EP3207255A1 - Flüssigkeitspumpe - Google Patents

Flüssigkeitspumpe

Info

Publication number
EP3207255A1
EP3207255A1 EP14783651.4A EP14783651A EP3207255A1 EP 3207255 A1 EP3207255 A1 EP 3207255A1 EP 14783651 A EP14783651 A EP 14783651A EP 3207255 A1 EP3207255 A1 EP 3207255A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve body
liquid pump
chamber
liquid
pump according
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.)
Withdrawn
Application number
EP14783651.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg SCHMID
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.)
Alfred Kaercher SE and Co KG
Original Assignee
Alfred Kaercher SE and Co KG
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
Application filed by Alfred Kaercher SE and Co KG filed Critical Alfred Kaercher SE and Co KG
Publication of EP3207255A1 publication Critical patent/EP3207255A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/16—Pumping installations or systems with storage reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid

Definitions

  • the invention relates to a fluid pump with a pump chamber, which is connected via an inlet line to a pump inlet and via an outlet to a pump outlet and in which a motor driven by a pump member is arranged, and with a control device for controlling the motor in dependence on the position a valve body movably held in the inlet pipe of a control valve.
  • Liquid pumps with a motor and a pump element driven by the motor are known in various designs. They are used for example in high-pressure cleaning equipment and for example in the household and / or in the garden, with their help rainwater from a collection point, such as a pond or a rainwater tank, can be promoted to a connected to the pump outlet of the liquid pump liquid delivery member.
  • a liquid delivery device for example, a faucet, a spray nozzle or a spray gun can be used.
  • the user can optionally open and close the liquid delivery member.
  • a liquid pump wherein for controlling the motor, a control device is used with a arranged in the outlet check valve and a downstream of the check valve arranged pressure switch.
  • the check valve has a movably mounted valve body whose position is detected by means of a sensor. Closes the user after a successful liquid delivery connected to the liquid pump liquid discharge member, then the motor of the liquid pump is switched off by the pressure switch. If the user releases the liquid discharge at a later point in time, the valve body lifts off from a valve seat and the The sensor detecting the valve body provides a sensor signal, under the action of the motor is turned on again.
  • the control of the engine depending on the position of the valve body can lead to difficulties when the liquid pump is connected to a rigid piping system, as it is not ensured in all cases that the valve body reliably at a stop of the liquid discharge a position for switching off the Motor occupies and maintains. Rather, it may be the case that the valve body performs an oscillating movement between a position in which the engine is turned off and a position in which the engine is turned on again. This can lead to a malfunction of the liquid pump. Such interference can also occur when a check valve is connected to the pump outlet.
  • Object of the present invention is to provide a liquid pump of the type mentioned in such a way that it allows a supplementarysunboxere control of the motor in response to the position of the valve body of the control valve.
  • liquid pump of the generic type according to the invention that the liquid pump has an elastically expandable expansion volume, which is connected to the pumping member.
  • the liquid escaping from the expansion volume reliably and permanently pushes the valve body into a closed position, in which the engine remains switched off and the fluid pump can assume a standby state.
  • the liquid dispensing is released by the user, in which the liquid discharge member is reopened, the pressure of the liquid downstream of the valve body decreases and the valve body is moved in the flow direction of the liquid, and due to this position change, the motor can be switched on again by the control device.
  • the provision of the elastically expansible expansion volume integrated into the fluid pump thus ensures that the valve body of the control valve reliably assumes a position in which the engine remains switched off after an interruption of the fluid delivery. Repeated starting and stopping of the engine is reliably avoided by providing the expansion volume even if the fluid pump is connected to a rigid piping system or if a check valve is connected to the pump outlet.
  • the liquid pump it is therefore not absolutely necessary to connect an elastically expandable hose or a separate, elastically expandable pressure compensation vessel to the pump outlet. Rather, with the liquid pump, an elastically expandable expansion volume is provided, which allows reliable control of the engine. Maintenance-intensive additional external components are thus required for the operation of the liquid pump not required. This facilitates their handling, so that the liquid pump can be used by technically inexperienced users in a simple manner.
  • the elastically expandable expansion volume is integrated into the pump chamber.
  • the liquid pump has an elastically expandable expansion chamber, which is connected to the pump space and defines the expansion volume.
  • the liquid pump has a pumping chamber which defines the pumping space and which is connected to the expansion chamber.
  • connection between the pumping chamber and the expansion chamber advantageously takes place via a connecting line.
  • the expansion chamber directly adjoins the pumping chamber.
  • the pumping chamber may have an opening to which the expansion chamber immediately adjoins.
  • the expansion chamber is arranged on the outside of the pumping chamber, because this allows the liquid pump to have a compact design.
  • the liquid pump has an outer housing which surrounds the pumping member and the expansion volume.
  • the outer housing may surround the pumping chamber and the expansion chamber.
  • the expansion volume is thus not directly accessible to the user of the liquid pump. An incorrect operation of the liquid pump can be avoided.
  • the arrangement of the pumping limb and the expansion volume in a common outer housing has the advantage that the liquid pump has a very compact design.
  • the liquid pump according to the invention comprises a chamber housing, in which the expansion chamber is arranged, wherein the chamber housing a counter to the action of an elastic restoring force movable intermediate wall, which forms a wall portion of the expansion chamber.
  • the expansion chamber expands by the arranged in the chamber housing intermediate wall moves against the action of an elastic restoring force. If the motor of the liquid pump is switched off after liquid dispensing, so the expansion chamber can contract again by the intermediate wall moves back under the action of the elastic restoring force back to its original position. In this case, liquid can flow from the expansion chamber back into the pump chamber and reliably press the valve body held movably in the inlet line in a closed position, wherein the positioning of the valve body in the closed position has the consequence that the engine remains switched off.
  • the force acting on the intermediate wall of the chamber housing elastic restoring force can be provided for example by a return spring.
  • the intermediate wall can be acted upon by a return spring with the restoring force.
  • a return spring for example, a compression spring can be used, which is clamped between a spring holder and the intermediate wall.
  • the pen holder is conveniently fixed to the chamber housing.
  • the intermediate wall is preferably designed as a piston, which is mounted displaceably in the chamber housing and by means of a sealing element, preferably a sealing ring, on an inner side of the chamber housing igmakeitss- tight.
  • the designed as a piston intermediate wall can be moved back and forth within the chamber housing, so that the volume of the expansion chamber can increase and decrease in dependence on the pressure prevailing in the pump chamber of the liquid.
  • the expansion chamber can first absorb liquid, thereby increasing its volume. The liquid can then be discharged back to the pumping space and the downstream of the control valve portion of the inlet conduit, wherein the volume of the expansion chamber decreases again.
  • the intermediate wall divides the chamber housing in a particularly preferred embodiment of the invention in the expansion chamber and in a compensation chamber, wherein the compensation chamber is connected to a arranged upstream of the control valve portion of the inlet conduit.
  • the chamber housing is thus connected on the one hand to the pump chamber and on the other hand to a section of the inlet line arranged upstream of the control valve.
  • the volumes of the expansion chamber and the compensation chamber are alternately changeable.
  • the volume of the expansion chamber can first be increased and at the same time the volume of the compensation chamber can be reduced. Liquid can pass from the pump room into the expansion chamber. After switching off the engine, the liquid from the expansion chamber can flow back into the pump chamber, wherein the volume of the expansion chamber decreases and increases the volume of the compensation chamber.
  • Increasing the volume of the compensation chamber after switching off the engine while reducing the volume of the expansion chamber has the advantage that liquid from the upstream of the control valve portion of the inlet conduit liquid can flow into the compensation chamber, when arranged in the inlet line valve body under the action of From the expansion chamber flowing out liquid is pressed into its closed position.
  • the movement of the valve body in its closed position is thus not affected by the liquid located upstream of the valve body.
  • the movement of the valve body and thus also dependent on the position of the valve body control of the motor is thus ensured even if a check valve is arranged at the pump inlet, which prevents outflow of liquid through the pump inlet from the liquid pump out.
  • the provision of a compensation chamber in addition to the expansion chamber thus enables trouble-free operation of the liquid pump even if a check valve is arranged at the pump inlet and at the pump outlet and the liquid pump is connected to a rigid piping system.
  • the chamber housing is preferably arranged on the outside of the inlet line.
  • the arranged in the inlet line control valve has in an advantageous embodiment of the liquid pump according to the invention on a closing area and a release area, wherein a flow connection from the pump inlet to the pump chamber in a positioning of the valve body in
  • Closing area is interrupted and released in a positioning of the valve body in the release area, wherein the valve body is movable within the closing area in response to the force acting on the valve body pressure of the liquid against the action of one or more return elements, and wherein the valve body within the release area in dependence the flow rate of the fluid flowing through the control valve is movable counter to the action of one or more return elements.
  • the control valve has both the function of a check valve and the function of a flow and a pressure sensor.
  • the valve body of the control valve can move in a closing area and in a release area. If it is in the closing area, it interrupts the flow connection between the pump inlet and the pump chamber.
  • the closing area extends as well as the release area in the longitudinal direction of the inlet channel.
  • the position occupied by the valve body within the closing area is dependent on which pressure acts on the valve body. It is the pressure of the fluid downstream of the valve body. If the valve body is in the release area, it releases the flow connection between the pump inlet and the pump space.
  • the position occupied by the valve body within the release region is dependent on the flow rate of the liquid flowing through the inlet channel. At a low flow rate, the valve body occupies a position within the release area at a closer distance to the closing area, and at a larger flow rate, the valve body within the release area occupies a position at a greater distance from the closing area.
  • the control of the engine by means of a control device. If liquid is dispensed by the liquid pump, the valve body is moved by the liquid flowing through the inlet channel against the action of at least one restoring element within the release region into a release position spaced from the closing region. If the liquid dispensing is stopped by a user, then the valve body is no longer flowed around by liquid. This has the consequence that the valve body moves under the action of at least one restoring element in the direction of the closing area in a rest position. The reaching of the rest position can be detected by a sensor device and then the motor can be switched off after a short delay time. With a low liquid flow, the pressure of the liquid increases in the pump chamber and in the expansion volume connected to the pump chamber, so that the expansion volume expands elastically.
  • the subsequent shutdown of the motor has the consequence that the pressurized fluid moves the valve body within the closing area against the action of at least one return element in the direction away from the release area direction, so that the valve body reliably assumes a closed position, at the same time the expansion volume decreases again ,
  • the reaching of a predetermined closed position can be detected by the sensor device. If the user releases the liquid at a later time, the pressure acting on the valve body decreases and the valve body becomes smaller moved by at least one return element from the predetermined closed position in the direction release area. Leaving the closed position can also be detected by the sensor device and then the motor of the liquid pump can be turned on again.
  • the valve body of the advantageous control valve can move within the closing range in the event of an interrupted flow connection between the pump inlet and the pump chamber as a function of the pressure acting on the valve body.
  • This makes it possible to provide a control signal for switching on the motor of the liquid pump by means of the sensor device when the pressure acting on the valve body drops and the valve body moves within the closing area in the direction of the release area.
  • a sensor signal for switching off the pump can be provided by the sensor device when the liquid flow in the inlet line is omitted and the valve body, after having previously assumed a position in the release area, is moved in the direction of the closing area. Slight variations in the flow rate or pressure of the liquid will not affect control of the liquid pump as well as the presence of air bubbles in the liquid.
  • control valve has a valve housing which forms a flow channel which extends from a channel inlet to a channel outlet and in which the valve body is movably arranged to release and interrupt the flow connection between the channel inlet and the channel outlet.
  • the valve housing is arranged liquid-tight in the inlet line and is flowed through during operation of the liquid pump from the liquid.
  • the flow channel forms a closing area and a release area. It is advantageous if the valve body rests in the closing area in a liquid-tight manner on a channel wall of the flow channel. The tight fit of the valve body to the duct wall results in a reliable interruption of the flow communication between the duct inlet and the duct outlet.
  • valve body has a sealing element, for example an O-ring or a sealing lip, wherein the sealing element slides along the channel wall during a movement of the valve body within the closing area.
  • a sealing element for example an O-ring or a sealing lip
  • the valve body is conveniently held displaceably in the flow direction of the liquid.
  • the flow channel is designed in a straight line and the valve body is held linearly displaceable within the flow channel.
  • the closing region of the flow channel is designed cylindrically in an advantageous embodiment or it widens in the flow direction of the liquid.
  • a conical configuration of the closing area has proven to be advantageous.
  • a conical configuration of the closing area has the advantage that the pressing force acting on the sealing element within the closing area increases progressively the farther the valve body moves from the clearance area into the closing area. This leads to an increasing sealing effect.
  • the cone angle of the closing area is preferably less than 5 °, in particular less than 1 °, for example 0.6 °. It is advantageous if the diameter of the flow channel widens suddenly in the release area.
  • the release area has a first partial area with a smaller diameter that adjoins the closing area and an adjoining second partial area with a larger diameter.
  • the flow rate of the liquid is advantageously at most 60 l / h.
  • the flow rate of the liquid is advantageously more than 60 l / h.
  • the valve body in the first portion of a sensor device can be detected.
  • the residence time of the valve body in the first portion of the release area is therefore detectable in an advantageous embodiment of the liquid pump according to the invention and when a predetermined maximum length of stay is exceeded when the engine is switched off, the motor can be conveniently switched off by means of the control device.
  • the liquid pump has a sensor device and the valve body can be detected by means of the sensor device in at least two positions within the flow channel.
  • the valve body is detectable on the one hand in a position which it occupies when closing the liquid delivery device connected to the liquid pump when the engine is switched on, and when it is angry another can be detected in a position which he occupies after closing the liquid delivery device with the engine off.
  • a positioning of the valve body in a predetermined rest position of a positioning of the valve body in a downstream of the rest position arranged release position is distinguishable.
  • the sensor device has at least two sensor elements, which are arranged in the flow direction of the liquid at a distance from each other.
  • At least one of the flow elements can be designed, for example, as a reed contact or, for example, also as a magnetic-field-sensitive sensor, in particular as a Hall sensor.
  • the sensor elements have non-overlapping detection regions for detecting the valve body. If the valve body is located in one of the detection areas, it is reliably detected by one of the sensor elements. Since the detection areas do not overlap one another, the position of the valve body can be determined particularly easily, since in each case only one of the sensor elements provides a corresponding sensor signal.
  • the time sequence of the sensor signals provided by the sensor elements can be determined by means of the control device.
  • the determination of the chronological order of the sensor signals makes it possible to detect the direction of movement of the valve body. This gives the possibility to control the motor of the liquid pump in dependence on the direction of movement of the valve body.
  • Figure 1 a perspective view of a liquid pump according to the invention
  • FIG. 2 is a perspective, partially separated partial representation of the liquid pump of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a further perspective, partially separated partial representation of the liquid pump from FIG. 1;
  • Figure 4 is a schematic partial longitudinal sectional view of the liquid pump
  • FIG. 1 with a control valve arranged in an inlet line
  • Figure 5 a schematic sectional view of the liquid pump along the
  • Figure 6 is a schematic sectional view of the control valve and a chamber housing, wherein a valve body of the control valve assumes a release position and an elastically expandable expansion volume is minimal;
  • Figure 7 is a schematic sectional view corresponding to Figure 6, wherein the
  • FIG. 8 shows a schematic sectional view corresponding to FIG. 6, wherein the valve body assumes a closed position and the elastically expansible expansion volume is minimal.
  • the garden pump is generally occupied by the reference numeral 10. It comprises an outer housing 12, which is formed by a first housing half shell 14 and a second Genzousehaibschalte 16.
  • the two Gerissauseschnature 14, 16 take between them an electric motor 18 and connected to the electric motor 18 pumping chamber 20, in which a pumping member in the form of an impeller 22 is rotatably mounted.
  • the impeller 22 may be rotated by the electric motor 18 to promote fluid.
  • the garden pump 10 has a control device 24 and a main switch 26.
  • the pumping chamber 20 defines a pumping space 28 which is in fluid communication with a pump inlet 32 via an inlet conduit 30 and with a pump outlet 36 via an outlet conduit 34.
  • a supply line can be connected in a conventional manner, via which the garden pump 10 can be supplied with liquid.
  • a discharge line can be connected in a conventional manner, the end facing away from the garden pump 10 carries a liquid discharge member, via which the funded by the garden pump 10 liquid can be dispensed.
  • the fluid delivery device may be selectively opened and closed by the user to control fluid delivery. Such liquid delivery organs are known in the art and therefore require no further explanation in the present case.
  • the inlet line 30 has a filling opening 38 which can be closed by a screw cap 40. Via the filling opening 38, the pumping space 28 can be filled with liquid during commissioning of the garden pump 10.
  • a control valve 42 and a filter element 44 are arranged, wherein the filter element 44 is arranged upstream of the control valve 42 in a first line section 46 of the inlet line 30.
  • the first line section 46 extends from the filling opening 38 to a radially inwardly directed step 48, to which a second line section 50 of the inlet line 30 connects.
  • the second conduit section 50 extends from the step 48 to a bottom 52 of the inlet conduit 30.
  • the control valve 42 has a valve housing 54, which forms a flow channel 56.
  • the flow channel 56 has a channel inlet 58 disposed upstream of the step 48, and a channel outlet 60 disposed adjacent the bottom 52 and having two diametrically opposed outlet ports 62, 64.
  • a valve body 66 is slidably mounted in the longitudinal direction of the flow channel 56.
  • the valve body 66 carries a sealing ring 68.
  • a closing region 70 which extends from a region of the flow channel 56 at the level of the step 48 to a channel extension 72 of the flow channel 56, the sealing ring 68 is liquid-tight against the wall of the valve housing 54.
  • the sealing ring 68 takes a distance from the wall of the valve housing 54.
  • the release area 74 extends to the channel outlet 60.
  • a guide member 76 is arranged in the valve housing 54, which has a passage 78.
  • the passage 78 forms a guide for a guide tappet 80, which passes through the passage 78 and carries the valve body 66 at its end facing away from the filter element 44.
  • the guide tappet 80 has a plate-shaped spring holder 82. Between the spring holder 82 and the guide A first return element is clamped in the form of a first return spring 84, which surrounds the guide tappet 80.
  • valve body 66 is bell-shaped, and between the valve body 66 and the guide member 76, a second return element in the form of a second return spring 86 is clamped.
  • the valve housing 54 is supported via a sealing element in the form of an O-ring 88 on the stage 48 of the inlet line 30 and is held in a liquid-tight manner in the inlet line 30 via the O-ring 88.
  • the valve body 66 carries on its outer side a permanent magnet 90.
  • the permanent magnet 90 is assigned a sensor device 92, which is arranged at the level of the closing region 70 on the outside of the pumping chamber 20.
  • the sensor device 92 comprises a first magnetic field-sensitive sensor element 94, which is arranged upstream of the channel extension 72, and a second magnetic field-sensitive sensor element 96, which is arranged approximately at the level of the channel extension 72.
  • the flow channel 56 is configured conically in the closing region 70, wherein it widens with increasing distance from the channel inlet 58. This has the consequence that the sealing ring 68 is subject to an increasing, radially inwardly directed pressing force, the further the valve body 66 moves in the direction away from the release region 74 - in FIGS. 4 to 8, ie, upwards.
  • the increasing pressing force increases the sealing effect of the sealing ring 68, which has a sealing lip on its outer side.
  • the release region 74 has a first subregion 98, which directly adjoins the channel widening 72 in the flow direction of the liquid and extends to the edge of the outlet openings 62, 64. In the area of the outlet openings 62, 64, the release area 74 forms a second partial region 100, which has a larger flow cross section than the first partial region 98 due to the outlet openings 62, 64. The flow cross section of the release region 74 thus changes abruptly during the transition from the first partial region 98 to the second partial region 100.
  • the two sensor elements 94, 96 are electrically connected to the control device 24 via a sensor line 102.
  • the valve body 66 is within the flow passage 56 in the axial direction reciprocally movable in response to the forming within the flow channel 56 pressure and flow conditions. It breaks the flow connection between the channel inlet 58 and the channel outlet 60 when it is within the closure area 70 and releases the flow communication between the channel inlet 58 and the channel outlet 60 when it is within the release area 74.
  • valve body 66 assumes a closed position adjacent to the first sensor element 94, as shown in FIG. 8, then it is located in the detection area of the first sensor element 94 and is detected by it. In the closed position, the valve body 66 completely interrupts the flow connection between the channel inlet 58 and the channel outlet 60.
  • valve body 66 assumes a rest position adjacent to the second sensor element 96, as shown in FIG. 7, then it is located in FIG.
  • valve body 66 can be flowed around by the liquid at a flow rate of a maximum of 60 l / h.
  • the two sensor elements 94, 96 are arranged at such a distance from each other that their detection areas do not overlap.
  • valve body 66 If the valve body 66 is located in the second subregion 100 of the release region 74, then it takes a clear distance from the first sensor element 94 and the second sensor element 96 and can not be detected by the two sensor elements 94, 96. If neither a sensor signal is provided by the first sensor element 94 nor by the second sensor element 96, this suggests that the valve body 66 assumes a release position in the second subregion 100, as illustrated in FIG. This release position assumes the valve body 66 when the electric motor 18 is turned on and liquid is discharged under the action of the impeller 22 of the garden pump 10 via the pump outlet 36. In this case, the flow channel 56 is traversed by liquid, under the action of the valve body 66 is moved against the spring force of the first return spring 84 in the channel outlet 60 facing direction.
  • a chamber housing 104 is arranged, which, like the pumping chamber 20 and the electric motor 18 from
  • the chamber housing 104 is substantially cylindrical in shape and is divided by an in the chamber housing 104 movably held piston 106 in an expansion chamber 108 and a compensation chamber 110.
  • the piston 106 carries a sealing element, in the illustrated embodiment, a sealing ring 107 which bears against the inside of the chamber housing 104 liquid-tight.
  • a return spring in the form of a compression spring 112 is arranged, which is supported on the one hand on the piston 106 and on the other hand on a chamber housing 104 on the top closing plug 114, which forms a spring holder for the compression spring 112.
  • the expansion chamber 108 is arranged on the side of the piston 106 facing away from the pressure spring 112 and is in fluid communication with the pumping chamber 20 via a first connecting line 116. This becomes clear in particular from FIG.
  • the compensation chamber 110 is in fluid communication with the first line section 46 of the inlet line 30 arranged upstream of the valve body 66 via a second connecting line 118. This becomes clear in particular from FIGS. 2, 6, 7 and 8.
  • the expansion chamber 108 defines an expansion volume which is elastically expandable against the force of the compression spring 112 and which is connected via the first connection line 116 to the pumping space 28 which is arranged in the pumping chamber 20.
  • valve body 66 assumes its release position shown in Figure 6 when the electric motor 18 is turned on. In this state, the expansion chamber 108 has a minimum expansion volume, since the piston 106 is pressed by the compression spring 112 in this state against a housing bottom 120 of the chamber housing 104.
  • the liquid contained in the expansion chamber 108 is pressed by the pressure spring 112 via the first connecting line 116 into the pumping space 28, so that the expansion volume decreases again and the valve body 66 moves out of its in FIG 7 shown rest position is pressed in its closed position shown in Figure 8.
  • the valve body 66 is detected by the first sensor element 94.
  • the garden pump 10 is now in a stable standby state. Liquid, which is located at the transition of the valve body 66 from its rest position in its closed position upstream of the valve body 66, via the second connecting line 118 in the Ausretem- mer 110, the volume of which increases to the same extent as the expansion volume of the expansion chamber 108 decreases.
  • the volumes of the expansion chamber 108 and the compensation chamber 110 can thus be alternately increased and decreased to ensure that the valve body 66 reliably assumes its closed position when the user interrupts the dispensing of liquid.
  • the valve body 66 When the liquid dispensing is released by the user again by opening the liquid dispensing member, the pressure drops downstream of the valve body 66, and under the action of the second return spring 86, the valve body 66 is moved out of the detection area of the first sensor element 94 toward the release area 74.
  • the first sensor signal provided by the first sensor element 94 thereby drops and due to this signal drop, the electric motor 18 is switched on again by the control device 24.
  • the impeller 22 is thereby rotated again and the valve body 66 is moved by the liquid flowing around it again in the release position.
  • the valve body 66 moves briefly through the detection range of the second sensor element 96, so that it is briefly detected by the second sensor element 96 and the second sensor element 96 provides a short-term, pulse-like sensor signal.
  • This short-term sensor signal has no change in the operation of the electric motor 18 result. Rather, the control device 24 detects from the chronological order of the sensor signals of the sensor elements 94 and 96, the direction of movement of the valve body 66 which moves in the present case after switching on the electric motor 18 properly from its closed position to its release position.
  • the garden pump 10 can be connected to a rigid piping system without affecting the control of the operation of the electric motor 18 as a function of the position of the valve body 66. This is ensured by the provision of the elastically expandable expansion volume, which makes it possible to reliably hold the valve body 66 in its closed position after the electric motor 18 has been switched off.
  • the Control of the electric motor 18 as a function of the position of the valve body 66 is also not affected when a check valve is connected to the pump outlet 36. Also in this case, it is ensured by the elastically expandable expansion volume, that the valve body 66 reliably maintains its closed position after switching off the electric motor 18.
  • the control of the electric motor 18 in response to the position of the valve body 66 is not affected by the connection of a check valve to the pump inlet 32.
  • a check valve can be used, for example, to prevent a backflow of liquid from the pump chamber 28 into a water supply system to which the pump inlet 32 is connected. If the electric motor 18 is switched off by the control device 24, the valve body 66 can reliably assume its closed position even if an external check valve connected to the pump inlet 32 assumes its closed position, since liquid which flows when the valve body 66 passes into its closed position upstream of the Valve body 66 is located, can be absorbed by the compensation chamber 110, the volume increases in the transition of the valve body 66 in its closed position.
  • the garden pump 10 is thus distinguished by a failure-susceptible control of the electric motor 18 as a function of the position of the valve body 66 arranged in the inlet line 30.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe (10) mit einem Pumpraum (28), der über eine Einlassleitung (30) mit einem Pumpeneinlass (32) und über eine Auslassleitung (34) mit einem Pumpenauslass (36) verbunden ist und in dem ein von einem Motor (18) antreibbares Pumpglied (22) angeordnet ist, und mit einer Steuereinrichtung (24) zur Steuerung des Motors (18) in Abhängigkeit von der Stellung eines in der Einlassleitung (30) beweglich gehaltenen Ventilkörpers (66) eines Steuerventils(42). Um die Flüssigkeitspumpe derart weiterzubilden, dass sie eine störungsunempfindlichere Steuerung des Motors (18) in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers (66) ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Flüssigkeitspumpe (10) ein elastisch ausdehnbares Expansionsvolumen aufweist, das mit dem Pumpglied(22) verbunden ist.

Description

FLÜSSIGKEITSPUMPE
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe mit einem Pumpraum, der über eine Einlassleitung mit einem Pumpeneinlass und über eine Auslassleitung mit einem Pumpenauslass verbunden ist und in dem ein von einem Motor antreibbares Pumpglied angeordnet ist, und mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Motors in Abhängigkeit von der Stellung eines in der Einlassleitung beweglich gehaltenen Ventilkörpers eines Steuerventils.
Flüssigkeitspumpen mit einem Motor und einem vom Motor angetriebenen Pumpglied sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. Sie kommen beispielsweise bei Hochdruckreinigungsgeräten zum Einsatz und beispielsweise auch im Haushalts und/oder im Garten, wobei mit ihrer Hilfe Regenwasser von einer Sammelstelle, beispielsweise einem Teich oder einem Regenwassertank, zu einem an den Pumpenauslass der Flüssigkeitspumpe angeschlossenen Flüssigkeitsabgabeorgan gefördert werden kann. Als Flüssigkeitsabgabeorgan kann beispielsweise ein Wasserhahn, eine Sprühdüse oder auch eine Spritzpistole zum Einsatz kommen . Zur bedarfsgerechten Abgabe von Flüssigkeit kann der Benutzer das Flüssigkeitsabgabeorgan wahlweise öffnen und verschließen.
Aus der DE 199 23 357 AI ist eine Flüssigkeitspumpe bekannt, wobei zur Steuerung des Motors eine Steuereinrichtung zum Einsatz kommt mit einem in der Auslassleitung angeordneten Rückschlagventil und einem stromabwärts des Rückschlagventils angeordneten Druckschalter. Das Rückschlagventil weist einen beweglich gelagerten Ventilkörper auf, dessen Stellung mit Hilfe eines Sensors erfasst wird . Verschließt der Benutzer nach einer erfolgten Flüssigkeitsabgabe das an die Flüssigkeitspumpe angeschlossene Flüssigkeitsabgabeorgan, dann wird der Motor der Flüssigkeitspumpe vom Druckschalter abgeschaltet. Gibt der Benutzer zu einem späteren Zeitpunkt die Flüssigkeitsabgabe wieder frei, so hebt der Ventilkörper von einem Ventilsitz ab und der den Ventilkörper erfassende Sensor stellt ein Sensorsignal bereit, unter dessen Wirkung der Motor wieder eingeschaltet wird.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, ein Steuerventil mit einem beweglich gelagerten Ventilkörper in der Einlassleitung der Flüssigkeitspumpe anzuordnen, wobei der Motor in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers ein- und ausgeschaltet werden kann.
Die Steuerung des Motors in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers kann allerdings zu Schwierigkeiten führen, wenn die Flüssigkeitspumpe an ein starres Rohrleitungssystem angeschlossen wird, da dann nicht in allen Fällen sichergestellt ist, dass der Ventilkörper bei einer Unterbrechung der Flüssigkeitsabgabe zuverlässig eine Stellung zum Abschalten des Motors einnimmt und beibehält. Es kann vielmehr der Fall auftreten, dass der Ventilkörper eine oszillierende Bewegung ausführt zwischen einer Stellung, in der der Motor abgeschaltet wird, und einer Stellung, in der der Motor wieder eingeschaltet wird . Dies kann zu einer Störung der Flüssigkeitspumpe führen. Derartige Störungen können auch auftreten, wenn an den Pumpenauslass ein Rückschlagventil angeschlossen wird .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkeitspumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie eine störungsunempfindlichere Steuerung des Motors in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers des Steuerventils ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigkeitspumpe der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Flüssigkeitspumpe ein elastisch ausdehnbares Expansionsvolumen aufweist, das mit dem Pumpglied verbunden ist.
Wird bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe die Flüssigkeitsabgabe unterbrochen, indem ein an die Flüssigkeitspumpe angeschlossenes Flüssigkeitsabgabeorgan geschlossen wird, so hat dies zur Folge, dass sich das mit dem Pumpglied verbundene Expansionsvolumen der Flüssigkeitspumpe entgegen der Wirkung einer elastischen Rückstellkraft ausdehnt, da sich der Motor zunächst noch in Betrieb befindet und das Pumpglied antreibt. Das elastisch ausdehnbare Expansionsvolumen bildet einen Druckspeicher. Da der Ventilkörper aufgrund der unterbrochenen Flüssigkeitsabgabe nicht länger von Flüssigkeit umströmt wird, kann er zunächst eine Ruhestellung einnehmen, in der der Motor abgeschaltet wird . Mit dem Abschalten des Motors entfällt die Förderwirkung des Pumpglieds und das Expansionsvolumen zieht sich aufgrund der einwirkenden elastischen Rückstellkraft wieder zusammen, wobei aus dem Expansionsvolumen Flüssigkeit entweicht. Die aus dem Expansionsvolumen entweichende Flüssigkeit drückt den Ventilkörper zuverlässig und dauerhaft in eine Schließstellung, in der der Motor ausgeschaltet bleibt und die Flüssigkeitspumpe einen Standby-Zustand einnehmen kann. Wird die Flüssigkeitsabgabe vom Benutzer wieder freigegeben, in dem das Flüssigkeitsabgabeorgan wieder geöffnet wird, so verringert sich der Druck der Flüssigkeit stromabwärts des Ventilkörpers und der Ventilkörper wird in Strömungsrichtung der Flüssigkeit bewegt, und aufgrund dieser Positionsänderung kann der Motor von der Steuereinrichtung wieder eingeschaltet werden.
Die Bereitstellung des in die Flüssigkeitspumpe integrierten, elastisch ausdehnbaren Expansionsvolumens stellt somit sicher, dass der Ventilkörper des Steuerventils nach einer Unterbrechung der Flüssigkeitsabgabe zuverlässig eine Stellung einnimmt, in der der Motor ausgeschaltet bleibt. Ein wiederholtes Aus- und Einschalten des Motors wird durch die Bereitstellung des Expansionsvolumens zuverlässig auch dann vermieden, wenn die Flüssigkeitspumpe an ein starres Rohrleitungssystem angeschlossen wird oder wenn an den Pum- penauslass ein Rückschlagventil angeschlossen wird . Für die Funktion der Flüssigkeitspumpe ist es somit nicht zwingend erforderlich, an den Pumpen- auslass einen elastisch ausdehnbaren Schlauch oder ein separates, elastisch ausdehnbares Druckausgleichsgefäß anzuschließen. Vielmehr wird mit der Flüssigkeitspumpe ein elastisch ausdehnbares Expansionsvolumen bereitgestellt, das eine zuverlässige Steuerung des Motors ermöglicht. Wartungsintensive zusätzliche externe Bauteile sind somit für den Betrieb der Flüssigkeits- pumpe nicht erforderlich. Dies erleichtert deren Handhabung, so dass die Flüssigkeitspumpe auch von technisch unerfahrenen Benutzern auf einfache Weise benutzt werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass das elastisch ausdehnbare Expansionsvolumen in den Pumpraum integriert ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Flüssigkeitspumpe eine elastisch ausdehnbare Expansionskammer auf, die mit dem Pumpraum verbunden ist und das Expansionsvolumen definiert.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Flüssigkeitspumpe eine Pumpkammer aufweist, die den Pumpraum definiert und die mit der Expansionskammer verbunden ist.
Die Verbindung zwischen der Pumpkammer und der Expansionskammer erfolgt vorteilhafterweise über eine Verbindungsleitung.
Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass sich die Expansionskammer unmittelbar an die Pumpkammer anschließt. Beispielsweise kann die Pumpkammer eine Öffnung aufweisen, an die sich die Expansionskammer unmittelbar anschließt.
Vorteilhafterweise ist die Expansionskammer an der Außenseite der Pumpkammer angeordnet, denn dadurch kann die Flüssigkeitspumpe eine kompakte Ausgestaltung aufweisen .
Von Vorteil ist es, wenn die Flüssigkeitspumpe ein Außengehäuse aufweist, das das Pumpglied und das Expansionsvolumen umgibt. Insbesondere kann das Außengehäuse die Pumpkammer und die Expansionskammer umgeben. Das Expansionsvolumen ist somit dem Benutzer der Flüssigkeitspumpe nicht unmittelbar zugänglich. Eine Fehlbedienung der Flüssigkeitspumpe kann dadurch vermieden werden. Darüber hinaus hat die Anordnung des Pump- glieds und des Expansionsvolumens in einem gemeinsamen Außengehäuse den Vorteil, dass die Flüssigkeitspumpe eine sehr kompakte Bauform aufweist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe ein Kammergehäuse auf, in dem die Expansionskammer angeordnet ist, wobei das Kammergehäuse eine entgegen der Wirkung einer elastischen Rückstell kraft bewegbare Zwischenwand aufweist, die einen Wandabschnitt der Expansionskammer ausbildet. Bei einer Unterbrechung der Flüssigkeitsabgabe dehnt sich die Expansionskammer aus, indem sich die im Kammergehäuse angeordnete Zwischenwand entgegen der Wirkung einer elastischen Rückstell kraft bewegt. Wird der Motor der Flüssigkeitspumpe nach erfolgter Flüssigkeitsabgabe abgeschaltet, so kann sich die Expansionskammer wieder zusammenziehen, indem sich die Zwischenwand unter der Wirkung der elastischen Rückstellkraft wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurück bewegt. Hierbei kann Flüssigkeit aus der Expansionskammer zurück in den Pumpraum strömen und den in der Einlassleitung beweglich gehaltenen Ventilkörper zuverlässig in eine Schließstellung drücken, wobei die Positionierung des Ventilkörpers in der Schließstellung zur Folge hat, dass der Motor ausgeschaltet bleibt.
Die auf die Zwischenwand des Kammergehäuses einwirkende elastische Rückstellkraft kann beispielsweise von einer Rückstellfeder bereitgestellt werden. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Zwischenwand von einer Rückstellfeder mit der Rückstellkraft beaufschlagbar ist.
Als Rückstellfeder kann beispielsweise eine Druckfeder zum Einsatz kommen, die zwischen einem Federhalter und der Zwischenwand eingespannt ist.
Der Federhalter ist günstigerweise am Kammergehäuse festgelegt.
Die Zwischenwand ist bevorzugt als Kolben ausgebildet, der im Kammergehäuse verschiebbar gelagert ist und mittels eines Dichtelements, vorzugsweise eines Dichtrings, an einer Innenseite des Kammergehäuses flüssigkeits- dicht anliegt. Die als Kolben ausgestaltete Zwischenwand kann innerhalb des Kammergehäuses hin und her verschoben werden, so dass sich das Volumen der Expansionskammer vergrößern und verkleinern kann in Abhängigkeit von dem im Pumpraum herrschenden Druck der Flüssigkeit. Bei einer Unterbrechung der Flüssigkeitsabgabe kann die Expansionskammer zunächst Flüssigkeit aufnehmen, wobei sich ihr Volumen vergrößert. Die Flüssigkeit kann anschließend wieder an den Pumpraum und den stromabwärts des Steuerventils angeordneten Abschnitt der Einlassleitung abgegeben werden, wobei sich das Volumen der Expansionskammer wieder verringert.
Die Zwischenwand unterteilt das Kammergehäuse bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in die Expansionskammer und in eine Ausgleichskammer, wobei die Ausgleichskammer mit einem stromaufwärts des Steuerventils angeordneten Abschnitt der Einlassleitung verbunden ist. Das Kammergehäuse ist somit einerseits mit dem Pumpraum und andererseits mit einem stromaufwärts des Steuerventils angeordneten Abschnitt der Einlassleitung verbunden.
Bevorzugt sind die Volumina der Expansionskammer und der Ausgleichskammer wechselweise veränderbar. Beim Unterbrechen der Flüssigkeitsabgabe kann zunächst das Volumen der Expansionskammer vergrößert und gleichzeitig das Volumen der Ausgleichskammer verkleinert werden. Flüssigkeit kann vom Pumpraum in die Expansionskammer gelangen. Nach dem Abschalten des Motors kann die Flüssigkeit aus der Expansionskammer wieder zurück in den Pumpraum strömen, wobei sich das Volumen der Expansionskammer verkleinert und sich das Volumen der Ausgleichskammer vergrößert. Die Vergrößerung des Volumens der Ausgleichskammer nach dem Abschalten des Motors bei gleichzeitiger Verringerung des Volumens der Expansionskammer hat den Vorteil, dass aus dem stromaufwärts des Steuerventils angeordneten Abschnitt der Einlassleitung Flüssigkeit in die Ausgleichskammer strömen kann, wenn der in der Einlassleitung angeordnete Ventilkörper unter der Wirkung der aus der Expansionskammer herausströmenden Flüssigkeit in seine Schließstellung gedrückt wird. Die Bewegung des Ventilkörpers in dessen Schließstellung wird somit nicht durch die stromaufwärts des Ventilkörpers befindliche Flüssigkeit beeinträchtigt. Die Bewegung des Ventilkörpers und damit auch die von der Stellung des Ventilkörpers abhängige Steuerung des Motors ist somit auch dann sichergestellt, wenn am Pumpeneinlass ein Rückschlagventil angeordnet ist, das einen Abfluss von Flüssigkeit über den Pumpeneinlass aus der Flüssigkeitspumpe heraus verhindert. Die Bereitstellung einer Ausgleichskammer zusätzlich zur Expansionskammer ermöglicht somit einen störungsfreien Betrieb der Flüssigkeitspumpe selbst dann, wenn am Pumpeneinlass und am Pumpenauslass ein Rückschlagventil angeordnet ist und die Flüssigkeitspumpe an ein starres Rohrleitungssystem angeschlossen ist.
Das Kammergehäuse ist bevorzugt an der Außenseite der Einlassleitung angeordnet.
Das in der Einlassleitung angeordnete Steuerventil weist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe einen Schließbereich und einen Freigabebereich auf, wobei eine Strömungsverbindung vom Pumpeneinlass zum Pumpraum bei einer Positionierung des Ventilkörpers im
Schließbereich unterbrochen und bei einer Positionierung des Ventilkörpers im Freigabebereich freigegeben ist, wobei der Ventilkörper innerhalb des Schließbereichs in Abhängigkeit von dem auf den Ventilkörper einwirkenden Druck der Flüssigkeit entgegen der Wirkung eines oder mehrerer Rückstellelemente bewegbar ist, und wobei der Ventilkörper innerhalb des Freigabebereichs in Abhängigkeit von der Strömungsrate der das Steuerventil durchströmenden Flüssigkeit entgegen der Wirkung eines oder mehrerer Rückstellelemente bewegbar ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung weist das Steuerventil sowohl die Funktion eines Rückschlagventils als auch die Funktion eines Durchfluss- und eines Drucksensors auf. Der Ventilkörper des Steuerventils kann sich in einem Schließbereich und in einem Freigabebereich bewegen. Befindet er sieh im Schließbereich, so unterbricht er die Strömungsverbindung zwischen dem Pumpeneinlass und dem Pumpraum. Der Schließbereich erstreckt sich ebenso wie der Freigabebereich in Längsrichtung des Einlasskanals. Die Stellung, die der Ventilkörper innerhalb des Schließbereichs einnimmt, ist davon abhängig, welcher Druck auf den Ventilkörper einwirkt. Es handelt sich hierbei um den Druck der Flüssigkeit, der stromabwärts des Ventilkörpers herrscht. Befindet sich der Ventilkörper im Freigabebereich, so gibt er die Strömungsverbindung zwischen dem Pumpeneinlass und dem Pumpraum frei. Die Stellung, die der Ventilkörper innerhalb des Freigabebereichs einnimmt, ist von der Strömungsrate der den Einlasskanal durchströmenden Flüssigkeit abhängig . Bei geringer Strömungsrate nimmt der Ventilkörper innerhalb des Freigabebereichs eine Position in geringerem Abstand zum Schließbereich ein und bei größerer Strömungsrate nimmt der Ventilkörper innerhalb des Freigabebereichs eine Position in einem größeren Abstand zum Schließbereich ein.
Die Steuerung des Motors erfolgt mittels einer Steuereinrichtung . Wird von der Flüssigkeitspumpe Flüssigkeit abgegeben, so wird der Ventilkörper von der den Einlasskanal durchströmenden Flüssigkeit entgegen der Wirkung mindestens eines Rückstellelements innerhalb des Freigabebereichs in eine zum Schließbereich beabstandete Freigabestellung bewegt. Wird von einem Benutzer die Flüssigkeitsabgabe beendet, so wird der Ventilkörper nicht mehr von Flüssigkeit umströmt. Dies hat zur Folge, dass sich der Ventilkörper unter der Wirkung mindestens eines Rückstellelements in Richtung Schließbereich in eine Ruhestellung bewegt. Das Erreichen der Ruhestellung kann von einer Sensoreinrichtung erfasst werden und daraufhin kann der Motor nach einer kurzen Verzögerungszeit abgeschaltet werden. Bei geringem Flüssigkeitsdurchfluss erhöht sich im Pumpraum und in dem mit dem Pumpraum verbundenen Expansionsvolumen der Druck der Flüssigkeit, so dass sich das Expansionsvolumen elastisch ausdehnt. Das anschließende Abschalten des Motors hat zur Folge, dass die unter Druck stehende Flüssigkeit den Ventilkörper innerhalb des Schließbereichs entgegen der Wirkung mindestens eines Rückstellelements in die dem Freigabebereich abgewandte Richtung bewegt, so dass der Ventilkörper zuverlässig eine Schließstellung einnimmt, wobei sich gleichzeitig das Expansionsvolumen wieder verringert. Das Erreichen einer vorgegebenen Schließstellung kann von der Sensoreinrichtung erfasst werden. Wird zu einem späteren Zeitpunkt vom Benutzer die Flüssigkeitsabgabe wieder freigegeben, so sinkt der auf den Ventilkörper einwirkende Druck und der Ventilkörper wird von mindestens einem Rückstellelement aus der vorgegebenen Schließstellung in Richtung Freigabebereich bewegt. Das Verlassen der Schließstellung kann von der Sensoreinrichtung ebenfalls erfasst werden und daraufhin kann der Motor der Flüssigkeitspumpe wieder eingeschaltet werden.
Im Unterschied zu bekannten Rückschlagventilen, bei denen der Ventilkörper bei geschlossenem Ventil unbeweglich an einem starren Ventilsitz anliegt, kann sich der Ventilkörper des vorteilhaften Steuerventils bei unterbrochener Strömungsverbindung zwischen dem Pumpeneinlass und dem Pumpraum in Abhängigkeit von dem auf den Ventilkörper einwirkenden Druck innerhalb des Schließbereichs bewegen. Dies gibt die Möglichkeit, mittels der Sensoreinrichtung ein Steuersignal zum Einschalten des Motors der Flüssigkeitspumpe bereitzustellen, wenn der auf den Ventilkörper einwirkende Druck abfällt und sich der Ventilkörper innerhalb des Schließbereichs in Richtung Freigabebereich bewegt. In entsprechender Weise kann von der Sensoreinrichtung ein Sensorsignal zum Ausschalten der Pumpe bereitgestellt werden, wenn die Flüssigkeitsströmung in der Einlassleitung entfällt und der Ventilkörper, nachdem er zuvor eine Position im Freigabebereich eingenommen hat, in Richtung Schließbereich bewegt wird. Geringfügige Schwankungen der Strömungsrate oder des Drucks der Flüssigkeit führen ebenso wenig zu einer Beeinträchtigung der Steuerung der Flüssigkeitspumpe wie das Auftreten von Luftblasen in der Flüssigkeit.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Steuerventil ein Ventilgehäuse auf, das einen Strömungskanal ausbildet, der sich von einem Kanaleinlass bis zu einem Kanalauslass erstreckt und in dem der Ventilkörper beweglich angeordnet ist zum Freigaben und Unterbrechen der Strömungsverbindung zwischen dem Kanaleinlass und dem Kanalauslass. Das Ventilgehäuse ist flüssigkeitsdicht in der Einlassleitung angeordnet und wird während des Betriebs der Flüssigkeitspumpe von der Flüssigkeit durchströmt. Im Strömungskanal ist der Ventilkörper beweglich gehalten, wobei der Strömungskanal einen Schließbereich und einen Freigabebereich ausbildet. Von Vorteil ist es, wenn der Ventilkörper im Schließbereich flüssigkeitsdicht an einer Kanalwand des Strömungskanals anliegt. Die dichte Anlage des Ventilkörpers an der Kanalwand hat eine zuverlässige Unterbrechung der Strömungsverbindung zwischen dem Kanaleinlass und dem Kanalauslass zur Folge.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Ventilkörper ein Dichtelement, beispielsweise einen O-Ring oder eine Dichtlippe aufweist, wobei das Dichtelement bei einer Bewegung des Ventilkörpers innerhalb des Schließbereichs an der Kanalwand entlanggleitet.
Der Ventilkörper ist günstigerweise in Strömungsrichtung der Flüssigkeit verschiebbar gehalten.
Von Vorteil ist es, wenn der Strömungskanal geradlinig ausgestaltet ist und der Ventilkörper innerhalb des Strömungskanals linear verschiebbar gehalten ist.
Der Schließbereich des Strömungskanals ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform zylindrisch ausgestaltet oder er erweitert sich in Strömungsrichtung der Flüssigkeit.
Insbesondere eine konische Ausgestaltung des Schließbereichs hat sich als vorteilhaft erwiesen. Eine konische Ausgestaltung des Schließbereichs hat den Vorteil, dass sich die auf das Dichtelement einwirkende Presskraft innerhalb des Schließbereichs zunehmend erhöht, je weiter sich der Ventilkörper vom Freigabebereich in den Schließbereich hineinbewegt. Dies führt zu einer zunehmenden Dichtwirkung. Insbesondere in einer vorgegebenen Schließstellung, die der Ventilkörper bei abgeschalteter Pumpe unter Druck einnimmt, kann eine sehr hohe Dichtwirkung erzielt werden. Der Konuswinkel des Schließbereichs beträgt bevorzugt weniger als 5°, insbesondere weniger als 1°, beispielsweise 0,6°. Von Vorteil ist es, wenn sich der Durchmesser des Strömungskanals im Freigabebereich sprunghaft erweitert. Bei einer derartigen Ausgestaltung weist der Freigabebereich einen sich an den Schließbereich anschließenden ersten Teilbereich mit geringerem Durchmesser und einen sich daran anschließenden zweiten Teilbereich mit größerem Durchmesser auf.
Nimmt der Ventilkörper eine Position im ersten Teilbereich ein, so beträgt die Strömungsrate der Flüssigkeit günstigerweise maximal 60 l/h.
Nimmt der Ventilkörper eine Position im zweiten Teilbereich ein, so beträgt die Strömungsrate der Flüssigkeit günstigerweise mehr als 60 l/h.
Bevorzugt ist der Ventilkörper im ersten Teilbereich von einer Sensoreinrichtung erfassbar. Dies gibt die Möglichkeit, den Motor der Flüssigkeitspumpe auszuschalten, falls sich der Ventilkörper länger als ein vorgegebenes Zeitintervall bei eingeschaltetem Motor im ersten Teilbereich befindet, denn ein längerer Aufenthalt des Ventilkörpers im ersten Teilbereich bei laufendem Motor und damit bei aktiver Flüssigkeitspumpe deutet auf eine mangelnde Umströmung des Ventilkörpers mit Flüssigkeit hin, insbesondere auf einen Flüssigkeitsmangel, so dass die Gefahr einer Beschädigung der Flüssigkeitspumpe besteht. Die Aufenthaltsdauer des Ventilkörpers im ersten Teilbereich des Freigabebereichs ist deshalb bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe erfassbar und bei Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Aufenthaltsdauer bei eingeschaltetem Motor ist der Motor günstigerweise mittels der Steuereinrichtung abschaltbar.
Von Vorteil ist es, wenn die Flüssigkeitspumpe eine Sensoreinrichtung aufweist und der Ventilkörper mittels der Sensoreinrichtung in mindestens zwei Stellungen innerhalb des Strömungskanals erfassbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Ventilkörper zum einen in einer Stellung erfassbar ist, die er beim Verschließen des an die Flüssigkeitspumpe angeschlossenen Flüssigkeitsabgabeorgans bei eingeschaltetem Motor einnimmt, und wenn er zürn anderen in einer Stellung erfassbar ist, die er nach dem Verschließen des Flüssigkeitsabgabeorgans bei ausgeschaltetem Motor einnimmt.
Günstigerweise ist mittels der Sensoreinrichtung eine Positionierung des Ventilkörpers in einer vorgegebenen Ruhestellung von einer Positionierung des Ventilkörpers in einer stromaufwärts der Ruhestellung angeordneten Schließstellung unterscheidbar. Von der Sensoreinrichtung kann somit zuverlässig unterschieden werden, ob sich der Ventilkörper in seiner Ruhestellung oder in einer stromaufwärts der Ruhestellung angeordneten Schließstellung befindet.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass mittels der Sensoreinrichtung eine Positionierung des Ventilkörpers in einer vorgegebenen Ruhestellung von einer Positionierung des Ventilkörpers in einer stromabwärts der Ruhestellung angeordneten Freigabestellung unterscheidbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe weist die Sensoreinrichtung mindestens zwei Sensorelemente auf, die in Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Abstand zueinander angeordnet sind. Zumindest eines der Strömungselemente kann beispielsweise als Reed-Kon- takt oder beispielsweise auch als magnetfeldempfindlicher Sensor, insbesondere als Hall-Sensor ausgestaltet sein.
Günstig ist es, wenn die Sensorelemente einander nicht überlappende Detek- tionsbereiche zum Erfassen des Ventilkörpers aufweisen. Befindet sich der Ventilkörper in einem der Detektionsbereiche, so wird er von einem der Sensorelemente zuverlässig erfasst. Da sich die Detektionsbereiche gegenseitig nicht überlappen, kann die Position des Ventilkörpers besonders einfach ermittelt werden, da jeweils nur von einem der Sensorelemente ein entsprechendes Sensorsignal bereitgestellt wird.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die zeitliche Reihenfolge der von den Sensorelementen bereitgestellten Sensorsignale mittels der Steuereinrichtung bestimmbar ist. Die Bestimmung der zeitlichen Reihenfolge der Sensorsignale ermöglicht es, die Bewegungsrichtung des Ventilkörpers zu erfassen. Dies gibt die Möglichkeit, den Motor der Flüssigkeitspumpe in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Ventilkörpers zu steuern.
Die nachfolgende Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung . Es zeigen :
Figur 1 : eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe;
Figur 2 : eine perspektivische, teilweise aufgetrennte Teildarstellung der Flüssigkeitspumpe aus Figur 1;
Figur 3 : eine weitere perspektivische, teilweise aufgetrennte Teildarstellung der Flüssigkeitspumpe aus Figur 1;
Figur 4: eine schematische Teillängsschnittansicht der Flüssigkeitspumpe aus
Figur 1 mit einem in einer Einlassleitung angeordneten Steuerventil;
Figur 5 : eine schematische Schnittansicht der Flüssigkeitspumpe längs der
Linie 5-5 in Figur 4;
Figur 6: eine schematische Schnittansicht des Steuerventils und eines Kammergehäuses, wobei ein Ventilkörper des Steuerventils eine Freigabestellung einnimmt und ein elastisch ausdehnbares Expansionsvolumen minimal ist;
Figur 7 : eine schematische Schnittansicht entsprechend Figur 6, wobei der
Ventilkörper eine Ruhestellung einnimmt und das elastisch ausdehnbare Expansionsvolumen maximal ist; Figur 8: eine schematische Schnittansicht entsprechend Figur 6, wobei der Ventilkörper eine Schließstellung einnimmt und das elastisch ausdehnbare Expansionsvolumen minimal ist.
In der Zeichnung ist schematisch eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe in Form einer Gartenpumpe dargestellt. Die Gartenpumpe ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt. Sie umfasst ein Außengehäuse 12, das von einer ersten Gehäusehalbschale 14 und einer zweiten Gehäusehaibschalte 16 gebildet wird . Die beiden Gehäusehalbschalten 14, 16 nehmen zwischen sich einen Elektromotor 18 auf sowie eine mit dem Elektromotor 18 verbundene Pumpkammer 20, in der ein Pumpglied in Form eines Laufrads 22 drehbar gelagert ist. Das Laufrad 22 kann vom Elektromotor 18 in Drehung versetzt werden, um Flüssigkeit zu fördern.
Zum Steuern des Elektromotors 18 weist die Gartenpumpe 10 eine Steuereinrichtung 24 auf sowie einen Hauptschalter 26.
Die Pumpkammer 20 definiert einen Pumpraum 28, der über eine Einlassleitung 30 mit einem Pumpeneinlass 32 und über eine Auslassleitung 34 mit einem Pumpenauslass 36 in Strömungsverbindung steht. An den Pumpeneinlass 32 kann in üblicher Weise eine Versorgungsleitung angeschlossen werden, über die die Gartenpumpe 10 mit Flüssigkeit versorgt werden kann. An den Pumpenauslass 36 kann in üblicher Weise eine Abgabeleitung angeschlossen werden, die an ihrem der Gartenpumpe 10 abgewandten Ende ein Flüssigkeitsabgabeorgan trägt, über das die von der Gartenpumpe 10 geförderte Flüssigkeit abgegeben werden kann. Das Flüssigkeitsabgabeorgan kann vom Benutzer wahlweise geöffnet und geschlossen werden, um die Flüssigkeitsabgabe zu steuern . Derartige Flüssigkeitsabgabeorgane sind dem Fachmann bekannt und bedürfen daher vorliegend keiner näheren Erläuterung .
Die Einlassleitung 30 weist eine Einfüllöffnung 38 auf, die von einem Schraubdeckel 40 verschließbar ist. Über die Einfüllöffnung 38 kann der Pumpraum 28 bei der Inbetriebnahme der Gartenpumpe 10 mit Flüssigkeit befüllt werden. Innerhalb der Einlassleitung 30 sind ein Steuerventil 42 und ein Filterelement 44 angeordnet, wobei das Filterelement 44 stromaufwärts des Steuerventils 42 in einem ersten Leitungsabschnitt 46 der Einlassleitung 30 angeordnet ist. Der erste Leitungsabschnitt 46 erstreckt sich von der Einfüllöffnung 38 bis zu einer radial nach innen gerichteten Stufe 48, an die sich ein zweiter Leitungsabschnitt 50 der Einlassleitung 30 anschließt. Der zweite Leitungsabschnitt 50 erstreckt sich von der Stufe 48 bis zu einem Boden 52 der Einlassleitung 30.
Das Steuerventil 42 weist ein Ventilgehäuse 54 auf, das einen Strömungskanal 56 ausbildet. Der Strömungskanal 56 weist einen Kanaleinlass 58 auf, der stromaufwärts der Stufe 48 angeordnet ist, und einen Kanalauslass 60, der dem Boden 52 benachbart angeordnet ist und zwei einander diametral gegenüberliegende Auslassöffnungen 62, 64 aufweist.
Im Strömungskanal 56 ist ein Ventilkörper 66 in Längsrichtung des Strömungskanals 56 verschiebbar gelagert. Der Ventilkörper 66 trägt einen Dichtring 68. In einem Schließbereich 70, der sich von einem Bereich des Strömungskanals 56 in Höhe der Stufe 48 bis zu einer Kanalerweiterung 72 des Strömungskanals 56 erstreckt, liegt der Dichtring 68 flüssigkeitsdicht an der Wand des Ventilgehäuses 54 an. An den Schließbereich 70 schließt sich über die Kanalerweiterung 72 ein Freigabebereich 74 des Strömungskanals 56 an. Innerhalb des Freigabebereichs 74 nimmt der Dichtring 68 einen Abstand zur Wand des Ventilgehäuses 54 ein. Der Freigabebereich 74 erstreckt sich bis zum Kanalauslass 60.
In Höhe der Stufe 48 ist im Ventilgehäuse 54 ein Führungsglied 76 angeordnet, das einen Durchlass 78 aufweist. Der Durchlass 78 bildet eine Führung für einen Führungsstößel 80, der den Durchlass 78 durchgreift und an seinem dem Filterelement 44 abgewandten Ende den Ventilkörper 66 trägt. An seinem dem Filterelement 44 zugewandten Ende weist der Führungsstößel 80 einen tellerförmigen Federhalter 82 auf. Zwischen den Federhalter 82 und das Füh- rungsglied 76 ist ein erstes Rückstellelement in Form einer ersten Rückstellfeder 84 eingespannt, die den Führungsstößel 80 umgibt.
Der Ventilkörper 66 ist glockenförmig ausgebildet, und zwischen den Ventilkörper 66 und das Führungsglied 76 ist ein zweites Rückstellelement in Form einer zweiten Rückstellfeder 86 eingespannt.
Das Ventilgehäuse 54 stützt sich über ein Dichtelement in Form eines O-Rings 88 an der Stufe 48 der Einlassleitung 30 ab und ist über den O-Ring 88 flüssigkeitsdicht in der Einlassleitung 30 gehalten.
Wie aus den Figuren 5 bis 8 deutlich wird, trägt der Ventilkörper 66 auf seiner Außenseite einen Dauermagneten 90. Dem Dauermagneten 90 ist eine Sensoreinrichtung 92 zugeordnet, die in Höhe des Schließbereichs 70 an der Außenseite der Pumpkammer 20 angeordnet ist.
Die Sensoreinrichtung 92 umfasst ein erstes magnetfeldsensitives Sensorelement 94, das stromaufwärts der Kanalerweiterung 72 angeordnet ist, sowie ein zweites magnetfeldsensitives Sensorelement 96, das ungefähr in Höhe der Kanalerweiterung 72 angeordnet ist.
Der Strömungskanal 56 ist im Schließbereich 70 konisch ausgestaltet, wobei er sich mit zunehmendem Abstand vom Kanaleinlass 58 erweitert. Dies hat zur Folge, dass der Dichtring 68 einer zunehmenden, radial nach innen gerichteten Presskraft unterliegt, je weiter sich der Ventilkörper 66 in die dem Freigabebereich 74 abgewandte Richtung - in den Figuren 4 bis 8 also nach oben - bewegt. Die zunehmende Presskraft steigert die Dichtwirkung des Dichtrings 68, der an seiner Außenseite eine Dichtlippe aufweist.
Der Freigabebereich 74 weist einen ersten Teilbereich 98 auf, der sich in Strömungsrichtung der Flüssigkeit unmittelbar an die Kanalerweiterung 72 anschließt und sich bis zum Rand der Auslassöffnungen 62, 64 erstreckt. Im Bereich der Auslassöffnungen 62, 64 bildet der Freigabebereich 74 einen zweiten Teilbereich 100 aus, der aufgrund der Auslassöffnungen 62, 64 einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist als der erste Teilbereich 98. Der Strömungsquerschnitt des Freigabebereichs 74 ändert sich somit sprunghaft beim Übergang vom ersten Teilbereich 98 zum zweiten Teilbereich 100.
Die beiden Sensorelemente 94, 96 sind über eine Sensorleitung 102 mit der Steuereinrichtung 24 elektrisch verbunden.
Der Ventilkörper 66 ist innerhalb des Strömungskanals 56 in Abhängigkeit von den sich innerhalb des Strömungskanals 56 ausbildenden Druck- und Strömungsverhältnissen in axialer Richtung hin und her bewegbar. Er unterbricht die Strömungsverbindung zwischen dem Kanaleinlass 58 und dem Kanalaus- lass 60, wenn er sich innerhalb des Schließbereichs 70 befindet, und er gibt die Strömungsverbindung zwischen dem Kanaleinlass 58 und dem Kanalaus- lass 60 frei, wenn er sich innerhalb des Freigabebereichs 74 befindet.
Nimmt der Ventilkörper 66 eine dem ersten Sensorelement 94 benachbarte Schließstellung ein, wie sie in Figur 8 dargestellt ist, so befindet er sich im Detektionsbereich des ersten Sensorelements 94 und wird von diesem erfasst. In der Schließstellung unterbricht der Ventilkörper 66 die Strömungsverbindung zwischen dem Kanaleinlass 58 und dem Kanalauslass 60 vollständig.
Nimmt der Ventilkörper 66 eine dem zweiten Sensorelement 96 benachbarte Ruhestellung ein, wie sie in Figur 7 dargestellt ist, so befindet er sich im
Detektionsbereich des zweiten Sensorelements 96 und wird von diesem erfasst. In der Ruhestellung kann der Ventilkörper 66 von der Flüssigkeit mit einer Strömungsrate von maximal 60 l/h umströmt werden.
Die beiden Sensorelemente 94, 96 sind in einem derartigen Abstand zueinander angeordnet, dass sich ihre Detektionsbereiche nicht überlappen .
Befindet sich der Ventilkörper 66 im zweiten Teilbereich 100 des Freigabebereichs 74, so nimmt er einen deutlichen Abstand zum ersten Sensorelement 94 und zum zweiten Sensorelement 96 ein und kann von den beiden Sensorelementen 94, 96 nicht erfasst werden. Wird weder vom ersten Sensorelement 94 noch vom zweiten Sensorelement 96 ein Sensorsignal bereitgestellt, so lässt dies darauf schließen, dass der Ventilkörper 66 eine Freigabestellung im zweiten Teilbereich 100 einnimmt, wie sie in Figur 6 veranschaulicht ist. Diese Freigabestellung nimmt der Ventilkörper 66 ein, wenn der Elektromotor 18 eingeschaltet ist und Flüssigkeit unter der Wirkung des Laufrads 22 von der Gartenpumpe 10 über den Pumpenauslass 36 abgegeben wird. In diesem Fall wird der Strömungskanal 56 von Flüssigkeit durchströmt, unter deren Wirkung der Ventilkörper 66 entgegen der Federkraft der ersten Rückstellfeder 84 in die den Kanalauslass 60 zugewandte Richtung bewegt wird .
An der Außenseite der Einlassleitung 30 ist ein Kammergehäuse 104 angeordnet, das ebenso wie die Pumpkammer 20 und der Elektromotor 18 vom
Außengehäuse 12 umgeben ist. Das Kammergehäuse 104 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und wird von einem im Kammergehäuse 104 beweglich gehaltenen Kolben 106 in eine Expansionskammer 108 und eine Ausgleichskammer 110 unterteilt. Der Kolben 106 trägt ein Dichtelement, in der dargestellten Ausführungsform einen Dichtring 107, der an der Innenseite des Kammergehäuses 104 flüssigkeitsdicht anliegt. Innerhalb der Ausgleichskammer 110 ist eine Rückstellfeder in Form einer Druckfeder 112 angeordnet, die sich einerseits am Kolben 106 und andererseits an einem das Kammergehäuse 104 oberseitig verschließenden Stopfen 114 abstützt, der einen Federhalter für die Druckfeder 112 ausbildet. Die Expansionskammer 108 ist auf der der Druckfeder 112 abgewandten Seite des Kolbens 106 angeordnet und steht über eine erste Verbindungsleitung 116 mit der Pumpkammer 20 in Strömungsverbindung. Dies wird insbesondere aus Figur 3 deutlich. Die Ausgleichskammer 110 steht über eine zweite Verbindungsleitung 118 mit dem stromaufwärts des Ventilkörpers 66 angeordneten ersten Leitungsabschnitt 46 der Einlassleitung 30 in Strömungsverbindung. Dies wird insbesondere aus den Figuren 2, 6, 7 und 8 deutlich. Die Expansionskammer 108 definiert ein entgegen der Kraft der Druckfeder 112 elastisch ausdehnbares Expansionsvolumen, das über die erste Verbindungsleitung 116 mit dem Pumpraum 28 verbunden ist, der in der Pumpkammer 20 angeordnet ist.
Wie bereits erwähnt, nimmt der Ventilkörper 66 seine in Figur 6 dargestellte Freigabestellung ein, wenn der Elektromotor 18 eingeschaltet ist. In diesem Zustand weist die Expansionskammer 108 ein minimales Expansionsvolumen auf, da der Kolben 106 von der Druckfeder 112 in diesem Zustand gegen einen Gehäuseboden 120 des Kammergehäuses 104 gedrückt wird .
Wird die Flüssigkeitsabgabe vom Benutzer beendet, indem er das über eine Abgabeleitung mit dem Pumpenauslass 36 verbundene Flüssigkeitsabgabeorgan schließt, so entfällt die Flüssigkeitsströmung innerhalb des Strömungskanals 56 und der Ventilkörper 66 wird von der ersten Rückstellfeder 84 in den Detektionsbereich des zweiten Sensorelements 96 bewegt und von diesem erfasst. Nach einer kurzen Verzögerungszeit, die beispielsweise 5 Sekunden betragen kann, wird dann der Elektromotor 18 von der Steuereinrichtung 24 abgeschaltet. Bei geringem Flüssigkeitsdurchfluss baut sich in der über die erste Verbindungsleitung 116 mit der Pumpkammer 20 verbundenen Expansionskammer 108 ein Flüssigkeitsdruck auf, wobei sich das Expansionsvolumen entgegen der Kraft der Druckfeder 112 erweitert. Dies ist in Figur 7 schematisch dargestellt. Wird nun nach Ablauf der Verzögerungszeit der Elektromotor 18 abgeschaltet, so wird die in der Expansionskammer 108 befindliche Flüssigkeit von der Druckfeder 112 über die erste Verbindungsleitung 116 in den Pumpraum 28 gedrückt, so dass sich das Expansionsvolumen wieder verkleinert und der Ventilkörper 66 aus seiner in Figur 7 dargestellten Ruhestellung in seine in Figur 8 dargestellte Schließstellung gedrückt wird . In dieser Schließstellung wird der Ventilkörper 66 vom ersten Sensorelement 94 erfasst. Die Gartenpumpe 10 befindet sich nun in einem stabilen Standby- Zustand. Flüssigkeit, die sich beim Übergang des Ventilkörpers 66 von dessen Ruhestellung in dessen Schließstellung stromaufwärts des Ventilkörpers 66 befindet, kann über die zweite Verbindungsleitung 118 in die Ausgleichskam- mer 110 einströmen, deren Volumen sich in gleichem Ausmaß erweitert, wie sich das Expansionsvolumen der Expansionskammer 108 verringert. Die Volumina der Expansionskammer 108 und der Ausgleichskammer 110 können somit wechselweise vergrößert und verkleinert werden, um sicherzustellen, dass der Ventilkörper 66 zuverlässig seine Schließstellung einnimmt, wenn der Benutzer die Abgabe von Flüssigkeit unterbricht.
Wird die Flüssigkeitsabgabe vom Benutzer wieder freigegeben, indem er das Flüssigkeitsabgabeorgan öffnet, so fällt der Druck stromabwärts des Ventilkörpers 66 ab und unter der Wirkung der zweiten Rückstellfeder 86 wird der Ventilkörper 66 aus dem Detektionsbereich des ersten Sensorelements 94 herausbewegt in Richtung auf den Freigabebereich 74. Das vom ersten Sensorelement 94 bereitgestellte erste Sensorsignal fällt dadurch ab und aufgrund dieses Signalabfalls wird der Elektromotor 18 von der Steuereinrichtung 24 wieder eingeschaltet. Das Laufrad 22 wird dadurch wieder in Drehung versetzt und der Ventilkörper 66 wird von der ihn umströmenden Flüssigkeit wieder in die Freigabestellung bewegt. Hierbei bewegt sich der Ventilkörper 66 kurzzeitig durch den Detektionsbereich des zweiten Sensorelements 96 hindurch, so dass er vom zweiten Sensorelement 96 kurzzeitig erfasst wird und das zweite Sensorelement 96 ein kurzzeitiges, impulsartiges Sensorsignal bereitstellt. Dieses kurzzeitige Sensorsignal hat keine Änderung der Betriebsweise des Elektromotors 18 zur Folge. Vielmehr erkennt die Steuereinrichtung 24 aus der zeitlichen Reihenfolge der Sensorsignale der Sensorelemente 94 und 96 die Bewegungsrichtung des Ventilkörpers 66, der sich im vorliegenden Fall nach dem Einschalten des Elektromotors 18 ordnungsgemäß aus seiner Schließstellung in seine Freigabestellung bewegt.
Die Gartenpumpe 10 kann an ein starres Rohrleitungssystem angeschlossen werden, ohne dass dadurch die Steuerung des Betriebs des Elektromotors 18 in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers 66 beeinträchtigt wird . Dies wird durch die Bereitstellung des elastisch ausdehnbaren Expansionsvolumens sichergestellt, das es ermöglicht, den Ventilkörper 66 nach dem Abschalten des Elektromotors 18 zuverlässig in seiner Schließstellung zu halten. Die Steuerung des Elektromotors 18 in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers 66 wird auch nicht beeinträchtigt, wenn an den Pumpenauslass 36 ein Rückschlagventil angeschlossen wird. Auch in diesem Fall ist durch das elastisch ausdehnbare Expansionsvolumen sichergestellt, dass der Ventilkörper 66 nach dem Abschalten des Elektromotors 18 zuverlässig seine Schließstellung beibehält.
Die Steuerung des Elektromotors 18 in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers 66 wird auch nicht durch den Anschluss eines Rückschlagventils an den Pumpeneinlass 32 beeinträchtigt. Derartige Rückschlagventile können beispielsweise zum Einsatz kommen, um einen Rückfluss von Flüssigkeit aus dem Pumpraum 28 in ein Wasserversorgungssystem zu verhindern, an das der Pumpeneinlass 32 angeschlossen ist. Wird der Elektromotor 18 von der Steuereinrichtung 24 abgeschaltet, so kann der Ventilkörper 66 auch dann zuverlässig seine Schließstellung einnehmen, wenn ein an den Pumpeneinlass 32 angeschlossenes externes Rückschlagventil seine Schließstellung einnimmt, denn Flüssigkeit, die sich beim Übergang des Ventilkörpers 66 in dessen Schließstellung stromaufwärts des Ventilkörpers 66 befindet, kann von der Ausgleichskammer 110 aufgenommen werden, deren Volumen sich beim Übergang des Ventilkörpers 66 in dessen Schließstellung vergrößert. Die Gartenpumpe 10 zeichnet sich somit durch eine störungsunanfällige Steuerung des Elektromotors 18 in Abhängigkeit von der Stellung des in der Einlassleitung 30 angeordneten Ventilkörpers 66 aus.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Flüssigkeitspumpe mit einem Pumpraum (28), der über eine Einlassleitung (30) mit einem Pumpeneinlass (32) und über eine Auslassleitung (34) mit einem Pumpenauslass (36) verbunden ist und in dem ein von einem Motor (18) antreibbares Pumpglied (22) angeordnet ist, und mit einer Steuereinrichtung (24) zur Steuerung des Motors (18) in Abhängigkeit von der Stellung eines in der Einlassleitung (30) beweglich gehaltenen Ventilkörpers (66) eines Steuerventils (42), dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitspumpe (10) ein elastisch ausdehnbares Expansionsvolumen aufweist, das mit dem Pumpglied (22) verbunden ist.
2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitspumpe (10) eine elastisch ausdehnbare Expansionskammer (108) aufweist, die mit dem Pumpraum (28) verbunden ist und das Expansionsvolumen definiert.
3. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitspumpe (10) eine Pumpkammer (20) aufweist, die den Pumpraum (28) definiert und die mit der Expansionskammer (108) verbunden ist.
4. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpkammer (20) über eine Verbindungsleitung (116) mit der Expansionskammer (108) verbunden ist.
5. Flüssigkeitspumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitspumpe (10) ein Außengehäuse (12) aufweist, das das Pumpglied (22) und das Expansionsvolumen umgibt.
6. Flüssigkeitspumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitspumpe (10) ein Kammergehäuse (104) aufweist, in dem die Expansionskammer (108) angeordnet ist, wobei das Kammergehäuse (104) eine entgegen der Wirkung einer elastischen Rückstellkraft bewegbare Zwischenwand aufweist, die einen Wand abschnitt der Expansionskammer (108) ausbildet.
7. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand von einer Rückstellfeder (112) mit der Rückstellkraft beaufschlagbar ist.
8. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand als Kolben (106) ausgestaltet ist, der im Kammergehäuse (104) verschiebbar gelagert ist und mittels eines Dichtelements (107) an einer Innenseite des Kammergehäuses (104) flüssigkeitsdicht anliegt.
9. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand das Kammergehäuse (104) in eine Expansionskammer (108) und eine Ausgleichskammer (110) unterteilt, wobei die Ausgleichskammer (110) mit einem stromaufwärts des Steuerventils (42) angeordneten Abschnitt (46) der Einlassleitung (30) verbunden ist.
10. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumina der Ausgleichskammer (110) und des Expansionskammer (108) wechselweise veränderbar sind .
11. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammergehäuse (104) an der Außenseite der Einlassleitung (30) angeordnet ist.
12. Flüssigkeitspumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (42) einen Schließbereich (70) und einen Freigabebereich (74) aufweist, wobei eine Strömungsverbindung vom Pumpeneinlass (32) zum Pumpraum (28) bei einer Positionierung des Ventilkörpers (66) im Schließbereich (70) unterbrochen und bei einer Positionierung des Ventilkörpers (66) im Freigabebereich (74) freigegeben ist, wobei der Ventilkörper (66) innerhalb des Schließbereichs (70) in Abhängigkeit von dem auf den Ventilkörper (66) einwirkenden Druck der Flüssigkeit entgegen der Wirkung eines oder mehrerer Rückstellelemente (86) bewegbar ist, und wobei der Ventilkörper (66) innerhalb des Freigabebereichs (74) in Abhängigkeit von der Strömungsrate der die Einlassleitung (30) durchströmenden Flüssigkeit entgegen der Wirkung eines oder mehrerer Rückstellelemente (84) bewegbar ist.
13. Flüssigkeitspumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (42) ein Ventilgehäuse (54) aufweist, das einen Strömungskanal (56) ausbildet, der sich von einem Kanaleinlass (58) bis zu einem Kanalauslass (60) erstreckt und in dem der Ventilkörper (66) beweglich angeordnet ist zum Freigeben und Unterbrechen der Strömungsverbindung zwischen dem Kanaleinlass (58) und dem Kanalauslass (60).
14. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitspumpe (10) eine Sensoreinrichtung (92) aufweist und der Ventilkörper (66) mittels der Sensoreinrichtung (92) in mindestens zwei Stellungen innerhalb des Strömungskanals (56) erfassbar ist.
15. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sensoreinrichtung (92) eine Positionierung des Ventilkörpers (66) in einer vorgegebenen Ruhestellung von einer Positionierung des Ventilkörpers (66) in einer stromaufwärts der Ruhestellung angeordneten Schließstellung unterscheidbar ist.
16. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sensoreinrichtung (92) eine Positionierung des Ventilkörpers (66) in einer vorgegebenen Ruhestellung von einer Positionierung des Ventilkörpers (66) in einer stromabwärts der Ruhestellung angeordneten Freigabestellung unterscheidbar ist.
17. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (92) mindestens zwei Sensorelemente (94, 96) aufweist, die in Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Abstand zueinander angeordnet sind .
18. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (94, 96) einander nicht überlappende Detektionsberei- che zum Erfassen des Ventilkörpers (66) aufweisen.
19. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Reihenfolge der von den Sensorelementen (94, 96) bereitgestellten Sensorsignale mittels der Steuereinrichtung (24) bestimmbar ist.
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