EP4463630A1 - Pumpe mit variabel montierbarem hm-interface - Google Patents

Pumpe mit variabel montierbarem hm-interface

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Publication number
EP4463630A1
EP4463630A1 EP22836175.4A EP22836175A EP4463630A1 EP 4463630 A1 EP4463630 A1 EP 4463630A1 EP 22836175 A EP22836175 A EP 22836175A EP 4463630 A1 EP4463630 A1 EP 4463630A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
housing
housing part
operating part
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.)
Pending
Application number
EP22836175.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Schunk
Tobias SECKINGER
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.)
KSB SE and Co KGaA
Original Assignee
KSB SE and Co KGaA
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 KSB SE and Co KGaA filed Critical KSB SE and Co KGaA
Publication of EP4463630A1 publication Critical patent/EP4463630A1/de
Pending 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
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0686—Mechanical details of the pump control unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position

Definitions

  • the invention relates to a pump, in particular a centrifugal pump, with at least one electric pump drive, at least one electronics housing and at least one control panel for user interaction, wherein the at least one control panel is fixed to a housing part of the pump and can be fastened to the housing part in at least two different fixing positions.
  • Modern pumps especially heating circulating pumps, are characterized by a compact design.
  • the necessary electronics for the integral control or regulation unit of the pump are often located in an electronics housing mounted on the circumference of the pump housing or motor housing.
  • a control panel is provided for interaction with the pump, which not only shows the user information about the operation of the pump by means of a display, but also enables the pump to be configured or controlled via individual input elements.
  • Such a control panel can be integrated directly into the electronics housing or the pump or motor housing or instead installed as a separate component on the housing.
  • WO 2011/106530 A1 has already proposed a detachable operating part for pumps which, depending on the installation position of the pump, can be mounted on the pump with different orientations. To implement this, the control panel must be completely detached from the pump housing and the electrical connection between the control panel and the pump electronics must be disconnected using a plug connection.
  • a disadvantage of this solution is the complex construction of the electrical connector. In addition, disconnecting and reconnecting the electrical connection always means a certain risk for the person doing the work, but also for the connection itself, because incorrect handling, especially by untrained specialists, can damage the electrical contact.
  • the operating part it is proposed to connect the operating part to the housing part of the pump via a rotary guide, in particular to connect it in a non-detachable manner.
  • a complete separation of the operating part from the pump housing in particular an electrical separation, is not provided during the conversion of the operating part.
  • the mechanical connection remains via the rotary guide and the operating part can be rotated about the axis of rotation of the rotary guide relative to the housing part into the desired fixing position.
  • this has the advantage that an electrical connection between the two components does not have to be separated, but can be maintained. Overall, this not only makes the process faster, but also more secure Modification of the control panel is possible. Furthermore, any strain reliefs on the cable connection that prevent the electrical connection from being loosened accidentally can be dispensed with.
  • the use of the invention makes sense in particular for pumps that technically enable flexible installation of the pump assembly, for example flexible installation with a horizontal or vertical impeller or motor axis.
  • the orientation of the control panel can be adjusted to the type of installation before or after the pump has been installed using the rotary guide. It makes sense for the control panel to be rotatable by at least 90° relative to the housing. However, the permissible angle of rotation can be expanded beyond that, for example, a rotation of the operating part relative to the housing part of at least 180° or even more can be possible.
  • the rotary guide also serves as a cable bushing for the electrical connection between the control panel and the pump electronics.
  • the integral cable bushing allows the use of conventional and commercially available electrical cables for the signal and/or power supply cables. Additional components such as plug connections are not required, at least in the area of the rotary guide.
  • the cable routing between the two components can be realized by at least one continuous, non-separable cable. However, this does not rule out the possibility of plug connectors being provided on the cables themselves, for example for contacting purposes with a circuit board inside the housing part and/or operating part or any components. However, these connectors do not have to be accessible during the conversion of the operating unit.
  • the rotary guide itself can be constructed in different ways. For example, the use of any rotary joint is conceivable.
  • a snap connection is proposed as a simple and preferred embodiment.
  • one or more snap hooks are formed on the control panel or alternatively on the housing part, which extend from the mounting surface of the operating part or the housing part, in particular extending perpendicularly.
  • the contacting surfaces of the control panel and the housing part are understood to be the mounting surface.
  • the snap hooks engage in a corresponding snap opening of the opposite mounting surface of the housing part or, in the case of the alternative solution, of the operating part, and ver most there at the opening edge.
  • the distance between the at least two snap hooks is matched to the width or the diameter of the snap opening, so that the two snap hooks protrude into the snap opening and their barbs can engage behind the edge of the opening.
  • the result is rusting of the barbs on the opening edge, which means that the rotary connection cannot be separated, or at least only with increased effort and simultaneous deformation of the snap hooks.
  • the snap hooks are guided along the opening edge of the snap opening.
  • the sliding surface of the snap hook is adapted to the contour of the wall of the snap opening.
  • the one or more snap hooks be arranged on the edge of an opening in the mounting surface of the operating part or alternatively of the housing part.
  • This opening together with the snap-in opening of the corresponding part, serves as a cable passage between the two components.
  • snap hooks in particular two snap hooks, which are arranged at opposite points on the edge of the opening.
  • the two or more snap hooks should ideally be evenly distributed around the edge of the opening, which optimizes the rotational guidance and stability of the connection.
  • Three snap hooks can be arranged offset by 120° around the edge of the opening, for example.
  • one or more guide elements can also be formed around the opening.
  • the contour of the additional guide elements, in particular at least the sliding surface is preferably at the Adjusted the contour of the inner wall of the snap opening so that it slides along the inner edge of the snap opening during rotation and provides additional stability.
  • an embodiment with two opposite snap hooks and two opposite guide elements is conceivable.
  • At least one rotation limiter can be provided in order to limit the maximum angle of rotation of the operating part relative to the pump. This is particularly useful if the slewing ring is also used as a cable bushing and overtightening would result in damage to the cable that was passed through.
  • the rotation limiter can be used to limit the angle of rotation to less than 360°, preferably to about 270°, ideally to about 180°. A limitation to a rotation angle of less than 180°, for example to a maximum of 90°, is also conceivable.
  • the rotation limiter can comprise a pin protruding on the operating part or alternatively on the housing part or the respective mounting surface.
  • the pin protruding perpendicularly from the corresponding mounting surface protrudes into a contour, in particular a guide groove, formed on the opposite mounting surface of the operating part or housing part.
  • the counter-contour is, for example, a part-circular guide groove. The ends of the guide groove or counter-contour act as stops for the pin and thus limit the angle of rotation in at least one, preferably both, directions of rotation.
  • the interface between the two components must be adequately protected against splashing water.
  • the arrangement of the sealing element can be provided either directly on the mounting surface of the operating part or alternatively on the mounting surface of the housing part.
  • the sealing element is an annular seal which is arranged coaxially around the rotary guide on one of the mounting surfaces, for example embedded in a dedicated groove provided there.
  • the pivotal guide allows some axial play between the two components, ie play along the axis of rotation, so that almost frictionless or non-contact rotational movement is possible between the mounting surfaces.
  • the axial play can also be limited, so that although the contact pressure of the mounting surfaces for the rotary movement can be temporarily reduced, the mounting surfaces are still in contact.
  • the sealing element used comprises a sliding sealing material.
  • a certain contact pressure should act in the axial direction on the operating part or housing part in the respective fixing position in order to prevent the rotary movement and to cause sufficient compression of the sealing element to seal the interface.
  • This is achieved, for example, by means of an anti-twist device in order to fix the operating element in the desired position on the housing part in a non-rotatable manner. It makes sense that the necessary axial force is also applied by the anti-twist device. It is conceivable to use one or more screw connections between the control panel and the housing part, which are set perpendicular to the mounting surfaces.
  • the control panel preferably has a plurality of receptacles for screws, and the housing part has a plurality of bores for screwing, as a result of which the control panel can be screwed in at least two different fixing positions. It makes sense to fix the control panel in each fixing position using at least two screw connections.
  • the mounts on the control panel allow access to the screw heads from the control side.
  • the housing part for accommodating the operating part is preferably the electronics housing of the pump.
  • Such an electronics housing usually includes a frequency converter for controlling the speed of the pump and is also referred to in practice as a converter housing.
  • the electronics housing can be installed peripherally on the motor housing and/or the pump housing.
  • the control panel can have one or more input elements for configuring and/or controlling the pump.
  • the control element can comprise at least one display element in order to visually display different operating parameters of the pump for the user.
  • the input elements can be in the form of buttons, switches, touch-sensitive input elements or a combination thereof. At least one input element can be a mechanical setting wheel or a setting wheel simulated by means of a touch-sensitive surface.
  • FIGS. 1 a to 1 c different views of the pump according to the invention
  • FIG. 2 a rear view of the control panel for the pump according to the invention
  • FIG. 3 a sectional view of the pump according to FIGS. 1a to 1c in the area of the interface AA between the control panel and the electronics housing and
  • Figures 4a, 4b different sectional views along the cutting axes B-B and E-E according to Figure 3.
  • FIGS. 1a to 1c show different views of the pump according to the invention.
  • the pump consists of a hydraulic pump part 2, which is constructed as a centrifugal pump in the exemplary embodiment.
  • An electric motor 1 mounted directly on the hydraulic housing is used to drive the integral impeller.
  • a converter housing 3 sits on the circumference of the motor housing and, in addition to the necessary converter electronics, can also contain central control logic for the pump.
  • the converter housing 3 which is essentially polygonal here, has a control panel 10 on a narrow side surface, which has a visual display 12 for displaying relevant Pump data and at least one control element 11 has.
  • the user can use the control element 11, which is designed here as an adjusting wheel, to configure the pump control or to make control inputs for manual control of the pump.
  • Figure 1a shows the pump in a vertical position, i. H. the axis of rotation of the pump impeller and the motor are vertical.
  • Figure 1b shows the identical pump in a horizontal position.
  • the control panel is mounted rotated by 180° with respect to the converter housing 3 in the horizontal installation position according to FIG. 1b compared to the vertical installation position according to FIG. 1a.
  • the change in the fixing position of the control panel 10 on the converter housing 3 is realized by means of the rotary guide 20 according to the invention between the control panel 10 and the electronics housing 3, which ensures a comparatively simple, quick and safe conversion.
  • the control panel 10 is fixed to the converter housing 3, among other things, via the two screws 13, which are accessible from the user interface of the control panel 10 and extend through the control panel into the converter housing 3.
  • the resulting screw connection not only prevents rotation but also presses the operating part 10 against the converter housing 3 with the necessary axial force.
  • the axial force is eliminated and a certain axial play of the rotary guide 20 allows the control panel 10 to be rotated with almost no force in relation to the converter housing 3.
  • the surface of the control panel 10 facing the converter housing 3 in the mounting position is referred to as the mounting surface 14 .
  • This mounting surface 14 includes a central, circular opening 24 through which at least one electrical cable is routed from the inside of the control panel 10 to the outside.
  • two opposing snap hooks 21 are provided perpendicular to the Mounting surface 14 cantilever in the direction of the converter housing 3 and have barbs 21a at the free end.
  • Two opposing guide elements 22 are formed between the two snap hooks 21, which also project perpendicularly from the mounting surface 14 and whose outer contour is adapted to the inner contour of the corresponding snap opening 32 in the converter housing 3 (see FIG. 3).
  • the threaded ends of the screws 13 passed through can also be seen.
  • FIG. 3 shows a sectional representation of the pump along the section axis A-A of FIG. 1c.
  • the enlarged detailed view C of Figure 3 shows the snap opening 32 from a perspective from the inside of the converter housing 3.
  • the two barbs 21a of the snap hooks 21 can be seen, which are passed through the snap opening 32 of the converter housing 3 and engage behind the inner edge of the snap opening 32 for reinforcement .
  • the two guide elements 22 can also be seen, the outer contours of which abut and slide along the inner wall of the snap opening 32 .
  • the electrical connecting cables between the control panel 10 and the electronics in the converter housing 3 run through the overlapping openings 24, 32.
  • the guide groove 31 for limiting the angle of rotation runs coaxially around the snap opening 32 in the form of a half annular groove.
  • the two ends of the half annular groove 31 form abutment surfaces for the engaging pin 23 for limiting the angle of rotation in both directions.
  • the half-circle annular groove 31 ensures a maximum rotation angle of 180°.
  • Figures 4a, 4b again show sectional views along the cutting axes EE and BB of Figure 3.
  • the two screws 13 must first be loosened in order to turn the control panel 10 relative to the converter housing 3 .
  • the pressing force of the operating part 10 in the axial direction on the electronics housing 3 decreases, so that, ideally, smooth rotation is made possible. If a limited axial play does not allow the mounting surface 14 of the operating part 10 to be completely lifted off the mounting surface of the converter housing 3, the ring seal 15 should be composed of a suitable material with sufficient sliding properties.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere Kreiselpumpe, mit wenigstens einem elektrischen Pumpenantrieb, wenigstens einem Elektronikgehäuse und wenigstens einem Bedienteil zur Nutzerinteraktion, wobei das wenigstens eine Bedienteil an einem Gehäuseteil der Pumpe fixiert ist und in wenigstens zwei unterschiedlichen Fixierungspositionen an dem Gehäuseteil befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil über eine Drehführung mit dem Gehäuseteil verbunden ist, um das Bedienteil zwischen den wenigstens zwei Fixierungspositionen verdrehen zu können.

Description

KSB SE & Co. KGaA 67227 Frankenthal
Beschreibung
Pumpe mit variabel montierbarem HM-Interface
Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Kreiselpumpe, mit wenigstens einem elektrischen Pumpenantrieb, wenigstens einem Elektronikgehäuse und wenigstens einem Bedienteil zur Nutzerinteraktion, wobei das wenigstens eine Bedienteil an einem Gehäuseteil der Pumpe fixiert ist und in wenigstens zwei unterschiedlichen Fixierungspositionen an dem Gehäuseteil befestigbar ist.
Moderne Pumpen, insbesondere Heizungsumwälzpumpen, zeichnen sich durch eine kompakte Bauweise aus. Die notwendige Elektronik für die integrale Steuer- bzw. Regeleinheit der Pumpe befindet sich oftmals in einem auf dem Pumpengehäuse oder Motorgehäuse umfangsseitig angebrachten Elektronikgehäuse. Zur Interaktion mit der Pumpe wird ein Bedienfeld vorgesehen, das dem Nutzer nicht nur Informationen über den Betrieb der Pumpe mittels eines Displays anzeigt, sondern ebenfalls die Konfiguration oder Steuerung der Pumpe über einzelne Eingabeelemente ermöglicht. Ein solches Bedienfeld kann unmittelbar in das Elektronikgehäuse bzw. das Pumpen- oder Motorgehäuse integriert oder stattdessen als separates Bauteil am Gehäuse installiert sein.
Die Aufstellungsart von Pumpen ist u.a. durch die Bauart bedingt und wird in der Regel anwendungs- und umgebungsabhängig gewählt. Bekannt ist die Pumpenaufstellung mit horizontal oder vertikal ausgerichteter Laufrad- bzw. Motorachse. Bestimmte Pumpen gestatten eine flexible Aufstellung, was bei der Integration des Bedienfeldes beachtet werden muss, da ansonsten die Lesbarkeit der Anzeige und die Handhabung der Bedienelemente leidet. Zur Lösung dieses Problems wurde in der WO 2011/106530 A1 bereits ein lösbares Bedienteil für Pumpen vorgeschlagen, das, je nach Einbaulage der Pumpe, mit unterschiedlicher Orientierung an der Pumpe montierbar ist. Zur Umsetzung muss das Bedienteil vollständig vom Pumpengehäuse gelöst und die elektrische Verbindung zwischen Bedienteil und Pumpenelektronik mittels Steckverbindung getrennt werden. Ein Nachteil dieser Lösung besteht in der aufwendigen Konstruktion der elektrischen Steckverbindung. Darüber hinaus bedeutet das Trennen und Wiederverbinden der elektrischen Verbindung immer ein gewisses Risiko für die handelnde Person, aber auch die Verbindung selbst, denn durch die falsche Handhabung, insbesondere durch nicht ausgebildete Fachkräfte, droht eine Schädigung der elektrischen Kontaktierung.
Es besteht daher der Wunsch nach einer verbesserten Lösung, die eine einfachere und sichere Änderung der Position des Bedienteils gegenüber dem Pumpengehäuse gestattet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Pumpe gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 . Vorteilhafte Ausführungen der Pumpe sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Bedienteil mit dem Gehäuseteil der Pumpe über eine Drehführung zu verbinden, insbesondere nicht lösbar zu verbinden. Anders als im Stand der Technik ist dadurch eine vollständige Separierung des Bedienteils vom Pumpengehäuse, insbesondere eine elektrische Trennung, während des Umbaus des Bedienteils nicht vorgesehen. Die mechanische Verbindung bleibt über die Drehführung bestehen und das Bedienteil kann um die Drehachse der Drehführung relativ zum Gehäuseteil in die gewünschte Fixierungsposition verdreht werden.
Dies hat zum einen den Vorteil, dass eine elektrische Verbindung zwischen beiden Komponenten nicht getrennt werden muss, sondern beibehalten werden kann. Insgesamt wird dadurch nicht nur ein schnellerer, sondern auch ein sicherer Prozess zum Umbau des Bedienteils ermöglicht. Ferner kann auf etwaige Zugentlastungen der Kabelverbindung verzichtet werden, die ein versehentliches Lösen der elektrischen Verbindung verhindern.
Die Verwendung der Erfindung ist insbesondere bei Pumpen sinnvoll, die eine flexible Aufstellung des Pumpenaggregats technisch ermöglichen, beispielsweise einen flexiblen Einbau mit horizontaler oder vertikaler Laufrad- bzw. Motorachse. Je nach Aufstellungsart kann dann mittels der Drehführung die Orientierung des Bedienteils vor oder nach erfolgtem Einbau der Pumpe an die Aufstellungsart angepasst werden. Hierbei ist eine Verdrehbarkeit des Bedienteils relativ zum Gehäuse von mindestens 90° sinnvoll. Der zulässige Drehwinkel kann jedoch darüber hinaus erweitert sein, beispielsweise kann eine Drehung des Bedienteils gegenüber dem Gehäuseteil von zumindest 180° oder gar mehr möglich sein.
Sinnvollerweise dient die Drehführung gleichzeitig als Kabeldurchführung für die elektrische Verbindung zwischen Bedienteil und Pumpenelektronik. Die integrale Kabeldurchführung erlaubt die Verwendung konventioneller und handelsüblicher elektrischer Kabel für die Signal- und/oder Energieversorgungskabel. Zusätzliche Komponenten wie Steckverbindungen werden zumindest im Bereich der Drehführung nicht benötigt. Die Kabelführung zwischen beiden Komponenten kann durch wenigstens ein durchgängiges, nicht trennbares Kabel realisiert sein. Dies schliesst jedoch nicht aus, dass an den Kabeln selbst Steckverbinder vorgesehen sein können, bspw. zu Kontaktierungszwecken mit einer Platine innerhalb des Gehäuseteils und/oder Bedienteils oder etwaiger Bauteile. Diese Steckverbinder müssen jedoch während des Umsetzens des Bedienteils nicht zugänglich sein.
Die Drehführung selbst kann auf unterschiedliche Weise konstruiert sein. So ist beispielsweise der Einsatz eines beliebigen Drehgelenks vorstellbar. Als einfache und bevorzugte Ausführung wird eine Schnappverbindung vorgeschlagen. Dazu sind am Bedienteil oder alternativ am Gehäuseteil ein oder mehrere Schnapphaken ausgebildet, die sich von der Montagefläche des Bedienteils oder des Gehäuseteils erstrecken, insbesondere senkrecht erstrecken. Als Montagefläche werden die sich kontaktierenden Flächen des Bedienteils und des Gehäuseteils verstanden.
Die Schnapphaken greifen in eine korrespondierende Schnappöffnung der gegenüberliegenden Montagefläche des Gehäuseteils bzw. im Falle der Alternativlösung des Bedienteils ein und ver sten dort an der Öffnungskante. Der Abstand der wenigstens zwei Schnapphaken ist auf die Breite bzw. den Durchmesser der Schnappöffnung abgestimmt, so dass die beiden Schnapphaken in die Schnappöffnung hineinragen und deren Widerhaken den Öffnungsrand hintergreifen können. Es resultiert eine Verrostung der Widerhaken an der Öffnungskante, wodurch eine Trennung der Drehverbindung nicht oder zumindest nur unter erhöhtem Kraftaufwand und gleichzeitiger Verformung der Schnapphaken möglich ist. Beim Verdrehen des Bedienteils sind die Schnapphaken entlang der Öffnungskante der Schnappöffnung geführt. Idealerweise ist die Gleitfläche der Schnapphaken an die Kontur der Schnappöffnungswand angepasst.
Sinnvollerweise sind die ein oder mehreren Schnapphaken am Rand einer Öffnung der Montagefläche des Bedienteils oder alternativ des Gehäuseteils angeordnet. Diese Öffnung dient zusammen mit der Schnappöffnung des korrespondierenden Teils als Kabeldurchführung zwischen den beiden Komponenten.
Denkbar ist beispielsweise der Einsatz mehrerer Schnapphaken, insbesondere von zwei Schnapphaken, die an gegenüberliegenden Stellen des Öffnungsrandes angeordnet sind. Die zwei oder mehreren Schnapphaken sollten idealerweise gleichmäßig verteilt um den Öffnungsrand angeordnet sein, was die Drehführung und Stabilität der Verbindung optimiert. Drei Schnapphaken können bspw. um 120° versetzt um den Öff- nungsrand angeordnet sein.
Neben den ein oder mehreren Schnapphaken können ergänzend ein oder mehrere Führungselemente um die Öffnung ausgeformt sein. Die Kontur der zusätzlichen Führungselemente, insbesondere zumindest deren Gleitfläche, ist vorzugsweise an die Kontur der Innenwand der Schnappöffnung angepasst, so dass diese während der Drehung entlang der Innenkante der Schnappöffnung entlangleiten und für zusätzliche Stabilität sorgen. Denkbar ist bspw. eine Ausführung mit zwei gegenüberliegenden Schnapphaken und zwei gegenüberliegenden Führungselementen.
Ferner kann wenigstens eine Drehbegrenzung vorgesehen sein, um den maximalen Drehwinkel des Bedienteils gegenüber der Pumpe zu begrenzen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Drehverbindung zusätzlich als Kabeldurchführung genutzt wird und durch eine Überdrehung eine Beschädigung des durchgeführten Kabels zu erwarten wäre. Beispielsweise kann mittels des Drehbegrenzers der Drehwinkel auf weniger als 360°, bevorzugt auf etwa 270°, idealerweise auf ca. 180° begrenzt sein. Denkbar ist auch eine Begrenzung auf einen Drehwinkel kleiner 180°, bspw. auf maximal 90°.
Die Drehbegrenzung kann einen am Bedienteil oder alternativ am Gehäuseteil bzw. der jeweiligen Montagefläche auskragenden Zapfen umfassen. Der von der entsprechenden Montagefläche senkrecht abstehende Zapfen ragt in eine auf der gegenüberliegenden Montagefläche des Bedienteils bzw. Gehäuseteils ausgeprägte Kontur, insbesondere Führungsnut, hinein. Während der Drehbewegung gleitet der Zapfen entlang dieser Gegenkontur. Die Gegenkontur ist bspw. eine teilkreisförmige Führungsnut. Die Enden der Führungsnut bzw. Gegenkontur wirken als Anschläge für den Zapfen und begrenzen somit den Drehwinkel in wenigstens eine, vorzugsweise beide Drehrichtungen.
Da durch die Drehverbindung und die entsprechende Kabeldurchführung Öffnungen sowohl im Pumpengehäuse als auch im Bedienteilgehäuse vorgesehen sind, muss die Schnittstelle zwischen beiden Komponenten ausreichend gegenüber Spritzwasser geschützt werden. Vor diesem Hintergrund ist es sinnvoll, im Bereich um die Drehführung wenigstens ein Dichtungselement anzuordnen, das insbesondere die Drehführung vollständig umschließt. Die Anordnung des Dichtungselementes kann entweder direkt auf der Montagefläche des Bedienteils oder alternativ auf der Montagefläche des Gehäuseteils vorgesehen sein. Idealerweise ist das Dichtungselement eine Ringdichtung, die koaxial um die Drehführung auf einer der Montageflächen angeordnet ist, bspw. in eine dort vorgesehene dedizierte Nut eingelassen ist. Bevorzugter Weise gestattet die Drehführung zwischen den beiden Komponenten ein gewisses axiales Spiel, d. h. ein Spiel entlang der Drehachse, sodass eine nahezu reibungslose bzw. eine Drehbewegung ohne Kontakt zwischen den Montageflächen möglich ist. Das axiale Spiel kann jedoch auch begrenzt sein, so dass zwar die Anpresskraft der Montageflächen für die Drehbewegung temporär reduzierbar ist, die Montageflächen jedoch weiterhin in Kontakt stehen. Für diesen Fall ist es sinnvoll, wenn das eingesetzte Dichtungselement ein gleitfähiges Dichtungsmaterial umfasst.
Wie bereits vorstehend angedeutet, sollte in der jeweiligen Fixierungsposition eine gewisse Anpresskraft in Axialrichtung auf das Bedienteil bzw. Gehäuseteil wirken, um zum einen die Drehbewegung zu unterbinden und andererseits eine ausreichende Komprimierung des Dichtungselementes zur Abdichtung der Schnittstelle zu bewirken. Erreicht wird dies bspw. durch eine Verdrehsicherung, um das Bedienelement in der gewünschten Position am Gehäuseteil drehfest festzulegen. Sinnvollerweise wird durch die Verdrehsicherung auch die notwendige Axialkraft aufgebracht. Denkbar ist die Verwendung ein oder mehrerer Schraubverbindungen zwischen Bedienteil und Gehäuseteil, die senkrecht zu den Montageflächen gesetzt werden.
Das Bedienteil weist vorzugsweise mehrere Aufnahmen für Schrauben, das Gehäuseteil mehrere Bohrungen zur Verschraubung auf, wodurch das Bedienteil in mindestens zwei unterschiedlichen Fixierungspositionen verschraubt werden kann. Sinnvollerweise wird das Bedienteil in jeder Fixierungsposition über mindestens zwei Schraubverbindungen fixiert. Die Aufnahmen am Bedienteil ermöglichen sinnvollerweise den Zugang zu den Schraubköpfen von der Bedienseite aus.
Bei dem Gehäuseteil zur Aufnahme des Bedienteils handelt es sich vorzugsweise um das Elektronikgehäuse der Pumpe. Ein solches Elektronikgehäuse umfasst in der Regel einen Frequenzumrichter zur Drehzahlregelung der Pumpe und wird in der Praxis auch als Umrichtergehäuse bezeichnet. Das Elektronikgehäuse kann umfangsseitig auf dem Motorgehäuse und/oder dem Pumpengehäuse installiert sein. Das Bedienteil kann ein oder mehrere Eingabeelemente zur Konfiguration und/oder Steuerung der Pumpe aufweisen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Bedienelement wenigstens ein Anzeigeelement umfassen, um unterschiedliche Betriebsparameter der Pumpe für den Nutzer visuell anzuzeigen. Die Eingabeelemente können als Taster, Schalter, berührungsempfindliche Eingabeelemente oder einer Kombination daraus ausgestaltet sein. Wenigstens ein Eingabeelement kann ein mechanisches Stellrad bzw. ein mittels berührungsempfindlicher Touchfläche simuliertes Stellrad sein.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
Figuren 1 a bis 1 c: unterschiedliche Ansichten der erfindungsgemäßen Pumpe,
Figur 2: eine Rückansicht des Bedienteils für die erfindungsgemäße Pumpe,
Figur 3: eine Schnittansicht der Pumpe gemäß den Figuren 1 a bis 1 c im Bereich der Schnittstelle A-A zwischen Bedienteil und Elektronikgehäuse und
Figuren 4a, 4b: unterschiedliche Schnittdarstellungen entlang der Schnittachsen B-B und E-E gemäß Figur 3.
Die Figuren 1 a bis 1 c zeigen unterschiedliche Ansichten der erfindungsgemäßen Pumpe. Die Pumpe besteht dabei aus einem hydraulischen Pumpenteil 2, der im Aus- führungsbespiel exemplarisch als Kreiselpumpe aufgebaut ist. Zum Antrieb des integralen Laufrades dient ein direkt am Hydraulikgehäuse angebauter Elektromotor 1 . Auf dem Gehäuseumfang des Motorgehäuses sitzt ein Umrichtergehäuse 3, das neben der notwendigen Umrichterelektronik auch eine zentrale Steuerungslogik der Pumpe enthalten kann.
Das hier im Wesentlichen polygonartige Umrichtergehäuse 3 weist an einer schmalen Seitenfläche ein Bedienteil 10 auf, das ein visuelles Display 12 zur Anzeige relevanter Pumpendaten und wenigstens ein Bedienelement 11 aufweist. Über das hier als Stellrad ausgeführte Bedienelement 11 kann der Nutzer die Pumpensteuerung konfigurieren oder auch Steuereingaben zur manuellen Steuerung der Pumpe tätigen.
Figur 1a zeigt die Pumpe in vertikaler Aufstellung, d. h. die Drehachse des Pumpenlaufrades sowie des Motors verlaufen vertikal. Figur 1 b zeigt die identische Pumpe in horizontaler Aufstellung. Um den Zugang zum Bedienteil 10 unabhängig von der Aufstellungsart zu optimieren, ist das Bedienteil in der horizontalen Einbaulage gemäß Figur 1 b im Vergleich zur vertikalen Einbaulage gemäß Figur 1 a gegenüber dem Umrichtergehäuse 3 um 180° gedreht montiert. Die Änderung der Fixierungsposition des Bedienteils 10 am Umrichtergehäuse 3 wird mittels der erfindungsgemäßen Drehführung 20 zwischen Bedienteil 10 und Elektronikgehäuse 3 realisiert, die einen vergleichsweise einfachen, schnellen als auch sicheren Umbau gewährleistet.
Fixiert wird das Bedienteil 10 am Umrichtergehäuse 3 unter anderem über die beiden Schrauben 13, die von der Bedienoberfläche des Bedienteils 10 zugänglich sind und sich durch das Bedienteil in das Umrichtergehäuse 3 erstrecken. Durch die resultierende Schraubverbindung wird nicht nur eine Verdrehsicherung erreicht, sondern das Bedienteil 10 auch mit der notwendigen Axialkraft gegen das Umrichtergehäuse 3 gepresst. Durch das Lösen der Schrauben 13 entfällt die Axialkraft und ein gewisses Axialspiel der Drehführung 20 gestattet eine nahezu kraftfreie Verdrehung des Bedienteils 10 gegenüber dem Umrichtergehäuse 3.
Essentiell bei der Drehführung 20 zwischen dem Bedienteil 10 und dem Umrichtergehäuse 3 ist, dass die mechanische Verbindung zwischen beiden Komponenten 3, 10 bestehen bleibt. Die dazu notwendige Ausgestaltung der Drehführung 20 soll nachfolgend anhand der Figur 2 erläutert werden, die eine Rückansicht auf das Bedienteil 10 zeigt. Die dem Umrichtergehäuse 3 in der Montageposition zugewandte Fläche des Bedienteils 10 wird als Montagefläche 14 bezeichnet. Diese Montagefläche 14 umfasst eine zentrale, kreisförmige Öffnung 24, durch die wenigstens ein elektrisches Kabel aus dem Inneren des Bedienteils 10 nach außen geführt ist. Um den Rand der Öffnung 24 sind zwei sich gegenüberliegende Schnapphaken 21 vorgesehen, die senkrecht von der Montagefläche 14 in Richtung des Umrichtergehäuses 3 auskragen und am freien Ende Widerhaken 21 a aufweisen. Zwischen den beiden Schnapphaken 21 sind zwei sich gegenüberliegende Führungselemente 22 ausgeformt, die ebenfalls senkrecht von der Montagefläche 14 auskragen und deren Außenkontur an die Innenkontur der korrespondierenden Schnappöffnung 32 des Umrichtergehäuses 3 (siehe Figur 3) angepasst ist.
Der leicht versetzt zu dem linken Schnapphaken 21 ausgebildete Zapfen 23 ist Teil einer Drehwinkelbegrenzung und läuft während der Drehbewegung in einer korrespondierenden Führungsnut 31 des Umrichtergehäuses 3 (siehe Figur 3). Erkennbar sind ebenfalls die Gewindeenden der durchgeführten Schrauben 13. Koaxial um die Öffnung 24 verläuft eine elastische Ringdichtung 15, die in eine Ringnut der Montagefläche 14 eingelassen ist.
Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung der Pumpe entlang der Schnittachse A-A der Figur 1c. Die vergrößerte Detaildarstellung C der Figur 3 zeigt die Schnappöffnung 32 aus einer Perspektive vom Inneren des Umrichtergehäuses 3. Erkennbar sind die beiden Widerhaken 21 a der Schnapphaken 21 , die durch die Schnappöffnung 32 des Umrichtergehäuses 3 durchgeführt sind und die Innenkante der Schnappöffnung 32 zur Verrstung hintergreifen. Dadurch wird eine stabile, nicht trennbare Drehverbindung zwischen dem Bedienteil 10 und dem Elektronikgehäuse 3 geschaffen. Ersichtlich sind zudem die beiden Führungselemente 22, deren Außenkonturen an der Innenwandung der Schnappöffnung 32 anliegen und entlanggleiten. Durch die sich überlappenden Öffnungen 24, 32 verlaufen die elektrischen Verbindungskabel zwischen dem Bedienteil 10 und der Elektronik im Umrichtergehäuse 3.
Die Führungsnut 31 für die Drehwinkelbegrenzung verläuft koaxial um die Schnappöffnung 32 in Form einer halben Ringnut. Die beiden Enden der halben Ringnut 31 bilden Anschlagsflächen für den eingreifenden Zapfen 23 zur Drehwinkelbegrenzung in beide Richtungen. Durch die halbreisförmige Ringnut 31 wird ein Drehwinkel von maximal 180° gewährleistet. Die Figuren 4a, 4b zeigen nochmals Schnittdarstellungen entlang der Schnittachsen E- E und B-B der Figur 3.
Wir bereits vorstehend beschrieben wurde, müssen zum Verdrehen des Bedienteils 10 gegenüber dem Umrichtergehäuse 3 zunächst die beiden Schrauben 13 gelöst werden. Durch das Lösen der Schraubverbindung nimmt die Anpresskraft des Bedienteils 10 in Axialrichtung auf das Elektronikgehäuse 3 ab, sodass im Idealfall ein reibungsloses Verdrehen ermöglicht wird. Sofern ein begrenztes Axialspiel es nicht zulässt, dass sich die Montagefläche 14 des Bedienteils 10 vollständig von der Montagefläche des Um- richtergehäuses 3 abhebt, so sollte die Ringdichtung 15 aus einem geeigneten Material mit einer ausreichenden Gleitfähigkeit zusammengesetzt sein.

Claims

Patentansprüche Pumpe mit variabel montierbarem HM-Interface
1. Pumpe, insbesondere Kreiselpumpe, mit wenigstens einem elektrischen Pumpenantrieb (1 ), wenigstens einem Elektronikgehäuse (3) und wenigstens einem Bedienteil (10) zur Nutzerinteraktion, wobei das wenigstens eine Bedienteil (10) an einem Gehäuseteil (3) der Pumpe fixiert und in wenigstens zwei unterschiedlichen Fixierungspositionen an dem Gehäuseteil (3) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (10) über eine Drehführung (20) mit dem Gehäuseteil (3) verbunden ist, um das Bedienteil (10) zwischen den wenigstens zwei Fixierungspositionen verdrehen zu können.
2. Pumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drehführung (20) derart ausgeführt ist, dass eine Verdrehung des Bedienteils (10) gegenüber dem Gehäuseteil (3) ermöglicht, eine vollständige Abnahme des Bedienteils (10) vom Gehäuseteil (3) jedoch unterbunden wird.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe eine Aufstellung mit variabler Motor- bzw. Laufradachse gestattet, insbesondere mit horizontaler und vertikaler Motor- bzw. Laufradachse, und die Lage des Bedienteils (10) mittels der Drehführung (20) an die Aufstellungsart anpassbar ist, insbesondere ist das Bedienteil (10) um mindestens 90°, vorzugsweise um mindestens 180° zwischen wenigstens zwei Fixierungspositionen verdrehbar.
4. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehführung (10) eine Kabeldurchführung (24, 32) umfasst und wenigstens ein elektrisches Verbindungskabel im Bereich der Drehführung (20) zwischen dem Gehäuseteil (3) und dem Bedienteil (10) geführt ist.
5. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehführung (20) als Schnappverbindung ausgeführt ist, wobei ein oder mehrere Schnapphaken (21 ) von der Montagefläche (14) des Bedienteils (10) oder des Gehäuseteils (3) abstehen und in eine korrespondierende Schnappöffnung (32) der korrespondierenden Montagefläche des Gehäuseteils (3) oder Bedienteils (10) hineinragen und dort verrsten.
6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren Schnapphaken (21 ) am Rand einer Öffnung (24) der Montagefläche (14) des Bedienteils (10) oder Gehäuseteils (3) angeordnet sind, wobei diese Öffnung (24) zusammen mit der Schnappöffnung (32) die Kabeldurchführung zwischen dem Gehäuseteil (3) und Bedienteil (10) bildet.
7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schnapphaken (21 ) an gegenüberliegenden Positionen am Öffnungsrand (24) angeordnet sind und/oder gleichverteilt um die Öffnung (24) am Öffnungsrand angeordnet sind.
8. Pumpe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Schnapphaken (21 ) ein oder mehrere Führungselemente (22) um die Öffnung (24) ausgeformt sind, wobei die Führungselemente (22) in die Schnappöffnung (32) hineinragen und an der Wand der Schnappöffnung (32) während der Drehbewegung entlanggleiten.
9. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Drehwinkelbegrenzung (23, 31 ) vorgesehen ist, um den relativen Drehwinkel des Bedienteils (10) gegenüber dem Gehäuseteil (3) zu begrenzen.
10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkelbegrenzung durch einen vom Bedienteil (10) oder Gehäuseteil (3) abstehenden Zapfen (23) gebildet ist, der innerhalb einer Gegenkontur (31 ), insbesondere Führungsnut, des Gehäuseteils (3) oder des Bedienteils (10) während der Drehbewegung geführt ist.
11 . Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehführung (20) ein axiales Spiel ermöglicht, um den Abstand zwischen dem Bedienteil (10) und dem Gehäuseteil (3) zu verändern.
12. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um die Drehführung (20), insbesondere koaxial, ein elastisches Dichtungselement (15), insbesondere ein Dichtungsring, verläuft, wobei das Dichtungselement (15) auf der Montagefläche (14) des Bedienteils (10) oder des Gehäuseteils (3) fixiert ist, wobei das Dichtungselement (15) vorzugsweise aus einem gleitfähigen Dichtungsmaterial gefertigt sein kann.
13. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verdrehsicherung (13) vorgesehen ist, um das Bedienteil (10) in der gewünschten Position am Gehäuseteil (3) drehfest festzulegen, wobei die Verdrehsicherung (13) als lösbare Schraubverbindung zwischen Bedienteil (10) und Gehäuseteil (3) ausgeführt sein kann.
14. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (3) das Elektronikgehäuse der Pumpe ist, insbesondere ein Frequenzumrichtergehäuse, das vorzugsweise umfangseitig auf dem Motorgehäuse und/oder Pumpengehäuse gelagert ist. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (10) wenigstens ein Eingabeelement (11 ) und/oder wenigstens ein Anzeigeelement (12) umfasst.
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