DE202013000051U1

DE202013000051U1 - Tauchpumpe

Info

Publication number: DE202013000051U1
Application number: DE201320000051
Authority: DE
Original assignee: Spinflow GmbH
Current assignee: Ningbo Cacheng Machinery & Electric Co Ltd Cn; Spinflow GmbH
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2013-03-04
Anticipated expiration: 2023-01-09

Abstract

Tauchpumpe (2) mit einer in einem Pumpengehäuse (14) angeordneten Pumpe (4), die von einem Antriebsmotor (6) über eine Antriebswelle (5) angetrieben ist, sowie mit einem Rückschlagventil (7) in einer Förderrichtung (19) zwischen der Pumpe (4) und einer Druckmesseinrichtung (9) und mit einer von einer Saugseite (15) zu einer Druckseite (16) führenden Zuführungsleitung (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (7) Teil eines Durchflussmessers ist, der dazu eingerichtet ist, bei blockiertem Förderstrom das Abschalten des Antriebsmotors (6) zu steuern, und dass Anschlüsse (17) und/oder (18) mit einem Stromwächter (20) verbunden sind, der wiederum mit einem Signalmittel (21) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tauchpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Tauchpumpen werden eingesetzt bei großer Förderhöhe, z. B. bei Förderung von Wasser aus großer Tiefe einer Zisterne und wenn größere Wassermengen benötigt werden, da die Weiterleitung des Fördermediums mit hohem Druck erfolgt. Die Vorteile von Tauchpumpen gegenüber zum Beispiel Saugpumpen sind, dass sie im Winter in frostfreier Wassertiefe verbleiben können und vor allem, dass durch die Betriebswassertiefe an der Oberfläche keine Geräusche von der Tauchpumpe zu hören sind.
Ein zuverlässiger Einsatz von Tauchpumpen ist wünschenswert, wobei ein ständiges An- und Abschalten der Pumpe bei geringen Durchflussmengen vermieden werden soll. Zudem soll die Möglichkeit bestehen die Tauchpumpen vielseitig einzusetzen, unabhängig von der zu überwindenden Steighöhe des Wassers. Schließlich soll eine Kontrolle über den Betriebszustand der Pumpe mit einfachen Mitteln möglich sein, auch wenn die Pumpe so angeordnet ist, dass nicht über die Geräusche festgestellt werden kann, ob die Pumpe läuft.
Aus der DE 19855845 A1 ist ein selbstansaugendes Motorpumpenaggregat bekannt, bei dem ein Wasserschlagdämpfer angeordnet ist, sowie eine Druckmesseinrichtung, die in Flussrichtung hinter dem Wasserschlagdämpfer den im Druckstutzen herrschenden Druck misst und die Förderleistung der Pumpe regelt. Durch den Abgleich der Elektronik der Druckmesseinrichtung eines vorgegebenen Soll- und Differenzdrucks mit einem anliegenden Ist-Druck, ist der Einsatz der Tauchpumpe nicht unabhängig von der zu überwindenden Steighöhe des Wassers, da z. B. bei großer Steighöhe der hydrostatische Leitungsdruck extrem ansteigt und den Ist-Druck stark beeinflusst. Zudem läuft die Pumpe Gefahr bei Nichtbenutzung leer zu laufen, da kein Rückschlagventil am Eingang des Saugstutzens und/oder am Ausgang des Druckstutzen vorgesehen ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tauchpumpe weiterzuentwickeln und zur Verfügung zu stellen, welche die vorgenannten Anforderungen erfüllt.
Diese Aufgabe wird von einer Tauchpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist eine Tauchpumpe mit einer in einem Pumpengehäuse angeordneten Pumpe, die von einem Antriebsmotor über eine Antriebswelle angetrieben ist, sowie mit einem Rückschlagventil in einer Förderrichtung zwischen der Pumpe und einer Druckmesseinrichtung und mit einer von der Saugseite zu der Druckseite führenden Zuführungsleitung, vorgesehen, wobei das Rückschlagventil Teil eines Durchflussmessers ist, der dazu eingerichtet ist, bei blockiertem Förderstrom das Abschalten des Antriebsmotors zu steuern. Für die Kontrolle des Betriebszustandes ist in der Stromzuführung ein Stromwächter vorgesehen, der bei eingeschalteter Pumpe ein Signalmittel ansteuert und so den eingeschalteten Zustand signalisiert. Der Stromwächter überwacht den Stromfluss in der Zuleitung und misst dabei die Stromstärke oder den cos φ.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Rückschlagventil an ein Reed-Relais gekoppelt ist, welches als Schalter in einem Stromkreis zwischen dem Antriebsmotor und einer Stromquelle angeordnet ist. Bei blockierten Förderstrom sorgt das Reed-Relais für das Abschalten des Antriebsmotors der Pumpe. Reed-Relais werden häufig als Schalter verwendet, weil sie sehr zuverlässig und bei geringen Schaltleistungen äußerst langlebig sind.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn in der Förderrichtung zwischen dem Rückschlagventil und der Druckmesseinrichtung ein Wasserschlagdämpfer angeordnet ist. Der Wasserschlagdämpfer mäßigt auftretende Druckspitzen und kompensiert kleine Druckschwankungen in der Zuführungsleitung.
Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Wasserschlagdämpfer ein Membrandämpfer ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Wasserschlagdämpfer nicht im Förderweg liegt und mit der Zuführungsleitung über eine Zuleitung verbunden ist.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn ein Druckschwellenwert der Druckmesseinrichtung von außerhalb des Pumpengehäuses einstellbar ist. Dadurch ist der reibungslose Betrieb der Tauchpumpe unabhängig von der benötigten Steighöhe des Wassers gewährleistet.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Pumpe selbstentlüftend ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1: ein schematisches hydraulisches bzw. elektrisches Blockschaltbild einer Pumpe.
Eine in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Anordnung umfasst eine an eine Stromquelle 1 angeschlossene Tauchpumpe 2, welche über eine Zuführungsleitung 3 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Wasserspeicher und einem Verbraucher verbunden ist.
Die Tauchpumpe 2 weist eine Pumpe 4 auf, die über eine Antriebswelle 5 von einem Antriebsmotor 6 angetrieben wird, sowie ein integriertes Rückschlagventil 7, einen integrierten Wasserschlagdämpfer 8 und eine Druckmesseinrichtung 9. Dabei ist das integrierte Rückschlagventil 7 zur Steuerung des Antriebs mit einem Reed-Relais 10 verbunden. Der Wasserschlagdämpfer 8 ist über eine Zuleitung 11 an der Zuführungsleitung 3 angeschlossen und weist eine integrierte Membran 12 auf. Des Weiteren ist die Druckmesseinrichtung 9 zur Steuerung des Antriebs an einen Druckschalter 13 gekoppelt.
Diese Bauelemente sind in einem gemeinsamen Pumpengehäuse 14 der Tauchpumpe 2 angeordnet, von dem die Zuführungsleitung 3 auf einer Saugseite 15 zum Wasserspeicher und auf einer Druckseite 16 zum Verbraucher und die Stromversorgung zur Stromquelle 1 abgeht. Die Stromquelle 1 weist dabei einen ersten Anschluss 17 auf, sowie einen zweiten Anschluss 18, mit dem der Antriebsmotor 6 direkt elektrisch verbunden ist.
Im Betrieb fördert die Pumpe 4 Wasser von der Saugseite 15 zu der Druckseite 16 in Richtung der Pfeile 19, die die Förderrichtung 19 des Wassers symbolisieren. Der Pumpe 4 in Förderrichtung 19 des Wassers nachgeschaltet ist das Rückschlagventil 7, dessen Ausgang mit der Zuführungsleitung 3 verbunden ist. An der Außenseite des Rückschlagventils 7 ist das Reed-Relais 10 angebracht, welches mit dem Antriebsmotor 6 und dem ersten Ausgang 17 der Stromquelle 1 elektrisch verbunden ist. Über eine Zuleitung 11 ist dem Rückschlagventil 7 der Wasserschlagdämpfer 8 nachgeschaltet. Dahinter vor dem Verbraucher zur Druckseite 16 hin liegend, weist die Zuführungsleitung 3 die Druckmesseinrichtung 9 auf. Die Druckmesseinrichtung 9 ist an den Druckschalter 13 gekoppelt, der parallel zu dem Reed-Relais 10 mit dem Antriebsmotor 6 und dem ersten Anschluss 17 der Stromquelle 1 geschaltet ist.
Die Anschlüsse 17 und 18 sind mit einem Stromwächter 20 verbunden, der feststellt, ob in den Anschlüssen ein elektrischer Strom fließt. Der Stromwächter 20 ist weiter mit einem Signalmittel 21, vorzugsweise in Form eines Leuchtmittels, verbunden.
Die erfindungsgemäße Anordnung der Tauchpumpe 2 arbeitet wie folgt:
Bei der Entnahme von Wasser aus dem Versorgungssystem strömt das Wasser in der Zuführungsleitung 3 von dem geschlossenen Rückschlagventil 7 zur Druckseite 16. Es entsteht ein Druckabfall, der in der Druckmesseinrichtung 9 detektiert wird. Bei Unterschreitung eines von außerhalb des Pumpengehäuses 14 vorgegebenen Druckschwellenwertes schaltet der Druckschalter 13 ein, wodurch der Antriebsmotor 6 der Pumpe 4 anläuft. Der Stromwächter 20 detektiert den Stromfluss in den Anschlüssen 17 und 18 und schaltet das Signalmittel 21 ein.
Durch die Pumpe 4 wird nun Druck aufgebaut, wobei der erhöhte Druck an der Druckseite 16 der Pumpe 4 dazu führt, dass das Rückschlagventil 7 öffnet und mit ihm die Kontakte des Reed-Relais 10 schließen, was aber zunächst zu keiner Zustandsänderung führt, da der Antriebsmotor 6 ohnehin bereits läuft.
Dabei gelangt ein Teil des Wassers über die Zuleitung 11 zu der Membran 12 des Wasserschlagdämpfers 8. Der überwiegende Teil des Wassers fließt in der Zuführungsleitung 3 an der Zuleitung 11 vorbei.
Erhöht sich der Druck über einen zulässigen Wert, so wird die Membran 12 gegen die Federkraft der Rückstellfeder in den Wasserschlagdämpfer 8 hineingedrückt, wobei sich das Volumen der Zuführungsleitung 3 kurzzeitig vergrößert, so dass auftretenden Druckspitzen, die z. B. beim Einschalten der Pumpe 4 hervorgerufen werden, druckseitig abgebaut werden können.
Während der Wasserentnahme läuft die Pumpe 4 weiter.
Sobald die Wasserentnahme beendet ist, der Volumenstrom in der Zuführungsleitung 3 zu Null wird und sich ein Druckgleichgewicht auf beiden Seiten des Rückschlagventils 7 eingestellt hat, schließt das Rückschlagventil 7. Der Verschluss des Rückschlagventils 7 hat zur Folge, dass sich das Reed-Relais 10 öffnet und dementsprechend der Antrieb der Pumpe 4 unterbrochen wird, da nun sowohl das Reed-Relais 10 als auch der parallel liegende Druckschalter 13 geöffnet sind. Der Stromwächter 20 stellt fest, dass kein Strom in den Anschlüssen 17 und 18 fließt und schaltet das Signalmittel 21 aus.
Falls das Reed-Relais 10 aufgrund einer Störung nicht öffnet und die Pumpe 4 deshalb auch bei geschlossener Wasserentnahme weiter läuft, ist dieser gestörte Betriebszustand über das dann eingeschaltet bleibende Signalmittel 21 für den Benutzer erkennbar. Die Pumpe 4 kann dann manuell abgeschaltet werden. Ohne das Signalmittel 21, das sichtbar beispielsweise im Bereich des Steckers der elektrischen Zuleitung angeordnet werden soll, hat der Benutzer keine einfache Kontrollmöglichkeit. Aufgrund der geringen Geräuschentwicklung und der Anordnung der Pumpe 4 bemerkt der Benutzer andernfalls möglicherweise über einen längeren Zeitraum nicht, dass die Pumpe fehlerhaft ist und eingeschaltet bleibt.
Die erfindungsgemäße Tauchpumpe 2 hat weiter den Vorteil, dass abhängig von der benötigten Steighöhe des Wassers der Druckschwellenwert außen an der Tauchpumpe 2 eingestellt werden kann, so dass die Pumpe 4 beim Unterschreiten dieses Wertes anspringt. Weiterhin wird das Abschalten der Tauchpumpe 2 durch das mit dem Rückschlagventil 7 gekoppelte Reed-Relais 10 gesteuert, dadurch wird unabhängig vom gemessenen Druck in der Zuführungsleitung 3 bei einem verschwindend kleinen Volumenstrom die Pumpe 4 abgeschaltet. Bei der Abnahme von geringen Wassermengen, z. B. durch das Lecken der Zuführungsleitung 3, ist mit dem erfindungsgemäßen Einsatz des Rückschlagventils 7 und des Wasserschlagdämpfers 8 im Gegensatz zur herkömmlichen Regulierungen durch Druckmessung ein stabiler Betrieb der Tauchpumpe 2 ohne dauerhaftes An- und Abschalten gewährleistet. Weiterhin erlaubt es die Integration des Wasserschlagdämpfers 8 zwischen Rückschlagventil 7 und Druckmesseinrichtung 9 auftretende Druckspitzen zu mäßigen und kleine Druckschwankungen zu kompensieren, was den stabilen Betrieb der Pumpe 4 ebenfalls fördert.
Durch die kompakte Anordnung der Elemente im Pumpengehäuse 14 bildet die erfindungsgemäße Tauchpumpe 2 eine robuste Einheit, die gegen äußere Beschädigungen geschützt und zum Betrieb im Wasser geeignet ist.
Bezugszeichenliste

1: Stromquelle
2: Tauchpumpe
3: Zuführungsleitung
4: Pumpe
5: Antriebswelle
6: Antriebsmotor
7: Rückschlagventil
8: Wasserschlagdämpfer
9: Druckmesseinrichtung
10: Reed-Relais
11: Zuleitung
12: Membran
13: Druckschalter
14: Pumpengehäuse
15: Saugseite
16: Druckseite
17: Erster Anschluss der Stromquelle
18: Zweiter Anschluss der Stromquelle
19: Förderrichtung
20: Stromwächter
21: Signalmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19855845 A1 [0004]

Claims

Tauchpumpe (2) mit einer in einem Pumpengehäuse (14) angeordneten Pumpe (4), die von einem Antriebsmotor (6) über eine Antriebswelle (5) angetrieben ist, sowie mit einem Rückschlagventil (7) in einer Förderrichtung (19) zwischen der Pumpe (4) und einer Druckmesseinrichtung (9) und mit einer von einer Saugseite (15) zu einer Druckseite (16) führenden Zuführungsleitung (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (7) Teil eines Durchflussmessers ist, der dazu eingerichtet ist, bei blockiertem Förderstrom das Abschalten des Antriebsmotors (6) zu steuern, und dass Anschlüsse (17) und/oder (18) mit einem Stromwächter (20) verbunden sind, der wiederum mit einem Signalmittel (21) verbunden ist.
Tauchpumpe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (7) an ein Reed-Relais (10) gekoppelt ist, welches als Schalter in einem Stromkreis zwischen dem Antriebsmotor (6) und einer Stromquelle (1) angeordnet ist.
Tauchpumpe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Förderrichtung (19) zwischen dem Rückschlagventil (7) und der Druckmesseinrichtung (9) ein Wasserschlagdämpfer (8) angeordnet ist.
Tauchpumpe (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserschlagdämpfer (8) ein Membrandämpfer ist.
Tauchpumpe (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserschlagdämpfer (8) nicht im Förderweg liegt und mit der Zuführungsleitung (3) über eine Zuleitung (11) verbunden ist.
Tauchpumpe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckschwellenwert der Druckmesseinrichtung (9) von außerhalb des Pumpengehäuses (14) einstellbar ist.
Tauchpumpe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) selbstentlüftend ist.
Tauchpumpe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalmittel (21) ein Leuchtmittel ist.
Tauchpumpe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalmittel an einem der Tauchpumpe entfernten Ende einer elektrischen Anschlussleitung der Tauchpumpe (2) angeordnet ist.