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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Antrieb einer Kreiselpumpe mit einem Elektromotor, wobei die Anordnung ein Gerät zur Steuerung und/oder Regelung umfasst.
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Anordnungen zum Antrieb von Kreiselpumpen weisen neben Elektromotoren häufig ein elektronisches Steuer- und/oder Regelgerät zur Beeinflussung der Drehzahl bzw. des Drehmomentes auf. Insbesondere sind dabei Drehzahlregelgeräte verbreitet, wie beispielsweise Frequenzumrichter mit Regelelektronik. Ein solches Drehzahlregelgerät besitzt üblicherweise ein Stellglied, das die Drehzahl eines angeschlossenen asynchronen oder synchronen Elektromotors mittels einer frequenzveränderlichen Ausgangsspannung beeinflusst.
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Elektromotoren weisen unterschiedliche äußere Gestaltungen auf. Um an solchen Motoren Geräte zur Steuer- und/oder Regelung, wie Frequenzumrichter oder andere automatisierungstechnische Geräte zu befestigen, sind häufig spezielle Konstruktionen erforderlich.
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In der
DE 10 2006 023 050 A1 wird eine Haltevorrichtung zur Befestigung eines elektronischen Gerätes an einem mit Kühlrippen versehenen Elektromotor beschrieben. Die Haltevorrichtung weist ein mit dem Gerät verbundenes Aufnahmeelement auf. Das Aufnahmeelement besitzt mehrere Halteelemente, die an dem Elektromotor anliegen.
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Die
DE 10 2009 053 320 A1 beschreibt eine Kreiselpumpenanordnung, die eine Kreiselpumpe, einen Elektromotor und ein Gerät zur Steuerung bzw. Regelung umfasst. Das Gerät ist am Elektromotor angebracht. Es ist an eine elektrische Versorgungsspannung angeschlossen. Ein Stellglied des Geräts beeinflusst die Drehzahl oder das Drehmoment des Elektromotors mit einer variablen elektrischen Ausgangsgröße. Über eine Leitung ist das Drehzahlregelgerät mit einem Klemmenkasten des Elektromotors elektrisch verbunden. Die Befestigung des Drehzahlregelgerätes erfolgt durch Halte- und Aufnahmeelemente eines Adapters.
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In der
DE 10 2007 046 674 A1 wird eine Haltevorrichtung für die Befestigung eines elektronischen Gerätes an einem Elektromotor einer Kreiselpumpenanordnung beschrieben. An dem Elektromotor ist über Halteelemente ein Aufnahmeelement angeordnet. Der Elektromotor weist einen Klemmenkasten auf. Das Aufnahmeelement weist Mittel zur mechanischen Verbindung mit dem Gerät auf.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung für den Antrieb von Kreiselpumpen zur Verfügung zu stellen, bei der ein Gerät zur Steuer- und/oder Regelung schnell und zuverlässig mit einem Elektromotor und/oder einer Kreiselpumpe verbunden werden kann. Dabei soll sich die Konstruktion durch eine preiswerte Herstellungsweise auszeichnen und bei unterschiedlichen Elektromotoren anwendbar sein. Die Anordnung soll sich durch eine zuverlässige Betriebsweise und eine lange Lebensdauer auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gerät über mindestens ein festes Auflager und mindestens ein bewegliches Auflager mit dem Elektromotor und/oder der Kreiselpumpe verbunden ist.
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Das Gerät ist vorzugsweise auf dem Elektromotor angeordnet und ist an mindestens einer Stelle fest mit einem Bauteil des Elektromotors verbunden. An mindestens einer weiteren Stelle liegt das Gerät beweglich vorzugsweise auf dem Elektromotor auf. Durch diese Konstruktion wird eine zuverlässige Verbindung des Gerätes mit dem Elektromotor geschaffen, die auch Schwingungen kompensieren kann. Das Gerät kann durch diese Konstruktion auf einfache und kostengünstige Weise mit dem Elektromotor verbunden werden. Die Kombination eines fasten Auflagers mit einem beweglichen Auflager ermöglicht eine schnelle Montage und gewährleistet eine lange Lebensdauer und eine zuverlässige Betriebsweise.
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Alternativ oder ergänzend kann das Gerät über ein festes Auflager und/oder ein bewegliches Auflager mit der Pumpe verbunden sein.
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Vorzugsweise wird das feste Auflager von einem Anschlussbauteil des Elektromotors gebildet, insbesondere von einem Klemmkasten und/oder Klemmbrett. Das Gerät ist mit dem Klemmkasten fest verbunden und wird vorzugsweise durch Befestigungsmittel am Klemmkasten fixiert. Als Befestigungsmittel können beispielsweise Schrauben zum Einsatz kommen.
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Erfindungsgemäß wird bei der Anordnung ein festes Auflager mit einem beweglichen Auflager kombiniert, wobei das feste Auflager das Gerät am Elektromotor fixiert und das bewegliche Auflager das Gerät stützt. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung lässt das bewegliche Auflager eine Bewegung in vertikaler Richtung zu. Das bewegliche Auflager weist eine Führung auf, so dass eine Verschiebung oder eine Verdrehung in horizontaler Richtung verhindert wird.
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Vorzugsweise weist das bewegliche Auflager ein Element auf, das in eine Aufnahme zumindest teilweise hineinragt. Bei dem Element kann es sich um einen Sporn oder einen Bolzen handeln. Das Element kann unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, beispielsweise rechteckig oder quadratisch. Vorzugsweise weist das Element einen runden Querschnitt auf.
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Die Aufnahme dient der Führung des Elements. Das bewegliche Auflager kann Schwingungen kompensieren, indem es Bewegungen in vertikaler Richtung zulässt. Gleichzeitig verhindert das Element aufgrund der Führung durch die Aufnahme eine Verschiebung bzw. Verdrehung des Gerätes in horizontaler Richtung.
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Bei der Aufnahme kann es sich um eine Bohrung oder Hülse handeln. Die Aufnahme und das Element sind so aufeinander abgestimmt, dass eine Bewegung des Elements innerhalb der Aufnahme in vertikaler Richtung möglich ist, ein allzu großes Spiel in horizontaler Richtung jedoch verhindert wird, so dass eine ausreichende Führung des Elements in der Aufnahme gewährleistet wird.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Aufnahme in einem Wärmeableiter des Geräts angeordnet. Bei elektronischen Geräten wird ein solcher Wärmeableiter auch als „heat sink” bezeichnet. Dabei handelt es sich um einen passiven Wärmetauscher, welcher das Gerät kühlt, indem der „heat sink” Wärme an die Umgebung abgibt.
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Vorzugsweise besteht der Wärmeableiter aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Aluminium. Damit der „heat sink” Wärme schnell von der Elektronik des Gerätes aufnehmen und an die Umgebung abgeben kann, weist dieser eine wärmeleitfähige Materialanhäufung auf in der erfindungsgemäß eine Aufnahme des beweglichen Auflagers angeordnet ist. Dazu kann in den Wärmeableiter eine Bohrung eingebracht werden, die als Aufnahme für das Element dient.
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Bei einer Variante der Erfindung wird der Wärmeableiter von einem Gehäuseteil des elektronischen Geräts zur Steuer- und/oder Regelung gebildet. Vorzugsweise handelt es sich dabei um das Gehäuseunterteil des Geräts, das vorzugsweise aus Aluminium gefertigt ist. Das Gehäuseunterteil kann zudem an seiner Außenwand mit Kühlrippen versehen sein.
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Das Element, welches in die Aufnahme zumindest teilweise hineinragt, ist vorzugsweise am Elektromotor angeordnet. Handelt es sich bei dem Element um einen Sporn bzw. Bolzen kann dieser beispielsweise an der Oberseite des Elektromotorgehäuses angeschweißt bzw. angeklebt sein. Vorzugsweise ist das Element jedoch mit Befestigungselementen, beispielsweise Schrauben, am Elektromotor festgelegt. Dazu können am Außengehäuse des Elektromotors Befestigungsöffnungen angeordnet sein, in welche Befestigungselemente zur Festlegung des Elements am Außengehäuse des Elektromotors eingeführt werden.
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Bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung weist das bewegliche Auflager einen Verstellmechanismus zur Veränderung der Position des Elements auf. Ist das Element am Außengehäuse des Elektromotors festgelegt, so hat sich insbesondere eine Höhenverstellung des Elements als vorteilhaft erwiesen. Diese kann beispielsweise durch schrittweises hineinschrauben bzw. herausschrauben erfolgen, wobei ein Fixierelement eine Arretierung in der gewünschten Position gewährleistet. Auch ist ein Einrastmechanismus denkbar. Durch dieses System kann das Element gezielt in seiner vertikalen Ausrichtung angepasst werden und variabel auf den jeweiligen Elektromotor und/oder die Kreiselpumpe eingestellt werden.
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Vorzugsweise ist in der Aufnahme ein stauchbares Bauteil angeordnet, insbesondere ein elastisches Bauteil, beispielsweise ein elastischer Körper aus einem Schaumstoff oder einem gummiartigen Material. Bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung wird eine Feder als stauchbares Bauteil eingesetzt, wobei sich insbesondere eine Schraubenfeder eignet.
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Das stauchbare Bauteil ist in der Aufnahme zwischen einer Stirnseite des Elementes, welches in die Aufnahme hineinragt und einer oberen Begrenzungsfläche der Aufnahme platziert. Wird das Gerät auf dem Elektromotor platziert so greift das Element in die Aufnahme ein und staucht das Bauteil. Dadurch erzeugt das Bauteil eine Gegenkraft, so dass das Gerät federnd auf dem Außengehäuse des Elektromotors aufliegt und Schwingungen kompensieren kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst. Dabei zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung zum Antrieb einer Kreiselpumpe,
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2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verbindung eines Geräts zur Steuer- und/oder Regelung mit einem Elektromotor.
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1 zeigt eine Kreiselpumpenanlage mit einer Kreiselpumpe 1 und einer Anordnung 2 zum Antrieb der Kreiselpumpe 1. Die Anordnung 2 umfasst einen Elektromotor 3 und ein Gerät 4 zur Steuer- und/oder Regelung. Das Gerät 4 dient der Beeinflussung der Drehzahl und/oder des Drehmomentes des Kreiselpumpenaggregats.
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Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Gerät 4 um ein Drehzahlregelgerät in Form eines Frequenzumrichters mit einer Regelelektronik. Am Elektromotor 3 ist ein Klemmenkasten 5 angeordnet.
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Über eine Leitung 6 ist das Gerät 4 an ein elektrisches Versorgungsnetz angeschlossen. Über eine Leitung 7 ist das Gerät 4 mit dem Klemmenkasten 5 des Elektromotors 3 verbunden und kann den Elektromotor 3 mit einer frequenzveränderlichen elektrischen Spannung versorgen. Dadurch beeinflusst das Gerät 4 die Drehzahl des Kreiselpumpenaggregates.
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Zur Erzeugung der veränderlichen elektrischen Spannung weist das Gerät in seinem Innern ein Stellglied auf. Dieses ist in der Darstellung gemäß 1 nicht zu erkennen, da es im Innern des Gehäuses des Geräts 4 angeordnet ist. Das Stellglied besteht aus einer Ansteuereinheit und einem Energiesteller, der die Netzspannung in eine Ausgangsspannung veränderlicher Frequenz wandelt.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung 2 zum Antrieb der Kreiselpumpe 1. Erfindungsgemäß ist das Gerät 4 über ein festes Auflager 8 und ein bewegliches Auflager 9 mit dem Elektromotor 3 verbunden. Im Ausführungsbeispiel wird das feste Auflager 8 von dem Klemmenkasten 5 des Elektromotors 3 gebildet. Das Gerät 4 weist ein Gehäuseunterteil 10 und ein Gehäuseoberteil 11 auf. Das Gehäuseunterteil 10 des Gerätes 4 ist über Befestigungsmittel am Klemmenkasten 5 festgelegt.
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Das bewegliche Auflager 9 umfasst ein Element 12, das in eine Aufnahme 13 hineinragt. Bei dem Element 12 handelt es sich um einen Sporn, der am Außengehäuse des Elektromotors 3 befestigt ist. Im Ausführungsbeispiel kann das Element 12 in seiner vertikalen Position verstellt werden. Dazu weist die Anordnung 2 einen nicht dargestellten Höhenverstellmechanismus für das Element 12 auf.
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Die Aufnahme 13 dient als Führung für das Element 12. Erfindungsgemäß ist die Aufnahme 13 in einem Wärmeableiter („heat sink”) des Gerätes 4 angeordnet. im Ausführungsbeispiel wird der Wärmeableiter vom Gehäuseunterteil 10 des Gerätes 4 gebildet. Der Wärmeableiter besteht aus Aluminium in das eine Bohrung als Aufnahme 13 eingebracht ist.
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In der Aufnahme 13 ist ein stauchbares Bauteil 14 angeordnet. Im Ausführungbeispiel handelt es sich dabei um eine Feder. Das Bauteil 14 erzeugt eine Kraft, die auf die Stirnseite des Elements 12 wirkt, das in die Aufnahme 13 hineinragt. Das Bauteil 14 liegt an einer Seite an einer oberen Begrenzung der Aufnahme 13 und auf der anderen Seite an der Stirnseite des Elements 12 an.
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Wird das Gerät 4 auf dem Elektromotor 3 platziert, so greift das Element 12 in die Aufnahme 13 ein und staucht das Bauteil 14. Dadurch erzeugt das Bauteil 14 stützende Kräfte. An dem beweglichen Auflager liegt das Gerät 4 federnd auf dem Außengehäuse des Elektromotors 3 auf und kann somit Schwingungen kompensieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006023050 A1 [0004]
- DE 102009053320 A1 [0005]
- DE 102007046674 A1 [0006]
