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Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenaggregat mit einer Pumpeneinheit, einem diese antreibenden Elektromotor und einer Pumpenelektronik zur drehzahlregelbaren Ansteuerung des Elektromotors, wobei die Pumpenelektronik in einem am Elektromotor befestigten Elektronikgehäuse angeordnet ist, eine Leiterplatte mit elektrischen und/ oder elektronischen Bauelementen und ein drehbares Bedienelement zur Vornahme einer Einstellung der Pumpenelektronik aufweist, wobei das Bedienelement einen außerhalb des Elektronikgehäuses liegenden Drehknopf, eine mit diesem verbundene zentrale Welle und ein auf der Leiterplatte angeordnetes Potentiometer umfasst, mit dem die Welle in Wirkverbindung steht.
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Ein ähnliches Kreiselpumpenaggregat umfassend ein Potentiometer und einen Drehknopf außerhalb des Elektronikgehäuses ist aus der internationalen Anmeldung
WO 2012/121680 A2 bekannt. Die Beleuchtung des Endes einer Welle eines Potentiometers offenbart die europäische Patentanmeldung
EP 1193728 A1 . Die Verwendung einer SMD Leuchtdiode zu diesem Zweck ist aus der Veröffentlichung
EP 2051270 A1 bekannt. Weiter offenbaren die deutsche Offenlegungsschrift ein Drehknebel zur Betätigung des Stelltriebes eines Potentiometers und das deutsche Gebrauchsmuster
DE 8814607 U1 ein Zeitrelais.
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Pumpenelektroniken für Kreiselpumpenaggregate wie sie beispielsweise in Heizungsanlagen, Kühlanlagen oder Trinkwasseranlagen zur Zirkulation oder Druckbeaufschlagung eines Fördermediums zum Einsatz kommen, besitzen mit fortschreitender Entwicklung einen zunehmenden Funktionsumfang, einerseits zur Steuerung des Kreiselpumpenaggregats zwecks Anpassung an eine bestimmte Anwendung, in der es betreibbar ist, andererseits zur Diagnose von Betriebszuständen, zur Fehleranalyse und/ oder zur Kommunikation mit externen Geräten über Bus- oder Funkschnittstellen, beispielsweise um die Pumpenelektronik zu konfigurieren oder zu parametrieren, oder um Fehler- oder Betriebsdaten des Kreiselpumpenaggregats zu übertragen.
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Neben den Bedienungs- und Einstellungsmöglichkeiten umfassen Pumpenelektroniken auch zunehmend mehr und komplexere Anzeigeelemente, um Status-, Fehler- oder Betriebsdaten des Kreiselpumpenaggregats anzuzeigen oder Interaktionen mit dem Pumpenaggregat zu quittieren. Diese Anzeigeelemente reichen von einfachen Lichtquellen, wie Leuchtdioden, über ein- oder mehrstellige 7-Segment LED-Anzeigen bis hin zu grafischen Displays, um Betriebsparameter numerisch oder sogar mit ihrem zeitlichen Verlauf darzustellen.
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Dem gegenüber stehen Bestrebungen, den Aufbau und die Herstellung der Kreiselpumpenaggregate, insbesondere auch bei den Pumpenelektroniken zu vereinfachen und Kosten einzusparen. Zudem soll einerseits die Bedienung einfach sein. So beschreibt beispielsweise die deutsche Patentanmeldung
DE 102017001722 A1 ein Pumpenaggregat, bei dem mit einem einzigen Drehknopf drei verschiedene Anwendungen des Pumpenaggregats ausgewählt und eingestellt werden können.
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Andererseits müssen Anforderungen an die Betriebssicherheit erfüllt werden. So bedingen beispielsweise Öffnungen im Elektronikgehäuse, um Anzeige- oder Bedienelemente zugänglich oder sichtbar zu machen, bzw. hindurchzuführen, die Gefahr, dass Staub oder Feuchtigkeit in die Elektronik eindringen und Schaden anrichten kann. Weiterhin erfordern beispielsweise grafische Displays bei Heizungspumpen einen komplexen konstruktiven Aufbau, um sie vor der Wärme der Heizungspumpe und des Elektromotors zu schützen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kreiselpumpenaggregat bereit zu stellen, das einfach und kostengünstig hergestellt werden kann, gleichzeitig eine einfache Bedienung und die Anzeige von Betriebs- und/ oder Statusinformationen ermöglicht, sowie ein hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kreiselpumpenaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend erläutert.
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Erfindungsgemäß wird ein Kreiselpumpenaggregat mit einer Pumpeneinheit, einem diese antreibenden Elektromotor und einer Pumpenelektronik zur drehzahlregelbaren Ansteuerung des Elektromotors vorgeschlagen, bei dem die Pumpenelektronik in einem am Elektromotor befestigten Elektronikgehäuse angeordnet ist und ein Leiterplatte mit elektrischen und/ oder elektronischen Bauelementen und ein drehbares Bedienelement zur Vornahme einer Einstellung der Pumpenelektronik aufweist, wobei das Bedienelement einen außerhalb des Elektronikgehäuses liegenden Drehknopf, eine mit diesem verbundene zentrale Welle und ein auf der Leiterplatte angeordnetes Potentiometer umfasst, mit dem die Welle in Wirkverbindung steht. Das Potentiometer weist eine erste Öffnung auf, durch die die Welle zur Verstellung des Potentiometers hindurchgeführt ist, während die Leiterplatte eine mit der ersten Öffnung fluchtende zweite Öffnung aufweist, zu der oder in die das dem Drehknopf gegenüberliegende Ende der Welle ragt, wobei auf der dem Potentiometer abgewandten Seite der Leiterplatte in axialer Flucht mit der Welle eine SMD-Leuchtdiode derart angeordnet ist, dass sie Licht in axialer Richtung auf das Wellenende emittiert, und dass die Welle mitsamt dem Drehknopf einstückig aus einem lichtleitenden Material hergestellt ist.
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Der erfindungsgemäße Aufbau des Bedienelements ist somit derart, dass die Leuchtdiode aus Sicht des Drehknopfes unter dem Potentiometer angeordnet ist. Durch diese Konstruktion wird eine kompakte Bauweise erreicht. Das Potentiometer und die Leuchtdiode liegen auf einander abgewandten Seiten der Leiterplatte, wobei sich die Welle rechtwinklig zur Leiterplatte erstreckt. Die Leiterplatte liegt somit zwischen dem Potentiometer und der Leuchtdiode. Ferner liegt die Leuchtdiode auf einer Achse mit der Welle und verdeckt somit zumindest teilweise die zweite Öffnung, in die sie ihr Licht abgibt, welches am Ende der Welle in deren Stirnseite axial eingekoppelt wird.
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Das Bedienelement leuchtet somit und wirkt gleichzeitig als ein Anzeigeelement (Indikator), indem es das Licht der Leuchtdiode am Wellenende aufnimmt und axial zum Drehknopf leitet, wo es aus dem Bedienknopf austreten kann. Durch die axiale Lichteinkopplung wird im Vergleich zu einer radialen Einkopplung, bei der ein Teil des Lichts auf der gegenüberliegenden Seite der Welle wieder austreten würde, eine maximale Lichtmenge zum Drehknopf geführt.
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Ferner kann durch die Beleuchtung des Bedienelements auf eine zusätzliche Öffnung im Elektronikgehäuse für eine Leuchtdiode oder ein anderes Anzeigeelement verzichtet werden. Dies reduziert den Herstellungs- und Bearbeitungsaufwand des Gehäuses und vermindert das Risiko eines Eintritts von Staub oder Feuchtigkeit in das Elektronikgehäuse.
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Drehknopf und Welle liegen auf einer gemeinsamen Achse und sind infolge der Einstückigkeit drehfest miteinander verbunden, so dass eine Drehung des Drehknopfs eine entsprechende Drehung der Welle bewirkt. Dadurch, dass der Drehknopf und die Welle einstückig aus demselben Material, insbesondere einem transparenten oder transluzenten Kunststoff hergestellt, beispielsweise spritzgegossen sind, liegen innerhalb des Bedienelements keine Reflexionsflächen oder Licht streuende Übergänge vor. Somit kommt am Drehknopf eine maximale Lichtintensität an. Ferner ist hier keine Montage einzelner Komponenten erforderlich.
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Vorzugsweise ist die Welle formschlüssig oder kraftschlüssig in Wirkverbindung mit der Öffnung derart, dass eine Drehung der Welle, ein die Öffnung bereitstellendes Wirkelement des Potentiometers verdreht, welches wiederum aufgrund seiner Winkelverstellung eine Einstellung des Potentiometerwerts bewirkt.
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Die Leiterplatte kann in herkömmlicherweise eine gedruckte Schaltung sein (PCB, Printed Circuit Board). Bevorzugt ist sie jedoch beidseitig mit Leiterbahnen und Kontaktpads ausgestattet, um somit beidseitig mit elektrischen und/ oder elektronischen Komponenten bestückt werden zu können. Dies ermöglicht es, die Leuchtdiode in SMD-Technik auszuführen, da keine Anschlusskontakte der Leuchtdiode auf diejenige Seite der Leiterplatte geführt werden müssen, auf der das Potentiometer angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß ist die Leuchtdiode eine sogenannte Reverse Gullwing LED. Diese Leuchtdioden emittieren ihr Licht in Richtung der Fläche auf der sie montiert, insbesondere gelötet werden.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Leuchtdiode eine mehrfarbige LED ist, so dass sie Licht von zwei oder mehr verschiedenen Wellenlängen emittieren kann. Dies ermöglicht es, das Bedienelement in unterschiedlichen Farben zu beleuchten.
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Vorzugsweise ist die Leuchtdiode durch eine RGB LED oder RGBW LED gebildet, so dass das Bedienelement in einer beliebigen Farbe des Farbspektrums leuchten kann.
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Um die einkoppelbare Lichtmenge zu erhöhen, kann das dem Drehknopf gegenüberliegende Ende der Welle in die zweite Öffnung hineinragen. Dies minimiert die Lichtmenge, die zu den Seiten am Wellenende vorbeistrahlt. Gemäß einer Weiterbildung kann die Welle die zweite Öffnung auch durchragen und im Abstand von 1 mm oder weniger vor der Leuchtdiode enden. Hierdurch wird die einkoppelbare Lichtmenge weiter erhöht. Je geringer der Abstand des Wellenendes von der Lichtaustrittsfläche der Leuchtdiode ist, umso weniger Licht geht zu den Seiten verloren.
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Um Reflexionen und Streuung an der Stirnseite des Wellenendes zu minieren und die Lichteinkopplung zu maximieren, kann die Stirnseite besonders bearbeitet, insbesondere poliert sein. Geeigneterweise bildet die Stirnseite eine plane Fläche, die rechtwinklig zur Wellenachse liegt.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann das Material, aus dem der Bedienknopf und die Welle hergestellt sind, Farbpigmente enthalten. Dies hat den Vorteil, dass eine weiße Leuchtdiode verwendet werden kann, das Bedienelement aber gleichwohl entsprechend der Farbpigmente farbig leuchtet.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann zumindest ein Teilbereich der Oberfläche der Welle und/ oder des Drehknopfs mit der lichtundurchlässigen Beschichtung, beispielsweise einem Lack, versehen sein. Wird die Außenoberfläche der Welle derart beschichtet, kann lateral kein Licht aus der Welle austreten. Es entstehen somit keine optischen Verluste und das gesamte Licht wird zum Drehknopf geführt, so dass dieser mit maximaler Helligkeit leuchtet kann.
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Eine partielle lichtundurchlässige Beschichtung des Drehknopfs ermöglicht z.B. die Ausbildung von Symbolen, Zahlen oder einer Skala auf der Oberfläche des Drehknopfs derart, dass die Umgebung dieser aufgebrachten Zeichen leuchtet. Alternativ kann die Beschichtung derart sein, dass der Drehknopf beschichtet wird und nur partiell bestimmte Bereiche der Oberfläche des Bedienknopfes von der Beschichtung frei bleiben, die das oder die Zeichen bilden. Licht tritt dann nur durch diese unbeschichtete Stelle oder Stellen hindurch. So können leuchtende Zeichen wie Symbole, Zahlen oder eine leuchtende Skala auf dem Drehknopf ausgebildet werden.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Pumpenelektronik axial an eine axiale Stirnseite des Elektromotors montiert sein, wobei die Leiterplatte parallel zu dieser Stirnseite angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die gesamte Montage von Pumpeneinheit, Elektromotor und Pumpenelektronik aus derselben axialen Fügerichtung erfolgen kann. Ferner ist die vom Motor abgewandte Stirnseite des Elektronikgehäuses, die das Gesicht der Pumpe bildet, zum Nutzer gerichtet, so dass das Bedienelement bzw. der Drehknopf gut zugänglich und einfach bedienbar ist. Durch die zur Stirnseite des Elektromotors parallele Anordnung der Leiterplatte wird außerdem erreicht, dass die Pumpenelektronik eine vergleichsweise geringe axiale Länge besitzt.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Pumpenelektronik eine mit der Leuchtdiode elektrisch verbundene Steuerungseinheit aufweist, um die Leuchtdiode situationsabhängig anzusteuern. Dies eröffnet vielfältige Nutzungsmöglichkeiten. Die Leuchtdiode beleuchtet somit nicht nur den Drehknopf, um einen visuellen dekorativen Effekt zu erzeugen oder den Drehknopf in einer schlecht ausgeleuchteten Umgebung, in der das Kreiselpumpenaggregat eingebaut ist, optisch hervorzuheben und damit leicht auffindbar zu machen. Vielmehr ermöglicht die situationsabhängige Ansteuerung der Leuchtdiode, über einen reinen an/aus-Zustand des Kreiselpumpenaggregats hinaus, mittels des emittierten Lichts Informationen zu übertragen. Das Bedienelement kann somit eine Informationsfunktion, vorzugsweise auch eine Kommunikationsfunktion übernehmen. Auf ein Display, eine Funk- oder Infrarot-Schnittstelle zum Zwecke der insbesondere unidirektionalen Datenübertragung vom Kreiselpumpenaggregat kann somit verzichtet werden, was die Herstellungskosten, den Herstellungsaufwand, aber auch den Energieverbrauch des Pumpenaggregats erheblich reduziert. Die Steuerungseinheit kann beispielsweise ein Mikrocontroller oder ein Mikroprozessor sein.
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In einer Ausführungsvariante kann die Steuerungseinheit beispielsweise eingerichtet sein, die Helligkeit und/ oder Lichtfarbe der Leuchtdiode zu steuern, insbesondere zeitlich zu modulieren, um zumindest eine Information optisch zu übertragen. Eine solche Information kann beispielsweise eine Betriebsinformation, Statusinformation oder Fehlerinformation sein. Unter der Lichtfarbe wird hier eine im sichtbaren Bereich des Lichts liegende Wellenlänge verstanden.
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Wie nachfolgend deutlich wird, kann eine solche optische Information rein binär sein, d.h. beispielsweise zum Ausdruck bringen, ob ein bestimmter Zustand vorliegt oder nicht vorliegt. Sie kann aber auch einen darüber hinaus gehenden numerischen Wert tragen, beispielsweise wie hoch ein bestimmter Betriebswert wie die Drehzahl, der Förderdruck oder der Volumenstrom ist. Diese Information kann rein qualitativ oder sogar quantitativ erfolgen. Ferner kann die von der Leuchtdiode übertragene Information derart sein, dass sie vom menschlichen Auge wahrgenommen wird oder nicht wahrnehmbar ist. Für die optische Übertragung eines quantitativen Betriebswerts bietet sich aufgrund des größeren Informationsgehalts eine für das Auge nicht wahrnehmbare Übertragung an.
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Beispielsweise kann die Modulation der Leuchtdiode mit einer für das Auge nicht wahrnehmbaren Frequenz erfolgt. Dies bedeutet im Falle einer Helligkeitsmodulation, dass die Helligkeit der Leuchtdiode derart schnell zwischen einem Helligkeitsmaximum, welches beispielsweise dem normalen An-Zustand der Leuchtdiode entspricht, und einem Helligkeitsminimum, welches beispielsweise dem normalen Aus-Zustand der Leuchtdiode entspricht, stetig geändert oder zum Erhalt von Lichtimpulsen hart umgeschaltet wird, dass ein menschliches Auge die Leuchtdiode nur als an- oder ausgeschaltet wahrnimmt. Im Falle einer Farbmodulation bedeutet dies, dass die Farbe der Leuchtdiode derart schnell von einer ersten Farbe zu einer zweiten Farbe, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer anderer Farben, stetig geändert oder hart umgeschaltet wird, dass ein menschliches Auge nur eine einzige Farbe wahrnimmt, die aus der Überlagerung der Einzelfarben resultiert. Dem Auge eines Nutzers bleibt somit die Datenübertragung verborgen.
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Eine für das menschliche Auge nicht wahrnehmbare Modulation des Lichts der Leuchtdiode erfordert ein Auslesegerät, welches in Gestalt eines mobilen Bediengeräts bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann das Bediengerät ein Smartphone oder Tablet sein. Das Bediengerät kann einen optischen Sensor, beispielsweise eine Fotodiode oder eine Kamera, zur Aufnahme des emittierten Lichts aufweisen. Es wird mit seinem Sensor auf den Bedienknopf gerichtet, welcher das Licht der Leuchtdiode erfasst und auswertet. Das Ergebnis der Auswertung kann am Bediengerät angezeigt werden, beispielsweise in Gestalt einer Displayanzeige.
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Vorzugsweise ist die Steuerungseinheit eingerichtet, die Leuchtdiode zyklisch wiederholt identisch anzusteuern. Die zu übertragende Information wird somit wie ein Broadcast regelmäßig wiederholt, gegebenenfalls mit einer Pause zwischen zwei Zyklen, beispielsweise von einer oder wenigen Sekunden.
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Gemäß einer Ausführungsvariante ist die Steuerungseinheit elektrisch mit dem Potentiometer verbunden und eingerichtet, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass ihre Helligkeit und/ oder Lichtfarbe von der Winkelstellung des Drehknopfes abhängt. Da die Winkelstellung des Drehknopfes gleichzeitig einem bestimmten Potentiometerwert entspricht, bedeutet dies, dass die Helligkeit und/ oder Lichtfarbe von der Einstellung des Potentiometers abhängt. Aufgrund der elektrischen Verbindung zum Potentiometer kann die Steuerungseinheit den Einstellwert des Potentiometers oder zumindest einer hierzu proportionalen Größe, wie beispielsweise eine elektrische Spannung, ermitteln und die Leuchtdiode entsprechend ansteuern. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Leuchtdiode bei unterschiedlichen Winkelstellungen in verschiedenen Farben oder mit verschiedenen Helligkeiten leuchtet. Dies hat den Vorteil, dass ein Nutzer mit der Verstellung des Bedienelements unmittelbar eine optische Rückmeldung über die vorgenommene Einstellung erhält. Ferner ist anhand der Farbe oder Helligkeit der Beleuchtung des Bedienelements auch bei größerem Abstand des Nutzers vom Pumpenaggregat die Winkelstellung des Drehknopfes erkennbar.
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Vorzugsweise kann die Steuerungseinheit eingerichtet sein, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass sie bei einer Winkelstellung des Drehknopfes innerhalb eines ersten Winkelbereichs Licht mit einer ersten Farbe und bei einer Winkelstellung des Drehknopfes innerhalb eines zweiten Winkelbereichs Licht einer zweiten Farbe emittiert. Schließlich kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Leuchtdiode bei einer Winkelstellung des Drehknopfes innerhalb eines dritten Winkelbereichs Licht mit einer dritten Farbe emittiert. Auf diese Weise kann aufgrund der Leuchtfarbe des Bedienelements unmittelbar erkannt werden, in welchem Winkelbereich der Drehknopfs steht. Ist mit einem der Winkelbereiche ein bestimmter Betriebsmodus des Kreiselpumpenaggregats verknüpft, wie dies beispielsweise bei dem aus der deutschen Patentanmeldung
DE 102017001722 A1 bekannten Bedienelement der Fall ist, so wird dem Nutzer durch die Lichtfarbe unmittelbar vermittelt und rückbestätigt, auf welchen Betriebsmodus die Kreiselpumpe eingestellt ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann jedoch unabhängig von der Winkelstellung des Drehknopfs vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass sie bei einem ersten Betriebsmodus oder Anwendung des Pumpenaggregats Licht einer ersten Farbe und in einem zweiten Betriebsmodus oder Anwendung des Pumpenaggregat Licht einer zweiten Farbe emittiert. Selbstverständlich kann auch ein dritter Betriebsmodus vorgesehen sein, in dem die Leuchtdiode derart angesteuert wird, dass sie in einer dritten Lichtfarbe leuchtet. Ein Betriebsmodus kann beispielsweise eine bestimmte, bei Kreiselpumpenaggregaten in Heizungs- oder Kühlanlagen übliche Steuerungs- oder Regelungsart sein, wie beispielsweise
- - eine Konstantdruckregelung, bei der die Förderhöhe bzw. der Differenzdruck über dem Volumenstrom konstant gehalten wird,
- - eine Proportionaldruckregelung, bei der die Förderhöhe bzw. der Differenzdruck proportional zum Volumenstrom eingestellt wird,
- - ein Stellerbetrieb, in dem eine konstante Drehzahl eingestellt wird, oder
- - eine Automatikregelung, bei der ein temporärer Regelungszusammenhang zwischen der Förderhöhe bzw. dem Differenzdruck und dem Volumenstrom ständig verändert wird, um die Förderhöhe an den aktuellen Bedarf der hydraulischen Anlage anzupassen, in der das Kreiselpumpenaggregat betrieben wird.
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Aufgrund der Lichtfarbe kann ein Nutzer unmittelbar erkennen, welche Betriebsart bei dem Pumpenaggregat eingestellt ist. Die Betriebsart kann durch das Bedienelement vorgegeben werden, wobei eine bestimmte Winkelstellung des Drehknopfes einer bestimmten Betriebsart zugeordnet ist. Auf diese Weise ist der Steuerungseinheit aufgrund der Winkelstellung des Drehknopfs bzw. des Einstellwerts des Potentiometers auch die eingestellte Betriebsart bekannt und kann die Leuchtdiode entsprechend ansteuern. Die Betriebsart kann aber auch auf anderem Wege am Pumpenaggregat eingestellt werden, beispielsweise durch ein anderes Bedienelement oder mittels eines mobilen Bediengeräts, wie das oben bereits Genannte. Insoweit ist die Ansteuerung der Leuchtdiode durch die Steuerungseinheit von der Winkelstellung des Drehknopfs unabhängig.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann alternativ oder zusätzlich zur vorgenannten Farbänderung die Steuerungseinheit eingerichtet sein, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass die Leuchtdiode bei einer ersten Winkelstellung des Drehknopfes Licht mit einer ersten Helligkeit und bei einer zweiten Winkelstellung Licht mit einer zweiten Helligkeit emittiert. Somit ist die Helligkeit der Leuchtdiode abhängig von der Winkelstellung des Drehknopfs, so dass ein Nutzer über die Helligkeit eine Rückmeldung über die vorgenommene Einstellung erhält.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass die Leuchtdiode bei einer fortschreitenden Winkelverstellung des Drehknopfes von der ersten zur zweiten Winkelstellung ihre Helligkeit fortschreitend von der ersten zur zweiten Helligkeit, insbesondere proportional zur Winkelstellung des Drehknopfs ändert. Geeigneterweise entspricht die erste Helligkeit einer minimalen Helligkeit, wobei sie auch gleich null sein kann, d.h. dem ausgeschalteten Zustand der Leuchtdiode entsprechen kann. Ferner entspricht die erste Helligkeit geeigneterweise einer maximalen Helligkeit der Leuchtdiode, wobei diese Helligkeit idealerweise derjenigen entspricht, die beim bestimmungsgemäßen, vom Hersteller der Leuchtdiode vorgegebenen Dauerbetrieb vorliegt. In diesem Fall wird die Helligkeit der Leuchtdiode in Abhängigkeit der Winkelstellung des Bedienknopfs zwischen 0% bis 100% variiert.
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Wird mit dem Bedienelement beispielsweise ein Betriebsparameter in bestimmten Vorgabegrenzen von 0% bis 100% eingestellt, wobei 0% der ersten Winkelstellung und 100% der zweiten Winkelstellung entspricht, so erhält der Nutzer über die Helligkeit des Bedienelements unmittelbar eine Rückmeldung über die qualitative Höhe des eingestellten Parameters.
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Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn die erste Winkelstellung einem ersten Anschlag und die zweite Winkelstellung einem zweiten Anschlag des Potentiometers entspricht, so dass der gesamte Schwenkbereich des Bedienelements zur Einstellung genutzt werden kann und sich die Helligkeit der Leuchtdiode über den gesamten Schwenkbereich von 0% bis 100% ändert. Der mechanisch mögliche Gesamtschwenkbereich des Bedienelements kann jedoch auch in zwei oder mehr Teilbereiche unterteilt sein, denen unterschiedliche Funktionen zugeordnet sind. Die erste und zweite Winkelstellung können einen solchen Teilbereich begrenzen, d.h. dass ein Teilbereich mit der ersten Winkelstellung beginnt und mit der zweiten Winkelstellung endet. Die Helligkeit der Leuchtdiode ändert sich dann entsprechend von 0% bis 100% wenn das Bedienelement in den Grenzen dieses Teilbereich gedreht wird.
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In Kombination mit der farblichen Ansteuerung der Leuchtdiode kann dann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass sie innerhalb eines ersten Teilschwenkbereichs mit einer ersten Farbe leuchtet und bei einem Drehen des Bedienelements innerhalb dieses ersten Teilschwenkbereichs die Helligkeit dieser ersten Lichtfarbe zu- oder abnimmt, und dass sie innerhalb eines zweiten Teilschwenkbereichs mit einer zweiten Farbe leuchtet und bei einem Drehen des Bedienelements innerhalb dieses zweiten Teilschwenkbereichs die Helligkeit dieser zweiten Lichtfarbe zu- oder abnimmt. Ebenso ist es möglich, dieses Grundprinzip auf drei oder mehr Teilschwenkbereiche zu erweitern. Diese Vorgehensweise hilft dem Nutzer bei der Bedienung, insbesondere im Übergangsbereich der Teilschwenkbereiche, da er bei einer plötzlichen Helligkeitsänderung unmittelbar bemerken kann, dass er das Bedienelement zu weit geschwenkt, nämlich in den angrenzen Teilbereich hinein geschwenkt hat.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass sie blinkt oder in ihrer Helligkeit moduliert ist und die Blink- oder Modulationsfrequenz abhängig von der Drehzahl des Pumpenaggregats, insbesondere proportional zur Drehzahl ist. So kann das Bedienelement bei einer höheren Drehzahl mit einer höheren Frequenz und bei einer niedrigeren Drehzahl mit einer niedrigeren Frequenz blinken oder in der Helligkeit pulsieren.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass sie bei einer Temperatur innerhalb eines ersten Temperaturbereichs Licht einer ersten Charakteristik, insbesondere Farbe und bei einer Temperatur innerhalb eines zweiten Temperaturbereichs Licht einer zweiten Charakteristik insbesondere Farbe emittiert. Beispielsweise kann die Temperatur die Medientemperatur sein. Vorzugsweise leuchtet die Leuchtdiode in einem niedrigen Temperaturbereich blau und in einem höheren Temperaturbereich rot. So kann das Bedienelement in einer Heizungsanwendung beispielsweise in einem Temperaturbereich zwischen 25°C und 60°C rot, und zwischen 5°C und 25°C blau leuchten.
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Die Temperaturbereiche können alternativ auch durch eine zwischen ihnen liegende Grenztemperatur, beispielsweise 25°C, definiert werden. In einer Kühlanwendung kann diese Grenztemperatur 18°C betragen. Es können ferner auch drei oder mehr Temperaturbereiche vorgesehen werden, in denen die Leuchtdiode jeweils mit einer anderen Farbe leuchtet. Somit wird einem Nutzer unmittelbar der Heiz- oder Kühlzustand der Anlage vermittelt, in der das Kreiselpumpenaggregat eingebaut ist.
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Zur Erfassung der Temperatur des geförderten Mediums kann das Pumpenaggregat einen Temperatursensor aufweisen, der die Medientemperatur direkt oder indirekt misst. Der Temperatursensor kann mit der Steuerungseinheit direkt verbunden sein.
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Es ist jedoch auch möglich, dass eine weitere Komponente in der Pumpenelektronik vorgesehen ist, das Sensorsignal zu verarbeiten, so dass diese Komponente eine entsprechende Information über das Ergebnis der Auswertung des Messsignals des Temperatursensors an die Steuerungseinheit übermittelt. Diese Information kann ein Messwert des Temperatursensors sein oder ein Signal, wonach sich der Messwert innerhalb eines bestimmten Temperaturbereich oder jenseits einer bestimmten Temperatur befindet.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass sie in einem Normalbetrieb des Pumpenaggregats mit einer ersten Charakteristik leuchtet und bei Auftreten eines Fehlerzustands mit einer zweiten Charakteristik leuchtet, insbesondere zu einer bestimmten Farbe oder Farbfolge wechselt oder blinkt. Unter einer Charakteristik ist in diesem Sinne eine beliebige Kombination der das von der Leuchtdiode emittierte Licht beschreibenden Eigenschaften zu verstehen. Diese Eigenschaften umfassen insbesondere die Helligkeit und die Farbe bzw. Wellenlänge, aber auch die zeitliche Änderung dieser Eigenschaften, beispielsweise ob die Leuchtdiode dauerhaft leuchtet, mit einer bestimmten Frequenz blinkt oder eine bestimmte abgeschlossene Folge (Gruppe) an Lichtimpulsen aussendet. Die die zeitliche Änderung des Lichts beschreibenden Eigenschaften umfassen bei einer Farbänderung ferner auch die Anzahl und Folge der Farben sowie deren Änderungsfrequenz oder jeweilige Leuchtdauer. Bezüglich der Änderung der Helligkeit umfassen die Eigenschaften beispielsweise die Helligkeitsamplitude und Frequenz, mit der sich die Helligkeit ändert, im Falle einer Amplitudenmodulation die Art und Weise, wie sich die Amplitude bei fester Frequenz ändert, oder im Falle einer Frequenzmodulation, die Art und Weise, wie sich die Frequenz bei fester Amplitude ändert. Dies sind lediglich Beispiele für Eigenschaften, die zur Beschreibung einer Charakteristik des emittierten Lichts der Leuchtdiode herangezogen werden können. Es handelt sich nicht um eine abschließende Aufzählung der Eigenschaften und es müssen nicht alle genannten Eigenschaften zur Charakterisierung des Lichts verwendet werden.
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Als Normalbetrieb ist der bestimmungsgemäße, fehlerfreie Betrieb des Kreiselpumpenaggregats zu verstehen. In diesem Normalbetrieb kann die erste Leuchtcharakteristik beispielsweise derart sein, dass die Leuchtdiode konstant mit einer ersten Farbe, beispielsweise grün leuchtet. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Helligkeit periodisch schwankt, um einen pulsierenden Lichteffekt zu erreichen, der den Pumpbetrieb des Pumpenaggregats signalisiert.
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Bei dem Fehlerzustand kann es sich um einen aktuellen Fehler handeln, den die Steuerungseinheit erkannt hat oder eine andere Komponente der Pumpenelektronik erkannt hat und der Steuerungseinheit meldet, wie beispielsweise einen Trockenlauf, Kavitation, eine Leckage, eine Überhitzung des Motors, einen Lagerschaden, einen Überstrom, eine Unterspannung etc. Es kann sich bei dem Fehlerzustand aber auch um einen drohenden Fehler handeln, der aktuell zwar noch nicht vorliegt, jedoch aufgrund ausgewerteter Betriebsparameter aufzutreten droht und daher einen Eingriff in das Pumpenaggregat erfordert. Von der ersten Charakteristik wechselt die Steuerungseinheit im Falle eines aktuellen oder drohenden Fehlerzustands zu der zweiten Charakteristik, die sich dadurch kennzeichnet, dass die Leuchtdiode mit einer anderen Farbe, beispielsweise rot leuchtet, oder zu blinken beginnt, oder kombiniert, in einer anderen Farbe wie z.B. rot zu blinken beginnt.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Pumpenelektronik selbständig Wartungsintervalle prüft. Dabei kann es sich um hinterlegte, zeitlich feste Wartungsintervalle handeln, oder zeitlich dynamische Wartungsintervalle, die beispielsweise von der Betriebszeit oder der Laufleistung des Pumpenaggregats oder vom Verschleißzustand einzelner Bauteile abhängig sind. Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass sie im Normalbetrieb des Pumpenaggregats mit einer ersten Charakteristik leuchtet und bei Auftreten eines Fehlerzustands mit einer zweiten Charakteristik leuchtet, insbesondere zu einer bestimmten Farbe oder Farbfolge wechselt oder blinkt. Im Normalbetrieb kann die erste Leuchtcharakteristik beispielsweise derart sein, dass die Leuchtdiode konstant mit einer ersten Farbe, beispielsweise grün leuchtet. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Helligkeit periodisch schwankt, um einen pulsierenden Lichteffekt zu erreichen, der den Pumpbetrieb des Pumpenaggregats signalisiert. Von der ersten Charakteristik wechselt die Steuerungseinheit im Falle eines erreichten Wartungsintervalls oder einer erforderlichen Wartung zu der zweiten Charakteristik, die sich dadurch kennzeichnet, dass die Leuchtdiode mit einer anderen Farbe, beispielsweise orange leuchtet, oder zu blinken beginnt, oder kombiniert, in einer anderen Farbe wie z.B. orange zu blinken beginnt.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, die Leuchtdiode derart anzusteuern, dass sie bei einem ersten Fehlerzustand mit einer ersten Charakteristik und bei einem zweiten Fehlerzustand mit einer zweiten Charakteristik leuchtet. Dies ermöglicht es, anhand der Leuchtcharakteristik Fehlerfälle zu unterscheiden. Dies kann beispielsweise anhand der Farbe, der Blinkfrequenz oder einer bestimmten Folge von Lichtimpulsen erfolgen, in welchen Eigenschaften sich die erste und zweite Charakteristik unterscheiden können.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Pumpenelektronik eine Funkschnittstelle zur kabellosen Kommunikation mit einem mobilen Bediengerät aufweist. Das Bediengerät weist ebenfalls eine korrespondierende Funkschnittstelle auf, um eine Kommunikationsverbindung zur Pumpenelektronik aufbauen zu können. Im Übrigen kann das Bediengerät die Merkmale aufweisen, wie sie zuvor bereits beschrieben wurden. Bei der Funkschnittstelle kann es sich um eine Bluetooth-Schnittstelle handeln.
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Um eine drahtlose Verbindung zu der Funkschnittstelle bzw. dem Pumpenaggregat aufzubauen, muss sich das Bediengerät der Funkschnittstelle gegenüber autorisieren. Dies ist als Pairing bekannt und erfolgt bei herkömmlichen Geräten mit Funkschnittstellen üblicherweise durch den Austausch eines PIN Codes, der vom ersten Gerät, auf welches Zugriff gewünscht wird, erzeugt und angezeigt wird. Dieser PIN Code wird von einem Nutzer abgelesen und am zweiten Gerät manuell eingegeben. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich das zweite Gerät in Sichtnähe zum ersten Gerät befindet und autorisiert ist, das erste Gerät zu verwenden. Bei Geräten, die keine Anzeigemöglichkeit für die PIN, beispielsweise kein Display haben, ist es bekannt, eine feste PIN zu verwenden, die im ersten Gerät hinterlegt ist. Dies hat jedoch den Nachteil, dass jede Person, die die PIN kennt, die Kommunikationsverbindung zwischen den Geräten autorisieren kann, ohne sich in Sichtnähe zu befinden. Des Weiteren ist eine manuelle Eingabe fehleranfällig.
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Um dieses Problem zu lösen und gleichzeitig auf eine Einheit zur Darstellung von Zahlen zu verzichten, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass für die Kopplung von Funkmodul und Bediengerät anstelle einer PIN eine Leuchtcharakteristik der Leuchtdiode verwendet wird. So kann die Steuerungseinheit eingerichtet sein, die Leuchtdiode zur Einleitung eines oder während eines Kopplungsvorgangs zwischen der Funkschnittstelle und dem Bediengerät derart anzusteuern, dass sie Licht mit einer bestimmten Charakteristik emittiert, insbesondere Licht einer bestimmten Farbe, mit einer bestimmten Farbfolge (Farbcode), Impulsfolge oder Blinkfrequenz. Diese Charakteristik kann bei jedem Kopplungsvorgang anders sein, vorzugsweise von der Steuerungseinheit zufällig oder zumindest pseudozufällig gewählt werden. Bereits eine Eigenschaft dieser Charakteristik genügt, um die Autorisierung durchführen zu können.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann diese Eigenschaft vom Nutzer erkannt und am Bediengerät zur Kopplung mit der Funkschnittstelle eingegeben werden, beispielsweise die Leuchtfarbe, die Farbreihenfolge, die Anzahl der Lichtimpulse oder die Anzahl der Lichtimpulse pro Zeit, d.h. die Blinkfrequenz. Das Funkmodul des Bediengeräts übermittelt anschließend die eingegebene Eigenschaft an das Funkmodul der Pumpenelektronik per Funkverbindung. Dieses empfängt die Eigenschaft und vergleicht sie mit der oder den Eigenschaften der verwendeten Leuchtcharakteristik, wobei die Kopplung der Kommunikationsverbindung autorisiert wird, wenn die empfangene Eigenschaft mit der oder einer der verwendeten Eigenschaft(en) übereinstimmt. Dies bestätigt der Pumpenelektronik, dass sich der Nutzer in Sichtnähe zum Pumpenaggregat befindet. Vorzugsweise können auch zwei oder mehr Eigenschaften der Charakteristik verwendet werden, um die Autorisierung durchzuführen.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Bediengerät die optische Analyse des vom Bedienelement ausgesendeten Lichts vornimmt, d.h. wenigstens eine der Eigenschaften der Leuchtcharakteristik ermittelt. Hierzu kann ein optischer Sensor, beispielsweise eine Fotodiode oder eine Kamera, verwendet werden, der vorzugsweise in dem Bediengerät integriert ist und der die ausgesendeten optischen Informationen der Pumpe detektieren kann. Hierzu ist das Bediengerät mit dem Sensor auf das Bedienelement des Pumpenaggregats zu richten. Das Bediengerät weist dann zusätzlich eine Auswerteeinheit zur Ermittlung der zumindest einen optischen Eigenschaft der Leuchtcharakteristik auf, welche das Ergebnis der Auswertung dem Funkmodul des Bediengeräts bereitstellt, welches diese wiederum an das Funkmodul der Pumpenelektronik per Funkverbindung übermittelt. Dieses empfängt die Eigenschaft und vergleicht sie mit der oder den Eigenschaften der verwendeten Leuchtcharakteristik, wobei die Kopplung der Kommunikationsverbindung autorisiert wird, wenn die empfangene Eigenschaft mit der oder einer der verwendeten Eigenschaft(en) übereinstimmt. Vorzugsweise können bei diesem Verfahren auch zwei oder mehr Eigenschaften der Charakteristik verwendet werden, um die Autorisierung durchzuführen. Das Vorgehen ermöglicht eine sichere Autorisierung ohne Eingaben durch den Benutzer. Dadurch wird der Aufbau der Kommunikationsverbindung sicher und komfortabel. Auf ein Display oder andere Zahlenanzeigen kann bei dem Pumpenaggregat für die Autorisierung verzichtet werden.
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Ein mögliches Verfahren für die Kopplung des Bediengeräts mit dem Pumpenaggregat kann wie folgt sein. Das Bediengerät sendet eine Autorisierungsaufforderung über die Drahtlosverbindung zur Pumpe. Nach Empfang der Aufforderung in der Pumpe erfolgt eine spezifische Reaktion, z.B. eine Änderung der Farbe des Bedienelements oder Beginn einer Blinksequenz. Dabei kann der Zeitraum vom Empfang der Autorisierungsaufforderung bis zur Reaktion von der Steuerungseinheit beliebig gewählt sein, so dass er als eine weitere Eigenschaft der Leuchtcharakteristik für die Autorisierung verwendet werden kann. Das Bediengerät empfängt das optische Signal des Bedienelements und sendet daraufhin eine Autorisierungsantwort mit einer oder mehreren Eigenschaften, insbesondere einem oder mehreren Parametern. Beispielsweise kann es sich bei dem Parameter bzw. der Eigenschaft um die Dauer des genannten Zeitraums handeln. Nach Empfang der Autorisierungsantwort in der Pumpe werden der oder die übergebene(n) Parameter mit der Reaktion der Pumpe verglichen. Wenn der oder die empfangene(n) Parameter der Reaktion entspricht/ entsprechen, wird die Kommunikationsverbindung autorisiert und aufgebaut. Ist die Autorisierungsantwort dagegen falsch, kann entschieden werden, ob und wann weitere Kopplungsversuche möglich sind oder nicht. Beispielsweise kann das Verfahren wiederholt werden.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Pumpenelektronik einen Speicher aufweist, um zumindest eine Betriebsinformation wenigstens temporär zu speichern. Die Steuerungseinheit kann eingerichtet sein, zumindest eine darin abgespeicherte Betriebsinformation in eine elektrische Signalfolge umzuwandeln und die Leuchtdiode mit dieser Signalfolge anzusteuern, so dass sie moduliertes Licht emittiert, in dem die Betriebsinformation optisch codiert ist. Die Signalfolge kann z.B. durch ein binäres Signal gebildet sein, was bei der Leuchtdiode zu einer entsprechenden Folge von Lichtimpulsen führt. Diese können von dem Bediengerät empfangen und decodiert werden, um die Betriebsinformation zurückzugewinnen.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn eine farbliche Modulation der Leuchtdiode erfolgt. Hierdurch können mehrere Betriebsinformationen gleichzeitig übermittelt werden. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, zwei, drei oder vier abgespeicherte Betriebsinformationen in jeweils eine elektrische Signalfolge umzuwandeln. Unter Verwendung einer Leuchtdiode, die zwei, drei oder vier Farben einzeln emittieren kann und hierfür jeweils einen eigenen Steueranschluss aufweist, kann zeitgleich jeder dieser Steuerungsanschlüsse mit einer der Signalfolgen beaufschlagt werden. Somit steuert jede Signalfolge eine eigene Farbe an, wobei sich die Farben additiv überlagern und ein zeitliches Farbmuster bilden, das vom Bediengerät detektiert und ausgewertet werden kann, um die einzelnen Betriebsinformationen zurückzugewinnen. Beispielsweise kann hier eine die Grundfarben rot, grün, blau einzeln emittierbare RGB-LED mit entsprechenden drei Steueranschlüssen, oder eine RGBW-LED mit vier Steueranschlüssen verwendet werden, welche zusätzlich weißes Licht einzeln emittieren kann, ohne sich einer Mischung der Grundfarben der RBG-Einzeldioden zu bedienen.
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Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Kreiselpumpenaggregats werden nachfolgend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1: Eine schematische Darstellung eines Kreiselpumpenaggregats nach dem Stand der Technik
- 2: Eine schematische Darstellung einer Pumpenelektronik mit einem erfindungsgemäßen Bedienelement
- 3: Eine schematische Darstellung einer Vorderansicht des Bedienelements mit Beschriftung
- 4: Eine tabellarische Zuordnung von Winkelstellungen des Bedienelements zu Leuchtcharakteristiken
- 5: Ein Blockschaltbild der Pumpenelektronik
- 6: Ein Ablaufdiagram zur optischen Datenübertragung mittels des Bedienelements
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kreiselpumpenaggregats 1. Es ist durch die bauliche Vereinigung einer Pumpeneinheit 2, eines diese antreibenden Elektromotors 3 sowie einer Pumpenelektronik 4 gebildet.
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Die Pumpeneinheit 2 umfasst ein Pumpengehäuse mit Stutzen zum Anschluss des Gehäuses an Rohrleitungen einer hydraulischen Anlage wie z.B. einer Heizungs- oder Kühlungsanlage, sowie mit einer Pumpenkammer, innerhalb der sich ein Laufrad befindet, das auf einer vom Elektromotor 3 angetriebenen Pumpenwelle sitzt. Gegebenenfalls kann die Pumpenwelle gleichzeitig die Motorwelle bilden. Der Elektromotor 3 ist an das Pumpengehäuse angeflanscht. Die Pumpenelektronik 4 umfasst einen Frequenzumrichter, um die die Drehzahl der Elektromotors 3 einzustellen und das Kreiselpumpenaggregat 1 zu steuern bzw. zu regeln. Sie ist in einem Elektronikgehäuse 17 untergebracht, das in dieser beispielhaften Ausführungsvariante des Kreiselpumpenaggregats 1 an eine axiale Stirnseite des Elektromotors 3 montiert ist. Die Pumpenelektronik 4 kann jedoch grundsätzlich auch an einer beliebigen anderen Stelle am Motorgehäuse des Elektromotors 3 angeordnet sein. An der Vorderseite 17a der Pumpenelektronik 4, außerhalb des Gehäuses 17 ist ein Drehknopf 9 eines allgemein mit der Bezugsziffer 5 versehenen, drehbaren Bedienelements zugänglich, mit welchem eine Einstellung der Pumpenelektronik 4 vorgenommen werden kann. Beispielsweise kann hier der Betriebsmodus, die Regelungsart oder die Anwendung der Kreiselpumpe definiert werden.
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Wie anhand von 2 erkennbar ist, umfasst die Pumpenelektronik 4 eine Leiterplatte 11, die parallel zur Stirnseite des Elektromotors 3 ausgerichtet ist. Auf der Leiterplatte 11 sind nicht dargestellte elektrische und/ oder elektronischen Bauelemente zur Steuerung und/ der Regelung des Elektromotors 3 angeordnet. Das Bedienelement 5 weist neben dem Drehknopf 9 eine mit diesem drehfest verbundene zentrale Welle 10 und ein auf der Leiterplatte 11 angeordnetes Potentiometer 12 auf, mit dem die Welle 10 in Wirkverbindung steht. Hierzu erstreckt sich die Welle 10 in eine erste Öffnung 13 des Potentiometers 12 hinein, mit der die Welle 10 einen Formschluss bildet. Die Öffnung 13 ist in einem verdrehbaren Stellglied des Potentiometers 12 ausgebildet, welches durch seine Winkelstellung den Einstellwert des Potentiometers 12 bestimmt. Vorzugsweise ist das Potentiometer 12 ein veränderlicher Widerstand, wobei der Einstellwert der Widerstandswert des Potentiometers 12 ist. Aufgrund des Formschlusses definiert die Winkelstellung der Welle 10 respektive des Drehknopfes 9 den Einstellwert des Potentiometers 12.
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Die Leiterplatte 11 weist eine mit der ersten Öffnung 13 fluchtende zweite Öffnung 14 auf, in die das dem Drehknopf 9 gegenüberliegende Ende der Welle 10 hineinragt. In einer anderen Ausführungsvariante kann dieses Ende der Welle vor der zweiten Öffnung 14 enden. Auf der dem Potentiometer 12 abgewandten Seite der Leiterplatte 11 ist in axialer Flucht mit der Welle 10 eine Leuchtdiode 15 derart angeordnet, dass sie Licht in axialer Richtung auf die Stirnseite des dem Drehknopf 9 gegenüberliegenden Endes der Welle 10 emittiert, wo es in die Welle 10 eingekoppelt wird. Als Leuchtdiode 15 ist hier eine SMD-LED in der Bauform einer sogenannten Reverse Gullwing LED verwendet. Die Licht emittierende Fläche 16 der Leuchtdiode 15 ist somit zur zweiten Öffnung 14 gerichtet. Die Leuchtdiode 15 deckt die zweite Öffnung 14 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig ab. Die Lötanschlüsse der Leuchtdiode 15 liegen somit jenseits der zweiten Öffnung 14 auf gegenüberliegenden Seiten der Leuchtdiode 14.
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Die Leiterplatte 11 ist somit von beiden Seiten bestückt, einerseits auf der zum Elektromotor 3 gerichteten Seite mit der Leuchtdiode 15 und andererseits auf der vom Elektromotor 3 abgewandten Seite mit dem Potentiometer 12. Zur Herstellung der Pumpenelektronik 4 wird zunächst eine der beiden Seiten mit den elektronischen Komponenten bestückt, indem eine Lötpaste auf entsprechende Kontaktflächen der Leiterplatte aufgebracht wird und die entsprechenden Bauteile auf die Lötpaste gesetzt werden wird, und diese Anordnung anschließend in einem Ofen einer Temperatur ausgesetzt wird, bei der die Lötpaste schmilzt und sich mit den entsprechenden elektrischen Anschlüssen der Bauelemente einerseits und den Kontaktfläche der Leiterplatte andererseits stofflich verbindet. Anschließend erfolgt derselbe Prozess mit der anderen Seite der Leiterplatte.
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Die Welle 10 ist mitsamt dem Drehknopf 9 einstückig aus einem lichtleitenden Material hergestellt, insbesondere aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoff spritzgegossen. Das Licht der Leuchtdiode 15 wird somit in axialer Richtung durch die Welle 10 zum Drehknopf 9 geleitet, wo es aus diesem omnidirektional austreten kann. Das Bedienelement ist somit beleuchtet. Ein Nutzer 19 kann dieses Licht mit seinem Auge wahrnehmen, so dass die Einstellung des Kreiselpumpenaggregats 1 auch in dunklen oder schlecht ausgeleuchteten Einbausituationen komfortabel und fehlerfrei vorgenommen werden kann, da die Lage des Drehknopfes am Kreiselpumpenaggregat und seine Winkelstellung gut sichtbar sind.
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Ein besonderer Vorteil des beleuchteten Bedienelements 5 besteht darin, dass dessen Licht dazu verwendet werden kann, Informationen zu übermitteln. Dabei kann es sich um eine einzelne, einfache Information handeln, z.B. ein Betriebsstatus, wie er üblicherweise durch eine Betriebs-LED angezeigt wird. Auf eine solche LED kann somit verzichtet werden, was die Herstellung des Pumpenaggregats vereinfacht und preiswerter macht. Zudem ist keine Öffnung im Gehäuse 17 für eine solche Betriebs-LED erforderlich, so dass das Risiko des Eintritts von Feuchtigkeit oder Staub in das Innere des Elektronikgehäuses 17 reduziert ist. Zwar könnte Feuchtigkeit oder Staub über die für die Durchführung der Welle 10 im Elektronikgehäuse 17 vorgesehene Öffnung eintreten. Hiergegen kann jedoch zwischen dem Drehknopf 9 und der Vorderseite ein die Welle 10 dichtend umschließender Dichtungsring vorhanden sein, der am Elektronikgehäuse 17 anliegt und den Spalt zwischen Welle 10 und Innenseite der Gehäuseöffnung abdeckt.
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Es können jedoch auch mehr als eine Information, insbesondere auch numerische Informationen über das Bedienelement 5 vermittelt werden. Hierzu ist die Leuchtdiode 15 mehrfarbig, wobei zwei oder mehr Farben, insbesondere die Grundfarben rot, grün und blau, einzeln angesteuert werden können. Zu diesem Zweck wird eine RGB-LED verwendet, die für jede einzeln emittierbare Grundfarbe einen eigenen Steueranschluss, d.h. drei Steueranschlüsse besitzt. Es kann auch eine RGBW-LED verwendet werden, die unabhängig von den übrigen Farben, weißes Licht emittieren kann und dafür einen eigenen Steueranschluss besitzt, mithin also vier Steueranschlüsse aufweist.
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Um die Leuchtdiode 15 anzusteuern, weist die Pumpenelektronik 4 eine Steuerungseinheit 18 auf, siehe 5, mit der die Leuchtdiode 15 elektrisch verbunden ist. Diese Steuerungseinheit 18 kann ein Mikrocontroller oder Mikroprozessor sein. Bei der Steuerungseinheit 18 kann es sich um die zentrale Steuerungseinheit der Pumpenelektronik 4 handeln, die auch die Steuerung oder Regelung des Kreiselpumpenaggregats 1 durchführt. Die Steuerungseinheit 18 kann jedoch auch eine hierzu separate Einheit sein.
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Das Ansteuern der Leuchtdiode 15 durch die Steuerungseinheit 18 betrifft zum einen ihr Ein- und Ausschalten, was situationsabhängig erfolgen kann. Dabei kann die Leuchtdiode 15 auch mehrfach hintereinander ein- und ausgeschaltet werden, um eine Folge von Lichtimpulsen, insbesondere ein Blinken der Leichtdiode herbeizuführen. Zusätzlich ist die Steuerungseinheit 18 auch eingerichtet, die Helligkeit und/ oder Lichtfarbe der Leuchtdiode 15 zu steuern, insbesondere zeitlich zu modulieren. Die Helligkeit kann beispielsweise durch Änderung der Betriebsspannung der Leuchtdiode eingestellt werden. Dabei sei darauf hingewiesen, dass die Steuerung der Helligkeit ein Ein- und Ausschalten der Leuchtdiode 15, insbesondere das Bilden einer Folge von Lichtimpulsen mit umfasst, da ein Ein- und Ausschalten der Leuchtdiode 15 ebenfalls eine Helligkeitsänderung darstellt, insbesondere von einer maximalen Helligkeit zu einer minimalen Helligkeit und umgekehrt. Die Farbe kann durch die Ansteuerung eines anderen Steueranschlusses oder mehrerer Steueranschlüsse gleichzeitig geändert werden.
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In einer Ausführungsvariante kann die Änderung der Helligkeit oder der Farbe, einer Lichtimpulsfolge insbesondere auch ein Blinken mit einer entsprechenden Blinkfrequenz, in einer Weise erfolgen, dass die Änderung für das menschliche Auge wahrnehmbar ist. Ein Nutzer 19 kann somit unmittelbar eine bestimmte Information, die vom Pumpenaggregat 1 über die Leuchtcharakteristik des Bedienelements 5 vermittelt wird, selbst erkennen. Die Änderung, insbesondere die Modulation der Helligkeit, Farbe, Lichtimpulsfolge oder Blinkfrequenz kann jedoch auch auf eine derart schnelle Weise erfolgen, d.h. mit einer derartigen Frequenz, dass die Änderung für das Auge nicht wahrnehmbar ist. In diesem Fall kann der Nutzer 19 ein mobiles Bediengerät 20 mit einem integrierten optischen Sensor, beispielsweise einer Fotodiode oder einer Kamera verwenden, um die Leuchtcharakteristik auszuwerten. Hierzu ist das Bediengerät 20 mit dem Sensor auf das Bedienelement 5 zu richten. Das Bediengerät 20 kann beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet sein. Gegebenenfalls kann das Bediengerät 20 auch temporär auf die Vorderseite 17a des Elektronikgehäuses 17 aufgesetzt werden, so dass eine optimale Ausrichtung des Sensors zum Bedienelement 5 vorliegt. Dabei kann die Befestigung des Bediengeräts 20 sogleich derart erfolgen, dass der Drehknopf 9 von Seitenwänden oder einer ringförmigen Seitenwand umschlossen wird, um ihn bzw. den Sensor von seitlich einfallendem Streulicht abzuschotten. Dies verbessert die Qualität der optischen Übertragung vom Bedienelement 5 zum Sensor.
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In einer in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsvariante steuert die Steuerungseinheit 18 die Leuchtdiode 15 derart an, dass ihre Helligkeit und Lichtfarbe von der Winkelstellung des Drehknopfes 9 abhängt. 3 zeigt den Drehknopf 9 von vorn. Er ist über einen Gesamtwinkelbereich von 270° drehbar, der in drei Teilwinkelbereiche 7a, 7b, 7c unterteilt ist, die hier jeweils 90° umfassen. Die Winkelstellung des Drehknopfs 9 korrespondiert mit dem Einstellwert des Potentiometers. Um diesen Einstellwert zu ermitteln, ist die Steuerungseinheit 18 elektrisch mit dem Potentiometer 12 verbunden, siehe 5.
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Die Steuerungseinheit 18 ist eingerichtet, die Leuchtdiode 15 derart anzusteuern, dass sie bei einer Winkelstellung des Drehknopfes 9 innerhalb des ersten Winkelbereichs 7a Licht mit einer ersten Farbe F1, bei einer Winkelstellung des Drehknopfes 9 innerhalb des zweiten Winkelbereichs 7b Licht einer zweiten Farbe F2 und bei einer Winkelstellung des Drehknopfes 9 innerhalb des dritten Winkelbereichs 7c Licht mit einer dritten Farbe F3 emittiert. Die Leuchtfarbe korreliert also mit dem Winkelbereich, was dem Nutzer unmittelbar eine Rückbestätigung der vorgenommenen Einstellung liefert und Fehleinstellungen vermeidet.
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Zusätzlich ist vorgesehen, dass die Leuchtdiode 15 bei einer ersten Winkelstellung 8a innerhalb eines der Teilwinkelbereiche 7a, 7b, 7c des Drehknopfes 9 Licht mit einer ersten Helligkeit H1 und bei einer zweiten Winkelstellung 8b innerhalb dieses Teilwinkelbereichs 7a, 7b, 7c Licht mit einer zweiten Helligkeit H2 emittiert. Zur Veranschaulichung sind in 4 in jedem der dargestellten Teilwinkelbereiche 7a, 7b, 7c drei diskrete Winkelstellungen 8a, 8b, 8c angeben, die jeweils einer bestimmten Leistung des Pumpenaggregats 1 zugeordnet sind. Diese Leistungen sind jeweils in Gestalt einer Markierung neben dem Drehknopf 9 angegeben und in einer Skala 6a, 6b, 6c zusammengefasst. Der ersten Winkelstellung 8a ist eine geringere Leistung zugeordnet als der zweiten Winkelstellung 8b. Ferner ist der zweiten Winkelstellung 8b eine geringere Leistung zugeordnet als einer dritten Winkelstellung 8c. Somit ist in diesem Beispiel der dritten Winkelstellung 8c die höchste Leistung des Pumpenaggregats zugeordnet. Es ist nun vorgesehen, dass die Helligkeit der Leuchtdiode 15 mit der Leistung des Pumpenaggregats 1 korreliert, so dass die der ersten Winkelstellung 8a zugeordnete Helligkeit H1 geringer ist, als die der zweiten Winkelstellung 8b zugeordnete Helligkeit H2, und dass die der zweiten Winkelstellung 8b zugeordnete Helligkeit H2 geringer ist, als die der dritten Winkelstellung 8c zugeordnete Helligkeit H3. Das Bedienelement 5 leuchtet also umso heller, je höher die eingestellte Leistung des Pumpenaggregats 1 ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass wenige diskrete Helligkeitsstufen H1, H2, H3 vorliegen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit 18 die Leuchtdiode 15 derart ansteuert, dass sie bei einer fortschreitenden Winkelverstellung des Drehknopfes 9 von der ersten zur zweiten Winkelstellung 8a, 8b respektive von der zweiten zur dritten Winkelstellung 8b, 8c ihre Helligkeit fortschreitend, d.h. stetig von der ersten zur zweiten Helligkeit H1, H2, bzw. von der zweiten zur dritten Helligkeit H2, H3 ändert.
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4 zeigt eine Tabelle, in der die Leuchtcharakteristiken für die drei Teilwinkelbereiche 7a, 7b, 7c in Kombination mit den darin befindlichen Winkelstellungen 8a, 8b, 8c zusammengefasst sind. Es sei jedoch angemerkt, dass die Änderung der Farbe F1, F2, F3 und die Änderung der Helligkeit H1, H2, H3 nicht zwingend in Kombination verwendet werden müssen. Dieses Beispiel in 3 und 4 dient nur der Veranschaulichung. Die Änderung der Farbe kann vielmehr auch unabhängig von der Änderung der Helligkeit bzw. die Änderung der Helligkeit unabhängig von der Änderung der Farbe realisiert werden. Ferner könne auch mehr oder weniger Winkelbereiche, sowie mehr oder weniger Winkelstellungen pro Winkelbereich gewählt werden. Ferner können auch unterschiedlich viele Winkelstellungen in den Winkelbereichen gewählt werden.
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In dem in 3 gezeigten Beispiel sind die Teilwinkelbereiche 7a, 7b, 7c unterschiedlichen Betriebsmodi des Pumpenaggregats zugeordnet. Der erste Teilwinkelbereich 7a ist einer ersten Regelungsart, beispielsweise einer Konstantdruckregelung zugeordnet, bei der der Differenzdruck des Kreiselpumpenaggregats über dem Volumenstrom konstant gehalten wird. Die unterschiedlichen Winkelstellungen 8a, 8b, 8c entsprechen hier verschiedenen Regelungskurven, die im HQ-Diagramm unterschiedlich hoch liegen, wobei die Höhe von der ersten Winkelstellung 8a zur dritten Winkelstellung 8v zunimmt. Der zweite Teilwinkelbereich 7b ist einem Stellerbetrieb zugeordnet, in dem eine konstante Drehzahl vorgebbar ist. Die unterschiedlichen Winkelstellungen 8a, 8b, 8c entsprechen hier verschiedenen Drehzahlen, wobei die Drehzahl von der ersten Winkelstellung 8a zur dritten Winkelstellung 8c zunimmt. Der dritte Teilwinkelbereich 7c ist einer zweiten Regelungsart, beispielsweise einer Proportionaldruckregelung zugeordnet, bei der der Differenzdruck des Kreiselpumpenaggregats über dem Volumenstrom proportional geregelt wird. Die unterschiedlichen Winkelstellungen 8a, 8b, 8c entsprechen hier verschiedenen Regelungskurven, die im HQ-Diagramm unterschiedlich hoch liegen, wobei die Höhe von der ersten Winkelstellung 8a zur dritten Winkelstellung 8v zunimmt.
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Da jedem Winkelbereich 7a, 7b, 7c ein bestimmter Betriebsmodus zugeordnet ist, steuert die Steuerungseinheit 18 die Leuchtdiode 15 somit auch derart an, dass sie bei einem ersten Betriebsmodus des Pumpenaggregats 1 Licht einer ersten Farbe und in einem zweiten Betriebsmodus des Pumpenaggregats 1 Licht einer zweiten Farbe emittiert.
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Da die Betriebsmodi in der Regel für unterschiedliche Anwendungen vorgesehen sind, beispielsweise der Betriebsmodus „Konstantdruckregelung“ für eine Anwendung in einer Heizungsanlage mit Fußbodenheizung oder der Betriebsmodus „Proportionaldruckregelung“ in einer Heizungsanlage mit Radiatoren verwendet wird, kann die vorgenannte Ausführungsvariante auch derart beschrieben werden, dass die Steuerungseinheit 18 die Leuchtdiode 15 derart ansteuert, dass sie in einer ersten Anwendung des Pumpenaggregats 1 Licht einer ersten Farbe und in einer zweiten Anwendung des Pumpenaggregats 1 Licht einer zweiten Farbe emittiert.
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Die Steuerungseinheit 18 ist des Weiteren eingerichtet ist, die Leuchtdiode 15 derart anzusteuern, dass sie blinkt oder in ihrer Helligkeit moduliert bzw. pulsiert ist, wobei die Blink- oder Modulationsfrequenz abhängig von der Drehzahl des Pumpenaggregats 1, insbesondere proportional zur Drehzahl ist. Beim Modulieren bzw. Pulsieren, wird die Helligkeit stetig wiederholt, insbesondere sinusförmig von einem Helligkeitsminimum zu einem Helligkeitsmaximum und wieder zu dem Helligkeitsminimum verändert. Je höher die Drehzahl ist, desto höher ist die Blink- oder Modulationsfrequenz. Eine solche Leuchtcharakteristik biete sich vor allem im Normalbetrieb an, um dem Nutzer 19 den ordnungsgemäßen Betrieb und die Drehzahl des Pumpenaggregats zu signalisieren.
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In einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Pumpenelektronik 4 einen Temperatursensor 22 umfasst oder mit einem solchen verbunden ist, wie dies in 5 dargestellt ist, um eine Temperatur zu bestimmen, in Abhängigkeit derer die Leuchtdiode 15 eine bestimmte Leuchtcharakteristik emittieren kann. Dabei kann es sich beispielsweise um die Temperatur des geförderten Mediums, oder alternativ um die Motorwicklungstemperatur, die Temperatur im Elektronikgehäuse 17 oder die Temperatur eines elektrischen oder elektronischen Bauteils auf der Leiterplatte 11 handeln. Die Steuerungseinheit 18 ist eingerichtet, die Leuchtdiode 15 derart anzusteuern, dass sie bei einer Temperatur innerhalb eines ersten Temperaturbereichs Licht einer ersten Charakteristik, insbesondere einer ersten Farbe, und bei einer Temperatur innerhalb eines zweiten Temperaturbereichs Licht einer zweiten Charakteristik, insbesondere einer zweiten Farbe emittiert.
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Beispielsweise kann rotes Licht emittiert werden, wenn das Fördermedium anwendungsbezogen warm oder heiß ist, und blaues Licht, wenn es anwendungsbezogen kalt ist oder Zimmertemperatur besitzt. Die Temperaturbereiche sind sinnvollerweise von der Anwendung abhängig, in der das Pumpenaggregat betrieben wird, bzw. die am Pumpenaggregat eingestellt ist, da je nach Anwendung unterschiedliche Vorlauftemperaturen bestehen, so dass die Temperaturbereiche unterschiedlich liegen.
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In einer Ausführungsvariante ist die Pumpenelektronik 4 eingerichtet, einen oder mehrere Fehlerzustände zu erkennen. Hierzu weist sie eine Fehlerzustandsüberwachung 24 auf, siehe 5. Ein Fehlerzustand kann beispielsweise eine Übertemperatur im Motor 3 oder der Pumpenelektronik 4, ein Überstrom, eine Unterspannung, ein Trockenlauf, Kavitation, ein Lagerschaden, eine Leckage etc. sein. Die Steuerungseinheit 18 steuert die Leuchtdiode 15 dann derart an, dass sie in einem Normalbetrieb, d.h. in einem fehlerfreien Betrieb des Pumpenaggregats 1 mit einer ersten Charakteristik leuchtet und bei Auftreten eines Fehlerzustands mit einer zweiten Charakteristik leuchtet, insbesondere zu einer bestimmten Farbe oder Farbfolge wechselt oder blinkt. Die Fehlerzustandsüberwachung 24 ist durch Hardware insbesondere in Gestalt eines oder mehrerer Sensoren, oder Software in Gestalt eines oder mehrere Algorithmen, die einen oder mehrere Betriebsparameter kontinuierlich überwachen und mit Referenzwerten eines fehlerfreien Zustands vergleichen, oder durch die Kombination von Hard- und Software ausgebildet. Gemäß 5 ist die Fehlerzustandsüberwachung 24 eine zur Steuerungseinheit 18 separate Überwachungseinheit, die der Steuerungseinheit 18 einen Fehler meldet. Die Steuerungseinheit 18 löst dann infolgedessen die Änderung der Leuchtcharakteristik aus. Alternativ kann die Fehlerzustandsüberwachung 24 Teil der Steuerungseinheit 18 selbst sein, jedenfalls soweit es sich um Software handelt, die in der Steuerungseinheit 18 ausgeführt werden kann, oder Hardware, wie ein Speicher oder ein Sensor z.B. ein Strom-, Spannungs- oder Temperatursensor, der in der Steuerungseinheit 18 integriert ist. Schließlich kann ein Teil der Fehlerzustandsüberwachung 24 in der Steuerungseinheit 18 und ein anderer Teil als extern zu dieser angeordnete Hardware wie z.B. Sensoren gebildet sein.
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Werden mehrere Fehlerzustände überwacht, kann durch die Leuchtcharakteristik zwischen diesen Fehlerzuständen unterschieden werden. Die Steuerungseinheit 18 steuert die Leuchtdiode 15 dann derart an, dass sie bei einem ersten Fehlerzustand mit einer ersten Charakteristik und bei einem zweiten Fehlerzustand mit einer zweiten Charakteristik leuchtet.
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In der Ausführungsvariante gemäß 5 ist die Pumpenelektronik 4 mit einer Funkschnittstelle 23, beispielsweise einer Bluetooth-Schnittstelle ausgestattet, die eine kabellose Kommunikation mit einem mobilen Gerät, beispielsweise dem Bediengerät 20 in 2 ermöglicht.
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Um die Pumpenelektronik 4 bzw. Schnittstelle 23 mit dem Gerät 20 zu koppeln, sendet das Gerät 20 eine Autorisierungsanfrage an die Pumpenelektronik 4. Die Steuerungseinheit 18 ist eingerichtet, die Leuchtdiode 15 bei Erhalt einer solchen Autorisierungsanfrage zur Einleitung oder während des Kopplungsvorgangs derart anzusteuern, dass sie Licht mit einer bestimmten Charakteristik emittiert, insbesondere Licht einer bestimmten Farbe, mit einer bestimmten Farbfolge, Impulsfolge oder Blinkfrequenz. Dies dient der Autorisierung des Bediengeräts 20, ohne dass für den Kopplungsvorgang eine PIN erforderlich ist. Die die Leuchtcharakteristik definierenden Parameter des Lichts wie z.B. die Farbe oder Farbfolge, die Anzahl der Lichtimpulse der Impulsfolge oder die Anzahl der Lichtimpulse pro Zeiteinheit können vom Nutzer 19 erkannt werden und bei entsprechender Aufforderung durch das Bediengerät 20 an diesem anstelle einer PIN eingegeben werden, um die Kopplung zu autorisieren. Hierbei kann ein Parameter oder können mehrere Parameter verwendet werden. Dies beweist dem Pumpenaggregat 1, dass sich der Nutzer 19 in Sichtweite zur Pumpe 1 befindet. Alternativ kann das Bediengerät 20 mit seinem optischen Sensor auf das Bedienelement 5 gerichtet werden, während die Leuchtcharakteristik vorliegt, so dass das Bediengerät 20 das Licht empfangen und auswerten kann, um die Parameter festzustellen. Auch hierbei kann ein Parameter oder können mehrere Parameter verwendet werden.
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Hat der Nutzer 19 den oder die Parameter am Gerät 20 eingegeben, oder hat das Gerät 20 den oder die Parameter erkannt, wird eine Autorisierungsantwort vom Bediengerät 20 an die Pumpenelektronik 4 übermittelt. Nach Empfang der Autorisierungsantwort in der Pumpe 1 werden der oder die übergebene(n) Parameter mit der Reaktion der Pumpe 1 verglichen. Wenn der oder die empfangene(n) Parameter der Reaktion entspricht/ entsprechen, wird die Kommunikationsverbindung autorisiert und aufgebaut. Ist die Autorisierungsantwort dagegen falsch, unterbleibt der Verbindungsaufbau. Es kann dann ein neuer Kopplungsversuch erfolgen.
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In der Ausführungsvariante gemäß 5 ist die Pumpenelektronik 4 mit einem Speicher 21 ausgestattet, um zumindest temporär Betriebsinformationen zu speichern. Dabei kann es sich beispielsweise um die aktuelle Drehzahl, den aktuellen Volumenstrom oder die aktuelle Förderhöhe bzw. den Differenzdruck des Kreiselpumpenaggregat 1 handeln. Werden diese Daten über der Zeit abgespeichert, bildet der Speicher quasi ein Logbuch des Betriebs des Pumpenaggregats. Das Abspeichern kann von der Steuerungseinheit oder von einer anderen Rechen- oder Messeinheit der Pumpenelektronik 4 erfolgen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das Bedienelement 5 verwendet, um eine optische Datenübertragung der zumindest einen oder auch mehrerer im Speicher 21 abgespeicherter Betriebsinformationen durchzuführen. Die Steuerungseinheit 18 ist hierzu eingerichtet, die zumindest eine Betriebsinformation in eine elektrische Signalfolge umzuwandeln und die Leuchtdiode 15 mit dieser Signalfolge anzusteuern. Die Umwandlung kann derart erfolgen, dass die Betriebsinformation als n-Bit Wert, z.B. 8-Bit Wert dargestellt wird, wobei die Signalfolge durch eine Folge von Spannungsimpulsen einer bestimmten Taktfrequenz gebildet wird, wobei die Spannungsimpulse der Wertigkeit der einzelnen Bits entsprechen. So kann beispielsweise im Falle eines Bits mit dem Wert „1“ ein Spannungsimpuls, bei einem „0“ kein Impuls in dem entsprechenden Takt vorliegen. Somit werden n-Takte benötigt, um die Betriebsinformation in der Signalfolge darzustellen, die bei Beaufschlagung der Leuchtdiode 15 zu entsprechenden Lichtimpulsen führt, in denen die Betriebsinformation codiert ist. Vorzugsweise wird eine Taktfrequenz verwendet, die im für das menschliche Auge nicht sichtbaren Frequenzbereich liegt. Das Bediengerät 20 wird verwendet, um die Lichtimpulse des Bedienelements 5 zu detektieren und zu decodieren.
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Der Verfahrensablauf ist in 6 dargestellt. In Schritt S1 wird zunächst eine Betriebsinformation in dem Speicher 21 abgespeichert. Es erfolgt dann in Schritt S2 die Umwandlung der Betriebsinformation in eine elektrische Signalfolge, mit der die Leuchtdiode 15 angesteuert wird, um eine zur elektrischen korrespondierende optische Signalfolge zu erhalten, Schritt S3. Das Bediengerät 20 wird verwendet, um die optische Signalfolge zu erfassen, Schritt S4, und auszuwerten, indem die Betriebsinformation aus der optischen Signalfolge rückgewonnen wird, Schritt S5. Die Betriebsinformation kann anschließend in Klartext auf dem Bediengerät 20 angezeigt werden, Schritt S6.
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Mehrere Betriebsinformationen können auf diese Weise übertragen werden. Dies kann in einer Ausführungsvariante sequentiell erfolgen, wobei zwei Betriebsinformationen, die in der elektrischen Signalfolge codiert sind, zeitlich nacheinander, vorzugsweise durch ein entsprechendes Trennsignal voneinander erkennbar getrennt übertragen werden. Um ein solches Trennsignal oder weitere Zeichen zu übertragen, ist es sinnvoll, bei einer mit n-Bit codierten Betriebsinformation, mehr als n Takte zu verwenden, wobei die weiteren Takte für die Übertragung des Trennsignals und der weiteren Zeichen wie ein Start- oder Stoppsignal verwendet werden können. Auf übliche Protokolle zur Datenübertragung kann hier zurückgegriffen und daher verwiesen werden.
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Gemäß einer Ausführungsvariante können zwei, drei oder auch vier Betriebsinformationen gleichzeitig verwendet werden, indem jede Betriebsinformation in einer eigenen Farbe, insbesondere in einer eigenen Grundfarbe übertragen wird. Dies sei am Beispiel von drei Betriebsinformationen veranschaulicht. Als Betriebsinformationen können beispielsweise die Drehzahl, der Volumenstrom und die Förderhöhe verwendet werden. Hierzu ist die Leuchtdiode 15 eine RGB-LED, d.h. eine solche, die die drei Grundfarben rot, grün und blau jeweils einzeln emittieren kann und hierfür jeweils einen eigenen Steueranschluss aufweist. Die Steuereinheit ist nun eingerichtet, drei abgespeicherte Betriebsinformationen in jeweils eine elektrische Signalfolge umzuwandeln und die Steuerungsanschlüsse gleichzeitig mit jeweils einer dieser Signalfolgen anzusteuern. Hierdurch überlagern sich die Grundfarben in einem Takt additiv, wenn zwei oder drei Signalfolgen den Wert „1“ in dem entsprechenden Takt besitzen, so dass die Leuchtdiode 15 mit einer bestimmten Mischfarbe leuchtet. Trägt dagegen in einem Takt nur eine Signalfolge den Wert „1“ so leuchtet die Leuchtdiode 15 mit der entsprechenden Grundfarbe. Das Bediengerät 20 ist eingerichtet, diese farbliche Modulation zu detektieren. Es kann aus der emittierten Grundfarbe bzw. Mischfarbe in jedem Takt den Wert der jeweiligen Signalfolge rekonstruieren und somit jede der drei Betriebsinformationen zurückgewinnen.
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Diese Verfahrensweise ist mit einer zweifarbigen Leuchtdiode 15 zur parallelen Übertragung von zwei Betriebsinformationen ebenfalls möglich. Vier Betriebsinformationen können durch eine RGBW-LED als Leuchtdiode 15 parallel übertragen werden, die zusätzlich einen Steueranschluss für eine weißes Licht emittierende Einzeldiode besitzt.
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Sämtliche genannten Ausführungsvarianten können einzeln oder in Kombination miteinander, soweit sinnvoll und möglich, umgesetzt werden. Beispielsweise können die Varianten Drehzahlindikator und Temperaturindikator für den Normalbetrieb kombiniert werden, da die Drehzahl über die Blink- oder Pulsfrequenz und die Temperatur über die Leuchtfarbe signalisiert werden kann.
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Ein Wechsel von einer ersten Leuchtcharakteristik zu einer anderen kann automatisch erfolgen, wenn ein bestimmtes Ereignis eintritt, z.B. ein Fehlerzustand. Alternativ oder in Kombination kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit 18 die Leuchtdiode 15 mit einer bestimmten Leuchtcharakteristik ansteuert, nachdem der Nutzer 19 eine bestimmte manuelle Interaktion mit dem Pumpenaggregat 1 vorgenommen hat. Dies kann eine Bedienung sein, indem er z.B. das Bedienelement 5 dreht, wobei in diesem Fall die winkelstellungs-, betriebsmodus- oder anwendungsabhängige Leuchtcharakteristik ausgelöst werden kann. Alternativ kann eine Interaktion per Funk erfolgen, was beispielsweise die Leuchtcharakteristik für den o.g. Kopplungsvorgang, oder die beschriebene optische Datenübertragung auslösen kann. Im Fall einer manuellen Interkation liegt die dadurch ausgelöste Leuchtcharakteristik vorzugsweise nur temporär vor. Das bedeutet, dass die Steuerungseinheit 18 nach Ablauf einer bestimmten Zeit wieder auf die Leuchtcharakteristik vor der manuellen Interaktion zurückwechselt.