DE102011120837B4

DE102011120837B4 - Tauchpumpe für Flüssigkeit mit automatischer Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102011120837B4
Application number: DE201110120837
Authority: DE
Inventors: Martin Volk; Herbert Stricker; Hermann Drexel; Andreas Kropsch; Bernd Bigelmayr
Original assignee: Al Ko Geraete GmbH
Current assignee: Al Ko Geraete GmbH
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2031-12-14
Also published as: DE102011120837A1

Abstract

Tauchpumpe für Flüssigkeit, aufweisend: 1.1. mindestens ein Pumpengehäuse (1), 1.2. einen Pumpeneinlass (2), 1.3. einen Pumpenauslass, 1.4. eine in dem mindestens einen Pumpengehäuse angeordnete elektrische Flüssigkeitspumpe, und eine Schaltvorrichtung zur automatischen flüssigkeitsniveauabhängigen Ein/Aus-Schaltung der Flüssigkeitspumpe in einem Schaltergehäuse (3), wobei die Schaltvorrichtung aufweist: 1.5. einen Schwimmkörper (4) als Aktuator, der geführt in vertikaler Richtung bewegbar ist, 1.6. eine tiefste Schaltposition (S1) zum Ausschalten der Flüssigkeitspumpe bei Erreichen eines Tiefpunktes durch den Schwimmkörper (4) 1.7. mindestens eine variabel höheneinstellbare höher gelegene Schaltposition (S2), zum Einschalters der Flüssigkeitspumpe bei erreichen eines vorgegebenen Niveaus des Schwimmkörpers (4), 1.8. – der Aktuator mindestens ein Magnet (M1) ist, – an der tiefsten Schaltposition (S1) ein erster Magnetsensor (R1) angeordnet ist, und – an der variabel höheneinstellbaren Position (S2) ein zweiter Magnetsensor (R2) angeordnet ist, wobei 1.9. zur Höhenverstellung des zweiten Magnetsensors (R2) von außerhalb des Schaltergehäuses (3) erreichbar eine rastierte Einstellvorrichtung (7) angeordnet ist, und 1.10. ein Mittel (M2) zur manuellen Übersteuerung der automatischen flüssigkeitsniveauabhängigen Ein/Aus-Schaltung, wobei 1.11. als Mittel ein zweiter Magnet (M2) vorgesehen ist und zur Aktivierung der manuellen Übersteuerung der zweite Magnetsensor (R2) in unmittelbare Nähe dieses zweiten Magneten (M2) positioniert wird und die elektronische Steuerung derart geschaltet ist, dass bei Aktivierung des zweiten Magnetsensors (R2) die Pumpe unabhängig vom logischen Zustand des ersten Sensors (R1) im eingeschalteten Zustand bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tauchpumpe für Flüssigkeit, mit mindestens einem Pumpengehäuse, einem Pumpeneinlass, einem Pumpenauslass, eine in dem mindestens einen Pumpengehäuse angeordnete elektrische Flüssigkeitspumpe, und einer Schaltvorrichtung zur automatischen flüssigkeitsniveauabhängigen Ein/Aus-Schaltung der Flüssigkeitspumpe.
Eine ähnliche Pumpe ist aus der Druckschrift DE 36 074 66 A1 bekannt. Dort wird eine Tauchpumpe mit einer Niveauschalteinrichtung mit einem Elektromotor und einer damit gekoppelten Pumpe offenbart, wobei diese Pumpe eine Schwimmer gesteuerte Schalteinrichtung besitzt, bei der der Schwimmer mit einem Magnet verbunden ist, der durch die Gehäusewand hindurch auf einen Hall-Generator einwirkt und dadurch in einer bestimmten Stellung die Pumpe ein- beziehungsweise ausschaltet. Das Ein- beziehungsweise Ausschaltniveau ist hierbei fixiert und kann nicht verstellt werden.
Es wird weiterhin auf die Druckschrift EP 1 972 792 A2 verwiesen, in der eine weiter Tauchpumpe mit einer Sensoranordnung mit einem relativ zum Pumpengehäuse verstellbaren Sensorkörper beschrieben wird, wobei der Sensorkörper zwei Flüssigkeit detektierende Elektroden besitzt, wobei eine der Elektroden höhenverstellbar ist. Ein Problem bei derartigen Pumpen mit Flüssigkeitssensoren in Form von Elektroden besteht darin, das diese leicht zu Verschmutzungen und damit zu Fehlfunktionen neigen.
In der Druckschrift JP S56-167 886 A wird noch eine Tauchpumpe für Flüssigkeit beschrieben, mit zwei als Aktuatoren wirkenden Schwimmkörpern, welche frei bewegbar sind und somit keine definierten Schaltpositionen aufweisen.
Des Weiteren zeigt die Druckschrift DE 10 2006 016 982 B3 eine Tauchpumpe für Flüssigkeit mit einer Steuerelektronik, die mit einer an der Außenseite des Gehäuses angeordneten Sensoreinheit gekoppelt ist zum Ein- und Ausschalten der Tauchpumpe in Abhängigkeit vom Pegelstand der die Pumpe umgebenden Flüssigkeit. Die hier gezeigte Sensoreinheit ist als höhenverstellbar am Pumpengehäuse gehaltene Baueinheit ausgestaltet mit einem Sensorgehäuse, in dem zwei mit Flüssigkeit benetzbare Elektroden beabstandet angeordnet sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Tauchpumpe zu finden, die einerseits wenig schmutzanfällig ist und andererseits ein variierbares Einstellniveau bezüglich seiner Niveauschalteinrichtung aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Demgemäß schlagen die Erfinder eine Tauchpumpe für Flüssigkeit vor, welche die folgenden Merkmale aufweist:

– mindestens ein Pumpengehäuse,
– einen Pumpeneinlass,
– einen Pumpenauslass,
– eine in dem mindestens einen Pumpengehäuse angeordnete elektrische Flüssigkeitspumpe, und eine Schaltvorrichtung zur automatischen flüssigkeitsniveauabhängigen Ein/Aus-Schaltung der Flüssigkeitspumpe in einem Schaltergehäuse, wobei die Schaltvorrichtung aufweist:
– einen Schwimmkörper als Aktuator, der geführt in vertikaler Richtung bewegbar ist,
– eine tiefste Schaltposition zum Ausschalten der Flüssigkeitspumpe bei Erreichen eines Tiefpunktes durch den Schwimmkörper und
– mindestens eine variabel höheneinstellbare höher gelegene Schaltposition, zum Einschalten der Flüssigkeitspumpe bei erreichen eines vorgegebenen Niveaus des Schwimmkörpers.

In einer vorteilhaften Ausbildung wird in der erfindungsgemäßen Tauchpumpe die Schaltvorrichtung über eine elektronische Steuerung mit der Flüssigkeitspumpe verbunden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Schaltvorrichtung eine Logikschaltung aufweist, die derart geschaltet beziehungsweise programmiert ist, dass sie die folgenden Schaltbedingungen ausführt:

– Ausschalten ausschließlich bei Aktivierung der tiefsten Schaltposition
– Einschalten ausschließlich bei Aktivierung der variablen höher gelegenen Schaltposition.

Dies bedeutet also, dass die Schaltvorrichtung die Pumpe derart steuert, dass einerseits bei steigendem Flüssigkeitsniveau die Pumpe an einer zuvor eingestellten variablen Schaltposition eingeschaltet wird und dann so lange pumpt, bis das Flüssigkeitsniveau wieder abgesackt ist auf die tiefste Schaltposition, wo sie mit Hilfe des Schwimmkörpers wieder ausgeschaltet wird.
Damit die Pumpe auch unabhängige von vorliegenden Flüssigkeitsniveaus verwendet werden kann, ist zusätzlich in der Schaltvorrichtung ein Mittel zur manuellen Übersteuerung der automatischen flüssigkeitsniveauabhängigen Ein/Aus-Schaltung vorgesehen. Hierdurch kann die Pumpe in eine Dauerlauffunktion versetzt werden. Entsprechend hat die Logikschaltung auch eine zusätzliche Schaltbedingung „Dauerlauf”, die durch eine weitere Schaltposition, vorzugsweise eine höchste Schaltposition, aktiviert wird.
Weiterhin schlagen die Erfinder vor, dass:

– der Aktuator mindestens ein Magnet ist,
– an der tiefsten Schaltposition ein erster Magnetsensor angeordnet ist, und
– an der variabel höheneinstellbaren Position ein zweiter Magnetsensor angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird zur Höhenverstellung des zweiten Magnetsensors eine von außerhalb des Schaltergehäuses erreichbar rastierte Einstellvorrichtung vorgesehen werden, so dass der zweite Magnetsensor an den entsprechenden Rastierungen der Einstellvorrichtung in beliebiger Höhe fixiert werden kann.
Bezüglich der konkreten Ausführung der Schaltvorrichtung zur manuellen Übersteuerung wird vorgeschlagen, einen zweiten Magnet zu verwenden, wobei zur Aktivierung der manuellen Übersteuerung der zweite Magnetsensor in unmittelbare Nähe dieses zweiten Magneten positioniert wird und die elektronische Steuerung derart geschaltet wird, dass bei Aktivierung des zweiten Magnetsensors die Pumpe unabhängig vom logischen Zustand des ersten Sensors im eingeschalteten Zustand verbleibt.
Beispielsweise kann dies dadurch geschehen, dass im obersten Bereich des von der rastierten Einstellvorrichtung anfahrbaren Weges der zweite Magnet positioniert wird, wodurch der nach oben geschobene zweite Magnetsensor unabhängig von der Stellung des Schwimmkörpers immer in einem aktivierten Status verbleibt.
Die Erfinder schlagen weiterhin vor, dass der mindestens eine Magnetsensor als Reed-Relais ausgebildet wird. Hierdurch lässt sich eine besonders kompakte Bauweise ausführen.
Weiterhin kann der Schwimmkörper innerhalb des Schaltergehäuses angebracht werden, so dass der Schwimmkörper auch nicht durch äußere Einflüsse, wie schwimmende Gegenstände oder durch das Anlehnen der Pumpe an Wände, beeinflusst wird. Hierzu ist es dann notwendig, dass das Schaltergehäuse mindestens eine Öffnung im unteren Bereich aufweist, vorzugsweise auch eine Lüftungsöffnung im oberen Bereich, damit sich innerhalb des Schaltergehäuses das gleiche Flüssigkeitsniveau einstellt, wie außerhalb des Gehäuses.
Schließlich ist es außerdem günstig, wenn das Schaltergehäuse unmittelbar am Pumpengehäuse befestigt ist, also in der Summe mit dem Pumpengehäuse zusammen letztendlich eine einzige Einheit bildet.
Alternativ zu einem separat angebrachten selbständigen Schaltergehäuse kann dieses auch im Pumpengehäuse integriert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Damit wird das Schaltergehäuse Teil des Pumpengehäuses, welches wiederum einteilig oder mehrteilig ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann hierdurch ein erstes Gehäuseteil erzeugt werden, das ausschließlich elektronische und elektrische Bauteile enthält und damit absolut wasserdicht ausgeführt wird. Weiterhin kann ein zweites Gehäuseteil ausgeführt werden, das von Wasser benetzte Bauteile, wie Pumpenrotor und Niveauschalter, enthält.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind.
Es zeigen im Einzeln:
1: 3D-Ansicht der erfindungsgemäßen Tauchpumpe mit Schaltergehäuse;
2: Schaltergehäuse in 3D-Ansicht mit rastierter Höhenverstellvorrichtung;
3: Aufsicht auf das Schaltergehäuse im offenen Zustand mit sichtbarem Schwimmerkörper und Magnetsensoren.
Die 1 bis 3 zeigen die erfindungsgemäße Tauchpumpe einschließlich des hierfür vorgesehenen Schaltergehäuses jeweils in 3D-Darstellung.
Die 1 zeigt die Tauchpumpe im zusammengebauten Zustand mit einem Gehäuse 1, welches hier mehrteilig ausgeführt ist, einer darin angeordneten Flüssigkeitspumpe mit einem Pumpeneinlass 2 in unteren Bereich der Tauchpumpe und einem hier nicht sichtbaren Flüssigkeitsauslass.
Die 2 zeigt das Schaltergehäuse 3, das aus einer Unterschale 3.2 und einer Abdeckung 3.3 aufgebaut ist, in separater Darstellung.
Die 3 zeigt das Schaltergehäuse 3 offen mit den sichtbaren Einbauten.
Das Schaltergehäuse 3 ist an dem Pumpengehäuse 1 montiert und besteht aus einer Unterschale 3.2 und einer Abdeckung 3.3, die zusammen eine abgeschlossene Führungskammer für den Schwimmkörper 4 auf der linken Seite bilden. Eine Führungsbahn wird außerdem auf der rechten Seite gebildet. Hier kann das Schiebestück 6 mit dem angeschraubten Verstellknopf 7 auf und ab bewegt werden. Der Verstellknopf 7 läuft in einer gerasterten Langlochführung 8 an der Unterschale 3.2. Das Schiebestück 6 ist mit einem integrierten Reed-Relais R2 über ein bewegliches Kabel K mit dem Gehäuse 5 des feststehenden Reed-Relais R1 an der Unterschale 3.2 verbunden und kann mittels des Verstellknopfes 7 in einer beliebigen Rastposition arretiert werden.
Der Schwimmer 4 mit seinem integrierten Magnet M1 befindet sich zunächst in der unteren Position S1 und schaltet über den Magneten M1 das in der Unterschale integrierten Reed-Relais R1. Dabei gibt das Reed-Relais R1 an die – nicht näher dargestellte – Haupt-Platine das Signal „Motor AUS”. Sobald der Wasserstand ansteigt, kann das Wasser durch Schlitze 3.1 in das Schaltergehäuse 3 eindringen und der Schwimmkörper 4 schwimmt soweit auf, bis dessen Magnet M1 die Position des variabel höhenverstellbaren Schiebestücks 6 mit dem integrierten Reed-Relais R2 erreicht und damit das Signal „Motor EIN” auslöst. Nun schaltet die Pumpe ein und saugt so lange ab bis der Wasserstand – und damit der Schwimmer – wieder so weit abgesunken ist, dass der Schwimmermagnet am unteren Reed-Relais R1 das Signal „Motor AUS” auslöst.
Über den Verstellknopf 7 kann die Einschaltposition in einer beliebigen Höhe arretiert und damit bestimmt werden, wie hoch der Wasserstand ansteigen soll, bevor der Motor beziehungsweise die Pumpe einschaltet. Zusätzlich gibt es eine Dauerlaufstellung in der obersten Rastposition des Verstellknopfes 7 am Schiebestück 6. Hier befindet sich ein fest an der Unterschale montierter Magnet M2 der in der obersten Position das im Schiebestück befindlichen Reed-Relais R2 auf „Dauer-EIN” schaltet, so dass die Pumpe unabhängig vom Wasserstand saugt und damit den Wasserstand auch unter die untere Schwimmerposition absaugen kann.
In dieser manuellen Schaltposition sollte die Pumpe allerdings unter Beobachtung stehen, da ansonsten die Gefahr des Trockenlaufs besteht. Alternativ kann auch ein zusätzlicher Trockenlaufschutz eingebaut werden. Beispielsweise kann bei längerem Laufen der Pumpe und gleichzeitig ausbleibender Förderung eine, alle Schaltungen übersteuernde, Not-Aus-Schaltung vorgesehen werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere wird auch darauf hingewiesen, dass auch eine mechanische Umkehr der dargestellten Merkmale im Rahmen der Erfindung liegt.
Bezugszeichenliste

1: Pumpengehäuse
2: Pumpeneinlass
3: Schaltergehäuse
3.1: Schlitz
3.2: Unterschale
3.3: Abdeckung
4: Schwimmkörper
5: Gehäuse des ersten Reed-Relais
6: Schiebestück des Reed-Relais
7: Verstellknopf
8: Langlochführung
K: Kabel
M1, M2: Magnet
R1, R2: Magnetsensor/Reed-Relais
S1: untere Schaltposition
S2: variable höher gelegene Schaltposition

Claims

Tauchpumpe für Flüssigkeit, aufweisend: 1.1. mindestens ein Pumpengehäuse (1), 1.2. einen Pumpeneinlass (2), 1.3. einen Pumpenauslass, 1.4. eine in dem mindestens einen Pumpengehäuse angeordnete elektrische Flüssigkeitspumpe, und eine Schaltvorrichtung zur automatischen flüssigkeitsniveauabhängigen Ein/Aus-Schaltung der Flüssigkeitspumpe in einem Schaltergehäuse (3), wobei die Schaltvorrichtung aufweist: 1.5. einen Schwimmkörper (4) als Aktuator, der geführt in vertikaler Richtung bewegbar ist, 1.6. eine tiefste Schaltposition (S1) zum Ausschalten der Flüssigkeitspumpe bei Erreichen eines Tiefpunktes durch den Schwimmkörper (4) 1.7. mindestens eine variabel höheneinstellbare höher gelegene Schaltposition (S2), zum Einschalters der Flüssigkeitspumpe bei erreichen eines vorgegebenen Niveaus des Schwimmkörpers (4), 1.8. – der Aktuator mindestens ein Magnet (M1) ist, – an der tiefsten Schaltposition (S1) ein erster Magnetsensor (R1) angeordnet ist, und – an der variabel höheneinstellbaren Position (S2) ein zweiter Magnetsensor (R2) angeordnet ist, wobei 1.9. zur Höhenverstellung des zweiten Magnetsensors (R2) von außerhalb des Schaltergehäuses (3) erreichbar eine rastierte Einstellvorrichtung (7) angeordnet ist, und 1.10. ein Mittel (M2) zur manuellen Übersteuerung der automatischen flüssigkeitsniveauabhängigen Ein/Aus-Schaltung, wobei 1.11. als Mittel ein zweiter Magnet (M2) vorgesehen ist und zur Aktivierung der manuellen Übersteuerung der zweite Magnetsensor (R2) in unmittelbare Nähe dieses zweiten Magneten (M2) positioniert wird und die elektronische Steuerung derart geschaltet ist, dass bei Aktivierung des zweiten Magnetsensors (R2) die Pumpe unabhängig vom logischen Zustand des ersten Sensors (R1) im eingeschalteten Zustand bleibt.
Tauchpumpe gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung über eine elektronische Steuerung mit der Flüssigkeitspumpe verbunden ist.
Tauchpumpe gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung eine Logikschaltung aufweist, die derart geschaltet oder programmiert ist, dass die folgenden Schaltbedingungen ausgeführt werden: – Ausschalten ausschließlich bei Aktivierung der tiefsten Schaltposition (S1) – Einschalten ausschließlich bei Aktivierung der variablen höher gelegenen Schaltposition (S2).
Tauchpumpe gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Magnetsensor (R1, R2) als Reed-Relais ausgebildet ist.
Tauchpumpe gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (4) innerhalb des Schaltergehäuses angebracht ist.
Tauchpumpe gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltergehäuse (3) mindestens eine Öffnung (3.1) im unteren Bereich aufweist.
Tauchpumpe gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltergehäuse (3) am Pumpengehäuse (1) befestigt ist.
Tauchpumpe gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltergehäuse (3) im Pumpengehäuse (1) integriert ist.