen Wasserspiegels oder der Unterwasser-Installation der Pumpe 1 hervorgerufen werden könnte, vermieden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Automatische Pumpenregel- und -schutzvorrichtung mit einer mit der Saugseite der Pumpe verbundenen ersten Druckmeßkammer, deren bewegbares Wandelement eine in die Stromzuführung des Pumpenmotors eingefügte Schalteinrichtung derart betätigt, daß die Schalteinrichtung innerhalb eines zwischen einem oberen und einem unteren Druckwert vorgegebenen Druckbereichs geschlossen, bei Überschreiten des oberen Druckwertes und bei Unterschreiten des unteren Druckwertes dagegen geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Wandelement (24) mit seiner von der ersten Druckmeßkammer (30) abgewandten Seite eine zweite Druckmeßkammer (28a,) begrenzt, die mit der Druckseite der Pumpe (1) verbunden ist, UJid daß die Schalteinrichtung (17) ein einziges Kontaktpaar (62,65) enthält, das durch eine mit dem Wandelement (24) verbundene Betätigungseinrichtung (12, 18, 36, 37, 40, 52, 54, 55, 59) bei Überschreiten des oberen und Unterschreiten des unteren Druckwertes trennbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung zwei in Bewegungsrichtung des Wandelements (24) aneinander vorbei bewegbare abstoßende Magnete (52, 59) umfaßt, deren erster (52) durch das Wandelement (24) bewegbar ist und deren zweiter (59) den bewegbaren Kontakt (62) des Kontaklpaares(62,65) mitnimmt und die derart angeordnet sind, daß dor Totpunkt, bei dem sich die Abstoßungsrichlung der Magnete umkehrt und der zweite Magnet (59) den bewegbaren Kontakt (62) vom Festkontakt (65) des Kontaktpaares (62, 65) trennt, dem oberen Druckwert entspricht, und daß die Betätigungseinrichtung ferner eine an dem bewegbaren Kontakt (62) angreifende Rückführeinrichtung (12) umfaßt, die bei Unterschreiten des unteren Druckwertes den bewegbaren Kontakt (62) von dem Festkontakt (65) gegen die Wirkung der abstoßenden Magnetkraft wegzieht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Wandelement (24) mit seinem Randteil (24A) an einer die erste Druckmeßkammer (30) begrenzenden ersten Membran (20) und mit seinem Mittelteil an einer die zweite Druckmeßkammer (28-4^ begrenzenden zweiten Membran (19) befestigt ist.