EP4617500A1

EP4617500A1 - Set aus wenigstens einem kreiselpumpenaggregat und einem hmi-modul

Info

Publication number: EP4617500A1
Application number: EP24219974.3A
Authority: EP
Inventors: Stephan Karns; Timo Starkmuth; Michael HUBO-KLEISS
Original assignee: Wilo SE
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2024-03-14
Filing date: 2024-12-13
Publication date: 2025-09-17
Also published as: CN223957753U; EP4617499A1; LU506585B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Set (30, 40) umfassend wenigstens ein erstes Kreiselpumpenaggregat (1b ... 1e) und ein HMI, wobei das Kreiselpumpenaggregat (1b ... 1e) aus einem Elektromotor (3), einer von diesem antreibbaren Kreiselpumpe (2) und einer Pumpenelektronik (4) zur Steuerung und/ oder Regelung des Elektromotors (3) gemäß einem Normalbetrieb gebildet ist und das HMI ein Display (22) und wenigstens ein Bedienelement (23a, 23b) zur Vornahme einer Betriebseinstellung für den Normalbetrieb aufweist, wobei die Pumpenelektronik (4) in einem ersten Gehäuse (5) angeordnet ist, eine elektrische Schnittstelle (12) aufweist und keine eigene oder nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung besitzt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das HMI ein Modul (20) ist, das ein eigenes, allseitig geschlossenes zweites Gehäuse (21) und eine elektrische Schnittstelle (26) aufweist, um zeitweise, zum Zwecke der Betriebseinstellung, direkt auf das erste Gehäuse (5) derart aufgesetzt zu werden, dass im aufgesetzten Zustand das HMI-Modul (20) und die Pumpenelektronik (4) elektrisch miteinander verbunden sind, wobei das HMI-Modul (20) vom ersten Gehäuse (5) abnehmbar ist und das Kreiselpumpenaggregat (1b ... 1e) eingerichtet ist, für unbestimmte Zeit ohne das HMI-Modul (20) im Normalbetrieb zu laufen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Set umfassend wenigstens ein erstes Kreiselpumpenaggregat und ein HMI, wobei das Kreiselpumpenaggregat aus einem Elektromotor, einer von diesem antreibbaren Kreiselpumpe und einer Pumpenelektronik zur Steuerung und/ oder Regelung des Elektromotors gemäß einem Normalbetrieb gebildet ist und das HMI ein Display und wenigstens ein Bedienelement zur Vornahme einer Betriebseinstellung für den Normalbetrieb aufweist, wobei die Pumpenelektronik in einem ersten Gehäuse angeordnet ist, eine elektrische Schnittstelle aufweist und keine eigene oder nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung besitzt.
Kreiselpumpenaggregate verfügen über unterschiedliche Möglichkeiten zur Einstellung. Eine einfache Einstellmöglichkeit eines Kreiselpumpenaggregats ist beispielsweise in dem europäischen Patent EP 1 199 530 B1 offenbart. Moderne Kreiselpumpenaggregate besitzen eine Vielzahl verschiedener, in der Betriebssoftware implementierter Steuerungs- und Regelungsverfahren sowie besondere aktivierbare Funktionen, um das Kreiselpumpenaggregat optimal an die vorgesehene Anwendung, in der das Kreiselpumpenaggregat bestimmungsgemäß betrieben werden soll, anzupassen. Es ist selbstverständlich, dass für diese Anpassung eine entsprechende Betriebseinstellung des Kreiselpumpenaggregats, auch Konfiguration genannt, notwendig ist. Um alle möglichen Betriebseinstellungen, beispielsweise die Auswahl eines bestimmten Steuerungs- oder Regelungserfahrens, die Aktivierung oder Deaktivierung einer Zusatz- oder Sonderfunktion oder die Vorgabe von Werten für Betriebsparameter, wie z.B. von Sollwerten für die Förderhöhe, die Drehzahl, den Volumenstrom oder die Temperatur oder PID-Werte für die PID Regler, komfortabel, nutzerfreundlich, übersichtlich und bedienungssicher einstellbar zu machen, weisen Kreiselpumpenaggregate häufig ein HMI (Human Machine Interface) mit einem Display zur Anzeige der aktuellen Betriebseinstellung und gegebenenfalls von Betriebs- oder Messwerten und wenigstens ein Bedienelement, beispielsweise in Gestalt eines dreh- und/ oder drückbaren Knopfes auf, um eine bestimmte Betriebseinstellung auszuwählen und zu ändern. Hierzu werden die verschiedenen Betriebseinstellungen menübasiert auf dem Display in einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) visualisiert. Ein Beispiel für eine entsprechende Einstellbarkeit eines Kreiselpumpenaggregats ist beispielsweise in dem europäischen Patent EP 3376315 B1 offenbart. Die dafür notwendige Software ist Teil der Betriebssoftware des Kreiselpumpenaggregats. Das HMI ist üblicherweise integraler Bestandteil der Pumpenelektronik, d.h. in das Gehäuse der Pumpenelektronik integriert, um von außen zugänglich zu sein. Oft ist es Teil eines Deckels des Gehäuses, der die elektrischen und elektronischen Bauelemente der Pumpenelektronik im Inneren des Gehäuses verschließt.
Bei einem HMI handelt es sich um eine Bedienungsschnittstelle, die einem Nutzer eine Interaktion mit einer Maschine, hier dem Kreiselpumpenaggregat, erlaubt, um sie zu bedienen und eine entsprechende Einstellungen an der Maschine vorzunehmen oder Betriebsinformationen der Maschine abzurufen. Ein HMI umfasst hierfür wenigstens ein Anzeigeelement und wenigstens ein Bedienelement. Beide genannten Bauelemente haben im Laufe der vergangenen Jahrzehnte eine am Bedarf bei Kreiselpumpen und dem technologischen Fortschritt orientierte Entwicklung erfahren. So kann ein Anzeigeelement im einfachsten Fall ein diskreter Leuchtpunkt sein, beispielsweise realisiert durch eine Leuchtdiode (LED), oder eine 7-Segmentanzeige, oder gar ein grafisches Farbdisplay sein. Ferner kann das Bedienelement im einfachsten Fall ein Taster, Kipp- oder Drehschalter, alternativ ein Potentiometer oder Impulsgeber sein, wobei auch Kombinationen mehrerer dieser einzelnen Bedienelemente zu einem größeren, funktionsintegrierten Bedienelement möglich sind, wie beispielsweise bei einem Navigationstaster. Heute koexistieren einfache und komplexe HMIs bei Kreiselpumpenaggregaten.
Obgleich das HMI die Bedienung des Kreiselpumpenaggregats vereinfacht und zumindest in Teilen gerade erst ermöglicht, ist die Existenz eines HMI nicht frei von Nachteilen. Denn die Entwicklung und Produktion eines HMI verteuert, verkompliziert und verlängert das Herstellungsverfahren des Kreiselpumpenaggregats. Im Falle eines HMI mit einem Display in TFT-LCD Technologie unterliegt das Kreiselpumpenaggregat ferner gewissen Temperatureinschränkungen, was ihren Einsatzbereich limitiert, da bei Temperaturen von mehr als 60°C der Polarizer des Displays nicht mehr funktionsfähig ist. Des Weiteren werden für das Anzeige- und Bedienelement Öffnungen im Gehäuse der Pumpenelektronik benötigt, die die Gefahr erhöhen, dass Fremdstoffe, insbesondere Feuchtigkeit und Staubpartikel in das Innere der Pumpenelektronik dringen und dort einen Schaden verursachen. Um dies zu verhindern, werden Abdichtungen der Öffnungen benötigt, was die Herstellung des Kreiselpumpenaggregats ebenfalls verkompliziert. Ein weiterer Nachteil des HMI ist die bestehende Manipulationsgefahr, da die Betriebseinstellung des Kreiselpumpenaggregats jederzeit von jedermann geändert werden kann, d.h. auch von einer Person, die dazu nicht berechtigt oder befähigt ist. Die Betrachtung dieser Nachteile lässt annehmen, dass es sinnvoll ist, das HMI bei einem Kreiselpumpenaggregat eher wegzulassen als vorzusehen. Das Fehlen eines HMI ermöglicht zudem eine bessere EMV-Abschirmung der Pumpenelektronik. Allerdings ist das Weglassen keine Option, da das Kreiselpumpenaggregat dann nicht mehr direkt, d.h. an der Pumpenelektronik, konfiguriert bzw. dessen Betriebseinstellung vorgenommen werden kann.
Eine Möglichkeit, diesen Nachteil zu umgehen, ist die Verwendung einer funkbasierten Fernkonfiguration, beispielsweise mittels einer Softwareanwendung (App) auf einem Smartphone, das über eine Funkkommunikation wie Bluetooth oder NFC mit dem Kreiselpumpenaggregat kommunikationsverbunden ist. In diesem Fall ist das Smartphone bei geöffneter Softwareanwendung quasi das HMI des Kreiselpumpenaggregats und ermöglicht einerseits dessen Betriebseinstellung, andererseits auch das Auslesen von Betriebsinformationen, Betriebs- und Messwerte des Kreiselpumpenaggregats. Eine funkbasierte Kreiselpumpenkonfiguration mittels Smartphone ist jedoch ebenfalls nachteilig, weil sie erstens datentechnisch nicht sicher ist, zweitens in manchen Ländern eine Funkzulassung des Kreiselpumpenaggregats für jeden verwendeten Funkstandard benötigt wird, und drittens manche Länder eine funkbasierte Fernkonfiguration verbieten.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine alternative Lösung zur Vornahme der Betriebseinstellung eines Kreiselpumpenaggregats anzubieten.
Diese Aufgabe wird durch das Set in Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend erläutert.
Erfindungsgemäß ist vorgehen, den gattungsgemäßen Stand der Technik dahingehend weiterzubilden, dass das HMI ein Modul, d.h. HMI-Modul ist, das ein eigenes, allseitig geschlossenes zweites Gehäuse und eine elektrische Schnittstelle aufweist, um zeitweise, zum Zwecke der Betriebseinstellung, direkt auf das erste Gehäuse derart aufgesetzt zu werden, dass im aufgesetzten Zustand das HMI-Modul und die Pumpenelektronik elektrisch miteinander verbunden sind, wobei das HMI-Modul vom ersten Gehäuse abnehmbar ist und das Kreiselpumpenaggregat eingerichtet ist, für unbestimmte Zeit ohne das HMI-Modul im Normalbetrieb zu laufen. Der Normalbetrieb ist jener Betrieb des Kreiselpumpenaggregats, der nach der Vornahme der Betriebseinstellung eingestellt ist.
Die Kernidee der Erfindung sieht somit vor, das HMI von der Pumpenelektronik konstruktiv zu trennen, indem sie voneinander unabhängige Gehäuse haben, die lediglich im Bedarfsfall zusammengefügt werden. Das HMI ist als Modul ein eigenständiges, und bis auf die Schnittstelle geschlossenes Bauteil, das das Kreiselpumpenaggregat im Bedarfsfall funktional ergänzt, nämlich durch das Display und das Bedienelement und die damit verbundene Möglichkeit der Vornahme der Betriebseinstellung. Zusätzlich ist auch das Abrufen und die Anzeige von Betriebseinstellungen, Betriebs- und Messwerten auf dem Display möglich. Somit kann auf eine Funkkommunikation mit dem Kreiselpumpenaggregat verzichtet werden und die damit verbundenen Nachteile erledigen sich somit.
Dank der eigenen Gehäuse von Pumpenelektronik und HMI-Modul wird die Pumpenelektronik durch das Abnehmen des HMI-Moduls vom ersten Gehäuse nicht geöffnet, so dass auch keine für den Menschen gefährlichen, spannungsführenden Bauteile zugänglich werden.
Des Weiteren sieht die Erfindung im Zusammenhang mit der Verwendung des erfindungsgemäßen HMI-Moduls ein Kreiselpumpenaggregat vor, das keine eigene oder selbst nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung besitzt. Das bedeutet, dass das Kreiselpumpenaggregat ausgehend von einer werksseitigen Grundeinstellung wenigstens einen Einstellungsparameter in der Betriebssoftware oder wenigstens eine aktivierbare Funktion in der Betriebssoftware aufweist, der bzw. die nicht an der Pumpenelektronik selbst, d.h. ohne das HMI-Modul einstellbar bzw. aktivierbar ist. Mit anderen Worten wird durch das HMI-Modul die an der Pumpenelektronik fehlende oder eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung bereitgestellt oder ergänzt. Das Kreiselpumpenaggregat kann somit über das aufsetzbare HMI-Modul mit einer Betriebseinstellung konfiguriert werden, die über die Einstellmöglichkeiten am Kreiselpumpenaggregat selbst nicht möglich sind.
Die Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung fehlt zumindest dann, wenn das Kreiselpumpenaggregat kein eigenes HMI hat. Ferner ist die Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung zumindest dann eigeschränkt, wenn das Kreiselpumpenaggregat zwar ein HMI besitzt, dieses aber technisch derart einfach aufgebaut ist, dass mit ihm nur wenige Einstellungen vorgenommen werden können. Ein solches, nachfolgend als "rudimentäres" HMI, bezeichnetes HMI weist kein Display auf. Beispielsweise kann es nur aus einem oder wenigen diskreten Leuchtpunkten und einem Drehknopf oder Druckknopf bestehen.
Die Erfindung bezieht sich deshalb bevorzugt auf Kreiselpumpenaggregate ohne HMI oder allenfalls auf Kreiselpumpenaggregate mit einem rudimentären (nicht vollwertigem) HMI, d.h. ohne Display. So kann wenigstens das erste Kreiselpumpenaggregat, vorzugsweise beide Kreiselpumpenaggregate, kein eigenes HMI oder allenfalls ein rudimentäres HMI ohne Display aufweisen. In einer Ausführungsvariante kann die an der Pumpenelektronik mit rudimentärem HMI vornehmbare Betriebseinstellung gegebenenfalls nur die Auswahl einer von zwei oder drei Betriebsarten und/ oder die Einstellung der Drehzahl oder Förderhohe des Kreiselpumpenaggregats sein.
Denn Dank der Erfindung benötigt das Kreiselpumpenaggregat kein eigenes HMI. So ist das Kreiselpumpenaggregat ohne das HMI-Modul betriebsfähig bzw. kann ohne das HMI-Modul im Normalbetrieb betrieben werden. Dies vereinfacht den konstruktiven Aufbau der Pumpenelektronik, verringert dessen Herstellungskosten, erhöht durch den Wegfall von Bauelementen die Betriebssicherheit und erweitert den Einsatzbereich des Kreiselpumpenaggregats auf Anwendung, bei denen Temperaturen von mehr als 60°C an der Pumpenelektronik vorliegen.
Aus der Umweltperspektive trägt die Erfindung infolge des Wegfalls oder zumindest der Simplifizierung des HMIs seitens des Kreiselpumpenaggregats zur Nachhaltigkeit bei, da weniger elektronische Komponenten zu entsorgen sind. Die Erfindung schont die Ressourcen und reduziert den CO₂ Ausstoß bei der Herstellung des Kreiselpumpenaggregats.
Schließlich ist das Kreiselpumpenaggregat vor einer vorsätzlichen Fehleinstellung (Manipulation) und einer versehentlichen Fehleinstellung durch einen unerfahrenen Nutzer geschützt, weil nur das erfindungsgemäße HMI-Modul Zugriff auf alle Einstellungsmöglichen des Kreiselpumpenaggregats ermöglicht. Da das HMI-Modul kein zwingender Bestandteil des Kreiselpumpenaggregats ist, es also auch ohne das HMI-Modul läuft, kann das HMI-Modul separat aufbewahrt werden, insbesondere von einer zur Konfiguration und Änderung der Betriebseinstellung berechtigten und erfahrenen Fachkraft.
Die besondere Stärke der Erfindung zeigt sich, wenn man berücksichtigt, dass das erfindungsgemäße HMI-Modul nicht nur zur Betriebseinstellung (Konfiguration) eines einzigen Kreiselpumpenaggregats verwendet werden kann, sondern bevorzugt für eine beliebige, insbesondere große Anzahl an Kreiselpumpenaggregaten bestimmt ist, und keines dieser Kreiselpumpenaggregate ein eigenes HMI, zumindest kein HMI mit Display benötigt. Somit kann eine Vielzahl von Displays, bestenfalls eine Vielzahl an HMIs bei den Kreiselpumpen eingespart werden, was abermals die Nachhaltigkeit der erfindungsgemäßen technischen Lösung betont. Dies ist auch deshalb besonders vorteilhaft, da das HMI häufig nur bei der Erstinbetriebnahme verwendet wird, um das Kreiselpumpenaggregat auf die konkrete Einbausituation einzustellen. Nach der initialen Konfiguration sind in der Regel keine weiteren Einstellungen am Kreiselpumpenaggregat erforderlich, da sich die Anforderungen an das hydraulische System regelmäßig nicht mehr ändern.
Es wird deshalb vorgeschlagen, dass das Set neben dem ersten Kreiselpumpenaggregat, wenigstens ein zweites Kreiselpumpenaggregat umfasst. Dieses kann, wie das erste Kreiselpumpenaggregat, aus einem Elektromotor, einer von diesem antreibbaren Kreiselpumpe und einer Pumpenelektronik zur Steuerung und/ oder Regelung des Elektromotors gemäß einem Normalbetrieb gebildet sein, die in einem ersten Gehäuse angeordnet ist, eine elektrische Schnittstelle aufweist und keine eigene oder nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung des zweiten Kreiselpumpenaggregats besitzt. Das HMI-Modul ist alterativ auch an das erste Gehäuse des zweiten Kreiselpumpenaggregats, zur Vornahme dessen Betriebseinstellung, aufsetzbar, so dass im aufgesetzten Zustand das HMI-Modul und die Pumpenelektronik des zweiten Kreiselpumpenaggregats elektrisch miteinander verbunden sind. Das HMI-Modul ist vom ersten Gehäuse des zweiten Kreiselpumpenaggregats auch wieder abnehmbar und das zweite Kreiselpumpenaggregat ist eingerichtet, für unbestimmte Zeit ohne das HMI-Modul im Normalbetrieb zu laufen. Somit kann das HMI-Modul wahlweise an das erste Kreiselpumpenaggregat oder an das wenigstens eine zweite Kreiselpumpenaggregat angesteckt werden.
Eine weitere Stärke der Erfindung besteht darin, dass das HMI-Modul pumpenserienübergreifen, bestenfalls sogar universell an allen Kreiselpumpenaggregaten mit einer entsprechenden Schnittstelle verwendet werden kann. Es ist somit bezogen auf die Pumpenserie, der das Kreiselpumpenaggregat angehört, neutral. So kann das erste Kreiselpumpenaggregat einer ersten Pumpenserie und das zweite Kreiselpumpenaggregat einer zweiten Pumpenserie angehören, wobei sich die erste und die zweite Pumpenserie baulich voneinander unterscheiden.
Beispielsweise können sich das erste und das zweite Kreiselpumpenaggregat in wenigstens einer der folgenden Eigenschaften unterscheiden:

in der Bauform des ersten Gehäuses,
in der baulichen Größe des ersten Gehäuses,
in der elektrischen Nennleistung des Elektromotors,
im Funktionsumfang der Pumpenelektronik, und/ oder
im konstruktiven Aufbau der Pumpenelektronik,

In einer Ausführungsvariante kann die elektrische Schnittstelle der Pumpenelektronik eine Steckbuchse und die elektrische Schnittstelle des HMI-Moduls ein aus dem zweiten Gehäuse hervorragender Stecker sein, wobei die Steckbuchse und der Stecker im verbundenen Zustand des HMI-Moduls und der Pumpenelektronik miteinander steckverbunden sind. Das Aufsetzen des HMI-Moduls ist folglich gleichzeitig ein Anstecken.
Soweit nachfolgend nicht zwischen dem ersten und dem zweiten Kreiselpumpenaggregat differenziert wird, ist das erste Kreiselpumpenaggregat gemeint, da die beiden Kreiselpumpenaggregate zu einander austauschbar sind.
Vorzugsweise ist die durch den Stecker des HMI-Moduls und die Steckbuchse des zweiten Kreiselpumpenaggregats gebildete elektrische Schnittstelle proprietär. Es handelt sich somit nicht um eine standardisierte Schnittstelle, die von unterschiedlichen Herstellern gleichermaßen verwendet wird. Somit kann das Kreiselpumpenaggregat nur mittels des HMI-Moduls oder einer anderen, vom Hersteller des Kreiselpumpenaggregats bestimmten Einrichtung konfiguriert werden. Dies erhöht die Manipulationssicherheit.
Die Steckbuchse der Pumpenelektronik ist bevorzugt durch eine Öffnung im ersten Gehäuse hindurch zugänglich. Durch diese Öffnung wird bestimmungsgemäß der Stecker des HMI-Moduls geführt, um die Steckbuchse zu kontaktieren. Bei Nichtgebrauch der Steckbuchse kann die Öffnung allerdings durch einen Stopfen verschlossen sein. Idealerweise kann dieser Stopfen elastisch sein, um gleichzeitig als Dichtung zu fungieren.
Des Weiteren kann für den Stecker eine abnehmbare Haube vorgesehen sein, die beim Nichtgebrauch des HMI-Moduls auf den Stecker aufgesetzt wird und diesen vollständig umschließt.
Das Gehäuse des HMI-Moduls kann einen geringeren Bauraum besitzen, als die Pumpenelektronik, was die Handhabung des HMI-Moduls vereinfacht.
Ferner kann das Gehäuse des HMI-Moduls Abmessungen aufweisen, die geringer als 8cm, insbesondere geringer als 5cm sind. Mit anderen Worten ist keine Abmessung (Länge, Höhe, Breite) größer als 8cm, insbesondere 5cm. Dies ermöglicht sogar das Mitführen des HMI-Moduls in der Hosentasche.
Von Vorteil ist es, wenn das HMI-Modul während des laufenden Betriebs des Kreiselpumpenaggregats vom ersten Gehäuse, d.h. dem Gehäuse des Kreiselpumpenaggregats abnehmbar und/ oder ansteckbar ist. Somit muss das Kreiselpumpenaggregat zum Abnehmen und Anstecken des HMI-Moduls nicht abgeschaltet werden.
In dem Gehäuse des HMI-Moduls ist eine Elektronik untergebracht, die das Display ansteuert und eine Betätigung des Bedienelements erfasst und auswertet. In einer Ausführungsvariante kann dies die einzige Funktionalität des HMI-Moduls sein. Es nimmt jedenfalls nicht an der Steuerung oder Regelung des Elektromotors, respektive der Kreiselpumpe teil. Diese Aufgaben werden vielmehr von der Pumpenelektronik ausgeführt, die hierzu geeigneterweise einen Frequenzumrichter aufweist, um die Drehzahl des Elektromotors variabel entweder gemäß einer Sollwertvorgabe einzustellen oder gemäß eines in der Betriebssoftware definierten und auswählbaren Regelungsverfahrens zu regeln. Die Betriebssoftware des Kreiselpumpenaggregats ist ebenfalls nur Teil der Pumpenelektronik.
Die Elektronik des HMI-Moduls kann somit vergleichsweise einfach und baulich klein ausgebildet sein, was ein geringes bauliches Volumen des HMI-Moduls, genauer gesagt, dessen Gehäuses begünstigt.
Geeigneterweise sind die für die Visualisierung der Betriebseinstellung auf dem Display erforderlichen Daten und der hierzu erforderliche Programmcode nicht auf dem HMI-Modul gespeichert, sondern sind Teil der Betriebssoftware der Pumpenelektronik. Dies ermöglicht eine universelle Verwendbarkeit des HMI-Moduls. So kann das HMI-Modul bei unterschiedlichen Kreiselpumpenaggregaten verwendet werden, d.h. bei zwei oder mehr Kreiselpumpenaggregaten, die sich in den einsehbaren oder einstellbaren Betriebsparametern oder in den aktivierbaren Funktionen, in den Betriebs- oder Messwerten unterscheiden.
Zwischen der Pumpenelektronik und dem HMI-Modul kann in einer Ausführungsvariante eine busbasierte Kommunikationsverbindung verwendet werden, bei der das HMI-Modul als ein Busteilnehmer wirkt, der durch das Aufsetzen bzw. Anstecken mit einem innerhalb der Pumpenelektronik verwendeten Kommunikationsbus verbunden wird. Durch diese Art der kommunikationstechnischen Systemarchitektur zwischen Pumpenelektronik und HMI-Modul kann die Abnehmbarkeit des HMI-Moduls im laufenden Betrieb des Kreiselpumpenaggregats erreicht werden. Der Kommunikationsbus kann ein herkömmlicher, insbesondere standardisierter Bus sein, wie z.B. der CAN (Controller Area Network) Bus. Der Kommunikationsbus kann in einer Ausführungsvariante nur zwischen einem Prozessor der Pumpenelektronik und dem HMI-Modul bestehen, oder gemäß einer anderen Ausführungsvariante auch weitere Komponenten der Pumpenelektronik miteinander kommunikationstechnisch vernetzen.
Zur Erhöhung der Datensicherheit kann die Kommunikation zwischen der Pumpenelektronik und dem HMI-Modul verschlüsselt sein.
Gemäß einer Weiterbildung kann das HMI-Modul einen nicht-flüchtigen Speicher zur Speicherung eines eine vollständige oder partielle Betriebseinstellung, insbesondere die aktuelle Betriebseinstellung, des ersten Kreiselpumpenaggregats definierenden Datensatzes aufweisen. Ferner kann das HMI-Modul eingerichtet sein, den Speicher für die Pumpenelektronik zugänglich zu machen, damit die Pumpenelektronik den Datensatz in diesen Speicher übertragen, oder umgekehrt aus dem Speicher auslesen und einstellen kann. Folglich kann die entsprechende Pumpenelektronik auf den Speicher zugreifen. Dies ermöglicht einerseits eine schnelle Konfiguration mehrerer Kreiselpumpenaggregate mit identischen Betriebseinstellungen. Andererseits ist damit die Übertragung einer Betriebseinstellung von einem ersten Kreiselpumpenaggregat zu einem zweiten Kreiselpumpenaggregat möglich, beispielsweise wenn das erste Kreiselpumpenaggregat ausgetauscht werden muss. Somit kann an einem ersten Kreiselpumpenaggregat eine bestimmte Betriebseinstellung vorgenommen werden, diese im HMI-Modul (als Datensatz) gespeichert werden und dann nach dem Aufsetzen des HMI-Moduls auf ein zweites Kreiselpumpenaggregat direkt aus dem Speicher des HMI-Moduls auf das zweite Kreiselpumpenaggregat "geladen" werden. Dies kann quasi als eine Konfiguration auf Knopfdruck realisiert werden.
Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung kann das HMI-Modul einen nicht-flüchtigen Speicher aufweisen, in dem wenigstens eine Freigabekennung hinterlegt ist. Dieser nicht-flüchtige Speicher kann derselbe sein, in dem der zuvor genannte Datensatz hinterlegt ist, oder aber ein zweiter Speicher sein. Die Freigabekennung ist vor der Benutzung des HMI-Moduls auf dieses geladen worden, z.B. werksseitig oder durch einen technischen Kundendienst.
In der Pumpenelektronik des ersten Kreiselpumpenaggregats kann ferner eine Kennung des Kreiselpumpenaggregats hinterlegt sein. Das HMI-Modul und die Pumpenelektronik sind dann eingerichtet, nach dem Verbinden des HMI-Moduls mit der Pumpenelektronik die Kennung mit der wenigstens einen Freigabekennung zu vergleichen und eine Änderung der und/ oder einen Zugriff auf die Betriebseinstellung nur dann zuzulassen, wenn die Kennung des Kreiselpumpenaggregats der Freigabekennung entspricht oder daraus zumindest ableitbar ist. Dies bewirkt einen zusätzlichen Schutz des Kreiselpumpenaggregats, da dessen Betriebseinstellung nur dann mit dem HMI-Modul geändert oder eingesehen werden kann, wenn das HMI-Modul dazu autorisiert bzw. freigeschaltet ist. Diese Autorisierung/ Freischaltung des HMI-Modul ist mit der Hinterlegung der Freigabekennung in dem Speicher bewirkt.
Die Freigabekennung kann beispielsweise eine Seriennummer des Kreiselpumpenaggregats sein. Alternativ kann die Freigabekennung eine Gruppe von Kennungen von Kreiselpumpenaggregaten identifizieren. In diesem Fall ist sie allgemeiner als eine Seriennummer und erfasst z.B. einen ganzen Pool von Seriennummern. Somit ist das HMI-Modul nicht nur für ein einziges Kreiselpumpenaggregat autorisiert, sondern für eine definierte Gruppe, beispielsweise eine bestimmte Pumpenserie, so dass das HMI-Modul bei einer anderen Pumpenserie nicht funktioniert.
In einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Pumpenelektronik und das HMI-Modul eingerichtet sind, im miteinander verbundenen Zustand eine Kennung des ersten Kreiselpumpenaggregats von der Pumpenelektronik auf das HMI-Modul zu übertragen und dort als Freigabekennung zu hinterlegen. Somit wird ein Pairing des HMI-Moduls mit dem Kreiselpumpenaggregat erreicht. Dies gewährleistet, dass nur dieses einzelne HMI-Modul autorisiert ist, das Kreiselpumpenaggregat zu konfigurieren.
Wie bereits angesprochen, ist es von Vorteil, wenn das HMI-Modul nicht an der Steuerung oder Regelung des Elektromotors, respektive der Kreiselpumpe teilnimmt, sondern lediglich das Display ansteuert und eine Betätigung des Bedienelements erfasst und auswertet, und ferner auch die für die Visualisierung der Betriebseinstellung auf dem Display erforderlichen Daten und der hierzu erforderliche Programmcode nicht auf dem HMI-Modul gespeichert, sondern Teil der Betriebssoftware der Pumpenelektronik sind, da dann die Elektronik des HMI-Moduls und dessen Programmierung einfach sein kann und zudem eine universelle, d.h. keine pumpenspezifische, Verwendung des HMI-Moduls möglich ist.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Vorgabe der Betriebseinstellung des Kreiselpumpenaggregats nicht in der Elektronik des HMI-Moduls, sondern dadurch erfolgt, dass das HMI-Modul wenigstens einen Betriebsparameter direkt in der Betriebssoftware des Kreiselpumpenaggregats ändert, die Teil der Pumpenelektronik ist. Dies hat den Vorteil, dass nicht erst die gesamte Betriebseinstellung auf das HMI-Modul übertragen und nach der Änderung wieder rückübertragen werden muss. Somit wird für die Vornahme der Betriebseinstellung kein Speicherplatz im HMI-Modul benötigt und die zwischen der Pumpenelektronik und dem HMI-Modul notwendige Datenverkehr wird minimal gehalten.
Die Eigenschaft, dass das HMI-Modul wenigstens einen Betriebsparameter direkt in der Betriebssoftware des Kreiselpumpenaggregats ändert, kann auch für die Ausführungsvariante gelten, bei der ein eine Betriebseinstellung definierender Datensatz in dem HMI-Modul hinterlegt ist, weil diese Hinterlegung einen anderen Zweck verfolgt, nämlich das Kopieren der Betriebseinstellung eines ersten Kreiselpumpenaggregats auf ein zweites Kreiselpumpenaggregats oder das identische Konfigurieren des ersten und zweiten Kreiselpumpenaggregats. Gleichwohl kann in einer Ausführungsvariante durchaus vorgesehen sein, dass zunächst die Betriebseinstellung des Kreiselpumpenaggregats vollständig von der Pumpenelektronik auf das HMI-Modul übertragen, dort geändert und anschließend wieder auf die Pumpenelektronik rückübertragen wird.
Aus den vorstehenden Erläuterungen wird deutlich, dass die Erfindung neben dem Set auch die Verwendung eines HMI mit einem Display und wenigstens einem Bedienelement zur Betriebseinstellung eines Kreiselpumpenaggregats betrifft, das aus einem Elektromotor, einer von diesem antreibbaren Kreiselpumpe und einer Pumpenelektronik zur Steuerung und/ oder Regelung des Elektromotors gebildet ist, die in einem ersten Gehäuse angeordnet ist, eine elektrische Schnittstelle in Gestalt einer Steckbuchse aufweist und keine eigene oder nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung besitzt, wobei das HMI ein Modul ist und ein eigenes, allseitig geschlossenes zweites Gehäuse und eine daraus hervorragende elektrische Schnittstelle in Gestalt eines Steckers aufweist, um zeitweise zum Zwecke der Betriebseinstellung auf das erste Gehäuse derart abnehmbar aufgesetzt zu werden, dass im aufgesetzten Zustand der Stecker und die Steckbuchse elektrisch steckverbunden sind, um die Betriebseinstellung vorzunehmen.
Das HMI-Modul und das Kreiselpumpenaggregat gemäß dieser Verwendung können die Eigenschaften aufweisen, die oben bereits erläutert worden sind und auf die zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen wird.
Wie außerdem bereits angesprochen, liegt ein Mehrwert des HMI-Moduls darin, dass es nicht nur zur Konfiguration bzw. Betriebseinstellung des Kreiselpumpenaggregats verwendet werden muss, sondern auch dazu verwendet werden kann, um Betriebswerte von Betriebsparametern der aktuellen Betriebseinstellung und/ oder Messwerte aus der Pumpenelektronik auszulesen und auf dem Display anzuzeigen, da hierzu weder das HMI-Modul noch die Pumpenelektronik speziell eingerichtet sein müssen. Vielmehr finden hierzu daten- und verfahrenstechnisch dieselben Schritte statt, wie bei der Vornahme der Betriebseinstellung, da lediglich der Zeitpunkt des Ansteckens des HMI-Moduls auf die Pumpenelektronik ein anderer ist, nämlich derjenige Zeitpunkt, zu dem ein Nutzer den Wert eines Betriebsparameters der aktuellen Betriebseinstellung und/ oder einen Messwert wissen möchte.
Bei dem ersten und/ oder zweiten Kreiselpumpenaggregat handelt es sich bevorzugt um eine kompakte Einheit, d.h. eine bauliche Vereinigung von Kreiselpumpe, Elektromotor und Pumpenelektronik.
Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten und/ oder zweiten Kreiselpumpenaggregat um eine Nassläuferpumpe.
Es sei angemerkt, dass ein Kreiselpumpenaggregat nicht nur beschränkte Einstellmöglichkeiten aufweist. Die Einstellmöglichkeiten selbst sind auch durch die physikalischen Grenzen des Kreiselpumpenaggregats limitiert. So verfügen Kreiselpumpenaggregate z.B. über verschiedene maximale Förderhöhen oder Drehzahlen. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass sich das HMI-Modul einen Datensatz mit Grenzwerten zu den einstellbaren Betriebswerten des verbundenen Kreiselpumpenaggregats aus einem Speicher dessen Pumpenelektronik beschafft und diese Grenzwerte bei der Betriebseinstellung am HMI-Modul berücksichtigt. So wird die Sicherheit erhöht, dass keine Fehleinstellungen vorgenommen werden können.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Figuren erläutert. In den Figuren bezeichnen Bezugszeichen stets dieselben oder äquivalente Komponenten, Bereiche, Richtungs- oder Ortsangaben.
Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die Begriffe "aufweisen", "umfassen" oder "beinhalten" keinesfalls das Vorhandensein weiterer Merkmale ausschließen. Ferner schließt die Verwendung des unbestimmten Artikels bei einem Gegenstand nicht dessen Plural aus.
Es zeigen:

Fig. 1:: ein Kreiselpumpenaggregat mit einem vollwertigen HMI mit Display nach dem Stand der Technik;
Fig. 2:: ein Kreiselpumpenaggregat mit einem displaylosen HMI nach dem Stand der Technik;
Fig. 3:: eine perspektivische Vorderansicht eines HMI-Moduls mit Display;
Fig. 4:: eine perspektivische Rückansicht des HMI-Moduls nach Figur 3;
Fig. 5:: eine Explosionsdarstellung des HMI-Moduls nach Figur 3;
Fig. 6a:: ein Set aus einem HMI-Modul nach den Figuren 3 bis 5 und einem ersten Kreiselpumpenaggregat in nicht-montiertem Zustand
Fig. 6b:: ein Set aus dem HMI-Modul nach den Figuren 3 bis 5 und dem ersten Kreiselpumpenaggregat in montiertem Zustand
Fig. 7a:: ein Set aus einem HMI-Modul nach den Figuren 3 bis 5 und einem zweiten Kreiselpumpenaggregat in nicht-montiertem Zustand
Fig. 7b:: ein Set aus dem HMI-Modul nach den Figuren 3 bis 5 und dem zweiten Kreiselpumpenaggregat in montiertem Zustand
Fig. 8a:: ein Set aus einem HMI-Modul nach den Figuren 3 bis 5 und einem dritten Kreiselpumpenaggregat in nicht-montiertem Zustand
Fig. 8b:: ein Set aus dem HMI-Modul nach den Figuren 3 bis 5 und dem dritten Kreiselpumpenaggregat in montiertem Zustand
Fig. 9a:: ein Set aus einem HMI-Modul nach den Figuren 3 bis 5 und zwei Kreiselpumpenaggregaten in nicht-montiertem Zustand
Fig. 9b:: ein Set aus dem HMI-Modul nach den Figuren 3 bis 5 und den zwei Kreiselpumpenaggregat in montiertem Zustand des HMI-Moduls bei einem der Kreiselpumpenaggregate
Fig. 10:: Darstellung der universellen Verwendbarkeit des HMI-Moduls nach den Figuren 3 bis 5 für diverse Kreiselpumpenaggregate

In Figur 1 ist ein Kreiselpumpenaggregat 1a nach dem Stand der Technik dargestellt. Es ist aus einem Elektromotor 3, einer von diesem antreibbaren Kreiselpumpe 2 und einer Pumpenelektronik 4 zur Steuerung und/ oder Regelung des Elektromotors gemäß einem Normalbetrieb gebildet. Der Elektromotor 3, die Kreiselpumpe 2 und die Pumpenelektronik 4 bilden eine bauliche Einheit. So sind der Elektromotor 3 mit einem Montageflansch des Motorgehäuses an einem korrespondierenden Montageflansch des Pumpengehäuses befestigt und die Pumpenelektronik 4 an dem Elektromotor 3 montiert, genauer gesagt an dessen axialer Stirnseite. Die Pumpenelektronik 4 könnte jedoch auch seitlich am Elektromotor 3 angeordnet sein.
Das Kreiselpumpenaggregat 1a ist eine Nassläuferpumpe. Es ist beispielsweise für den Einsatz in einer Heizungs- oder Kühlungsanlage oder in der Trinkwasserzirkulation vorgesehen.
Die Pumpenelektronik 4 umfasst ein Gehäuse 5 und eine Steuerungs- und Regelungselektronik, die in dem Gehäuse 5 angeordnet ist. Das Gehäuse 5 ist nach außen allseitig geschlossen, wobei es zum Elektromotor 3 hin offen sein kann, da der Elektromotor 3 das Gehäuse 5 dann verschließt. Das Gehäuse 5 ist hier aus einem Gehäuseunterteil 5a und einem Gehäuseoberteil 5b gebildet. Während das Gehäuseunterteil 5a am Elektromotor 3 montiert ist, bildet das Gehäuseoberteil 5b einen Deckel für das Gehäuseunterteil 5b und deckt die Steuerungs- und Regelungselektronik ab. Die Steuerungs- und Regelungselektronik umfasst einen Frequenzumrichter, um eine beliebige Drehzahl beim Elektromotor 3 einzustellen, und eine Betriebssoftware, die die Steuerung und/ oder Regelung vornimmt, sowie weitere Funktionen ausführt wie z.B. eine Prozessüberwachung, eine Kommunikation mit externen Geräten oder eine Messwertfassung oder -auswertung. Über einen seitlich am Gehäuse 5, genauer gesagt am Gehäuseunterteil 5a angesteckten Netzanschlussstecker 11 wird das Kreiselpumpenaggregat 1a mit einer Versorgungsspannung versorgt.
Die Pumpenelektronik 4 umfasst außerdem ein vollwertiges HMI 6a (Human Machine Interface), das im Gehäuseoberteil 5b angeordnet ist. Das HMI 6a stellt die Bedienungsschnittstelle des Kreiselpumpenaggregats 1a für einen Nutzer dar und ermöglicht es insbesondere das Kreiselpumpenaggregat 1a zu konfigurieren, d.h. Betriebseinstellungen vorzunehmen. Hierzu umfasst das HMI 6a ein Display 7, einen dreh- und drückbaren Bedienknopf 8 auf Basis eines Impulsgebers, eine Bedientaste 9 und Anzeigeelemente 10 in Gestalt von Leuchtdioden. Das HMI 6a ermöglicht es, sämtliche Betriebseinstellungen des Kreiselpumpenaggregat 1a am Display 7 vorzunehmen. Hierzu ist in der Betriebssoftware eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) programmiert, die die verschiedenen Betriebseinstellungen visualisiert, beispielsweise in einer menübasierten Struktur, und dadurch einen lesenden und/ oder schreibenden Zugriff auf die Betriebseinstellungen ermöglicht. Zudem können Betriebswerte und gegebenenfalls Messwerte der Betriebssoftware abgefragt und über das Display 7 eingesehen werden. Ein solches HMI 6a kann als vollwertiges (full feature) HMI betrachtet werden. Es versteht sich von selbst, dass ein solches HMI 6a technisch aufwändig und teuer ist.
Figur 2 zeigt ein weiteres Kreiselpumpenaggregat 1b, das sich vom ersten Kreiselpumpenaggregat 1a in Figur 1 im Wesentlichen im verwendeten HMI unterscheidet. Das HMI 6b des weiteren Kreiselpumpenaggregats 1b besitzt kein Display, dafür allerdings eine Doppel-7-Segment LED-Anzeige 13, um numerische Werte zwischen 99 und 0,1 für den Volumenstrom, die Förderhöhe oder die elektrische Leistungsaufnahme anzuzeigen. Ferner umfasst das HMI 6b einen in einem eingeschränkten Winkelbereich von 270° drehbaren Bedienknopf 8 auf Basis eines Potentiometers, eine Bedientaste 9 und Anzeigeelemente 10 in Gestalt von Leuchtdioden. Das HMI 6b ermöglicht nur eine eingeschränkte Betriebseinstellung für den Normalbetrieb, nämlich eine rein qualitative Sollwertvorgabe (niedrig/ mittel/ hoch) in jeweils einem von drei Betriebsarten (konstante Drehzahl, Konstantdruckregelung, Proportionaldruckregelung), die jeweils einem etwa 90° Winkelbereich des Bedienknopfes 8 zugeordnet sind. Somit wird über den Bedienknopf 8 gleichzeitig die Betriebsart und die Leistung bzw. Drehzahl oder Förderhöhe eingestellt, die sogleich an der LED-Anzeige 13 angezeigt wird. Mit der Bedientaste 9 können zwei Funktionen aktiviert werden, nämlich eine Deblockierfunktion und eine Entlüftungsfunktion. Unterschieden wird zwischen diesen beiden Funktionen durch eine unterschiedliche Anzahl der Betätigungen der Bedientaste 9 (1x, 2x). Die Anzeigeelemente 10 zeigen an, ob eine der zwei Funktionen aktiv ist. Ein solches HMI 6b kann als rudimentäreres HMI bezeichnet werden. Es versteht sich von selbst, dass ein solches HMI 6a technisch einfacher und preiswerter ist. Es ermöglicht jedoch nicht, das Kreiselpumpenaggregat 1b an die Vielzahl möglicher Anwendung anzupassen, weil sämtliche möglichen Betriebseinstellungen nicht zugänglich bzw. änderbar sind. Dadurch ist der Einsatzbereich des Kreiselpumpenaggregats 1b beschränkt.
Figuren 3 bis 5 zeigen ein erfindungsgemäßes HMI in Form eines Moduls 20, das dazu bestimmt ist, ein einfaches HMI 6b eines Kreiselpumpenaggregats 1b zu erweitern oder das HMI für ein Kreiselpumpenaggregat 1d ohne ein eigenes HMI zu bilden, um auf diese Weise einen Zugriff auf alle möglichen Betriebseinstellungen des Kreiselpumpenaggregats zu ermöglichen und es somit konfigurieren zu können. Das HMI-Modul 20 muss hierfür nur temporär mit dem Kreiselpumpenaggregat verbunden werden. Der Grundgedanke der Erfindung ist es jedoch nicht, mit dem HMI-Modul 20 ein technisches Defizit bei einem bestehenden Kreiselpumpenaggregat zu kompensieren. Vielmehr ist durch die Verwendung eines von der Pumpenelektronik 4 unabhängigen, eigenständigen HMIs in Modulform vorgesehen, vollwerte HMIs bei Kreiselpumpenaggregaten gerade wegzulassen oder sogar darauf ganz zu verzichten, um auf diese Weise Bauteile einzusparen, die später nach dem Lebensende des Kreiselpumpenaggregats mit entsorgt werden müssten. Durch diese Idee wird ein Beitrag zur Nachhaltigkeit geleistet und zudem CO₂ eingespart.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen das HMI-Modul 20 in unterschiedlichen Ansichten, einer Vorderansicht auf die Frontseite in Figur 3, einer Rückansicht auf die Rückseite in Figur 4 und eine Explosionsansicht in Figur 5. Das HMI-Modul 20 weist ein eigenes, allseitig geschlossenes Gehäuse 21 auf, aus dem eine elektrische Schnittstelle 26 in Gestalt eines Steckers hervorragt, um das HMI-Modul 20 an ein Kreiselpumpenaggregat zu stecken. Das Gehäuse 21 ist aus einem Oberteil 21a und einem Unterteil 21b gebildet. Es beherbergt im Inneren eine HMI-Elektronik 24, die auch ein Display 22 und zwei Bedienelemente 23a, 23b in Form von Tastern umfasst. Die Elektronik steuert das Display 22 an und erkennt Betätigungen der Bedienelemente 23a, 23b. Das Gehäuse 21 weist Abmessungen auf, die geringer als 8cm, insbesondere geringer als 5cm sind, so dass keine Abmessung (Länge, Höhe, Breite) größer als 8cm, insbesondere 5cm ist.
Während die elektrische Schnittstelle an der bestimmungsgemäß zum Kreiselpumpenaggregat zu richtende Rückseite angeordnet ist, genauer gesagt, aus dem Unterteil 21b hervorragt, ist das Display 22 an der vom Kreiselpumpenaggregat abgewandten Vorderseite angeordnet, genauer gesagt am Oberteil 21a, das hierzu einen Fensterausschnitt 22a aufweist, das den Blick auf das Display 22 freigibt. Die beiden Bedienelemente 23a, 23b sind an den gegenüberliegenden Seitenwänden rechts- und linksseits des Displays 22 und der Schnittstelle 26 angeordnet und bilden somit einen rechten Taster 23a und einen linken Taster 23b. Die Seitenwände bilden hier einen Bestandteil des Oberteils 21a, sie könnten alternativ auch ein Teil des Unterteils 21b sein. Genauer betrachtet, umfassen die Bedienelemente 23a, 23b jeweils einen elektrischen Taster, der auf der Elektronik 24 angeordnet ist, und eine mechanisch mit dem entsprechenden Taster verbundene Betätigungsfläche, die einen Abschnitt der Wandfläche der entsprechenden Seitenwand bildet.
Das Gehäuse 21 des HMI-Moduls 20 umfasst zwei Durchführungsöffnungen 28 für Schrauben, um das HMI-Modul 20 bei Bedarf am Kreiselpumpenaggregat zu befestigen. Hierzu sind die Durchführungsöffnungen 28 sowohl im Oberteil 21a als auch im Unterteil 21b offen. Die im Oberteil 21a ausgebildeten Eingänge der Durchführungsöffnungen 28 haben einen größeren Durchmesser als die im Unterteil 21a ausgebildete Ausgänge der Durchführungsöffnungen 28, um den Kopf der Schrauben aufzunehmen, der dadurch im Oberteil versenkt ist, d.h. nicht vom Gehäuse 21 vorsteht. Die Durchführungsöffnungen 28 sind symmetrisch beidseits der elektrischen Schnittstelle 26 und etwa in einer Flucht mit dieser angeordnet und liegen unterhalb des Displays 22.
Die elektrische Schnittstelle 26 ragt zungenartig, beispielsweise zwischen 3mm und 10mm, aus einem Sockel 25 hervor. Sie ist durch eine schmale Leiterplatte gebildet, wobei die elektrischen Kontakte der Schnittstelle 26 Leiterbahnen auf beiden Seiten des freiliegenden Endes der Leiterplatte sind, so dass die Schnittstelle 26 insgesamt 2x5=10 Kontakte aufweist. Es können aber auch mehr oder weniger Kontakte sein. Der Sockel 25 ist im Querschnitt trapezförmig, damit das HMI-Modul 20 in der richtigen Orientierung auf das Kreiselpumpenaggregat aufgesteckt wird, d.h. ein falsch-orientiertes Aufstecken verhindert wird. Der Sockel 25 ist einstückig mit dem Gehäuse 21, genauer gesagt mit dem Unterteil 21b ausgebildet. An den Übergangsbereich des Sockels 25 zur Unterseite des Gehäuses 21 ist manschettenartig eine Dichtung 27 angeordnet, insbesondere angespritzt. Sie weist zwei ringförmige parallele Dichtlippen auf, die bestimmungsgemäß am Gehäuse 5 der Pumpenelektronik 4 dichtend anliegen. Eine Haube 31 ist vorgesehen, um die elektrische Schnittstelle 26 schützend abzudecken, wenn das HMI-Modul 20 nicht verwendet wird. Hierzu wird die Haube 31 lediglich auf die elektrische Schnittstelle aufgesetzt. Sie kann über einen Kraft- oder Formschluss oder auch magnetisch am Gehäuse 21 des HMI-Moduls 20 gehalten sein.
Von der Unterseite des Gehäuses 21 des HMI-Moduls 20 stehen vier blockartige Befestigungsfüße 29 vor. Sie sind einstückig mit dem Gehäuse 21, genauer gesagt mit dem Unterteil 21a ausgebildet, erstrecken sich parallel zur elektrischen Schnittstelle 26. Die Befestigungsfüße 29 sind an gegenüberliegenden Seiten jeweils paarweise nebeneinander positioniert, wobei zwei Befestigungsfüße 29 etwa in einer Flucht mit der elektrischen Schnittstelle 26 liegen. Diese beiden Befestigungsfüße 29 sind höher als die anderen beiden. Die Befestigungsfüße 29 führen das HMI-Modul 20 bei der Kontaktierung der elektrischen Schnittstelle 26 am Kreiselpumpenaggregat. Zudem können die Befestigungsfüße 29 mit einem Verriegelungsmechanismus am Kreiselpumpenaggregat zusammenwirken, um das HMI-Modul 20 in seiner Position zu verriegeln. Hierzu weisen die Befestigungsfüße 29 nach außen offene Querausnehmungen auf, in die ein oder jeweils ein Verriegelungselement einschiebbar ist.
Wie bereits ausgeführt, ist das HMI-Modul 20 dazu vorgesehen, mit einem Kreiselpumpenaggregat wie beispielsweise dem Kreiselpumpenaggregat 1b in Figur 2 verbunden zu werden, um dieses zu konfigurieren oder Betriebseinstellungen einzusehen und/ oder zu ändern oder auch nur Betriebs- und/ oder Messdaten anzeigen zu lassen. Die Verbindung besteht somit nur zeitweise, nämlich für die Durchführung der entsprechenden Maßnahme. Die übrige Zeit ist das HMI-Modul 20 nicht mit dem Kreiselpumpenaggregat 1b verbunden oder gegebenenfalls mit einem anderen Kreiselpumpenaggregat 1c ... 1g verbunden, beispielswiese um dieses zu konfigurieren.
Figur 6a veranschaulicht deshalb ein erstes erfindungsgemäßes Set 30 umfassend ein Kreiselpumpenaggregat 1b und ein HMI-Modul 20. Das HMI-Modul 20 entspricht dem zuvor in Bezug auf Figuren 3 bis 5 erläuterten HMI-Modul 20. Es wird deutlich, dass das Gehäuse 21 des HMI-Moduls 20 einen geringeren Bauraum besitzt, als die Pumpenelektronik 4. Das Kreiselpumpenaggregat 1b entspricht im Wesentlichen demjenigen in Figur 2, es unterscheidet sich von diesem allerdings dahingehend, dass es für die erfindungsgemäße Verwendung mit dem HMI-Modul 20 hard- und softwaretechnisch modifiziert ist. Charakteristisch ist bei dem Kreiselpumpenaggregat 1b, dass es selbst, in Ermangelung eines eigenen Displays zur Visualisierung sämtlicher Betriebseinstellungen, nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung besitzt, da der Bedienknopf 8 nur eine von drei Betriebsarten und gleichzeitig einen Sollwert einstellt und die Bedientaste 9 nur eine kurzzeitig aktive Sonderfunktion aktiviert.
In hardwaretechnischer Sicht ist das Kreiselpumpenaggregat 1b um einen Aufnahmebereich 18 erweitert, der zur Montage des HMI-Moduls 20 dient. Der Aufnahmebereich 18 weist im Gehäuse 5, genauer gesagt im oberen Gehäuseteils 5a, eine Öffnung 14 zur Durchführung der elektrischen Schnittstelle 26, zwei Gewindebohrungen 16 zur Schraubbefestigung des HMI-Moduls und vier Ausnahmeöffnungen 15 zur Aufnahme der Befestigungsfüße 29 auf. Die Öffnung 14 hat die Form eines Langlochs und korrespondiert in Form und Größe mit der Basis des Sockels 25, respektive der Dichtung 27, die bei der Montage des HMI-Moduls 20 innenseitig der Öffnung 14 in dichtende Anlage mit dem Gehäuse 5 gelangt. Die Gewindebohrungen 16 liegen beidseitig der Öffnung 14, so dass mit den Schraubendurchführungsöffnungen 28 des HMI-Moduls 20 fluchten. Die vier Ausnahmeöffnungen 15 korrespondieren in Form, Größe und Anordnung den Befestigungsfüßen 29. Ferner umfasst das Kreiselpumpenaggregat 1b zwei nicht dargestellte, längliche Verriegelungselemente, die quer zur Erstreckung der Befestigungsfüßen 29, d.h. parallel zur Unterseite des Gehäuses 5 in die Querausnehmungen der Befestigungsfüße 29 einschiebbar ist.
Es sei betont, dass das HMI-Modul 20 vom Gehäuse 5 des Kreiselpumpenaggregat 1b wieder abnehmbar ist. Im Hinblick auf die kurzzeitige Verwendung des HMI-Moduls 20 am Kreiselpumpenaggregat 1b, können in einer Ausführungsvariante keine Ausnahmeöffnungen 15 am Kreiselpumpenaggregat vorhanden sein, sofern auch das HMI-Modul 20 keine Befestigungsfüße 29 aufweist, bzw. nur die Schraubendurchführungsöffnungen 28 zur Schraubbefestigung vorgesehen sind. Entsprechend können in einer anderen Ausführungsvariante keine Gewindebohrungen 15 am Kreiselpumpenaggregat vorhanden sein, wenn das HMI-Modul 20 keine Schraubendurchführungsöffnungen 28 aufweist, bzw. nur die Befestigungsfüße 29 vorgesehen sind. In einer weiteren Ausführungsvariante kann das Kreiselpumpenaggregat im Montagebereich 18 nur die Öffnung 14 aufweisen, d.h. weder Gewindebohrungen 16 noch Ausnahmeöffnungen 15 aufweisen. Das HMI-Modul 20 weist dann bei dieser Ausführungsvariante keine Befestigungsfüße 29 auf.
Des Weiteren ist in hardwaretechnischer Sicht die Pumpenelektronik 4 des Kreiselpumpenaggregats 1b um eine elektrische Schnittstelle 12 in Gestalt einer Steckbuchse erweitert, die durch die Öffnung 14 zugänglich ist. Somit muss das Gehäuse 5 der Pumpenelektronik 4 nicht geöffnet werden, um das HMI-Modul 20 mit dem Kreiselpumpenaggregat zu verbinden. Im aufgesetzten Zustand des HMI-Moduls 20 sind der Stecker der elektrischen Schnittstelle 26 des HMI-Moduls 20 und die Steckbuchse der elektrischen Schnittstelle 12 der Pumpenelektronik 4 elektrisch steckverbunden. Das Gehäuse 21 des HM-Moduls 20 liegt dann am Gehäuse 5 der Pumpenelektronik 4 an.
Die elektrischen Schnittstelle 12 der Pumpenelektronik 4 stellt eine Anbindung an einen Kommunikationsbus bereit, der innerhalb der Pumpenelektronik 4 zum Datenaustausch zwischen verschiedenen Elektronikkomponenten verwendet wird. Somit wird das HMI-Modul 20 über die elektrische Schnittstelle 12 der Pumpenelektronik 4 mit dem Kommunikationsbus verbunden und kann darüber mit anderen Elektronikkomponenten, insbesondere mit einem Prozessor (Mikroprozessor, Microcontroller), kommunizieren. Das HMI-Modul 20 wird in dieser Systemarchitektur als ein Busteilnehmer, der durch das Aufsetzen bzw. Anstecken mit dem innerhalb der Pumpenelektronik 4 verwendeten Kommunikationsbus verbunden wird. Dies ermöglicht es, dass das HMI-Modul 20 im laufenden Betrieb des Kreiselpumpenaggregats 1b angesteckt oder abgenommen werden kann. Die Kommunikation zwischen der Pumpenelektronik 4 und dem HMI-Modul 20 kann in einer Ausführungsvariante verschlüsselt sein.
In softwaretechnischer Sicht ist das Kreiselpumpenaggregat 1b dahingehend eingerichtet, dass dessen Betriebssoftware, trotz nicht vorhandenem Display, Programmcode und Daten zur Visualisierung der Betriebseinstellungen in einer grafischen Benutzerschnittstelle (GUI) aufweist. Die grafische Benutzerschnittstelle kann menübasiert sein. Dieser Programmcode wird ausgeführt, wenn das HMI-Modul 20 mit dem Kreiselpumpenaggregat 1b verbunden ist, um die Betriebseinstellungen auf dem Display 22 anzuzeigen und gegebenenfalls mit Hilfe der Bedienelemente 23a, 23b zu ändern. Die Vorgabe der Betriebseinstellung des Kreiselpumpenaggregats 1b erfolgt also nicht in der Elektronik 24 des HMI-Moduls 20, sondern dadurch, dass das HMI-Modul wenigstens einen Betriebsparameter direkt in der Betriebssoftware des Kreiselpumpenaggregats 1b ändert, die Teil der Pumpenelektronik 4 ist. Das Kreiselpumpenaggregat 1b ist eingerichtet, für unbestimmte Zeit ohne das HMI-Modul 20 im Normalbetrieb zu laufen.
Figur 6b zeigt die Vereinigung des HMI-Moduls 20 mit dem Kreiselpumpenaggregat 1b aus Figur 6a. Einfach gesprochen ist das HMI-Modul 20 im Aufnahmebereich 18 auf die Pumpenelektronik 4 gesteckt worden, so dass der Stecker der elektrischen Schnittstelle 26 des HMI-Moduls 20 und die Steckbuchse der elektrischen Schnittstelle 12 der Pumpenelektronik 4 elektrisch steckverbunden sind. Des Weiteren liegen in diesem angesteckten Zustand die Befestigungsfüße 29 in den Aufnahmeöffnungen 15 ein. Das HMI-Modul 20 ermöglicht mit Hilfe seines Displays 22 und seiner Bedienelemente 23a, 23b in diesem Zustand den Zugriff auf sämtliche Betriebseinstellungen des Kreiselpumpenaggregats 1b, sowie Betriebswerte und/ oder Messwerte, die mit Hilfe der zuvor genannten grafischen Benutzerschnittstelle durch Ausführung des Programmcodes der Betriebssoftware auf dem Display 22 visualisiert werden.
Figur 7a veranschaulicht ein zweites erfindungsgemäßes Set 30 umfassend ein Kreiselpumpenaggregat 1c und ein HMI-Modul 20, wobei das HMI-Modul 20 wieder dem zuvor in Bezug auf Figuren 3 bis 5 erläuterten HMI-Modul 20 entspricht, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Das Kreiselpumpenaggregat 1c unterscheidet sich von dem vorherigen Kreiselpumpenaggregat 1b dahingehend, dass es zwar ebenfalls ein rudimentäres HMI 6c aufweist, dieses aber noch weniger funktional ist, als das rudimentäre HMI 6b des Kreiselpumpenaggregats 1b im ersten Set 30. So besitzt das HMI 6c des Kreiselpumpenaggregat 1c im zweiten Set 30 keine Bedientaste und auch kein Anzeigeelement, sondern lediglich einen Bedienkopf 8, der die Einstellung einer von zwei geregelten Betriebsarten ermöglicht sowie gleichzeitig darin jeweils qualitativ, nämlich zwischen 20% und 100%, die Vorgabe der Leistung (bzw. der Förderhöhe) ermöglicht.
Im Übrigen ist das Kreiselpumpenaggregat 1c in Figur 7a wieder eine Nassläuferpumpe umfassend die bauliche Vereinigung einer Kreiselpumpe 2, eines Elektromotors 3 und einer Pumpenelektronik 4 in einem nach außen geschlossenen Gehäuse 5. Das Kreiselpumpenaggregat 1c weist auch einen Aufnahmebereich 18 für das HMI-Modul 20 am Gehäuse 5 auf, das in Bezug zur Figur 6a beim Kreiselpumpenaggregat 1b beschrieben worden ist, weshalb auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Ferner weist das Kreiselpumpenaggregat 1c auch eine elektrische Schnittstelle 12 in Gestalt einer Steckbuchse auf, die durch die Öffnung 14 im Aufnahmebereich 18 für das HMI-Modul 20 zugänglich ist. Die elektrische Schnittstelle 12 der Pumpenelektronik 4 stellt ebenfalls eine Anbindung an einen Kommunikationsbus bereit, der innerhalb der Pumpenelektronik zum Datenaustausch zwischen verschiedenen Elektronikkomponenten, insbesondere zu einem Prozessor verwendet wird, so dass das HMI-Modul 20 im montierten Zustand mit diesem Prozessor datentechnisch verbunden ist. Schließlich umfasst das Kreiselpumpenaggregat 1c auch wieder eine grafische Benutzerschnittstelle zur Visualisierung seiner Betriebseinstellungen, die einen Teil des Programmcodes der Betriebssoftware bildet, obgleich das Kreiselpumpenaggregat 1c kein Display aufweist.
Figur 7b zeigt die Vereinigung des HMI-Moduls 20 mit dem Kreiselpumpenaggregat 1c aus Figur 7a. Auch hier ist das HMI-Modul 20 im Aufnahmebereich 18 auf die Pumpenelektronik 4 gesteckt worden, so dass die entsprechenden elektrischen Schnittstellen 12 und 26 verbunden sind. Das HMI-Modul 20 ermöglicht auch hier mit Hilfe seines Displays 22 und seiner Bedienelemente 23a, 23b im montierten Zustand den Zugriff auf sämtliche Betriebseinstellungen des Kreiselpumpenaggregats 1c, sowie auf dessen Betriebswerte und/ oder Messwerte, die mit Hilfe der zuvor genannten grafischen Benutzerschnittstelle auf dem Display 22 visualisiert werden.
Figur 8a veranschaulicht ein drittes erfindungsgemäßes Set 30 umfassend ein Kreiselpumpenaggregat 1d und ein HMI-Modul 20, wobei das HMI-Modul 20 wieder dem zuvor in Bezug auf Figuren 3 bis 5 erläuterten HMI-Modul 20 entspricht, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Das Kreiselpumpenaggregat 1d unterscheidet sich von den vorherigen Kreiselpumpenaggregaten 1b, 1c dahingehend, dass kein HMI 6c aufweist. Ein solches Kreiselpumpenaggregaten 1d kann somit nicht vor Ort, d.h. am Kreiselpumpenaggregat 1d selbst, und nicht ohne Hilfsmittel konfiguriert werden. Möglicherweise ist eine Fernsteuerung möglich, sofern das Kreiselpumpenaggregat an ein Netzwerk angeschlossen ist. Häufig sind derartige HMI-lose Kreiselpumpenaggregaten 1d für Einsätze vorgesehen, in denen nur eine einzige Betriebsart vorgesehen ist, beispielsweise ein Drehzahlstellerbetrieb, wobei der Sollwert für die Drehzahl über eine externe Schnittstelle, z.B. PWM-basiert, vorgegeben wird.
Das Kreiselpumpenaggregat 1d in Figur 8a ist ebenfalls eine Nassläuferpumpe, die aus der baulichen Vereinigung einer Kreiselpumpe 2, eines Elektromotors 3 und einer Pumpenelektronik 4 in einem nach außen geschlossenen Gehäuse 5 gebildet ist. Das Kreiselpumpenaggregat 1d weist wieder auf:

einen Aufnahmebereich 18 für das HMI-Modul 20,
eine elektrische Schnittstelle 12 in Gestalt einer Steckbuchse, die durch die Öffnung 14 im Aufnahmebereich 18 für das HMI-Modul 20 zugänglich ist,
einen Kommunikationsbus in der Pumpenelektronik, mit dem das HMI-Modul 20 datentechnisch an die Systemarchitektur der Pumpenelektronik 4 ankoppelbar ist, insbesondere zu einem Prozessor, und
eine grafische Benutzerschnittstelle zur Visualisierung der Betriebseinstellungen auf dem Display 22.

Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich der Merkmale dieser Komponenten wieder auf die Ausführungen zu den Figuren 6a und 7a verwiesen.
Figur 8b zeigt die Vereinigung des HMI-Moduls 20 mit dem Kreiselpumpenaggregat 1d aus Figur 8a. Das HMI-Modul 20 ist wieder im Aufnahmebereich 18 auf die Pumpenelektronik 4 gesteckt worden, so dass die entsprechenden elektrischen Schnittstellen 12 und 26 verbunden sind. Das HMI-Modul 20 ermöglicht auch hier mit Hilfe seines Displays 22 und seiner Bedienelemente 23a, 23b im montierten Zustand den Zugriff auf sämtliche Betriebseinstellungen des Kreiselpumpenaggregats 1d, sowie auf dessen Betriebswerte und/ oder Messwerte, die mit Hilfe der grafischen Benutzerschnittstelle auf dem Display 22 visualisiert werden.
Figur 9a zeigt ein viertes erfindungsgemäßes Set 40, das in diesem Fall zwei Kreiselpumpenaggregate 1e, 1f und ein HMI-Modul 20 umfasst, wobei das HMI-Modul 20 wahlweise an das eine oder das andere Kreiselpumpenaggregat 1e, 1f montiert werden kann. Das HMI-Modul 20 entspricht wieder dem zuvor in Bezug auf Figuren 3 bis 5 erläuterten HMI-Modul 20, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird.
Das erste Kreiselpumpenaggregat 1e des vierten Sets 40 besitzt ebenfalls nur ein rudimentäres HMI 6e. Dieses HMI 6e umfasst nur eine Bedientaste 9 und mehrere Anzeigeelemente 10a, 10b, 10c. Von diesen Anzeigeelementen 10a, 10b, 10c, zeigt ein erstes Anzeigeelemente 10a den Status (grün = Normalbetrieb, rot = Fehler) des Kreiselpumpenaggregats. Eine erste Gruppe von drei Anzeigeelementen 10b zeigt die ausgewählte Betriebsart (Konstantdruckregelung, Proportionaldruckregelung, konstante Drehzahl) und eine zweite Gruppe von drei Anzeigeelementen 10c zeigt die ausgewählte Kennlinie (niedrig, mittel, hoch). Die Auswahl der Betriebsart und der zugehörigen, diskreten Kennlinie erfolgt durch wiederholtes kurzes drücken der Bedientaste 9. Sie wird unmittelbar über die Anzeigeelemente 10b und 10c angezeigt. Ein längeres Drücken der Bedientaste 9 (3 Sekunden) aktiviert eine Entlüftungsfunktion und ein noch längeres Drücken (5 Sekunden) löst einen Neustart der Betriebssoftware aus. Das HMI 6e besitzt somit ebenfalls nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung des ersten Kreiselpumpenaggregats 1e des vierten Sets 40.
Das zweite Kreiselpumpenaggregat 1f des vierten Sets 40 besitzt ebenfalls nur ein rudimentäres HMI 6f. Es umfasst nur einen drehbaren Bedienknopf 8 und eine Doppel-7-Segment LED-Anzeige 13 zur Anzeige von Werten zwischen 0,1 und 9,9. Die Funktion des drehbaren Bedienknopfs 8 ist dieselbe wie bei dem Kreiselpumpenaggregat 1c in Fig. 7a. Auch hier ermöglicht das rudimentäre HMI 6f nur eine eingeschränkte Änderung der Betriebseinstellung.
Beide Kreiselpumpenaggregate 1e, 1f des vierten Sets 2 sind eingerichtet, mit dem HMI-Modul 20 zusammenzuwirken. Sie weisen wieder auf:

Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich der Merkmale dieser Komponenten wieder auf die Ausführungen zu den Figuren 6a und 7a verwiesen. Des Weiteren sind beide Kreiselpumpenaggregate 1e, 1f wieder Nassläuferpumpen, die aus der baulichen Vereinigung einer Kreiselpumpe 2, eines Elektromotors 3 und einer Pumpenelektronik 4 in einem nach außen geschlossenen Gehäuse 5 gebildet sind.
Figur 9b zeigt die Vereinigung des HMI-Moduls 20 mit dem ersten Kreiselpumpenaggregat 1e des vierten Sets. Das HMI-Modul 20 ist im Aufnahmebereich 18 auf die Pumpenelektronik 4 des ersten Kreiselpumpenaggregats 1e gesteckt worden, so dass die entsprechenden elektrischen Schnittstellen 12 und 26 verbunden sind. Das HMI-Modul 20 ermöglicht auch hier mit Hilfe seines Displays 22 und seiner Bedienelemente 23a, 23b im montierten Zustand den Zugriff auf sämtliche Betriebseinstellungen des ersten Kreiselpumpenaggregats 1e des vierten Sets 40, sowie auf dessen Betriebswerte und/ oder Messwerte, die mit Hilfe der grafischen Benutzerschnittstelle auf dem Display 22 visualisiert werden. Alternativ kann das HMI-Modul 20 auf die Pumpenelektronik 4 des zweiten Kreiselpumpenaggregats 1f des vierten Sets gesteckt werden, was durch die gestrichelten Linien in Figur 9b zum Ausdruck kommt. In diesem Zustand ermöglicht dasselbe HMI-Modul 20 folglich auch den Zugriff auf sämtliche Betriebseinstellungen des zweiten Kreiselpumpenaggregats 1e des vierten Sets 40, sowie auf dessen Betriebswerte und/ oder Messwerte, die mit Hilfe der grafischen Benutzerschnittstelle auf dem Display 22 visualisiert werden.
Obgleich die hier dargestellten Sets 30, 40 nur ein Kreiselpumpenaggregat 1b, 1c, 1d bzw. zwei Kreiselpumpenaggregate 1e, 1f zeigen, ist selbstverständlich, dass ein einziges erfindungsgemäßes HMI-Modul 20 universell bei einer Vielzahl an Kreiselpumpenaggregaten 1b, 1c, 1d, 1e, 1f und 1g verwendet werden kann. Dies veranschaulicht Figur 10. Alle Kreiselpumpenaggregate sind ohne das HMI-Modul 20 grundsätzlich betriebsfähig bzw. können ohne das HMI-Modul 20 im Normalbetrieb betrieben werden. Die Kreiselpumpenaggregate können dabei der gleichen Pumpenserie angehören, sie können aber auch unterschiedlichen Pumpenserien angehören, wie dies bei den Kreiselpumpenaggregaten 1b, 1c, 1d, 1e, 1f der Fall ist, die sich in der Bauform und/ oder baulichen Größe des Gehäuses der Pumpenelektronik, in der elektrischen Nennleistung des Elektromotors und/ oder im Aufbau und/ oder Funktionsumfang der Pumpenelektronik 4 unterscheiden.
Allen Ausführungsvarianten gemeinsam ist, dass das HMI als Modul 20 ausgeführt ist und von der Pumpenelektronik 4 konstruktiv getrennt ist, indem sie voneinander unabhängige Gehäuse 5, 21 haben, die lediglich im Bedarfsfall zusammengefügt werden. Das HMI-Modul 5 ist ein eigenständiges, und bis auf die Schnittstelle 26 geschlossenes Bauteil, das das jeweilige Kreiselpumpenaggregat 1b, 1c, 1d, 1e, 1f im Bedarfsfall funktional ergänzt, nämlich durch das Display 22 und die Bedienelemente 23a, 23b. Hiermit können dann sämtliche Betriebseinstellungen direkt am Kreiselpumpenaggregat 1b, 1c, 1d, 1e, 1f vorgenommen werden (Konfiguration). Zusätzlich ist auch das Abrufen und die Anzeige von Betriebseinstellungen, Betriebs- und Messwerten auf dem Display möglich.
Aus einer anderen Perspektive betrachtet, geht es bei der vorliegenden Erfindung aber nicht allein um die funktionale Ergänzung eines Kreiselpumpenaggregats im Sinne der Überwindung eines technischen Defizits. Vielmehr können Dank des erfindungsgemäßen HMI-Moduls 20 sämtliche Kreiselpumpenaggregate fortan ohne eigenes HMI gebaut werden. Dies vereinfacht ihren konstruktiven Aufbau und die Herstellung der Kreiselpumpenaggregate, erhöht deren Betriebssicherheit, verringert die Herstellungskosten und den CO₂-Ausstoß und trägt letztendlich auch zur Nachhaltigkeit bei. Durch den Wegfall des Displays an den Kreiselpumpenaggregaten wird außerdem deren Einsatzbereich auf Anwendungen erweitert, bei denen Temperaturen von mehr als 60°C an der Pumpenelektronik 4 vorliegen. Zudem kann auf eine Funkkommunikation mit den Kreiselpumpenaggregaten verzichtet werden, so dass keine Funk-Zertifizierung erforderlich ist und der Einsatz der Kreiselpumpenaggregate auch in denjenigen Ländern möglich ist, die eine Funk-Konfiguration verbieten. Schließlich sind die Kreiselpumpenaggregate vor einer vorsätzlichen Fehleinstellung (Manipulation) und einer versehentlichen Fehleinstellung durch einen unerfahrenen Nutzer geschützt, weil nur das erfindungsgemäße HMI-Modul 20 Zugriff auf alle Einstellungsmöglichen des jeweiligen Kreiselpumpenaggregats ermöglicht. Da das HMI-Modul 20 kein zwingender Bestandteil des Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f ist, es also auch ohne das HMI-Modul 20 läuft, kann das HMI-Modul 20 separat aufbewahrt werden, insbesondere von einer zur Konfiguration und Änderung der Betriebseinstellung berechtigten und erfahrenen Fachkraft.
In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante kann das HMI-Modul 20 einen nicht-flüchtigen Speicher zur Speicherung eines eine Betriebseinstellung, insbesondere die aktuelle Betriebseinstellung, eines Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f definierenden Datensatzes aufweisen. Ferner kann das HMI-Modul eingerichtet sein, den Speicher für die Pumpenelektronik 4 dieses Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f zugänglich zu machen, damit sie den Datensatz in den Speicher übertragen, oder umgekehrt aus dem Speicher auslesen und einstellen kann. Somit kann die Pumpenelektronik 4 auf den Speicher zugreifen. Dies ermöglicht einerseits eine schnelle Konfiguration mehrerer Kreiselpumpenaggregate 1b, 1c, 1d, 1e, 1f mit identischen Betriebseinstellungen. Andererseits ist damit die Übertragung einer Betriebseinstellung von einem ersten Kreiselpumpenaggregat 1b, 1c, 1d, 1e, 1f zu einem zweiten Kreiselpumpenaggregat 1b, 1c, 1d, 1e, 1f möglich, beispielsweise wenn das erste Kreiselpumpenaggregat 1b, 1c, 1d, 1e, 1f ausgetauscht werden muss.
Um die Verwendung eines erfindungsgemäßen HMI-Moduls 20 auf ein oder mehrere bestimmte Pumpenaggregate einzuschränken, kann das HMI-Modul 20 einen nicht-flüchtigen Speicher aufweisen, in dem wenigstens eine Freigabekennung hinterlegt ist. Dieser nicht-flüchtige Speicher kann derselbe sein, in dem der zuvor genannte Datensatz hinterlegt ist, oder aber ein zweiter Speicher sein. Die Freigabekennung ist vor der Benutzung des HMI-Moduls 20 auf dieses geladen worden, z.B. werksseitig oder durch einen technischen Kundendienst. In der Pumpenelektronik 4 des entsprechenden Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f kann außerdem eine Kennung des Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f hinterlegt sein. Für einen Zugriff auf die Betriebseinstellungen des Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f durch das HMI-Modul müssen die Freigabekennung und die Kennung des Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f korrespondieren. Das HMI-Modul 20 und die Pumpenelektronik 4 sind dann eingerichtet, nach dem Verbinden des HMI-Moduls 20 mit der Pumpenelektronik 4 die Kennung mit der wenigstens einen Freigabekennung zu vergleichen und eine Änderung der und/ oder einen Zugriff auf die Betriebseinstellung nur dann zuzulassen, wenn die Kennung des Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f der Freigabekennung entspricht oder daraus zumindest ableitbar ist. Dies bewirkt einen zusätzlichen Schutz des Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, da dessen Betriebseinstellung nur dann mit dem HMI-Modul 20 geändert oder eingesehen werden kann, wenn das HMI-Modul 20 dazu autorisiert bzw. freigeschaltet ist. Diese Autorisierung/ Freischaltung des HMI-Modul 20 ist mit der Hinterlegung der Freigabekennung in dem Speicher bewirkt.
Die Freigabekennung kann beispielsweise eine Seriennummer des Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f sein. Alternativ kann die Freigabekennung eine Gruppe von Kennungen von Kreiselpumpenaggregaten 1b, 1c, 1d, 1e, 1f identifizieren. In diesem Fall ist sie allgemeiner als eine Seriennummer und erfasst z.B. einen ganzen Pool von Seriennummern. Somit ist das HMI-Modul 20 nicht nur für ein einziges Kreiselpumpenaggregat 1b, 1c, 1d, 1e, 1f autorisiert, sondern für eine definierte Gruppe, beispielsweise eine bestimmte Pumpenserie, so dass das HMI-Modul 20 bei einer anderen Pumpenserie nicht funktioniert.
In einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Pumpenelektronik 4 und das HMI-Modul 20 eingerichtet sind, im miteinander verbundenen Zustand eine Kennung des ersten Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f von der Pumpenelektronik 4 auf das HMI-Modul 20 zu übertragen und dort als Freigabekennung zu hinterlegen. Somit wird ein Pairing des HMI-Moduls 20 mit dem Kreiselpumpenaggregat 1b, 1c, 1d, 1e, 1f erreicht. Dies gewährleistet, dass nur dieses einzelne HMI-Modul 20 autorisiert ist, das Kreiselpumpenaggregat zu konfigurieren.
Wie außerdem bereits angesprochen, liegt ein Mehrwert des HMI-Moduls 20 darin, dass es nicht nur zur Konfiguration bzw. Betriebseinstellung des Kreiselpumpenaggregats 1b, 1c, 1d, 1e, 1f verwendet werden muss, sondern auch dazu verwendet werden kann, um Betriebswerte von Betriebsparametern der aktuellen Betriebseinstellung und/ oder Messwerte aus der Pumpenelektronik 4 auszulesen und auf dem Display 22 anzuzeigen, da hierzu weder das HMI-Modul 20 noch die Pumpenelektronik 4 speziell eingerichtet sein müssen. Vielmehr finden hierzu daten- und verfahrenstechnisch dieselben Schritte statt, wie bei der Vornahme der Betriebseinstellung, da lediglich der Zeitpunkt des Ansteckens des HMI-Moduls 20 auf die Pumpenelektronik 4 ein anderer ist, nämlich derjenige Zeitpunkt, zu dem ein Nutzer den Wert eines Betriebsparameters der aktuellen Betriebseinstellung und/ oder einen Messwert wissen möchte.
Es sei darauf hingewiesen, dass die vorstehende Beschreibung lediglich beispielhaft zum Zwecke der Veranschaulichung gegeben ist und den Schutzbereich der Erfindung keineswegs einschränkt. Merkmale der Erfindung, die als "kann", "beispielhaft", "bevorzugt", "optional", "ideal", "vorteilhaft", "gegebenenfalls" oder "geeignet" angegeben sind, sind als rein fakultativ zu betrachten und schränken ebenfalls den Schutzbereich nicht ein, welcher ausschließlich durch die Ansprüche festgelegt ist. Soweit in der vorstehenden Beschreibung Elemente, Komponenten, Verfahrensschritte, Werte oder Informationen genannt sind, die bekannte, naheliegende oder vorhersehbare Äquivalente besitzen, werden diese Äquivalente von der Erfindung mit umfasst. Ebenso schließt die Erfindung jegliche Änderungen, Abwandlungen oder Modifikationen von Ausführungsbeispielen ein, die den Austausch, die Hinzunahme, die Änderung oder das Weglassen von Elementen, Komponenten, Verfahrensschritte, Werten oder Informationen zum Gegenstand haben, solange der erfindungsgemäße Grundgedanke erhalten bleibt, ungeachtet dessen, ob die Änderung, Abwandlung oder Modifikationen zu einer Verbesserung oder Verschlechterung einer Ausführungsform führt.
Obgleich die vorstehende Erfindungsbeschreibung eine Vielzahl körperlicher, unkörperlicher oder verfahrensgegenständlicher Merkmale in Bezug zu einem oder mehreren konkreten Ausführungsbeispiel(en) nennt, so können diese Merkmale auch isoliert von dem konkreten Ausführungsbeispiel verwendet werden, jedenfalls soweit sie nicht das zwingende Vorhandensein weiterer Merkmale erfordern. Umgekehrt können diese in Bezug zu einem oder mehreren konkreten Ausführungsbeispiel(en) genannten Merkmale beliebig miteinander sowie mit weiteren offenbarten oder nicht offenbarten Merkmalen von gezeigten oder nicht gezeigten Ausführungsbeispielen kombiniert werden, jedenfalls soweit sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen oder zu technischen Unvereinbarkeiten führen.

Bezugszeichenliste

1a bis 1g Kreiselpumpenaggregat
2 Pumpeneinheit
3 Elektromotor
4 Pumpenelektronik
5 Erstes Gehäuse
5a oberes Gehäuseteil
5b unteres Gehäuseteil
6a bis 6f HMI des Kreiselpumpenaggregats
7 Display des HMI des Kreiselpumpenaggregats
8 Bedienknopf des HMI des Kreiselpumpenaggregats
9 Bedientaste des HMI des Kreiselpumpenaggregats
10a, 10b, 10c Anzeigeelemente des HMI des Kreiselpumpenaggregats
11 Netzanschlussstecker
12 Elektrische Schnittstelle, Steckbuchse
13 LED-Segmentanzeige des HMI des Kreiselpumpenaggregats
14 Öffnung zur Steckbuchse
15 Aufnahmeöffnungen für Befestigungsfüße
16 Gewindebohrung für Schraubbefestigung
18 Aufnahmebereich für HMI-Modul
22 HMI-Modul
23 Zweites Gehäuse
21a oberes Gehäuseteil
21b unteres Gehäuseteil
24 Display
22a Fensterausschnitt
23a Bedienelement, rechter Taster
23b Bedienelement, linker Taster
24 Elektronik
25 Sockel
26 Elektrische Schnittstelle, Stecker
27 Dichtung
28 Schraubendurchführungsöffnungen
29 Befestigungsfuß
30 Set aus einem Kreiselpumpenaggregat und HMI-Modul
31 Schutzhaube
40 Set aus zwei Kreiselpumpenaggregaten und HMI-Modul

Claims

Set (30, 40) umfassend wenigstens ein erstes Kreiselpumpenaggregat (1b ... 1e) und ein HMI, wobei das Kreiselpumpenaggregat (1b ... 1e) aus einem Elektromotor (3), einer von diesem antreibbaren Kreiselpumpe (2) und einer Pumpenelektronik (4) zur Steuerung und/ oder Regelung des Elektromotors (3) gemäß einem Normalbetrieb gebildet ist und das HMI ein Display (22) und wenigstens ein Bedienelement (23a, 23b) zur Vornahme einer Betriebseinstellung für den Normalbetrieb aufweist, wobei die Pumpenelektronik (4) in einem ersten Gehäuse (5) angeordnet ist, eine elektrische Schnittstelle (12) aufweist und keine eigene oder nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das HMI ein Modul (20) ist, das ein eigenes, allseitig geschlossenes zweites Gehäuse (21) und eine elektrische Schnittstelle (26) aufweist, um zeitweise, zum Zwecke der Betriebseinstellung, direkt auf das erste Gehäuse (5) derart aufgesetzt zu werden, dass im aufgesetzten Zustand das HMI-Modul (20) und die Pumpenelektronik (4) elektrisch miteinander verbunden sind, wobei das HMI-Modul (20) vom ersten Gehäuse (5) abnehmbar ist und das Kreiselpumpenaggregat (1b ... 1e) eingerichtet ist, für unbestimmte Zeit ohne das HMI-Modul (20) im Normalbetrieb zu laufen.
Set (40) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein zweites Kreiselpumpenaggregat (1f), das aus einem Elektromotor (3), einer von diesem antreibbaren Kreiselpumpe (2) und einer Pumpenelektronik (2) zur Steuerung und/ oder Regelung des Elektromotors (3) gemäß einem Normalbetrieb gebildet ist, die in einem ersten Gehäuse (5) angeordnet ist, eine elektrische Schnittstelle (12) aufweist und keine eigene oder nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung des zweiten Kreiselpumpenaggregats (1f) besitzt, wobei das HMI-Modul (20) alternativ an das erste Gehäuse (5) des zweiten Kreiselpumpenaggregats (1f), zur Vornahme dessen Betriebseinstellung, aufsetzbar ist, so dass im aufgesetzten Zustand das HMI-Modul (20) und die Pumpenelektronik (4) des zweiten Kreiselpumpenaggregats (1f) elektrisch miteinander verbunden sind, wobei das HMI-Modul (20) vom ersten Gehäuse (5) des zweiten Kreiselpumpenaggregats (1f) wieder abnehmbar ist und das zweite Kreiselpumpenaggregat (1f) eingerichtet ist, für unbestimmte Zeit ohne das HMI-Modul (20) im Normalbetrieb zu laufen.
Set (30, 40) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kreiselpumpenaggregat (1b ... 1e) einer ersten Pumpenserie angehört und das zweite Kreiselpumpenaggregat (1f) einer zweiten Pumpenserie angehört.
Set (30, 40) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste und das zweite Kreiselpumpenaggregat (1b ... 1f) in wenigstens einer der folgenden Eigenschaften unterscheiden:
- in der Bauform des ersten Gehäuses (5),

- in der baulichen Größe des ersten Gehäuses (5),

- in der elektrischen Nennleistung des Elektromotors (3),

- im Funktionsumfang der Pumpenelektronik (4), und/ oder

- im konstruktiven Aufbau der Pumpenelektronik (4).
Set (30, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (12) der Pumpenelektronik (4) eine Steckbuchse und die elektrische Schnittstelle (26) des HMI-Moduls (20) ein aus dem zweiten Gehäuse (21) hervorragender Stecker ist, und dass die Steckbuchse und der Stecker im verbundenen Zustand des HMI-Moduls (20) und der Pumpenelektronik (4) miteinander steckverbunden sind.
Set (30, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das HMI-Modul (20) während des laufenden Betriebs vom ersten Gehäuse (5) abnehmbar und/ oder ansteckbar ist.
Set (30, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Pumpenelektronik (4) vornehmbare Betriebseinstellung lediglich die Auswahl einer von zwei oder drei Betriebsarten und/ oder die Einstellung der Drehzahl oder Förderhöhe des ersten Kreiselpumpenaggregats (1b ... 1e) ist.
Set (30, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21) des HMI-Moduls (20) einen geringeren Bauraum besitzt, als das Gehäuse (5) der Pumpenelektronik (4).
Set (30, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21) des HMI-Moduls (20) Abmessungen aufweist, die geringer als 8cm, insbesondere geringer als 5cm sind.
Set (30, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das HMI-Modul (21) einen nicht-flüchtigen Speicher zur Speicherung eines eine vollständige oder partielle Betriebseinstellung des ersten Kreiselpumpenaggregats (1b ... 1e) definierenden Datensatzes aufweist, und eingerichtet ist, den Speicher für die Pumpenelektronik (4) zugänglich zu machen, damit die Pumpenelektronik (4) den Datensatz in diesen Speicher übertragen, oder umgekehrt aus dem Speicher auslesen und einstellen kann.
Set (30, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das HMI-Modul (20) einen nicht-flüchtigen Speicher aufweist, in dem wenigstens eine Freigabekennung hinterlegt ist, und in der Pumpenelektronik (4) des ersten Kreiselpumpenaggregats (1b ... 1e) eine Kennung des ersten Kreiselpumpenaggregats (1b ... 1e) hinterlegt ist, und dass das HMI-Modul (20) und die Pumpenelektronik (4) eingerichtet sind, nach dem Verbinden des HMI-Moduls (20) mit der Pumpenelektronik (4) die Kennung mit der wenigstens einen Freigabekennung zu vergleichen und eine Änderung der und/ oder einen Zugriff auf die Betriebseinstellung nur dann zuzulassen, wenn die Kennung des Kreiselpumpenaggregats (1b ... 1e) der Freigabekennung entspricht oder zumindest daraus ableitbar ist.
Set (30, 40) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabekennung eine Gruppe von Kennungen von Kreiselpumpenaggregaten (1b ... 1g) identifiziert.
Set (30, 40) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenelektronik (4) und das HMI-Modul (20) eingerichtet sind, im miteinander verbundenen Zustand eine Kennung des ersten Kreiselpumpenaggregats (1b ... 1e) von der Pumpenelektronik (4) als Freigabekennung auf das HMI-Modul (20) zu übertragen.
Set (30, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabe der Betriebseinstellung dadurch erfolgt, dass das HMI-Modul (20) wenigstens einen Betriebsparameter direkt in der Betriebssoftware der Pumpenelektronik (4) ändert.
Set (30, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das erste Kreiselpumpenaggregat (1b ... 1e) kein eigenes HMI oder allenfalls ein rudimentäres HMI ohne Display aufweist.
Verwendung eines HMI mit einem Display (22) und wenigstens einem Bedienelement (23a, 23b) zur Betriebseinstellung eines Kreiselpumpenaggregats (1b ... 1g), das aus einem Elektromotor (3), einer von diesem antreibbaren Kreiselpumpe (2) und einer Pumpenelektronik (4) zur Steuerung und/ oder Regelung des Elektromotors (3) gebildet ist, die in einem ersten Gehäuse (5) angeordnet ist, eine elektrische Schnittstelle (12) aufweist und keine eigene oder nur eine eingeschränkte Fähigkeit zur Änderung der Betriebseinstellung besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das HMI ein Modul (20) ist und ein eigenes, allseitig geschlossenes zweites Gehäuse (21) und eine elektrische Schnittstelle (26) aufweist, um zeitweise zum Zwecke der Betriebseinstellung auf das erste Gehäuse (5) derart abnehmbar aufgesetzt zu werden, dass im aufgesetzten Zustand das HMI-Modul (20) und die Pumpenelektronik (4) elektrisch miteinander verbunden sind, um die Betriebseinstellung vorzunehmen.
Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das HMI-Modul (20) dazu verwendet wird, Betriebswerte von Betriebsparametern der aktuellen Betriebseinstellung und/ oder Messwerte aus der Pumpenelektronik (4) auszulesen und auf dem Display (22) anzuzeigen.