EP2591236B1

EP2591236B1 - Gartenpumpenanordnung mit durchflusssensor

Info

Publication number: EP2591236B1
Application number: EP10728704.7A
Authority: EP
Inventors: Ram Krishna Agrawal
Original assignee: Husqvarna AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2030-07-07
Also published as: EP2591236A1; WO2012003870A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gartenpumpenanordnung mit Durchflusssensor.
Bei elektrisch betriebenen Gartenpumpen können Störungen insbesondere durch einen anhaltenden Pumpenbetrieb ohne Wasserentnahme aus einem von einer Pumpe gespeisten Schlauch oder Leitungsnetz auftreten, wobei eine Erhitzung des Wassers in der Pumpe auf eine bei einer nachfolgenden Entnahme für Personen eine Verbrühungsgefahr bildende Temperatur von besonderer Bedeutung ist. Darüber hinaus können durch Weiterlaufen der Pumpe ohne Wasserentnahme auch Schäden an der Pumpe auftreten, insbesondere als Trockenlaufschäden bei unvollständiger Befüllung der Pumpe mit Wasser.
Bei den sogenannten Hauswasserautomaten können derartige Probleme insbesondere mittels Durchflusssensoren vermieden werden, welche bei Unterschreiten einer Mindest-Durchflussrate durch den Pumpenausgang eine Abschaltung des Antriebsmotors der Pumpe bewirken, wobei zwischen das Unterschreiten der Mindest-Durchflussrate und das Abschalten des Antriebsmotors eine Verzögerungszeit von 10 bis 20 Sekunden eingefügt ist, um das Abschalten z. B. bei vorübergehendem Auftreten von Luft in der Ausgangsleitung zu verhindern. Typischerweise erfolgt ein erneutes automatisches Einschalten des Antriebsmotors bei Öffnen einer Entnahmestelle des aus der Pumpe gespeisten Leitungsnetzes, indem ein Drucksensor das Unterschreiten einer unteren Druckschwelle in der Druckleitung als Einschaltschwelle überwacht und bei Schwellenunterschreitung den Antriebsmotor einschaltet.
Bei Hauswasserwerken mit Druckausgleichsbehältern erfolgt die Ein-/und Abschaltung über einen Druckschalter, wo die beide Druckgrenzen fest eingestellt werden. In solchen Hauswasserwerken ist in der Regel keine Durchflusserkennung eingebaut. Wenn bei saugseitigen Störungen kein Wasser weiter gefördert wird, kann eine Überhitzung des in der Pumpe befindlichen Wassers eintreten.
Bei Gartenpumpen, welche für ortsveränderlichen Einsatz ausgelegt sind, kann aus Gründen des Volumens und des Gewichts eine Bauform nach Art von Hauswasserwerken in der Regel nicht gewählt werden. Es sind Zusatzgeräte für Gartenpumpen bekannt, welche zwischen den Pumpenausgang und einen angeschlossenen Schlauch eingefügt sind und einen Durchflusssensor und einen Drucksensor funktional ähnlich wie die Hauswasserautomaten, aber mit sehr kleinem oder ganz fehlendem Ausgleichsvolumen enthalten. Neben dem Nachteil des durch das Zusatzgerät unhandlicheren Aufbaus der gesamten Pumpenanordnung zeigen solche Anordnungen das Verhalten, dass bei einem Leckstrom des Wassers durch eine schadhafte Dichtung oder dergleichen in Verbindung mit dem geringen Druckausgleichsvolumen auch ohne gezielte Wasserentnahme eine Unterschreitung der unteren Druckschwelle auftritt, so dass der Antriebsmotor der Pumpe in kurzen Zeitintervallen eingeschaltet und ausgeschaltet wird, was insbesondere zu Schäden im elektrischen Teil der Pumpe führen kann. Ein solches häufiges Umschalten kann, wenn der Benutzer den Antriebsmotor nicht über einen Ausschalter oder durch Ausziehen des Anschlusskabels aus der Steckdose gezielt vom Stromnetz trennt, sich unbemerkt vom Benutzer und insbesondere in dessen Abwesenheit lange hinziehen. Auch hierbei ist eine Erhitzung des Wassers im Pumpenraum nicht auszuschließen.
Darüber hinaus sind die Kosten für ein solches Zusatzgerät im Verhältnis zu den Kosten der Pumpe erheblich. Auch bei Integration der Funktion und Komponenten solcher Zusatzgeräte in die Pumpe selbst erhöht sich der Preis der Pumpe beträchtlich.
Aus der französischen Offenlegungsschrift FR 2 860 271 A1 als nächstkommenden Stand der Technik ist eine Steuerung für eine Brunnenpumpe bekannt, bei der ein Mikroprozessor den zeitlichen Verlauf von Betriebsspannung und -strom erfasst und miteinander vergleicht und hieraus auf einen Trockenlauf der Pumpe erkennt. Zum Schutz der Pumpe wird diese bei erkanntem Trockenlauf ausgeschaltet, wodurch auf einen separaten Durchflusssensor in der Wasserleitung verzichtet wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gartenpumpenanordnung anzugeben, weiche bei geringem Aufwand eine hohe Sicherheit gegen verschiedene Störfälle bietet.
Die Erfindung ist im unabhängigen Anspruch beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass Gartenpumpen für die Pflanzenbewässerung mittels Bewässerungsgeräten wie Brausen, Spritzen und dergleichen typischerweise in einem Modus in Gebrauch sind, bei welchem der Benutzer zwischen einzelnen Bewässerungsvorgängen häufig Pausen einlegt, wobei solche Pausen aber nur relativ kurz sind. Durch die gegenüber der Verzögerungszeit bei herkömmlichen automatischen Pumpenabschaltungen wesentlich erhöhte Verzögerungszeit von wenigstens 1,5 Minuten, insbesondere wenigstens 2,0 Minuten führen solche Pausen bei der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung nicht zum Abschalten des Antriebsmotors, so dass dafür auch keine Vorkehrungen zum automatischen erneuten Einschalten des Antriebsmotors getroffen werden müssen. Insbesondere ist kein Drucksensor für eine untere Druckschwelle am Pumpenausgang erforderlich, so dass auch die beschriebenen Probleme mit einem solchen Drucksensor, insbesondere häufiges unbeabsichtigtes Ein- und Ausschalten durch Leckwasserfluss nicht auftreten können. Durch den Wegfall des Drucksensors verringern sich die Kosten und der Platzbedarf und die Komplexität einer Steuereinrichtung.
Zugleich vermeidet der Durchflusssensor in auch bei den bekannten Zusatzgeräten gegebener Weise, dass die Pumpe nach Beenden einer Wasserentnahme unzulässig lange weiter läuft. Die Verzögerungszeit beträgt hierfür vorteilhafterweise höchstens 8 Minuten, insbesondere höchstens 5 Minuten. Vorzugsweise liegt die Verzögerungszeit zwischen Unterschreiten der Mindest-Durchflussrate und dem Ausschalten des Antriebsmotors in einem Bereich zwischen 2 Minuten und 3 Minuten.
Da eine automatische Einschaltung nach Ablauf der Verzögerungszeit und Abschaltens des Antriebsmotors nicht vorgesehen ist, muss der Benutzer für ein erneutes Anlaufen des Antriebsmotors nach dem automatisch erfolgten Abschalten oder auch allgemein für ein erstes Einschalten nach Anschluss der Pumpe an das Stromnetz ein Bedienelement betätigen. Ein solches Bedienelement kann beispielsweise ein Start-Schalter am Pumpengehäuse sein. In vorteilhafter Weiterbildung kann eine Fernbedienung mit einem unabhängig von dem Pumpengehäuse tragbaren Fernbedienungsmodul vorgesehen sein, welches in bevorzugter Ausführung bei Betätigen eines Bedienelements am Fernbedienungsmodul drahtlos ein Einschaltsignal an die in oder an dem Pumpengehäuse angeordnete Steuereinrichtung übermitteln kann. Ein zusätzlich übermittelbares Ausschaltsignal von dem Fernbedienungsmodul zu der Steuereinrichtung kann vorgesehen sein, ist aber wegen des automatischen Ausschaltens nicht erforderlich, so dass das Fernbedienungsmodul vorteilhaft einfach und kostengünstig ausgeführt sein kann.
In vorteilhafter Ausführung kann eine Statusanzeige bei der Pumpe vorgesehen sein, welche verschiedene Betriebs- oder Störungszustände der Pumpe durch unterschiedliche Anzeigen dem Benutzer darstellt, vorzugsweise in optischer Darstellung.
In bevorzugter Ausführung kann die Steuereinrichtung verschiedene Störfälle und/oder Falschbedienungen erkennen und berücksichtigen und über eine vorteilhafterweise vorhandene Anzeigevorrichtung dem Benutzer als Statusanzeigen darstellen. So kann beispielsweise

a) eine erste Statusanzeige die Betriebsbereitschaft der Pumpe
b) eine zweite Statusanzeige den Betrieb der Pumpe
c) eine dritte Statusanzeige einen ersten Störzustand nach Abschalten der Pumpe wegen Ablauf der Verzögerungszeit

In vorteilhafter Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass im Rahmen der Erkennung einer Falschbedienung die Steuereinrichtung detektiert, ob innerhalb eines ein Mehrfaches der Verzögerungszeit betragenden Überwachungsintervalls die Pumpe, ohne Wasser durch den Ausgang zu fördern, mehrfach eingeschaltet und wegen fehlenden Durchflusses wieder ausgeschaltet wurde. Beispielsweise kann ein Überwachungsintervall von 20 min vorgegeben sein und bei einer Verzögerungszeit von 5 min nach 3-maligem Einschalten durch den Benutzer und mehrmaligem automatischem Ausschalten wegen fehlenden Durchflusses innerhalb des Überwachungsintervalls ein Übergang in einen zweiten Störzustand durch die Steuereinrichtung vorgesehen sein, in welchem die Pumpe für eine Zwangspause ausgeschaltet bleibt und auch durch Drücken eines Start-Schalters nicht eingeschaltet werden kann. Die Dauer der Zwangspause kann beispielsweise 5 - 20 min betragen. Hierdurch wird vermieden, dass der Benutzer mit Bewässerungsabsicht, ohne aber tatsächlich auch zu bewässern, die Pumpe innerhalb des Überwachungsintervalls über eine kumulierte Zeitspanne anlaufen lässt, welche geeignet ist, das Wasser in der Pumpe auf eine Temperatur zu erhitzen, welche beim nächsten Fördern von Wasser an dem Ausbringgerät eine Gefahr für Personen darstellen kann. Durch die Zwangspause kann das Wasser in der Pumpe ausreichend auf eine ungefährliche Temperatur abkühlen. Die Zwangspause kann durch eine vierte Statusanzeige dargestellt werden, welche vorzugsweise durch Blinken eines Anzeigeelements besonders hervorgehoben sein kann. Ein Fördern von Wasser durch den Pumpenausgang setzt die Überwachung des Überwachungsintervalls wieder zurück, da dann wieder über die Saugseite zugeführtes kühles Wasser in der Pumpe vorliegt.
In besonders vorteilhafter Weise kann die Steuereinrichtung so ausgebildet sein, dass die Zwangspause nicht durch Trennen der Pumpe von der Stromversorgung (z.B. durch Ein- und Ausstecken der Stromzuleitung) abgebrochen werden kann. In diesem Fall, sollte die Steuereinrichtung auch nach erneuter Verbindung mit der Stromleitung sicher stellen, dass die Zwangspause möglichst in ihrer gesamten Länge eingehalten wird.
In vorteilhafter Ausführung kann während der Verzögerungszeit eine fünfte Statusanzeige vorgesehen sein, welche dem Benutzer anzeigt, dass die Verzögerungszeit läuft. Hierbei ist es denkbar, die Statusanzeige erst nach Ablauf einer bestimmten Zeitabschnitts der Verzögerungszeit, beispielsweise nach 30 Sekunden, zu aktivieren.
Zwischen dem Fernbedienungsmodul und der Steuereinrichtung kann auch eine bidirektionale Signalübermittlung vorgesehen sein, welche zur Übermittlung eines Betriebszustandssignals von der Pumpe dienen und im Fernbedienungsmodul zur Ansteuerung einer Anzeigeneinrichtung beispielsweise als Statusanzeige Ein/Aus/Störung für den aktuellen Betriebszustand der Pumpe ausgenutzt werden kann.
In vorteilhafter Weiterbildung kann die Verzögerungszeit durch den Benutzer in begrenztem Umfang verstellbar oder auch automatisch an das Benutzerverhalten adaptierbar sein. Bei der Einstellbarkeit der Verzögerungszeit, beispielsweise durch ein drehbares Stellglied der Steuereinrichtung kann ein Benutzer, welchem der Nachlauf der Pumpe während der Verzögerungszeit zu lange erscheint, die Verzögerungszeit kürzer einstellen. Ein Benutzer der ein Benutzungsverhalten mit häufig die eingestellte Verzögerungszeit um ein geringes Maß überschreitenden Bewässerungspausen zeigt, kann anstelle des entsprechend häufigen Neustarts des Antriebsmotors die Verzögerungszeit erhöhen.
Bei einer automatisch adaptiv veränderbaren Verzögerungszeit kann in der Steuereinrichtung die Messung und Auswertung

a) der Zeiten zwischen Unterschreiten der Mindest-Durchflussrate und dem erneuten Überschreiten der Mindest-Durchflussrate während der jeweils eingestellten Verzögerungszeit und/oder
b) der Zeiten zwischen Unterschreiten der Mindest-Durchflussrate und dem erneuten Einschalten des Antriebsmotors nach der Verzögerungszeit bzw. die Stillstandszeiten zwischen dem Abschalten und baldigen erneuten Einschalten des Antriebsmotors

In Fällen der ersten Alternative kann aus einem häufig geringen zeitlichen Abstand zwischen Unterschreiten der Mindest-Durchflussrate eine vorsorgliche Erhöhung der Verzögerungszeit, aus einem regelmäßig größeren zeitlichen Abstand eine Verringerung der Verzögerungszeit abgeleitet werden.
Bei häufigem Auftreten von Fällen der zweiten Alternativen mit innerhalb eines Maximalwerts von beispielsweise höchstens 8 Minuten, insbesondere höchstens 5 Minuten kann eine Vergrößerung der Verzögerungszeit vorgenommen werden. Ein weitgehendes Ausbleiben solcher Fälle kann eine automatische Adaptierung zu einer geringeren Verzögerungszeit veranlassen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:

Fig. 1: ein Zeitschema einer Wasserentnahme,
Fig. 2: die Pumpeneinschaltzeiten einer herkömmlichen Steuerung,
Fig. 3: die Pumpeneinschaltzeiten gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt über einer Zeitachse t die Wasserflussrate F durch den Ausgang einer Gartenpumpe bei einer Pflanzenbewässerung mittels eines benutzerbetätigbaren Bewässerungsgeräts wie beispielsweise einer Spritze oder Brause SB, welches über einen Schlauch SL aus einer Gartenpumpe gespeist sei.
Bei geschlossenem Ventil des Bewässerungsgeräts SB sei im Regelfall angenommen, dass kein Wasser durch den Ausgang der Pumpe fließt und die Flussrate F0 gleich Null ist. Für den Bewässerungszustand mit geöffnetem Ventil sei eine einheitliche Flussrate FN angenommen. Zusätzlich im Diagramm vorgesehen ist noch eine Leckrate FL, wenn ein Ventil nicht vollständig schließt oder an sonstiger Position eine geringe Leckrate bei ausgeschalteter Pumpe auftritt.
Über der Zeitachse t seien mehrere Bewässerungsvorgänge angenommen, welche im skizzierten Beispiel der Einfachheit halber gleiche Bewässerungsdauern annehmen. Der Beginn der jeweiligen Bewässerungsvorgänge ist durch ansteigende Flanken EB der Flussrate F gebildet. Die einzelnen Bewässerungsvorgänge seien durch kurze Pausen PK oder eine längere Pause PL unterbrochen. Die Pausenanfänge seien durch fallende Flanken AB der Flussrate F entsprechend einem Schließen des handbetätigbaren Ventils des Bewässerungsgeräts SB gebildet. Bei einem für längere Zeit letzten Bewässerungsvorgang ist das Ende des Bewässerungsvorgangs durch eine mit OB bezeichnete Flanke dargestellt. Nach der fallenden Flanke OB entsprechend dem Ende des letzten Bewässerungsvorgangs sei angenommen, dass das Ventil des Bewässerungsgeräts SB nicht vollständig geschlossen ist und unbemerkt vom Benutzer eine geringe Leckflussrate FL über einen längeren Zeitraum auftritt. Die Leckflussrate ist in Fig. 1 als konstant eingezeichnet, sinkt aber im Realfall mit abnehmendem Druck.
Für die kürzeren Pausen PK sei beispielsweise eine Pausendauer von 40 Sekunden, für die längere Pause PL eine Pausendauer von 2,5 Minuten angenommen.
Bei einer herkömmlichen Gartenpumpenanordnung nach Fig. 2, bei welcher beispielsweise auf den Ausgangsanschluss einer Pumpe ein Zusatzgerät ZG montiert ist, welches einen Drucksensor zur Detektion der Unterschreitung einer unteren Druckschwelle und einen Durchflusssensor enthält, erfolgt automatisch ein Einschalten des Antriebsmotors der Pumpe, wenn der Wasserdruck am Ausgang der Pumpe unter einen unteren Druckschwellwert von beispielsweise 1 bar, welcher auch als Einschaltschwelle bezeichnet ist, fällt. Bei eingeschalteter Pumpe wird mittels eines Durchflusssensors überprüft, ob am Pumpenausgang eine Mindest-Durchflussrate vorliegt. Wird diese unterschritten, so wird nach einer voreingestellten Verzögerungszeit VE der Antriebsmotor der Pumpe abgeschaltet. In dem Zusatzgerät können weitere Prüfkriterien implementiert sein, um vom normalen Betriebszustand abweichende Störfälle zu erkennen.
Für einen Bewässerungsbetrieb nach Art des in Fig. 1 dargestellten Zeitablaufs sind in Fig. 2 die Betriebszustände des Antriebsmotors über der Zeitachse t dargestellt, wobei zwei Niveaus entsprechend einem ausgeschalteten Zustand OFF und einem eingeschalteten Zustand ON des Antriebsmotors der Pumpe PU unterschieden sind, zwischen welchen über ansteigende Einschaltflanken EE und abfallende Ausschaltflanken AE gewechselt wird. Zur verbesserten Zuordnung zu den steigenden und fallenden Flanken der Bewässerungsrate F nach Fig. 1 sind vertikale Hilfslinien mit eingezeichnet.
Bei der herkömmlichen Pumpensteuerung tritt beim Öffnen des Ventils des Bewässerungsgerät SB ein Druckabfall am Ausgang der Pumpe an, welcher durch den Drucksensor in dem Zusatzgerät ZG detektiert wird. Dies bewirkt das Einschalten des Antriebsmotors der Pumpe und für den Benutzer quasi gleichzeitig die Abgabe von Wasser mit der Durchflussrate FN über das Bewässerungsgerät SB. Die Einschaltflanke EE des Antriebsmotors der Pumpe fällt damit im wesentlichen zeitlich mit der Anstiegsflanke EB der Durchflussrate F am Bewässerungsgerät zusammen. Nach Abschluss des ersten Bewässerungsvorgangs und Schließen des Ventils am Bewässerungsgerät fällt die Durchflussrate am Pumpenausgang unter die vom Durchflusssensor im Zusatzgerät ZB detektierte Mindest-Durchflussrate auf F0, so dass ein Abschaltvorgang eingeleitet wird, wobei die Abschaltung des Antriebsmotors gegenüber dem Unterschreiten der Schwelle der Mindest-Durchflussrate um eine voreingestellte Verzögerungszeit VE verzögert ist. Die Pumpe läuft daher noch um die Verzögerungszeit VE nach Schließen des Ventils des Bewässerungsgeräts SB nach. Die Verzögerungszeit VE liege beispielsweise bei 20 Sekunden. Nach dieser Verzögerungszeit VE wird der Antriebsmotor abgeschaltet, was in dem Zeitdiagramm nach Fig. 2 durch die fallende Ausschaltflanke AE dargestellt ist. Wenn der Benutzer nach einer Bewässerungspause der Dauer PK von beispielsweise 70 Sekunden, wobei die relativen Positionen der einzelnen Flanken der verschiedenen Verläufe in Fig. 1 bis Fig. 3 nur qualitativ und nicht quantitativ zu verstehen sind, das Ventil am Bewässerungsgerät wieder öffnet und dadurch der Druck am Pumpenausgang abfällt, schaltet das Zusatzgerät ZG den Antriebsmotor der Pumpe wieder ein für einen zweiten Bewässerungsvorgang, an dessen Ende sich erneut eine Bewässerungspause der Länge PK und ein weiterer Bewässerungsvorgang anschließen. Am Ende des zweiten und des dritten Bewässerungsvorgangs wird jeweils in gleicher Weise die Abschaltung des Antriebsmotors um die Verzögerungszeit VE gegenüber dem Schließen des Ventils und damit dem Abfall der Durchflussrate unter der Mindest-Durchflussrate verzögert.
Nach der längeren Bewässerungspause PL erfolgt der Start des Antriebsmotors in zu den vorangegangene Bewässerungsvorgängen gleicher Weise über den Druckabfall am Ausgang der Pumpe und am Ende dieses weiteren Bewässerungsvorgangs bei der fallenden Flanke OB der Durchflussrate erfolgt wieder die Motorabschaltung nach Ablauf der Verzögerungszeit VE.
In dem sich in Fig. 1 an die fallende Flanke OB der Durchflussrate anschließenden, als länger andauernd angenommenen Zeitabschnitt LF, in welchem eine geringe Leckflussrate an dem Bewässerungsgerät unbemerkt vom Benutzer angenommen sei, fällt der Druck am Pumpenausgang langsam ab, bis die von dem Drucksensor im Zusatzgerät ZG überwachte untere Druckschwelle unterschritten wird. Als Dauer für den Abfall des Drucks unter diese untere Druckschwelle sei ein Zeitraum VL von beispielsweise 10 Minuten angenommen. Nach Unterschreiten der unteren Druckschwelle wird die Pumpe durch das Zusatzgerät ZG automatisch eingeschaltet, wobei allenfalls ein sehr kurzer, pulsartiger Wasserfluss durch den Ausgang auftritt, welcher in Fig. 1 nicht berücksichtigt ist. Nach dem Einschalten der Pumpe verweilt diese im eingeschalteten Betriebszustand für die Verzögerungszeit VE, um dann erneut abzuschalten, wonach wiederum durch die Leckflussrate FL ein langsamer Druckabfall eintritt, bis die Pumpe erneut einschaltet. Auf diese Weise kann über einen langen Zeitraum ein fortlaufend wiederholtes Einschalten der Pumpe für jeweils im wesentlichen nur die Verzögerungszeit VE auftreten. Diese Kurzzeit-Einschaltungen sind in Fig. 2 mit LP bezeichnet.
Bei einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Gartenpumpe ist am Pumpenausgang lediglich ein Durchflusssensor FS, hingegen kein Drucksensor vorgesehen. Eine in oder an dem Pumpengehäuse angeordnete Steuereinheit SE, welche das Sensorsignal des Durchflusssensors FS auswertet und zusätzlich von einem Betätigungselement ein Einschaltsignal aufnehmen kann, schaltet den Antriebsmotor nach Unterschreiten der Mindest-Durchflussrate aus. Das erneute Einschalten des Antriebsmotors erfolgt durch ein über ein Bedienelement eingegebenes Einschaltsignal. In Fig. 3 ist schematisch der Verlauf des Betriebszustands des Antriebsmotors hierzu dargestellt. In vorteilhafter Ausführungsform kann ein Betätigungselement TA zur Erzeugung eines Einschaltsignals an einem von der Pumpe PU getrennt tragbaren Fernbedienungsmodul RC angeordnet sein, welches bei Betätigen des Bedienelements TA ein Startsignal zum Einschalten des Antriebsmotors drahtlos zu der Steuereinrichtung SE überträgt.
Da kein Drucksensor vorgesehen ist, kann die Steuereinrichtung SE ein Einschalten des Antriebsmotors nicht aus einem Drucksensorsignal bei Abfallen des Drucks am Ausgang der Pumpe ableiten und der Benutzer muss zu einem vor Beginn eines Bewässerungsvorgangs liegenden Zeitpunkt die Pumpe bewusst durch Betätigen des Bedienelements TA einschalten, was in Fig. 3 durch die zeitlich vor der steigenden Flanke EB des ersten Bewässerungsvorgangs liegende Einschaltflanke BB dargestellt ist.
Nach Abschluss des ersten Bewässerungsvorgangs und Abfall der Durchflussrate unter die Mindest-Durchflussrate, was von dem Durchflusssensor FS am Pumpenausgang detektiert wird, bereitet die Steuereinrichtung SE das Abschalten des Antriebsmotors mit einer Verzögerungszeit VF, für welche beispielsweise ein Zeitwert von 2 Minuten angenommen sei, vor.
Vor Ablauf dieser Verzögerungszeit VF hat der Benutzer gemäß dem Zeitablauf nach Fig. 1 das Ventil des Bewässerungsgeräts erneut geöffnet, so dass das die Verzögerungszeit VF bestimmende Zeitglied wieder zurück gesetzt wird. Es findet somit keine Abschaltung des Antriebsmotors zwischen dem ersten und dem zweiten Bewässerungsvorgang statt. In gleicher Weise wird die Pumpe auch zwischen dem zweiten und dem dritten Bewässerungsvorgang nicht abgeschaltet, weil wiederum die kurze Pausenlänge PK kürzer ist als die erfindungsgemäß lange Verzögerungszeit VF.
Nach dem Ende des dritten Bewässerungsvorgangs unterbricht der Benutzer die Bewässerung für eine längere Bewässerungspause PL, deren Pausendauer größer ist als die in der Steuereinrichtung SE vorgegebene Verzögerungszeit VF. Dadurch wird nach Abfall der Flussrate am Ende des dritten Bewässerungsvorgangs und zusätzlich nach Ablauf der Verzögerungszeit VF der Antriebsmotor entsprechend der Ausschaltflanke FA nach Fig. 3 abgeschaltet.
Wenn der Benutzer nach der längeren Bewässerungspause PL einen erneuten Bewässerungsvorgang einleiten will, muss er hierfür erneut das Bedienelement TA zur Erzeugung eines Startsignals betätigen, worauf der Antriebsmotor der Pumpe entsprechend der Einschaltflanke NB erneut gestaltet wird und danach der Bewässerungsvorgang ablaufen kann. Selbstverständlich kann der Benutzer auch zuerst das Ventil des Bewässerungsgeräts SB öffnen und erst danach, wenn er feststellt, dass kein Wasser abgegeben wird, das Bedienelement TA zum Starten des Antriebsmotors der Pumpe betätigen. Nach Abschluss des Bewässerungsvorgangs, nach dessen fallender Flanke OB ein längerer Zeitraum ohne gezielte Bewässerung angenommen sei, läuft der Antriebsmotor der Pumpe PO noch um die Verzögerungszeit VF bis zu der Abschaltflanke FA weiter und verbleibt dann über die gesamte Zeit, während welcher keine neue gezielte Bewässerung erfolgt, im ausgeschalteten Zustand.
Insbesondere hat die Leckflussrate FL, welche während des damit verbundenen Druckabfalls über den Zeitraum LF immer geringer wird, keinen Einfluss auf den Betriebszustand des Antriebsmotors, da der Druckabfall allein kein erneutes Einschalten des Antriebsmotors der Pumpe bewirken kann. Erst wenn der Benutzer wiederum bewusst ein Startsignal für den Antriebsmotor erzeugt, wird diese erneut eingeschaltet.
Aus dem Vergleich der Diagramme nach Fig. 2 und Fig. 3 für den Betriebszustand des Antriebsmotors der Pumpe ergibt sich offensichtlich, dass zum einen während einer Folge von zeitlich getrennten Bewässerungsvorgängen mit Pausen PK, welche kürzer sind als die Verzögerungszeit VF, der Benutzer keinerlei Komforteinbußen gegenüber dem automatischen Einschalten des Antriebsmotors bei Unterschreiten einer Druckschwelle hat. Lediglich nach längeren Bewässerungspausen PL muss der Benutzer gegenüber dem automatischen Wiedereinschalten des Antriebsmotors bei der erfindungsgemäßen Steuerung erneut ein Startsignal über das Bedienelement TA erzeugen. Dieser geringen Komforteinbuße steht aber der Vorteil gegenüber, dass die Steuereinrichtung SE mit dem Durchflusssensor FS erheblich einfacher, kostengünstiger und weniger störanfällig ausgeführt werden kann als das Zusatzgerät ZG und das der elektrische Teil der Pumpe durch die selteneren Schaltvorgänge weitaus geringer belastet ist.
Die längere Verzögerungszeit VF mit wenigstens 1,5 Minuten Dauer ermöglicht so auf vorteilhafte Weise eine deutliche Vereinfachung und Verbilligung der Steuereinrichtung mit Sensor und bewahrt zum anderen gleichzeitig den Effekt der sicheren Abschaltung des Pumpenantriebs zum Schutz gegen eine Überhitzung des Wassers im Pumpenraum und/oder gegen eine Beschädigung der Pumpe durch längeren Trockenlauf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Statusanzeige verfügt diese über 3 Leuchtdioden (LEDs) in den Farben grün, orange und rot. Die unterschiedlichen Betriebszustände bzw. Betriebszustandsübergänge werden dabei wie folgt dem Benutzer mittels der Statusanzeigen dargestellt:

1.) Die Pumpe wird mit der Stromversorgung verbunden - keine der Leuchtdioden leuchtet
2.) Die Pumpe wird mittels eines Ein-/Aus-Schalters eingeschaltet (bei diesem Schalter kann es sich um das Bedienelement (TA) oder auch einen hierzu zusätzlich an der Pumpe befindlichen Schalter handeln) - grüne Leuchtdiode leuchtet
3.) Wenn 30 Sekunden lang kein Wasser fließt, d.h. die Verzögerungszeit (VF) läuft bereits 30 Sekunden, erlischt die grüne Leuchtdiode und die orange Leuchtdiode beginnt zu leuchten, vorzugsweise blinkend.
4.) Wenn das Wasser vor Ablauf der Verzögerungszeit wieder durch die Pumpe fließt, dann erlischt die orange Leuchtdiode und die grüne Leuchtdiode beginnt wieder zu leuchten.
5.) Wenn das Wasser bis zum Ablauf der Verzögerungszeit nicht mehr zu fließen beginnt, dann wird der Antriebsmotor der Pumpe abgeschaltet - die orange Leuchtdiode erlischt und die rote Leuchtdiode beginnt zu leuchten
6.) Schaltet der Benutzer durch Betätigung des Bedienelements (TA) den Antriebsmotor der Pumpe wieder ein, erlischt die rote Leuchtdiode und die grüne Leuchtdiode beginnt zu leuchten.
7.) In dem Fall, dass sich die Pumpe durch die wiederholte Betätigung des Bedienelements (TA) in der Zwangspause befindet, wird die rote Leuchtdiode blinken. Nach Ablauf der Zwangspause geht die rote Leuchtdiode in ein kontinuierliches Leuchten über. Alternativ hierzu ist es jedoch auch denkbar den Ablauf der Zwangspause durch Erlöschen der roten LED zu signalisieren; in diesem Fall würde dann keine der drei LEDs leuchten. In diesem Zustand kann die Pumpe dann mittels des Bedienelements (TA) wieder eingeschaltet werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Statusanzeige zeigt also die grüne Leuchtdiode den Normalbetrieb der Pumpe an, während mittels der orangen Leuchtdiode der Nutzer auf den Lauf der Verzögerungszeit und damit auf das bevorstehende automatische Abschalten der Pumpe aufmerksam gemacht wird. Die rote Leuchtdiode dient der Signalisierung einer erfolgten automatischen Abschaltung der Pumpe nach Ablauf der Verzögerungszeit, wobei ein Blinken der Leuchtdiode darauf hinweist, dass sich die Pumpe in der Zwangspause befindet.
Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.

Claims

Gartenpumpenanordnung mit einer durch einen elektrischen Antriebsmotor angetriebenen Pumpe (PU) sowie mit einer Steuereinrichtung (SE), welche einen Durchflusssensor enthält und bei Unterschreiten einer Mindest-Durchflussrate durch den Pumpenausgang den Antriebsmotor abschaltet, wobei zwischen Unterschreiten der Mindest-Durchflussrate und der Motorabschaltung eine Verzögerungszeit vorgegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungszeit (VF) wenigstens 1,5 Minuten beträgt und zum Einschalten des Antriebsmotors nach vorherigem Abschalten unabhängig vom Ausgangsdruck der Pumpe ein vom Benutzer betätigbares Bedienelement (TA) vorhanden und kein Drucksensor mit einer Einschaltschwelle vorgesehen ist.
Gartenpumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungszeit wenigstens 2 Minuten beträgt.
Gartenpumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungszeit höchstens 8 Minuten, insbesondere höchstens 5 Minuten beträgt.
Gartenpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zur Erfassung der Zeiten zwischen Unterschreiten der Mindest-Durchflussrate und nachfolgendem Überschreiten der Mindest-Durchflussrate innerhalb der Verzögerungszeit eingerichtet ist.
Gartenpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zur Erfassung der Zeiten zwischen Unterschreiten der Mindest-Durchflussrate und Betätigen des Bedienelements nach der Verzögerungszeit ausgebildet ist.
Gartenpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zur Erkennung mehrerer innerhalb eines Überwachungsintervalls auftretender Einschaltzyklen ohne Durchfluss durch den Pumpenausgang eingerichtet ist.
Gartenpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung zur vorzugsweise optischen Darstellung mehrerer verschiedener Statusanzeigen, welche unterschiedlichen Betriebs- und/oder Störungszuständen der Pumpe zugeordnet sind, eingerichtet ist.
Gartenpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusssensor als Flügelradsensor ausgebildet ist.
Gartenpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (SE) mit dem Durchflusssensor (DS) in das Pumpengehäuse integriert ist.
Gartenpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein unabhängig von den Pumpengehäuse tragbares Fernbedienungsmodul (RC) ein Betätigungselement (TA) zum Einschalten des Antriebsmotors enthält und zur drahtlosen Übertragung eines Startsignals an die Steuereinrichtung ausgebildet ist