DE69302635T2 - Device for controlling pumps in drainage systems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Startens und Stoppens der Hebepumpen in einer Entwässerungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for controlling the starting and stopping of the lifting pumps in a drainage system according to the preamble of patent claim 1.

Dynamische Entwässerungsanlagen haben Sammelbehälter für Schmutzwasser oder Abwasser, in welche eine oder mehrere Leitungen münden und aus denen das Abwasser mittels untergetauchter Pumpen gehoben und in einen hoherliegenden Abschnitt der Entwässerungsanlage geschickt wird. In Anlagen dieses Typs ist es notwendig, ein System zu haben, das das Starten und Stoppen der untergetauchten Pumpe steuert, um sicherzustellen, daß einerseits die Pumpe immer untergetaucht bleibt und daß andererseits ein Sicherheitspegel des Abwassers nicht überschritten wird. Normalerweise sind zwei Pumpen mit gleicher Kapazität in einem einzigen Behälter angeordnet und mit einem System von Schwimmern ausgestattet, die ihr Starten und Stoppen steuern. Insbesondere sind drei Schwimmer auf drei unterschiedlichen Niveaus jeweils entsprechend einem Mindestpegel der Flüssigkeit, unter welchen diese nicht sinken darf, wenn die Pumpe nicht unbedeckt sein soll, einem zweiten, mittleren Pegel, an welchem wenigstens eine Pumpe gestartet werden muß, und einem dritten höheren Pegel, an welchem die zweite Hebepumpe gestartet werden muß, angeordnet.Dynamic drainage systems have collection tanks for dirty water or waste water into which one or more pipes flow and from which the waste water is lifted by means of submerged pumps and sent to a higher section of the drainage system. In systems of this type it is necessary to have a system that controls the starting and stopping of the submerged pump in order to ensure that, on the one hand, the pump always remains submerged and, on the other hand, that a safety level of waste water is not exceeded. Normally, two pumps of equal capacity are arranged in a single tank and equipped with a system of floats that control their starting and stopping. In particular, three floats are arranged at three different levels, each corresponding to a minimum level of the liquid below which it must not fall if the pump is not to be uncovered, a second, intermediate level at which at least one pump must be started, and a third, higher level at which the second lifting pump must be started.

Die Schwimmer enthalten Quecksilberschalter und werden immer mit elektrischem Strom gespeist. Jeder Schwimmer ist auf geeignete Weise mit einem Gegengewicht versehen, so daß, wenn die Flüssigkeit den Schwimmerpegel erreicht, der Schwimmer so gedreht wird, daß ein Schließen des Quecksilberschalters bewirkt wird.The floats contain mercury switches and are always supplied with electrical current. Each float is suitably provided with a counterweight so that that when the liquid reaches the float level, the float is rotated so as to cause the mercury switch to close.

Diese Schwimmer haben beträchtliche Nachteile, an erster Stelle wegen ihrer hohen Kosten und der Notwendigkeit, daß eine Anzahl Schwimmer gleich der Anzahl Steuerpegel der Flüssigkeit vorhanden sein müssen. An zweiter Stelle stellt das elektrische Potential, obwohl niedrig, wegen der Anwesenheit von Wasser im Installationsbereich eine Gefahr dar. Darüberhinaus führt bei der spezifischen Anwendung in Entwässerungsanlagen die Anwesenheit von schwebenenden Substanzen und Schaum, der durch Seifen erzeugt wird, welche in die Abwasserleitungen gegossen worden sind, zur Bildung von Verkrustungen an den Schwimmern, die ihre Schwimmereigenschaften verändern, so daß in gewissen Fällen die notwendige Drehung des Schwimmers in dem Moment, in dem die Flüssigkeit ihn erreicht, nicht stattfindet.These floats have considerable disadvantages, firstly because of their high cost and the need to have a number of floats equal to the number of control levels of the liquid. Secondly, the electrical potential, although low, represents a danger due to the presence of water in the installation area. Furthermore, in the specific application in drainage systems, the presence of suspended substances and foam generated by soaps poured into the drains leads to the formation of incrustations on the floats, which alter their floating properties, so that in certain cases the necessary rotation of the float does not take place at the moment the liquid reaches it.

Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist beispielsweise aus der US-A-3637326 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein druckempfindlicher Schalter innerhalb der flexiblen Kammer angeordnet und auf der gleichen Höhe wie die Pumpe angeordnet, welche der Schalter steuern soll.A device according to the preamble of claim 1 is known, for example, from US-A-3637326. In this known device, a pressure-sensitive switch is arranged within the flexible chamber and is arranged at the same height as the pump which the switch is intended to control.

Alle elektrischen Steuerschaltungen sind daher untergetaucht. Darüberhinaus ist diese bekannte Vorrichtung für die Steuerung von mehr als einer Pumpe in Abhängigkeit vom Flüssigkeitspegel ungeeignet.All electrical control circuits are therefore submerged. Furthermore, this known device is unsuitable for controlling more than one pump depending on the liquid level.

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die vorstehend spezifizierten Gegenstände zu schaffen, welche die Nachteile der herkömmlichen Vorrichtungen, die Schwimmer mit Quecksilberschaltern verwenden, überwindet.The aim of the invention is to provide a device for the above specified objects which overcomes the disadvantages of the conventional devices using floats with mercury switches.

Dies wird mit einer Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 erreicht.This is achieved with a device according to claim 1.

Die Kammer ist durch ein Druckübertragungsrohr mit einem druckbetätigten Schalter verbunden, der von der Steuerschalttafel außerhalb des Behälters, in welchem die Kammer und die Hebepumpen angeordnet sind, angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Anwesenheit jeglicher Art von elektrischer Stromversorgung innerhalb der Entwässerungsanlage zum Betreiben der Pumpensteuervorrichtung vermieden.The chamber is connected by a pressure transfer pipe to a pressure-operated switch located from the control panel outside the tank in which the chamber and the lifting pumps are located. In this way, the presence of any kind of electrical power supply inside the drainage system for operating the pump control device is avoided.

Wenn ein druckbetatigter Schalter mit drei Triggerpegeln verlegt ist, ist es möglich, mit einer einzigen Kammer das Ein- und das Ausschalten von zwei Hebepumpen an drei unterschiedlichen Pegeln der Flüssigkeit oder des Abwassers, das sich im Behälter, in welchem die Pumpen liegen, angesammelt hat, zu steuern. Der druckbetatigte Schalter kann auch mit einer bistabilen Vorrichtung eines an sich bekannten Typs, der früher bei dieser Art von Anwendung verwendet wurde, versehen sein, die es ermöglicht, daß die Pumpen abwechselnd verwendet werden, so daß die Anzahl der Betriebszyklen jeder Pumpe gesenkt ist.By installing a pressure-operated switch with three trigger levels, it is possible to control, with a single chamber, the switching on and off of two lifting pumps at three different levels of the liquid or waste water accumulated in the tank in which the pumps are located. The pressure-operated switch can also be provided with a bistable device of a type known per se and previously used in this type of application, which allows the pumps to be used alternately, so that the number of operating cycles of each pump is reduced.

Aus der vorstehenden Zusammenfassung ist zu sehen, daß es durch die Verwendung der flexibel abgedichteten Kammer möglich ist, eine Zwei-Pumpen-Hebeanlage herzustellen, wobei die Kosten der Steuervorrichtung für die Pumpen wesentlich verringert sind, und daß es auch möglich ist, alle Nachteile die durch Schwimmer bedingt sind, zu eliminieren. Da insbesondere die Kammer ständig untergetaucht bleiben muß, und daher in einer Tiefe annähernd gleich der Tiefe der Pumpen angeordnet ist, bilden sich an ihr keine Verkrustungen, verursacht durch Schwebestoffe, und daher wird ihre Effizienz mit der Zeit nicht verringert, während dies bei Quecksilberschalter-Schwimmern vom herkömmlichen Typ auftritt.From the above summary it can be seen that by using the flexible sealed chamber it is possible to produce a two-pump lifting station, while significantly reducing the cost of the control device for the pumps and it is also possible to eliminate all the disadvantages caused by floats. In particular, since the chamber must remain permanently submerged and is therefore located at a depth approximately equal to that of the pumps, it does not form any incrustations caused by suspended matter and therefore its efficiency does not decrease over time, as occurs with mercury switch floats of the conventional type.

Die Druckleitung, welche die flexible Kammer an den druckbetätigten Schalter anschließt, kann mit einem Druckventil versehen sein, das beispielsweise in der Steuerschalttafel der Anlage installiert ist, wodurch es möglich wird, den Pegel, der vom Abwasser erreicht ist, ohne Öffnen des Mannloches des Behälters, in welchem die Pumpen installiert sind, zu überprüfen.The pressure pipe connecting the flexible chamber to the pressure-operated switch can be provided with a pressure valve, installed for example in the control panel of the plant, which makes it possible to check the level reached by the waste water without opening the manhole of the tank in which the pumps are installed.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den beigefügten abhängigen Patentansprüchen angegeben.Further advantageous characteristics of the device according to the invention are specified in the appended dependent claims.

Die Erfindung wird durch eine Prüfung der Beschreibung und der beigefügten Figur, die ein nichteinschränkendes, praktisches Beispiel der Erfindung zeigt, klarer verständlich.The invention will be more clearly understood by examining the description and the attached figure, which shows a non-limiting, practical example of the invention.

In der Figur zeigt:In the figure shows:

Fig. 1 eine stark schematisierte Ansicht eines Behälters mit untergetauchten Hebepumpen und der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 is a highly schematic view of a vessel with submerged lift pumps and the control device according to the present invention;

Fig. 2 die flexible, dichte Kammer, die den Hauptteil der Vorrichtung bildet, in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt;Fig. 2 the flexible, sealed chamber which forms the main part of the device, in a side view, partly in section;

Fig. 3A und 3B vereinfachte elektrische Schaltbilder zur Erläuterung des Betriebes der Vorrichtung gemäß der Erfindung; undFig. 3A and 3B are simplified electrical circuit diagrams for explaining the operation of the device according to the invention; and

Fig. 4A und 4B ein modifiziertes elektrisches Schaltbild einer verbesserten Ausführungsform.Fig. 4A and 4B show a modified electrical circuit diagram of an improved embodiment.

Es wird erst einmal auf die Fig. 1 Bezug genommen, in der P einen Behälter angibt, in welchen sich eines oder mehrere Abwasser-Ausgaberohre C ergießen. In dem Behälter P sind zwei untergetauchte Pumpen 1 und 3 angeordnet, um das Abwasser vom Behälter P in einen höherliegenden Abschnitt der Entwässerungsanlage anzuheben, der nicht dargestellt ist. L1, L2 und L3 geben drei Steuerpegel des Abwassers an. Genauer gesagt ist L1 der Mindestpegel des Abwassers, unter welchen dieses nicht fallen darf, wenn die untergetauchten Pumpen 1 und 3 nicht unbedeckt sein sollen. L2 ist der Pegel, bei dem eine der Pumpen 1 und 3 gestartet werden muß, um das Leeren des Behälters P zu beginnen. Wenn die Kapazität der Pumpe, die gestartet worden ist, größer als die Kapazität des Rohres C ist, welches in den Behälter entleert, wird der Pegel des Abwassers so lange gesenkt, bis wiederum der Pegel L1 erreicht ist, an welchem die Pumpe ausgeschaltet wird. Wenn im Gegenteil hierzu die Kapazität der gestarteten Pumpe niedriger als die Kapazität des Abwassers ist, welches aus den Rohren C eintritt, fährt der Pegel des Abwassers fort, im Behälter zu steigen, selbst nachdem die erste Pumpe gestartet worden ist, und zwar bis der Pegel L3 erreicht wird, an welchem die zweite der zwei Pumpen 1 und 3 ebenfalls gestartet wird, um eine größere Kapazität als die Gesamtkapazität der Rohre C, welche sich in den Behälter ergießen, zu schaffen, und daraus folgt eine Verringerung des Abwasserpeqels auf den Mindestpegel L1, bei welchem beide Pumpen ausgeschaltet werden.Referring first to Fig. 1, P indicates a tank into which one or more waste water discharge pipes C discharge. Two submerged pumps 1 and 3 are arranged in the tank P to raise the waste water from the tank P to a higher section of the drainage system, not shown. L1, L2 and L3 indicate three control levels of the waste water. More precisely, L1 is the minimum level of the waste water below which it must not fall if the submerged pumps 1 and 3 are not to be uncovered. L2 is the level at which one of the pumps 1 and 3 must be started to begin emptying the tank P. If the capacity of the pump that has been started is greater than the capacity of the pipe C that empties into the tank, the level of the waste water is lowered until the level L1 is reached again, at which point the pump is switched off. If, on the contrary, the capacity of the pump started is lower than the capacity of the waste water entering from the pipes C, the level of the waste water continues to rise in the tank even after the first pump has been started, until the level L3 is reached, at which point the second of the two pumps 1 and 3 is also started to create a capacity greater than the total capacity of the pipes C flowing into the tank, and this results in a reduction of the waste water level to the minimum level L1, at which both pumps are switched off.

Um die Pumpen zu steuern, ist eine Kammer 5, die aus einem flexiblen Material, beispielsweise Gummi oder einem ähnlichen Material mit hoher Festigkeit und guten Dichtungseigenschaften, hergestellt ist, innerhalb des Behälters P angeordnet und mit einem Rohr (7) verbunden, das ein Druckübertragungsrohr repräsentiert, welches vom Inneren der Kammer 5 zu einem druckbetätigten Schalter führt, wie dies im folgenden Text im Detail beschrieben wird. Die Kammer 5 ist insbesondere in der Fig. 2 gezeigt. Sie hat einen ringförmig nach außen gebogenen Rand 7, der eine Öffnung 9 umgibt und zwischen einem ersten Flansch 11 und einem zweiten Flansch 13 mittels Schraubelementen 15 und 17 geklemmt ist. Eines oder mehrere der Schraubelemente 15, 17 können einen Ring 19 haben, damit die Kammer auf einem vorbestimmten Niveau im Behälter P verankert werden kann. Der Flansch 13 hat einen rohrförmigen Anschluß 21 zum Anschließen des flexiblen Rohres, welches das Innere 5A der Kammer 5 mit dem druckbetätigten Schalter verbindet.In order to control the pumps, a chamber 5 made of a flexible material, for example rubber or a similar material with high strength and good sealing properties, is arranged inside the container P and connected to a pipe (7) representing a pressure transmission pipe leading from the interior of the chamber 5 to a pressure-operated switch, as will be described in detail in the following text. The chamber 5 is shown in particular in Fig. 2. It has an annularly outwardly bent edge 7 surrounding an opening 9 and clamped between a first flange 11 and a second flange 13 by means of screw elements 15 and 17. One or more of the screw elements 15, 17 can have a ring 19 to enable the chamber to be anchored at a predetermined level in the container P. The flange 13 has a tubular connection 21 for connecting the flexible tube which connects the interior 5A of the chamber 5 with the pressure-operated switch.

Bei der in der beiliegenden Figur illustrierten Ausführungsform hat der Flansch 11 ein mechanisches System zum Schutz der Kammer 5, bestehend aus einem einzelnen Paar einander schneidender Metallstreifen 23 und 24, die eine Art Käfig bilden. Der durch die Streifen 23 und 25 gebildete Rahmen ist ausreichend offen, um nicht durch irgendwelche Schwebstoffe blockiert zu werden, die in dem Abwasser vorhanden sein können, welche den Betrieb der Kammer nachteilig beeinflussen könnten. Ein weiterer Ring 27 ist im Schnittbereich der Streifen 23 und 25 festgeschweißt und wird zusammen mit dem oberen Ring 19 dazu verwendet, die Kammer innerhalb des Behälters P an der vorbestimmten Position zu halten.In the embodiment illustrated in the attached figure, the flange 11 has a mechanical system for protecting the chamber 5, consisting of a single pair of intersecting metal strips 23 and 24, which form a sort of cage. The frame formed by the strips 23 and 25 is sufficiently open not to be blocked by any suspended matter that may be present in the waste water, which could adversely affect the operation of the chamber. A further ring 27 is welded in the intersection area of the strips 23 and 25 and is used together with the upper ring 19 to keep the chamber in the predetermined position inside the container P.

Das aus dem Rohr 7 und der flexiblen Kammer 5 bestehende System ist ein geschlossenes System, welches ein Fluid, beispielsweise Luft, enthält, dessen Druck direkt proportional zu der Flüssigkeitssäule über der Kammer 5, und daher proportional zum Pegel, welchen die Flüssigkeit im Behälter P erreicht ist. Der Druck innerhalb der Kammer 5 und im Rohr 7 wird durch einen druckbetatigten Schalter detektiert, der in der Fig. 3A schematisch bei 30 dargestellt ist. Dieser druckbetätigte Schalter hat drei Triggerpegel, die schematisch mit 30A, 30B und 30C angegeben sind. Die drei Triggerpegel können so eingestellt sein, daß der erste Kontakt geschlossen wird, wenn der Druck innerhalb der Kammer 5 den Wert entsprechend einem Pegel L1 des Abwassers im Behälter P erreicht. Die nächsten Pegel 30B und 30C sind so eingestellt, daß sie dem höheren Druck entsprechen, wenn die Flüssigkeitssäule im Behälter P die Pegel L2 bzw. L3 erreicht.The system consisting of the pipe 7 and the flexible chamber 5 is a closed system containing a fluid, for example air, whose pressure is directly proportional to the liquid column above the chamber 5, and therefore proportional to the level reached by the liquid in the container P. The pressure within the chamber 5 and in the pipe 7 is detected by a pressure-operated switch, shown schematically at 30 in Fig. 3A. This pressure-operated switch has three trigger levels, indicated schematically at 30A, 30B and 30C. The three trigger levels can be set so that the first contact is closed when the pressure within the chamber 5 reaches the value corresponding to a level L1 of the waste water in the container P. The next levels 30B and 30C are set to correspond to the higher pressure when the liquid column in the vessel P reaches the levels L2 and L3 respectively.

Wie in der Fig. 3A gezeigt, ist das Rohr 7 ebenfalls an ein Druckventil 31 angeschlossen, welches ein direktes Ablesen des Druckes und darausfolgend ein Ablesen des Abwasserpegels im Behälter P erlaubt. Die elektrischen Instrumente, welche das Druckventil 31 und den druckbetätigten Schalter 30 umfassen, sind beispielsweise innerhalb einer elektrischen Steuerschalttafel 33 aufgenommen, die außerhalb des Behälters in einem Bereich angeordnet ist, der für die Wartung und für das Kontrollpersonal der Anlage leicht zugänglich ist.As shown in Fig. 3A, the pipe 7 is also connected to a pressure valve 31 which allows a direct reading of the pressure and, consequently, a reading of the waste water level in the tank P. The electrical instruments comprising the pressure valve 31 and the pressure-operated switch 30 are housed, for example, within an electrical control panel 33 which is located outside the tank in an area which is easily accessible for maintenance and for the control personnel of the plant.

Fig. 3B zeigt die elektrische Schaltung der bistabilen Start- und Stop-Vorrichtung für die Pumpen 1 und 3, die durch drei Triggerpegel 30A, 30B und 30C des druckbetätigten Schalters 30 gesteuert sind. Die Schaltung in Fig. 3B ist von einem an sich bekannten Typ. Die Schaltung in der Fig. 3B wird daher nur sehr kurz beschrieben, da sie dem Fachmann bekannt ist. B1 und B3 bezeichnen Spulen von Relais, welche das Starten der Pumpe 1 bzw. 3 steuern. R1 und R3 sind Lampen, die den Betriebszustand der Pumpe 1 bzw. 3 angeben, während V1 und V3 Lampen sind, welche den Ruhezustand der Pumpen angeben.Fig. 3B shows the electrical circuit of the bistable start and stop device for pumps 1 and 3, which are controlled by three trigger levels 30A, 30B and 30C of the pressure-operated switch 30. The circuit in Fig. 3B is of a type known per se. The circuit in Fig. 3B will therefore only be described very briefly, since it is known to the person skilled in the art. B1 and B3 denote coils of relays which control the starting of pumps 1 and 3, respectively. R1 and R3 are lamps which indicate the operating state of pumps 1 and 3, respectively, while V1 and V3 are lamps which indicate the idle state of the pumps.

Die Bezugsziffern 35 und 37 bezeichnen manuelle Schalter an, die es ermöglichen, daß jede der zwei Pumpen auf eine manuelle Startposition (Position M) auf eine Stopposition (durch den Buchstaben 5 dargestellt) und auf eine Automatikbetriebs-Position, angegeben durch A, geschaltet werden kann, in welcher der Befehl für das Starten und Stoppen der Pumpen durch den druckbetätigten Schalter 30 und eine bistabile Steuervorrichtung, die mit 39 bezeichnet ist, erhalten wird. Unter Verwendung der Vorrichtung 39 ist es möglich, mittels eines an sich bekannten Verfahrens, jedesmal wenn der druckbetätigte Schalter 30 getriggert wird, immer diejenige Pumpe zu starten, welche in dem vorherigen Zyklus nicht gestartet war, um einen abwechselnden Betrieb erst der einen und dann der anderen Pumpe zu ermöglichen, wodurch die Betriebszyklen der Pumpen verringert werden. Die Bezugsziffern 40A, 40B und 40C geben die drei Kontakte an, welche durch den druckbetätigten Schalter 30 geöffnet oder geschlossen werden und die den drei Triggerpegeln des druckbetätigten Schalters entsprechen, die in der Fig. 3A mit den Bezugsziffern 30A, 30B und 30C angegeben sind.The reference numerals 35 and 37 indicate manual switches which allow each of the two pumps to be switched to a manual start position (position M), to a stop position (represented by the letter 5) and to an automatic operation position indicated by A, in which the command for starting and stopping the pumps is received by the pressure-operated switch 30 and a bistable control device indicated by 39. Using the device 39, it is possible, by means of a method known per se, to always start the pump which was not started in the previous cycle each time the pressure-operated switch 30 is triggered, in order to obtain an alternate operation. first one pump and then the other, thereby reducing the operating cycles of the pumps. Reference numerals 40A, 40B and 40C indicate the three contacts which are opened or closed by the pressure-operated switch 30 and which correspond to the three trigger levels of the pressure-operated switch indicated in Fig. 3A by reference numerals 30A, 30B and 30C.

Die Bezugsziffer BIS bezeichnet die Spule des Relais, welches das bewegbare Element der bistabilen Vorrichtung 39 steuert. Die Bezugsziffern 11 und 13 bezeichnen verschiedene Schalter, deren Öffnen und Schließen durch die Relais gesteuert wird, welche jeweils mit den Pumpen 1 bzw. 3 verbunden sind. Die Schalter 11, 13 der bistabilen Vorrichtung 39 und die Schalter I1, I3 der Lampen R1 und R3 sind Schalter vom normal offenen Typ, wie dies durch die im Schaltbild verwendeten Standardsymbole gezeigt ist, und werden durch die entsprechenden Relais geschlossen, die wiederum durch den druckbetatigten Schalter gesteuert werden. Die Schalter I1, I3 der Spule BIS des Relais der bistabilen Vorrichtung 39 und die Schalter der Lampen V1 und V3 sind vom normal geschlossenen Typ und werden durch die entsprechenden Relais geöffnet.The reference numeral BIS indicates the coil of the relay controlling the movable element of the bistable device 39. The reference numerals 11 and 13 indicate various switches whose opening and closing are controlled by the relays connected to the pumps 1 and 3, respectively. The switches 11, 13 of the bistable device 39 and the switches I1, I3 of the lamps R1 and R3 are of the normally open type, as shown by the standard symbols used in the circuit diagram, and are closed by the corresponding relays, which in turn are controlled by the pressure-operated switch. The switches I1, I3 of the coil BIS of the relay of the bistable device 39 and the switches of the lamps V1 and V3 are of the normally closed type and are opened by the corresponding relays.

Wenn der druckbetätigte Schalter 30 einen Druck in der Kammer 5 unterhalb des dem Pegel L1 entsprechenden Druckes detektiert, bleibt der Kontakt 40A offen, und die Pumpen werden beide abgeschaltet. Wenn im Gegenteil hierzu der Pegel der Flüssigkeit über den Pegel L1 ansteigt, schließt der druckbetätigte Schalter den Kontakt 40A, und wenn der Pegel L2 ebenfalls erreicht wird, schließt der druckbetätigte Schalter 30 auch den Kontakt 40B. Gemäß dem Zustand der bistabilen Vorrichtung 39 in diesem Moment bewirkt das Schließen des Kontaktes 40B, daß entweder die Pumpe 1 oder die Pumpe 3 gestartet wird. Wenn das Starten der Pumpe zu einer Verringerung des Flüssigkeitspegels führt, führt das darauffolgende Erreichen des Pegeis L1 dazu, daß der Kontakt 40B öffnet und folglich bewirkt wird, daß die Pumpe ausgeschaltet wird und die bistabile Vorrichtung in ihrem zweiten Zustand umgeschaltet wird, so daß der nächste Startbefehl die Pumpe starten wird, die beim vorherigen Zyklus nicht in Betrieb war. Wenn das Starten einer einzigen Pumpe nicht ausreicht, um den Abwasserpegel zu verringern und letzterer den Pegel L3 erreicht, bewirkt der druckbetätigte Schalter auch ein Schließen des Kontaktes 40C und folglich wird bewirkt, daß die zweite Pumpe startet.If the pressure-operated switch 30 detects a pressure in the chamber 5 below the pressure corresponding to the level L1, the contact 40A remains open and the pumps are both switched off. If, on the contrary, the level of the liquid rises above the level L1, the pressure-operated switch closes the contact 40A and if the level L2 is also reached, the pressure-operated switch 30 also closes the contact 40B. According to the state of the bistable device 39 at that moment, the closing of the contact 40B causes either the pump 1 or the pump 3 to be started. If starting the pump results in a reduction in the liquid level, the subsequent reaching of level L1 causes contact 40B to open, thus causing the pump to be switched off and the bistable device to be switched to its second state, so that the next start command will start the pump that was not operating during the previous cycle. If starting a single pump is not sufficient to reduce the sewage level and the latter reaches level L3, the pressure-operated switch also causes contact 40C to close, thus causing the second pump to start.

Fig. 4A und 4B zeigen eine verbesserte Ausführungsform der Erfindung, die es ermöglicht, daß insbesondere die folgenden, weiteren Ziele erreicht werden:Fig. 4A and 4B show an improved embodiment of the invention, which enables the following further objectives to be achieved in particular:

- eine automatische, periodische Entfernung des Sediments, das sich während des Betriebes gebildet hat, aus dem Behälter;- automatic, periodic removal of the sediment that has formed during operation from the tank;

- ein periodisches Rückstellen des Innendruckpegels in der flexiblen Kammer zum Kompensieren möglicher Lecks über eine Zeitspanne.- a periodic resetting of the internal pressure level in the flexible chamber to compensate for possible leaks over a period of time.

Elemente, die identisch oder entsprechend jenen sind, die bei der Lösung in den Figuren 3A und 3B gezeigt sind, sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.Elements identical or corresponding to those shown in the solution in Figures 3A and 3B are designated by the same reference numerals.

Bei dieser Ausführungsform hat das Rohr 7 ein Verzweigungsrohr 7A, welches zu einem zweiten druckbetägten Schalter P5 führt, der auf einen Druckwert eingestellt ist, wie er für das Fluid (Luft) innerhalb der Kammer 5 erforderlich ist; wobei über eine Zweitleitung 7B des Rohres 7A und über ein Solenoidventil EL5, einen Kompressor C5 oder irgendeine Quelle für unter Druck gesetztes Fluid, eine Verbindung mit dem geschlossenen Raum 5, 7 gebildet wird, um den Druck in der Kammer 5 rückzustellen, wobei der Druck als ein Ergebnis verschiedener Lecks graduell sinken kann. GR bezeichnet die Rückstelleinheit, bestehend aus den Komponenten P5, EL5 und C5.In this embodiment, the pipe 7 has a branch pipe 7A leading to a second pressure operated switch P5 set to a pressure value as required by the fluid (air) within the chamber 5; via a secondary line 7B of the pipe 7A and via a solenoid valve EL5, a compressor C5 or any source of pressurized fluid, a connection is made to the closed space 5, 7 to reset the pressure in the chamber 5, which pressure may gradually decrease as a result of various leaks. GR denotes the reset unit, consisting of the components P5, EL5 and C5.

Bei dieser Ausführungsform nimmt der Triggerpegel 3A des druckbetätigten Schalters 30 die Form eines Abzweigkontaktes 40A zur Verbindung mit der Leitung LOR eines Taktgebers OR ein; dieser Taktgeber OR erzeugt für eine kurze Zeit (beispielsweise 10 bis 20 Minuten) einmal alle 24 Stunden oder eine äquivalente Zeitspanne einen Kontakt. In der Leitung LOR sind in Reihe mit dem Taktgeber und parallel zueinander ein Zeitschalter T1 (für eine kurze Zeitdauer eingestellt). ein Relais RL1, dessen Kontakte mit der Vorrichtung 39 verbunden sind, die Steuereinheit für den Kompressor C5 (falls dieser die Fluidquelle für 5 ist) und das Solenoid-Ventil EL5 der Einheit GR angeordnet; das Relais RL1 liegt in Reihe mit einem Kontakt des Zeitschalters T1, und die Komponenten C5 und EL5 liegen in Reihe mit dem Kontakt, welcher durch den druckbetätigten Schalter P5 gesteuert wird, um das Solenoidventil EL5 zu öffnen und den Kompressor C5 zu aktivieren, wenn der Druck in 5 unter einen vorbestimmten Triggerpegel sinkt, was eine Verringerung des Volumens der flexiblen Kammer 5 zur Folge hat. Der Kontakt 40A des druckbetätigten Schalters 30 wird auch dazu verwendet, den Zeittakt OR zu treiben, der den Zeitschalter bildet.In this embodiment, the trigger level 3A of the pressure-operated switch 30 takes the form of a branch contact 40A for connection to the line LOR of a timer OR; this timer OR produces a contact for a short time (for example 10 to 20 minutes) once every 24 hours or an equivalent period. In the line LOR, in series with the timer and in parallel with each other, there are arranged a timer T1 (set for a short time), a relay RL1, the contacts of which are connected to the device 39, the control unit for the compressor C5 (if this is the fluid source for 5) and the solenoid valve EL5 of the unit GR; the relay RL1 is in series with a contact of the timer T1, and components C5 and EL5 are in series with the contact controlled by the pressure-operated switch P5 to open the solenoid valve EL5 and activate the compressor C5 when the pressure in 5 falls below a predetermined trigger level, resulting in a reduction in the volume of the flexible chamber 5. The contact 40A of the pressure-operated switch 30 is also used to drive the timing pulse OR which forms the timer.

Wenn der druckbetätigte Schalter 30 einen Druck in der Kammer 5 unterhalb desjenigen, welcher dem Pegel L1 enspricht, detektiert, wird der Abzweigungskontakt 40A auf die Leitung LOR geschaltet, und die Pumpen werden beide abgeschaltet. Wenn im Gegensatz hierzu der Pegel der Flüssigkeit auf einen Pegel oberhalb vom Pegel L1 ansteigt, schließt der druckbetatigte Schalter 30 den Kontakt 40B, und wenn der Pegel L2 ebenfalls erreicht ist, schließt der druckbetätigte Schalter 30 auch den Kontakt 40C. Gemäß dem Zustand der bistabilen Vorrichtung 39 in diesem Moment bewirkt das Schließen des Kontaktes 40B, daß die Pumpe 1 oder 3 startet. Wenn das Starten der Pumpe zu einer Verringerung des Flüssigkeitspegels führt, bewirkt das darauffolgende Erreichen des Pegeis L1, daß der Kontakt 40B öffnet und folglich die Pumpe ausgeschaltet wird und die bistabile Vorrichtung in ihren zweiten Zustand geschaltet wird, so daß der nächste Startbefehl diejenige Pumpe startet, die in dem vorherigen Zyklus nicht in Betrieb war. Wenn das Starten einer einzigen Pumpe nicht ausreicht, um den Pegel des Abwassers zu verringern und das letztere den Pegel L3 erreicht, bewirkt der druckbetätigte Schalter auch ein Schließen des Kontaktes 40C und folglich das Starten der zweiten Pumpe.When the pressure-operated switch 30 detects a pressure in the chamber 5 below that corresponding to the level L1, the branch contact 40A is switched to the line LOR and both pumps are switched off. On the contrary, when the level of the liquid rises to a level above the level L1, the pressure-operated switch 30 closes the contact 40B and when the level L2 is also reached, the pressure-operated switch 30 also closes the contact 40C. According to the state of the bistable device 39 at this moment, the Closing of contact 40B causes pump 1 or 3 to start. If starting the pump causes a reduction in the liquid level, the subsequent reaching of level L1 causes contact 40B to open and consequently the pump is switched off and the bistable device is switched to its second state so that the next start command starts the pump that was not operating in the previous cycle. If starting a single pump is not sufficient to reduce the level of the waste water and the latter reaches level L3, the pressure-operated switch also causes contact 40C to close and consequently the second pump to start.

Wenn der Taktgeber OR periodisch (beispielsweise für eine Viertelstunde einmal alle 24 Stunden) kontaktiert, schaltet der Abzweigkontakt 40A die Leitung LOR, und erlaubt, daß Strom zu den Gruppen T1, RL1, C5, EL5 fließt, d.h. die Gruppe GR, um den Betrieb der Pumpe oder vorzugsweise Pumpen 1 und 3 zu aktivieren, um den Pegel des Abwassers im Behälter P schneller auf den Pegel L0 zu senken; so daß auf diese die Pumpen auch das Sediment entfernen - meistensteils schwebende Stoffe - das sich in dem Behälter während des Betriebes angesammelt hat, und dieses in den Abschnitt schicken, in welchem die Pumpen das gesamte Abwasser anheben. Auf diese Art und Weise wird, wenn auch unvollkommen, ein periodisches Reinigen erzielt, was die Notwendigkeit der manuellen Wartung wenigstens verringert oder sogar eliminiert. Dieser Vorgang muß in einer kurzen Zeitspanne, nämlich innerhalb des kurzen Zeitintervalis der durch T1 errichtet ist, ausgeführt werden, um ein Überhitzen der Pumpen, die freigelegt werden, zu verhindern.When the OR timer periodically contacts (for example for a quarter of an hour once every 24 hours), the branch contact 40A switches the LOR line, allowing current to flow to the T1, RL1, C5, EL5 groups, i.e. the GR group, to activate the operation of the pump or preferably pumps 1 and 3 to reduce the level of the waste water in the tank P more quickly to the L0 level; so that in addition the pumps also remove the sediment - mostly suspended matter - that has accumulated in the tank during operation, sending it to the section where the pumps lift all the waste water. In this way, although imperfectly, a periodic cleaning is achieved, which at least reduces or even eliminates the need for manual maintenance. This operation must be carried out in a short period of time, namely within the short time interval established by T1, in order to prevent overheating of the pumps that are exposed.

Zum Zeitpunkt der Aktivierung der Pumpe oder der Pumpen zum Entladen auf den Mindestleerpegel LO ist es möglich, den Druck in der flexiblen Kammer 5 unter der Steuerung des zweiten druckbetätigten Schalters P5 rückzustellen, indem das Solenoid-Ventil EL5 geöffnet wird, um zu ermöglichen, daß ausreichend Fluid in den geschlossenen Raum 5, 7, 7A eintritt, um den Druck in der Kammer 5 für den korrekten Betrieb der Kammer wieder herzustellen. Auf diese Weise wird die Notwendigkeit der Überprüfungen, die sonst erforderlich wären, um den Betrieb der Vorrichtung sicherzustellen, vermieden, oder es wird wenigstens die Häufigkeit solcher Überprüfungen verringert.At the moment of activation of the pump or pumps for unloading to the minimum empty level LO, it is possible to reset the pressure in the flexible chamber 5 under the control of the second pressure-operated switch P5 by the solenoid valve EL5 is opened to allow sufficient fluid to enter the closed space 5, 7, 7A to restore the pressure in the chamber 5 for the correct operation of the chamber. In this way, the need for the checks that would otherwise be required to ensure the operation of the device is avoided, or at least the frequency of such checks is reduced.

Bei dieser Ausführungsform ist die Zeitspanne der Aktivierung der Pumpen bei einem Abwasserpegel unter dem Pegel L1 durch den Zeitschalter T1 begrenzt. Es kann jedoch eine Situation auftreten, in welcher die Pumpen immer noch für eine gewisse Zeitspanne in Betrieb sind, während das Abwasser auf der Höhe der Eingangsöffnung ist, mit der Folge, daß Luft eingesaugt wird. Um dieses Problem zu vermeiden, ist es möglich, den Zeitschalter T1 durch eine Vorrichtung zu ersetzen, die die Pumpen abschaltet, sobald sie beginnen, Luft einzusaugen. Dies kann beispielsweise durch einen Mikroprozessor erfolgen, der die Leistung überprüft, welche von den die Pumpen 1 und 3 antreibenden Motoren verbraucht wird. Wenn der Abwasserpegel ausreichend sinkt, bis die Eingangsöffnungen nicht mehr bedeckt sind, beginnen die Pumpen Luft anzusaugen, was zu einem abrupten Sinken der verbrauchten Leistung führt. Dieses von dem Mikroprozessor detektierte Sinken kann als das Signal zum sofortigen Abschalten der Pumpen verwendet werden.In this embodiment, the period of activation of the pumps when the wastewater level is below the level L1 is limited by the timer T1. However, a situation may arise in which the pumps are still operating for a certain period of time while the wastewater is at the level of the inlet opening, with the result that air is sucked in. To avoid this problem, it is possible to replace the timer T1 with a device that switches off the pumps as soon as they start to suck in air. This can be done, for example, by a microprocessor that checks the power consumed by the motors driving pumps 1 and 3. When the wastewater level drops sufficiently until the inlet openings are no longer covered, the pumps start to suck in air, causing an abrupt drop in the power consumed. This drop detected by the microprocessor can be used as the signal to immediately switch off the pumps.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Steuerung von Hebepumpen in einer Entwässerungsanlage mit einem druckbetätigten Schalter (30), der ein Steuersignal für die Pumpe(n) (1, 3) in Übereinstimmung mit dem Flüssigkeitspegel in der Anlage erzeugt, und einer dichten, flexiblen Kammer (5), die ein Fluid enthält und die unterhalb des Pegels der anzuhebenden Flüssigkeit angeordnet sein soll, gekennzeichnet durch ein Druckübertragungsrohr (7), welches die dichte, flexible Kammer (5) mit dem druckbetätigten Schalter (30) verbindet, der außerhalb der Entwässerungsanlage liegt.1. Device for controlling lifting pumps in a drainage system with a pressure-operated switch (30) that generates a control signal for the pump(s) (1, 3) in accordance with the liquid level in the system, and a sealed, flexible chamber (5) that contains a fluid and that is to be arranged below the level of the liquid to be lifted, characterized by a pressure transmission pipe (7) that connects the sealed, flexible chamber (5) to the pressure-operated switch (30) that is located outside the drainage system. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der druckbetätigte Schalter (30) drei Triggerpegel (30A, 30B, 30C) hat, um das Starten und Stoppen von zwei Pumpen (1, 3) gemäß dem von der Flüssigkeit erreichten Pegel (L&sub1;-L&sub3;) zu steuern.2. Device according to claim 1, characterized in that the pressure-operated switch (30) has three trigger levels (30A, 30B, 30C) to control the starting and stopping of two pumps (1, 3) according to the level (L₁-L₃) reached by the liquid. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der druckbetatigte Schalter mit bistabilen Steuermitteln (39) versehen ist, die ein abwechselndes Starten der Pumpen ermöglichen.3. Device according to claim 2, characterized in that the pressure-operated switch is provided with bistable control means (39) which enable the pumps to be started alternately. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (5) mit Luft gefüllt ist.4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the chamber (5) is filled with air. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer mit Befestigungsmitteln (19, 27) versehen ist, um die Kammer in einer vorbestimmten Tiefe der Wanne, in welcher die Pumpen installiert sind, zu befestigen.5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the chamber is provided with fastening means (19, 27), to fix the chamber at a predetermined depth of the tank in which the pumps are installed. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (5) innerhalb eines starren Schutzaufbaus (23) angeordnet ist.6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the chamber (5) is arranged within a rigid protective structure (23). 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer mit einem Druckmeßinstrument (31) versehen ist, durch dessen Ablesen es möglich ist, den Pegel der Flüssigkeit in der Wanne, in welcher die Kammer installiert ist, zu bestimmen.7. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the chamber is provided with a pressure measuring instrument (31), by reading which it is possible to determine the level of the liquid in the tank in which the chamber is installed. 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin Mittel (OR, LOR) vorgesehen sind, die periodisch ein vollständigeres Leeren (bis zum Pegel LO) der Pumpenwanne und damit ein periodisches Entfernen der in der Wanne gebildeten Ablagen bewirken.8. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that means (OR, LOR) are also provided which periodically cause a more complete emptying (to the level LO) of the pump pan and thus a periodic removal of the deposits formed in the pan. 9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Rückstelleinheit (GR) vorgesehen ist, die mit dem Inneren der flexiblen Kammer verbunden ist, die aktiviert wird, um den Druck innerhalb der Kammer bei einem der periodischen Leervorgänge der Wanne rückzustellen, wenn ein derartiges Rückstellen erforderlich ist.9. Device according to claim 8, characterized in that it further comprises a reset unit (GR) connected to the interior of the flexible chamber, which is activated to reset the pressure inside the chamber during one of the periodic emptying operations of the tub when such a reset is required. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verzweigungskontakt (40A) vorgesehen ist, der durch den druckbetätigten Schalter (30) zyklisch bewegt wird, um zu erlauben, daß in einem Zeitschalter oder Taktgeber (OR) Strom fließt, der mit Mitteln versehen ist, die die Aktivierung wenigstens einer der Pumpen (1, 3) bewirken, um die Wanne unter eine niedrigere normale Betriebsgrenze zu leeren.10. Device according to claim 8 or 9, characterized in that a branch contact (40A) is provided which is cyclically moved by the pressure-operated switch (30) to allow current to flow in a timer or clock (OR) provided with means for enabling the activation of at least one of the Pumps (1, 3) to empty the tank below a lower normal operating limit. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin in Kombination mit dem Taktgeber die besagte Rückstelleinheit vorgesehen ist, wobei die letztere einen Kompressor (C5) oder ein Äquivalent aufweist, ein weiterer druckbetätigter Schalter (P5), der den Innendruck der flexiblen Kammer (5) lesen kann, und ein Solenoidventil (EL5) zum frühen Rückstellen des Innendrucks der Kammer für den Fall, daß bei einem zyklischen Leeren der Wanne aus der Kammer Fluid leckt.11. Device according to claim 10, characterized in that further provided in combination with the timer is said reset unit, the latter comprising a compressor (C5) or an equivalent, a further pressure-operated switch (P5) capable of reading the internal pressure of the flexible chamber (5), and a solenoid valve (EL5) for early resetting the internal pressure of the chamber in the event of fluid leaking from the chamber during cyclic emptying of the tub. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche die Aktivierung wenigstens einer der Pumpen (1, 3) zum periodischen Leeren der Wanne bewirken, ein Relais (RL1) und einen Zeitgeber (T1) aufweisen.12. Device according to claim 10, characterized in that the means which cause the activation of at least one of the pumps (1, 3) for periodically emptying the tank comprise a relay (RL1) and a timer (T1). 13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche die Aktivierung wenigstens einer der Pumpen (1, 3) zum periodischen Leeren der Wanne bewirken, ein Relais (RL1) und ein Steuersystem aufweisen, das die Pumpe (1, 3) inaktiviert, wenn der Abwasserpegel die Eingangsöffnungen der Pumpe erreicht.13. Device according to claim 10, characterized in that the means for activating at least one of the pumps (1, 3) for periodically emptying the tank comprise a relay (RL1) and a control system which deactivates the pump (1, 3) when the waste water level reaches the inlet openings of the pump.