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EP1041595A2 - Kreiselpumpenaggregat - Google Patents

Kreiselpumpenaggregat Download PDF

Info

Publication number
EP1041595A2
EP1041595A2 EP00106498A EP00106498A EP1041595A2 EP 1041595 A2 EP1041595 A2 EP 1041595A2 EP 00106498 A EP00106498 A EP 00106498A EP 00106498 A EP00106498 A EP 00106498A EP 1041595 A2 EP1041595 A2 EP 1041595A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
lever
centrifugal pump
pump unit
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP00106498A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1041595B2 (de
EP1041595B1 (de
EP1041595A3 (de
Inventor
Niels Due Jensen
Carsten Nörgaard
Jörgen Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grundfos AS
Original Assignee
Grundfos AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7903058&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1041595(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Grundfos AS filed Critical Grundfos AS
Publication of EP1041595A2 publication Critical patent/EP1041595A2/de
Publication of EP1041595A3 publication Critical patent/EP1041595A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1041595B1 publication Critical patent/EP1041595B1/de
Publication of EP1041595B2 publication Critical patent/EP1041595B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/40Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by devices allowing continual flow of fluid, e.g. vane
    • H01H35/405Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by devices allowing continual flow of fluid, e.g. vane the switch being of the reed switch type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
    • F04D15/0218Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid the condition being a liquid level or a lack of liquid supply
    • F04D15/0227Lack of liquid level being detected using a flow transducer

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pump unit with the in the preamble of Claim 1 specified features.
  • Centrifugal pump units of this type are used today to increase pressure, as so-called booster pumps.
  • the central water supply does not always have a sufficiently high operating pressure
  • the static pressure is usually only very low due to the height difference between the storage container and the tapping point, it is particularly necessary when using electric or gas-operated instantaneous water heaters or comparable devices that require a minimum water flow to use such booster pumps.
  • Booster pumps are typically used for pressure increases of 0.6 to 0.8 bar with a flow rate of 0.5 to 1 m 3 / h.
  • centrifugal pump units are part of the prior art.
  • Such units are specially designed and designed for this purpose a terminal box that extends over the motor housing to the pump housing and there has an electromagnetic switching device which with a in this area in the flow path, two-armed, pivotable stored lever is operatively connected. This lever protrudes with one arm the flow path and carries a magnet on the other arm, which the Controls switching device in the form of a reed contact.
  • the object of the invention is to create a generic one Centrifugal pump unit to be designed so that largely standardized Components from large series production can be used to reduce manufacturing costs to reduce.
  • the basic idea of the invention is to physically and physically connect the terminal box to be arranged separately from the flow switch in order to create a terminal box to be able to use it as it is for other centrifugal pump units Size, especially heating circulation pumps is used. Furthermore can the centrifugal pump unit through the cartridge-like in the pump housing integrated guard housing either with or without a flow guard can be used by fitting an appropriate sealing cap.
  • the pump set is not only simplified in terms of design, but also in terms of more versatile on the application.
  • the shift lever which projects with one arm into the flow path and its other arm carries a magnet. So the magnet is inside the guard housing, while the switching device is still arranged in the terminal box remains. Terminal box and guard housing are therefore only magnetic connected to each other, but otherwise physically and spatially completely separated from each other. It is understood that terminal box and Guard housing are to be arranged adjacent to each other to the magnetic Ensure active connection. Otherwise, the terminal box can be known Way to be attached to the motor housing, with only those for the electrical safety seals required must be provided, however Seals against the pumped medium are completely eliminated. Because the guard housing to the outside, i.e.
  • a seal is sufficient opposite the pump housing to seal against the flow to ensure to the outside.
  • a simple ring seal is sufficient, if the part of the guard housing protruding into the pump housing essentially is cylindrical.
  • Such a cylindrical shape with corresponding Breakthroughs in the area of the flow channel is not only regarding aforementioned seal against the pump housing advantageous, but It also makes assembly easier, as it can be tilted by turning it slightly can be picked up when inserted.
  • the guard housing is preferably designed such that the outside of the pump housing lying housing part is completely closed. To this In this way, no sealing arrangements are required within the guard housing, the tightness of the arrangement is reliably guaranteed.
  • the one that is pivotally mounted within the guard housing Lever formed by a one-piece injection molded part, which not only the two Lever arms, i.e. the arm protruding into the flow path and the magnet supporting arm, but also has a pivot axis with which the lever is mounted within the housing.
  • the outer contour of the paddle-like lever arm should be essentially that Flow channel cross-section correspond to a response as sensitive as possible to enable.
  • the solution according to the invention allows the lever with both lever arms in Arrange fluid - so it is not necessary to place it inside the guard housing to provide a seal between the two lever arms - but it is it expedient, the lever arm that carries the magnet, and the pivot axis Protect against the guard housing with an elastic sleeve. On this prevents contamination or deposits in it Area of the guard housing or that there are currents inside train this housing part.
  • the lever arrangement is preferably designed such that the one acting on the lever Flow force with increasing deflection of the paddle-like lever out of the Flow path decreases. On the one hand, this can be achieved by appropriate shaping the paddle-like lever arm and on the other hand by a corresponding Interpretation of the lever return arrangement are supported.
  • the lever provision is also preferably carried out by means of magnetic force, for this purpose within or Another magnet (auxiliary magnet) is provided outside the guard housing can be, depending on the arrangement, either repulsive or attractive.
  • the auxiliary magnet is expediently arranged with respect to that on the lever arm Magnets so polarized that it repels them. This arrangement is particularly favorable because it allows the pump housing to be selected to manufacture from plastic or from a ferromagnetic material without that there is a risk that the lever due to the magnetic force near the pump housing wall holds on.
  • Terminal box and guard housing terminal boxes are used as they are for heating circulation pumps already built inexpensively in large quantities be, with only the circuit board located inside the terminal box Modify accordingly to accommodate the reed relay at a suitable location.
  • Such terminal boxes known from heating circulation pumps have usually a three-stage switch on the for heating circulation pumps Speed setting is used. It is therefore particularly beneficial to do this anyway to use existing switches for the pump unit according to the invention, what in that this tap changer with the switching functions ON, OFF and flow switch control is applied.
  • There can be more Series parts can be used for the special purpose.
  • the centrifugal pump unit shown in FIG. 1 has a motor housing 1, which receives an electric motor, with a stator 2 and one Rotor 3, which is separated from the stator space in a manner known per se via a can is.
  • the rotor 3 has a shaft 4 which carries a gyroscope 5 which is arranged within a pump housing 6.
  • the pump housing 6 is screwed to the motor housing 1 and has one Suction nozzle 7, whose channel opens into the suction mouth of the impeller 5.
  • Suction nozzle 7 As in Spiral casings of this type are customary, closes radially to the impeller 5 a pressure port 8 leading channel 9. In the area of this channel 9 is a Flow monitor 10 arranged.
  • a terminal box 11 is arranged on the side of the motor housing 1, in which the electrical wiring between the stationary network and the motor takes place and in addition, all the other electronics of the unit is arranged. 1 of these components can be seen a capacitor 12, a circuit board 13 and between the circuit board 13 and the housing wall arranged reed relay 14.
  • the terminal box 11 is by a removable cover 15 completed.
  • the flow switch 10 has a lever 16 which is designed as an injection molded part a pivot axis 17, a lever arm 18 projecting into the channel 9 and has a lever arm 19 projecting to the other side.
  • the lever arm 18 is paddle-like, as can be clearly seen in FIG. 3. Its outer contour is adapted to the channel cross section in this area, so that it Channel 9 almost completely closed in the rest position.
  • the other side of the Pivot axis 17 arranged lever arm 19 is a holder for one thereon attached magnet 20 formed.
  • the magnet 20 has a cylindrical shape and a north-south polarization along the cylinder axis, so that one end the North Pole and the other end forms the South Pole, like that in the Figures 7 and 8 illustrate the drawn magnetic field lines.
  • the magnet 20 acts with the reed relay 14 arranged in the terminal box 11 together, so that depending on the position of the lever 16 or the magnet 20 that Reed relay 14 is in one or the other switching position.
  • the two Switch positions are shown in Figures 7 and 8.
  • the circuit takes place such that in the rest position (Fig. 7), so when there is no flow inside of channel 9 takes place, the engine is switched off and in the other deflected Position (Fig. 8) the engine is switched on.
  • the lever 16 is mounted within a guard housing 21, which is in three parts is trained. It has a cartridge-like insertion part 22, which is in the has a substantially cylindrical outer contour and two plastic injection molded parts 22a and 22b is formed.
  • the insertion part has a channel 9 that continues Opening across to the direction of insertion.
  • the insert halves 22a and 22b are joined together by means of dowel pins 23, incorporating the lever 16. In the installed position, the halves become correspondingly cylindrical designed cross bore to the channel 9 in the pump housing 6. About that an outer housing 24 made of plastic injection molding also overlaps a cylindrical shoulder of the insert part 22.
  • guard housing 21 is not only in the area of the paddle-like lever arm 18 has fluid contact, but the interior of the outer housing 24 can also be fluid-filled, all that is required an annular seal 25 with which the outer housing 24 opposite the transverse bore is sealed in the pump housing 6.
  • an elastic protective sleeve 26 is provided, which on the one hand sits on the lever 16 and on the other hand within the insertion part 22 is held.
  • the protective sleeve is initially so far above the Lever 16 pushed until it is in its intended position approximately in the middle (see Fig. 3) takes. From this position it can due to a head start 27 do not slip off the lever.
  • the edge of the cuff is then in the insert 22 fixed, then the entire insertion part with the lever located thereon is inserted into the outer housing 24, then in the transverse bore of the pump housing 6 recorded and by means of the provided on the outer housing 24 Bores 28 to be screw fastened.
  • auxiliary magnet Inside the outer housing 24 there is a recess 29 open to the outside formed, which is accessible before assembly and another at the bottom Magnet 30 (auxiliary magnet) is fixed.
  • the auxiliary magnet also has a cylindrical one Shape and a north-south polarization along its cylinder axis.
  • the arrangement of the magnet 20 is selected so that the same poles face each other on the face, so that the magnet 20 is repelled by the magnet 30.
  • the outer housing 24 has a cavity which is open towards the channel 9 and which the lever arm 19 receives and adjacent the externally accessible recess 29 for the magnet and is otherwise in its shape to the outer contour adapted to the terminal box.
  • the recess 29 is only accessible when the terminal box 12 is removed or the pump housing 6 with the Guard housing 21 is removed from the motor housing 1.
  • the distance between Terminal box 11 and guard housing 21, in particular outer housing 24, is so chosen that on the one hand a free space is formed, but on the other hand the magnet 20 switches the reed relay 14 reliably.

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Abstract

Das Kreiselpumpenaggregat weist ein innerhalb des Pumpengehäuses (6) im Strömungsweg des Förderfluids angeordneten Strömungswächter (10) auf, der im wesentlichen aus einer elektromagnetischen Schaltvorrichtung (14) und einem zweiarmigen, schwenkbar gelagerten Hebel (16) besteht, dessen einer Arm (18) in den Strömungsweg ragt und dessen anderer Arm (19) einen Magneten (20) trägt, der mit der Schaltvorrichtung (14) in berührungsfreier Wirkverbindung steht. Die Schaltvorrichtung (14) ist innerhalb eines am Aggregatgehäuse angebrachten Klemmenkastens (11) angeordnet. Der Hebel (16) sitzt innerhalb eines patronenartig in das Pumpengehäuse (6) eingegliederten und nach außen hermetisch abgeschlossenen Wächtergehäuses (21), das so zum Klemmenkasten (11) benachbart angeordnet ist, daß es lediglich in magnetischer Wirkverbindung steht, so daß der im Klemmenkasten (11) befindliche Reedkontakt (14) von dem im Wächtergehäuse (21) befindlichen Magneten (20) gesteuert wird. Auf diese Weise kann ein üblicher Klemmenkasten (11) eingesetzt werden, der gegenüber dem Förderstrom nicht gesondert abgedichtet werden muß. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenaggregat mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Kreiselpumpenaggregate dieser Art werden heutzutage zur Druckerhöhung, als sogenannte Boosterpumpen, eingesetzt. Insbesondere dort, wo die zentrale Wasserversorgung nicht ständig einen ausreichend hohen Betriebsdruck aufweist, ist es üblich, Vorratsbehälter, beispielsweise auf dem Dach, zu installieren, wobei dann das Wasser von der zentralen Wasserversorgung bis zu einem bestimmten Füllstand in den Vorratsbehälter gefüllt wird und von dort bei Bedarf zur Wasserentnahmestelle in den darunter befindlichen Haushalten fließt. Hierdurch kann auch Wasser entnommen werden, wenn in der zentralen Versorgungsleitung der Förderdruck abfällt oder die Förderung ausfällt. Da der statische Druck aufgrund der Höhendifferenz zwischen Vorratsbehälter und Entnahmestelle meist nur sehr gering ist, ist es insbesondere dann, wenn elektrische oder gasbetriebene Durchlauferhitzer oder vergleichbare Geräte, die einen Mindestwasserdurchfluß erfordern, verwendet werden, erforderlich, solche Boosterpumpen einzusetzen. Boosterpumpen werden typischerweise für Druckerhöhungen von 0,6 bis 0,8 bar bei einem Förderstrom von 0,5 bis 1 m3/h eingesetzt.
Da die Druckerhöhung nur dann erforderlich ist, wenn Wasser entnommen wird, wenn also der Durchlauferhitzer oder ein ähnliches Gerät betrieben wird, sind diese Pumpen mit einem Strömungswächter (flow switch) ausgestattet, der den Elektromotor des Kreiselpumpenaggregates steuert. Immer wenn ein Zapfventil an einer Entnahmestelle geöffnet wird und Wasser aufgrund des geringen vorhandenen statischen Druckes zu fließen beginnt, wird dieser Strömungswächter angeregt, der daraufhin den Motor des Kreiselpumpenaggregates einschaltet, um auf diese Weise die gewünschte Druckerhöhung zu erzeugen.
Solche Kreiselpumpenaggregate zählen zum Stand der Technik. Ein bekanntes derartiges Aggregate ist speziell für diesen Einsatzzweck konstruiert und weist einen Klemmenkasten auf, der das Motorgehäuse bis zum Pumpengehäuse übergreift und dort eine elektromagnetische Schaltvorrichtung aufweist, die mit einem in diesem Bereich im Srrömungsweg angeordneten zweiarmigen, schwenkbar gelagerten Hebel in Wirkverbindung steht. Dieser Hebel ragt mit einem Arm in den Strömungsweg und trägt am anderen Arm einen Magneten, welcher die Schaltvorrichtung in Form eines Reedkontaktes steuert.
Nachteilig bei dieser Bauart ist, daß nahezu sämtliche Bauteile ausschließlich für diesen Pumpentyp verwendbar sind, insbesondere, daß der Klemmenkasten konstruktiv an dieses spezielle Kreiselpumpenaggregat angepaßt ist.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Kreiselpumpenaggregat konstruktiv so auszulegen, daß weitgehend standardisierte Bauteile aus der Großserienfertigung einsetzbar sind, um die Fertigungskosten zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Grundgedanke der Erfindung ist es, den Klemmenkasten räumlich und körperlich getrennt vom Strömungswächter anzuordnen, um auf diese Weise einen Klemmenkasten einsetzen zu können, wie er auch für andere Kreiselpumpenaggregate dieser Größe, insbesondere Heizungsumwälzpumpen Verwendung findet. Darüber hinaus kann das Kreiselpumpenaggregat durch das patronenartig in das Pumpengehäuse eingegliederte Wächtergehäuse wahlweise mit oder auch ohne Strömungswächter durch Aufsetzen einer entsprechenden Dichtkappe verwendet werden. Das Pumpenaggregat wird also nicht nur konstruktiv vereinfacht, sondern auch im Hinblick auf den Einsatzzweck vielseitiger.
Innerhalb des Wächtergehäuses, das nach außen hermetisch abgeschlossen und gegenüber dem Pumpengehäuse abgedichtet ist, befindet sich gemäß der Erfindung der Schalthebel, der mit seinem einen Arm in den Strömungsweg ragt und dessen anderer Arm einen Magneten trägt. Der Magnet liegt also innerhalb des Wächtergehäuses, während die Schaltvorrichtung nach wie vor im Klemmenkasten angeordnet bleibt. Klemmenkasten und Wächtergehäuse sind also lediglich magnetisch miteinander wirkverbunden, im übrigen jedoch räumlich und körperlich vollständig voneinander getrennt. Es versteht sich, daß Klemmenkasten und Wächtergehäuse benachbart zueinander anzuordnen sind, um die magnetische Wirkverbindung zu gewährleisten. Im übrigen kann der Klemmenkasten in bekannter Art und Weise am Motorgehäuse befestigt werden, wobei auch nur die für die elektrische Sicherheit erforderlichen Abdichtungen vorzusehen sind, jedoch Abdichtungen gegenüber dem Fördermedium vollständig entfallen. Da das Wächtergehäuse nach außen hin, also dorthin, wo es nach Einbau in das Pumpengehäuse von außen zugänglich ist, hermetisch abgeschlossen ist, genügt eine Abdichtung gegenüber dem Pumpengehäuse, um die Abdichtung gegenüber dem Förderstrom nach außen hin zu gewährleisten. Hierzu genügt eine einfache Ringdichtung, wenn der in das Pumpengehäuse ragende Teil des Wächtergehäuses im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Eine solche zylindrische Form mit entsprechenden Durchbrechungen im Bereich des Strömungskanals ist nicht nur hinsichtlich der vorerwähnten Abdichtung gegenüber dem Pumpengehäuse vorteilhaft, sondern erleichtert auch die Montage, da durch leichtes Drehen etwaige Verkantungen beim Einsetzen aufgehoben werden können.
Bevorzugt ist das Wächtergehäuse so ausgebildet, daß der außerhalb des Pumpengehäuses liegende Gehäuseteil vollständig geschlossen ausgebildet ist. Auf diese Weise sind keine Dichtungsanordnungen innerhalb des Wächtergehäuses erforderlich, die Dichtigkeit der Anordnung ist zuverlässig gewährleistet.
Zweckmäßigerweise wird der innerhalb des Wächtergehäuses schwenkbar gelagerte Hebel durch ein einstückiges Spritzgußteil gebildet, welches nicht nur die beiden Hebelarme, also den in den Strömungsweg ragenden Arm sowie den den Magneten tragenden Arm, sondern darüber hinaus auch eine Schwenkachse aufweist, mit denen der Hebel innerhalb des Gehäuses gelagert ist.
Um zu gewährleisten, daß der in den Strömungsweg ragende Hebelarm schon bei sehr geringem Durchfluß ausgelenkt wird, ist es zweckmäßig, diesen paddelartig auszubilden, also so, daß er, wenn er quer zur Strömung liegt, einen großen Strömungswiderstand bildet und in Richtung der Strömung einen möglichst kleinen. Die Außenkontur des paddelartigen Hebelarmes sollte dabei im wesentlichen dem Strömungskanalquerschnitt entsprechen, um eine möglichst feinfühlige Reaktion zu ermöglichen.
Zwar erlaubt die erfindungsgemäße Lösung, den Hebel mit beiden Hebelarmen im Förderfluid anzuordnen - es ist also nicht erforderlich, innerhalb des Wächtergehäuses eine Dichtung zwischen den beiden Hebelarmen vorzusehen - doch es ist es zweckmäßig, den Hebelarm, der den Magneten trägt, sowie die Schwenkachse durch eine elastische Manschette gegenüber dem Wächtergehäuse zu schützen. Auf diese Weise wird verhindert, daß Verunreinigungen oder Ablagerungen in diesem Bereich des Wächtergehäuses eindringen oder daß sich Strömungen innerhalb dieses Gehäuseteils ausbilden.
Bevorzugt wird die Hebelanordnung so ausgelegt, daß die auf den Hebel wirkende Strömungskraft mit zunehmender Auslenkung des paddelartigen Hebels aus dem Strömungsweg abnimmt. Dies kann einerseits durch entsprechende Formgebung des paddelartigen Hebelarms erfolgen und andererseits durch eine entsprechende Auslegung der Hebelrückstellanordnung unterstützt werden. Die Hebelrückstellung erfolgt bevorzugt auch mittels Magnetkraft, wobei hierzu innerhalb oder auch außerhalb des Wächtergehäuses ein weiterer Magnet (Hilfsmagnet) vorgesehen sein kann, der je nach Anordnung entweder abstoßend oder anziehend wirkt. Zweckmäßigerweise ist der Hilfsmagnet in bezug auf den am Hebelarm angeordneten Magneten so polarisiert, daß er auf diesen abstoßend wirkt. Diese Anordnung ist deshalb so besonders günstig, da sie es erlaubt, das Pumpengehäuse wahlweise aus Kunststoff oder auch aus einem ferromagnetischen Werkstoff zu fertigen, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Hebel aufgrund der Magnetkraft nahe der Pumpengehäusewand festhält.
Wie eingangs erläutert, können bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung von Klemmenkasten und Wächtergehäuse Klemmenkästen eingesetzt werden, wie sie für Heizungsumwälzpumpen bereits in großen Stückzahlen kostengünstig gebaut werden, wobei lediglich die innerhalb des Klemmenkastens angeordnete Platine entsprechend zu modifizieren ist, um das Reedrelais an geeigneter Stelle aufzunehmen. Solche von Heizungsumwälzpumpen bekannte Klemmenkästen weisen üblicherweise einen dreistufigen Schalter auf, der bei Heizungsumwälzpumpen zur Drehzahleinstellung dient. Es ist daher von besonderem Vorteil, diesen ohnehin vorhandenen Schalter für das erfindungsgemäße Pumpenaggregat zu nutzen, was dadurch erfolgt, daß dieser Stufenschalter mit den Schaltfunktionen AN, AUS sowie Strömungswächtersteuerung beaufschlagt wird. Es können somit weitere Serienteile für den speziellen Einsatzzweck genutzt werden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1:
einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kreiselpumpenaggregat,
Fig. 2:
in vergrößerter perspektivischer Darstellung das Wächtergehäuse,
Fig. 3:
einen Längsschnitt durch das Wächtergehäuse,
Fig. 4:
das Wächtergehäuse in Darstellung nach Fig. 2 mit hälftig geschnittenem Außengehäuse sowie hälftigem Einschubteil,
Fig. 5:
einen Längsschnitt durch das Wächtergehäuse in einer zu Fig. 3 um 90° versetzten Schnittebene,
Fig. 6:
in vergrößerter Darstellung die Einzelheit VI in Fig. 1,
Fig. 7:
die Einzelheit gemäß Fig. 6 in Ausgangsstellung mit Darstellung des vom Hauptmagneten ausgehenden Magnetfeldes und
Fig. 8:
die Darstellung gemäß Fig. 7 in ausgelenkter Stellung des paddelartigen Hebelarmes.
Das anhand von Fig. 1 dargestellte Kreiselpumpenaggregat weist ein Motorgehäuse 1 auf, das einen Elektromotor aufnimmt, mit einem Stator 2 und einem Rotor 3, der in an sich bekannter Weise über ein Spaltrohr vom Statorraum getrennt ist. Der Rotor 3 weist eine Welle 4 auf, die ein Kreiselrad 5 trägt, das innerhalb eines Pumpengehäuses 6 angeordnet ist.
Das Pumpengehäuse 6 ist mit dem Motorgehäuse 1 verschraubt und weist einen Saugstutzen 7 auf, dessen Kanal im Saugmund des Kreiselrades 5 mündet. Wie bei Spiralgehäusen dieser Art üblich, schließt sich radial zum Kreiselrad 5 ein zu einem Druckstutzen 8 führender Kanal 9 an. Im Bereich dieses Kanals 9 ist ein Strömungswächter 10 angeordnet.
Seitlich am Motorgehäuse 1 ist ein Klemmenkasten 11 angeordnet, in dem die elektrische Verdrahtung zwischen dem stationären Leitungsnetz und dem Motor erfolgt und in dem darüber hinaus die gesamte weitere Elektronik des Aggregates angeordnet ist. In der Darstellung nach Fig. 1 ist von diesen Bauteilen erkennbar ein Kondensator 12, eine Platine 13 sowie ein zwischen Platine 13 und Gehäusewand angeordnetes Reedrelais 14. Der Klemmenkasten 11 wird durch einen abnehmbaren Deckel 15 abgeschlossen.
Der Strömungswächter 10 weist einen Hebel 16 auf, der als Spritzgußteil ausgebildet ist, eine Schwenkachse 17, einen in den Kanal 9 ragenden Hebelarm 18 sowie einen zur anderen Seite ragenden Hebelarm 19 aufweist. Der Hebelarm 18 ist paddelartig ausgebildet, wie in Fig. 3 deutlich zu erkennen ist. Seine Außenkontur ist an den Kanalquerschnitt in diesem Bereich angepaßt, so daß er den Kanal 9 in Ruhestellung nahezu vollständig verschließt. Der zur anderen Seite der Schwenkachse 17 angeordnete Hebelarm 19 ist als Halterung für einen daran befestigten Magneten 20 ausgebildet. Der Magnet 20 hat zylindrische Form und eine Nord-Süd-Polarisierung längs der Zylinderachse, so daß die eine Stirnseite den Nordpol und die andere Stirnseite den Südpol bildet, wie dies auch die in den Figuren 7 und 8 eingezeichneten Magnetfeldlinien verdeutlichen.
Der Magnet 20 wirkt mit dem im Klemmenkasten 11 angeordneten Reedrelais 14 zusammen, so daß je nach Stellung des Hebels 16 bzw. des Magneten 20 das Reedrelais 14 in der einen oder anderen Schaltstellung befindlich ist. Die beiden Schaltstellungen sind in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Dabei erfolgt die Schaltung derart, daß in der Ruhestellung (Fig. 7), also wenn keine Strömung innerhalb des Kanals 9 erfolgt, der Motor abgeschaltet und in der anderen ausgelenkten Stellung (Fig. 8) der Motor eingeschaltet ist.
Der Hebel 16 ist innerhalb eines Wächtergehäuses 21 gelagert, das dreiteilig ausgebildet ist. Es weist einen patronenartigen Einschubteil 22 auf, der eine im wesentlichen zylindrische Außenkontur aufweist und aus zwei Kunststoffspritzgußteilen 22a und 22b gebildet ist. Der Einschubteil weist eine den Kanal 9 fortsetzende Durchbrechung quer zur Einschubrichtung auf. Die Einschubteilhälften 22a und 22b sind mittels Paßstiften 23 unter Eingliederung des Hebels 16 zusammengefügt. In Einbaulage werden die Hälften durch die entsprechend zylindrisch gestaltete Querbohrung zum Kanal 9 im Pumpengehäuse 6 gehalten. Darüber hinaus übergreift ein aus Kunststoffspritzguß bestehendes Außengehäuse 24 einen zylindrischen Absatz des Einschubteils 22. Da das Wächtergehäuse 21 nicht nur im Bereich des paddelartigen Hebelarms 18 Förderfluidkontakt hat, sondern auch der Innenraum des Außengehäuses 24 fluidgefüllt sein kann, bedarf es nur einer Ringdichtung 25, mit welcher das Außengehäuse 24 gegenüber der Querbohrung im Pumpengehäuse 6 abgedichtet ist.
Um zu verhindern, daß in das Innere des Außengehäuses 24 Schmutzablagerungen oder ähnliches gelangen, ist eine elastische Schutzmanschette 26 vorgesehen, die einerseits auf dem Hebel 16 sitzt und andererseits innerhalb des Einschubteils 22 gehalten ist. Zur Montage wird die Schutzmanschette zunächst so weit über den Hebel 16 geschoben, bis sie ihre bestimmungsgemäße Position etwa in der Mitte (siehe Fig. 3) einnimmt. Aus dieser Position kann sie aufgrund eines Vorsprunges 27 am Hebel nicht abrutschen. Der Manschettenrand wird sodann im Einschubteil 22 fixiert, wobei dann der gesamte Einschubteil mit dem daran befindlichen Hebel in das Außengehäuse 24 eingeführt wird, um dann in der Querbohrung des Pumpengehäuses 6 aufgenommen und mittels der am Außengehäuse 24 vorgesehenen Bohrungen 28 schraubbefestigt zu werden.
Innerhalb des Außengehäuses 24 ist eine nach außen offene Ausnehmung 29 gebildet, welche vor der Montage zugänglich ist und an deren Boden ein weiterer Magnet 30 (Hilfsmagnet) fixiert wird. Der Hilfsmagnet hat ebenfalls zylindrische Form und eine Nord-Süd-Polarisierung längs seiner Zylinderachse. Dabei ist die Anordnung zum Magneten 20 so gewählt, daß sich stirnseitig gleiche Pole gegenüberstehen, so daß der Magnet 20 vom Magneten 30 abgestoßen wird.
Das Außengehäuse 24 weist einen zum Kanal 9 hin offenen Hohlraum auf, welcher den Hebelarm 19 aufnimmt sowie benachbart die von außen zugängliche Ausnehmung 29 für den Magneten und ist im übrigen in seiner Form an die Außenkontur des Klemmenkastens angepaßt. Die Ausnehmung 29 ist nur zugänglich, wenn der Klemmenkasten 12 entfernt ist bzw. das Pumpengehäuse 6 mit dem Wächtergehäuse 21 vom Motorgehäuse 1 entfernt ist. Der Abstand zwischen Klemmenkasten 11 und Wächtergehäuse 21, insbesondere Außengehäuse 24 ist so gewählt, daß einerseits ein freier Zwischenraum gebildet ist, andererseits jedoch der Magnet 20 das Reedrelais 14 zuverlässig schaltet.
Die Funktion der vorbeschriebenen Anordnung ist wie folgt: In Ausgangsstellung (Fig. 7) fließt innerhalb des Kanals 9 kein Fluid. Die abstoßende Kraft des Magneten 30 zum Magneten 20 bewirkt, daß der Hebel 16 in die in Fig. 7 dargestellte Ruhestellung geschwenkt ist, in welcher der paddelartige Hebelarm 18 den Strömungskanal 9 nahezu vollständig verschließt. Sobald nun ein Ventil zum Zwecke der Wasserentnahme geöffnet wird, fließt aufgrund des statischen Druckes eine geringe Menge Wasser durch die Pumpe, was dazu führt, daß auf den Hebelarm 18 eine Strömungskraft ausgeübt wird, welche diesen in die in Fig. 8 dargestellte ausgeschwenkte Stellung bewegt. Hierdurch bewegt sich der Magnet 20 gegenüber dem Reedrelais 14, das dadurch seine Schaltposition ändert, den Motor einschaltet und damit die Strömung durch den Kanal 9 weiter erhöht. Erst wenn die Entnahme abgeschlossen ist und das Ventil wieder verschlossen wird, fällt der Hebel 16 wieder in die in Fig. 7 dargestellte Ausgangsstellung zurück, in der die Pumpe abgeschaltet ist.
Bezugszeichenliste
1
- Motorgehäuse
2
- Stator
3
- Rotor
4
- Welle
5
- Kreiselrad
6
- Pumpengehäuse
7
- Saugstutzen
8
- Druckstutzen
9
- Kanal
10
- Strömungswächter
11
- Klemmenkasten
12
- Kondensator
13
- Platine
14
- Reedrelais
15
- Deckel
16
- Hebel
17
- Schwenkachse
18
- Hebelarm (Paddel)
19
- Hebelarm (Magnet)
20
- Magnet (Hauptmagnet)
21
- Wächtergehäuse
22
- Einschubteil
22a, 22b
- Hälfte des Einschubteils
23
- Paßstifte
24
- Außengehäuse
25
- Ringdichtung
26
- Schutzmanschette
27
- Vorsprung
28
- Bohrungen
29
- Ausnehmung
30
- Magnet (Hilfsmagnet)

Claims (10)

  1. Kreiselpumpenaggregat mit einem innerhalb des Pumpengehäuses (6) im Strömungsweg (9) des Förderfluids angeordneten Strömungswächter (10), im wesentlichen bestehend aus einer elektromagnetischen Schaltvorrichtung (14) und einem zweiarmigen, schwenkbar gelagerten Hebel (16), dessen einer Arm (18) in den Strömungsweg (9) ragt und dessen anderer Arm (19) einen Magneten (20) trägt, der mit der Schaltvorrichtung (14) in berührungsfreier Wirkverbindung steht, wobei die Schaltvorrichtung (14) innerhalb eines am Aggregatgehäuse (1) angebrachten Klemmenkastens (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der den Magneten (20) tragende Teil des Hebels (16) von einem nach außen hermetisch abgeschlossenen Wächtergehäuse (21) umgeben ist, welches vom Klemmenkasten (11) getrennt und zu diesem benachbart angeordnet ist.
  2. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wächtergehäuse (21) einen in das Pumpengehäuse (6) ragenden Teil (22) aufweist, der eine im wesentlichen zylindrische Form hat, im Bereich des Strömungskanals (9) durchbrochen und patronenartig in das Pumpengehäuse (6) eingegliedert ist.
  3. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wächtergehäuse (21) einen außerhalb des Pumpengehäuses (6) liegenden Gehäuseteil (24) sowie einen innerhalb des Pumpengehäuses liegenden Gehäuseteil (22) aufweist, und daß nur der außerhalb des Pumpengehäuses (6) liegende Gehäuseteil (24) gegenüber dem Pumpengehäuse (6) abgedichtet ist.
  4. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme (18, 19) durch ein einstückiges Spritzgußteil (16) gebildet sind, das auch eine zwischen den Hebelarmen angeordnete Achse (17) aufweist, mit der der Hebel (16) innerhalb des Wächtergehäuses (21) schwenkbar gelagert ist.
  5. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Strömungsweg (9) ragende Hebelarm (18) paddelartig ausgebildet und in seiner Außenkontur dem Strömungskanalquerschnitt in diesem Bereich angepaßt ist.
  6. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebelarm (19) durch eine nahe der Achse (17) angeordnete elastische Manschette (26) gegenüber dem Strömungsgehäuse (9) geschützt ist.
  7. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Hebel (16) wirkende Strömungskraft mit zunehmender Auslenkung des paddelartigen Hebelarms (18) aus dem Strömungsweg abnimmt.
  8. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehrstufenschalter vorgesehen ist, wobei in einer Schaltstufe das Aggregat ständig eingeschaltet, in einer anderen Schaltstufe ständig ausgeschaltet und in einer dritten Schaltstufe in Abhängigkeit der Hebelstellung des Strömungswächters geschaltet ist.
  9. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Wächtergehäuse (21) ein weiterer Magnet (30) zur Rückstellung des Hebels (16) angeordnet ist.
  10. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Magnet (30) abstoßend in bezug auf den am Hebelarm (18) angeordneten Magneten (20) ausgerichtet ist.
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