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Dieser
Gebrauchsmuster betrifft die Tauchpumpe-Technik, insbesondere eine
Tauchpumpe, die Niederspannungsversorgung zur Verfügung stellt.
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Marktübliche Springbrunnen
aus Polyesterharz, Keramik bzw. für Gartenteich, die Tauchpumpe einsetzen,
benötigen öfters noch
zusätzliche LED-Beleuchtungen
bzw. Niederspannungsversorgungen. Zur Zeit wird die benötigte Niederspannungsversorgung
mittels Fremdtransformator zur Verfügung gestellt, der einerseits
kostenintensiv ist sowie eine weitere Steckdose benötigt und
andererseits beim Benutzer viele Schwierigkeiten verursacht. Wird
die Spannungsreduktion mittels Kondensator realisiert, ist dann
eine Trennung zwischen Hochspannung und Niederspannung nicht mehr möglich, was
dann zum Leckstrom bzw. elektrischen Schock führen kann und somit ein sehr
hohes Sicherheitsrisiko darstellt. Nicht zuletzt kann die mit Kondensator
transformierte Spannungsversorgung nur sehr kleinen Strom erzeugen
und wird deswegen in vielen Fällen
bald schon überlastet.
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Tauchpumpe-Technik,
die beim Betrieb der Tauchpumpe Wechselstrom- bzw. Gleichstrom-Niederspannungsversorgung
direkt zur Verfügung
stellt, ist z. Z. im Stand der Technik noch nicht bekannt.
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Um
technische Mängel
im Stand der Technik zu vermeiden, stellt der vorliegende Gebrauchsmuster
eine Tauchpumpe dar, die Niederspannungsversorgung zur Verfügung stellt.
Der Blechsatz des Stators, die Statorwicklung und eine Niederspannungswicklung
der Tauchpumpe bilden zusammen einen internen Transformator, der
beim Betrieb der Tauchpumpe Wechselstrom- bzw. Gleichstrom-Niederspannungsversorgung
direkt zur Verfügung
stellt
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Die
Tauchpumpe im vorliegenden Gebrauchsmuster, die Niederspannungsversorgung
zur Verfügung
stellt, besteht aus dem Pumpenkörper
und der mit dem Pumpenkörper
verbundenen Filterhaube; im Pumpenkörper gibt es jeweils einen
Hohlraum für
den Stator und einen Hohlraum für
den Rotor; außerhalb
des Hohlraums für
den Rotor ist die Kammer des Antriebsrades; oben an dieser Kammer
wird Wasserablauf errichtet; innerhalb des Pumpenkörpers werden
der Blechsatz des Stators und die Statorwicklung im Hohlraum für den Stator
zementiert; der Magnetrotor wird innerhalb des Pumpenkörpers via
die Drehachse im Hohlraum für
den Rotor installiert; das Rad an einem Ende des Magnetrotors befindet
sich in der Kammer für
Antriebsrad; die Tauchpumpe im vorliegenden Gebrauchsmuster weist
weiterhin einen Transformator auf; der integrierte Transformator
besteht aus der Niederspannungswicklung und der vorgenannten Statorwicklung
als Hochspannungswicklung, die beide am Blechsatz des Stators fixiert
sind; die Niederspannungswicklung des integrierten Transformators
stellt Wechselstrom-Niederspannungsversorgung zur Verfügung.
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Eine
Platine kann ggf. im Hohlraum für
den Stator des Pumpenkörpers
zementiert werden; die Platine kann mit Gleichrichter-Schaltkreis
oder Gleichrichter- und Spannungsreglungsschaltkreis bestückt sein
und somit Gleichstrom-Niederspannungsversorgung
zur Verfügunt
stellt, um Gleichstrom-Verbraucher, LED-Leuchte usw. zu versorgen.
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Am
Ausgang des Gleichrichter-Schaltkreises bzw. des Spannungsreglungsschaltkreises
an der Platine kann eine Steuerschaltkreis angeschlossen werden,
um Gleichstrom-Verbraucher wie z. B. LED-Leuchte usw. anzusteuern.
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Weiter
ist der vorliegende Gebrauchsmuster noch mit einem wasserdichten
Anschlußteil
versehen, das aus einem Steckstift und einer Steckbuchse besteht;
dieses wasserdichte Anschlußteil
ist mit dem Ausgang der sich in der Tauchpumpe befindlichen Wechselstrom-
bzw. Gleichstrom-Niederspannungsversorgung verbunden.
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Der
Blechsatz des Stators und die Statorwicklung, die bei konventioneller
Tauchpumpe auch vorhanden sind, bilden zusammen mit einer Niederspannungswicklung,
die neu in der Tauchpumpe im vorliegeden Gebrauchsmuster ist, einen
integrierten Transformator, der einerseits wenig Platz in Anspruch
nimmt und andererseits beim Betrieb der Tauchpumpe sicher und zuverlässig Wechselstrom- bzw.
Gleichstrom-Niederspannungsversorgung zur Verfügung stellt.
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Bei
dieser Erfindung kann leicht eine Platine in der Pumpe eingebaut
werden, die mit Gleichrichter-, Filter-, Spannungsreglungsschaltkreis
sowie sonstigen Steuerschaltkreisen bestückt werden kann. Somit können angeschlossene
LED- Leuchten, bzw.
Leuchtmittel sowie sonstige Wechselstrom- bzw. Gleichstrom-Verbraucher versorgt
werden.
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1:
Aufbau der 1. Ausführungsform
des vorliegenden Gebrauchsmusters;
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2:
Innenaufbau der in 1 dargestellten Ausführungsform;
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3a–d: Aufbau
des integrierten Transformators;
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4:
Schemaitsche Darstellung des integrierten Transformators und der
Platine;
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5:
Schaltdiagramm der einen Ausführungsform
mit Gleichrichter-, Spannungsreglungs- und Steuerschaltkreis usw.
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6:
Aufbau der 2. Ausführungsform
des vorliegenden Gebrauchsmusters;
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Es
wird unten mit Hilfe von Ausführungsformen
und deren Abbildungen weitergehend erläutert.
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Aus
der 1 und 2 wird ersichtlich, dass Tauchpumpe
der 1. Ausführungsform
aus dem Pumpenkörper 3 und
der mit dem Pumpenkörper 3 verbundenen
Filterhaube 1 besteht; im Pumpenkörper gibt es jeweils einen
Hohlraum 17 für
den Stator und einen Hohlraum 15 für den Rotor; außerhalb
des Hohlraums 15 für
den Rotor ist die Kammer 14 des Antriebsrades; oben an
dieser Kammer wird Wasserablauf 2 errichtet; innerhalb
des Pumpenkörpers
werden der Blechsatz 4 des Stators und die am Träger 5 gewickelte
Statorwicklung 11 mit Bindemittel aus Epoxidharz im Hohlraum 17 für den Stator
zementiert; der Magnetrotor 12 wird innerhalb des Pumpenkörpers via
die Drehachse 10 im Hohlraum 15 für den Rotor
installiert; das Rad 13 an einem Ende des Magnetrotors
befindet sich in der Kammer 14 für Antriebsrad;
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Die
Tauchpumpe im vorliegenden Gebrauchsmuster weist weiterhin einen
Transformator auf; der integrierte Transformator besteht aus der Niederspannungswicklung 16 und
der vorgenannten Statorwicklung 11 als Hochspannungswicklung,
die beide am Blechsatz 4 des Stators fixiert sind; die Niederspannungswicklung 16 des
integrierten Transformators stellt Wechselstrom-Niederspannungsversorgung zur Verfügung
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Aus 2 und 4 wird
ersichtlich, dass eine Platine 9 im Hohlraum 17 für den Stator
im Pumpenkörper 3 zementiert
ist; die Platine 9 kann mit Gleichrichter-Schaltkreis oder
Gleichrichter- und Spannungsreglungsschaltkreis 91 bestückt sein;
der integrierte Transformator wandelt 100–240 Vac in 0.5–30 Vac
um und stellt somit Gleichstrom-Niederspannungsversorgung zur Verfügung; die
Bezugsziffer 7 markiert die Wechselstrom-Hochspannungszuleitung,
während
die Bezugsziffer 8 den Gleichstrom-Niederspannungsausgang
markiert; beide werden durch die Borhung an der hinteren Abdeckung 6 des
Pumpenkörpers 3 nach
außen
geführt.
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Am
Ausgang des Gleichrichter-Schaltkreises bzw. des Spannungsreglungsschaltkreises 91 an
der Platine 9 kann eine Steuerschaltkreis angeschlossen werden,
der Steuersignal abgibt, um Gleichstrom-Verbraucher wie z. B. LED-Leuchte
usw. anzusteuern.
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Benötigt der
Verbraucher Wechselstromversorgung, kann die Wechselstrom-Niederspannung in Höhe von 0.5–30 Vac
direkt an der Niederspannungsseite des integrierten Transformators
bzw. an der Platine abgerufen werden.
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Aus
der 3a–d
wird der Aufbau des integrierten Transformators ersichtlich; der
Blechsatz 4 des Stators, die Statorwicklung 11 und
eine Niederspannungswicklung 16 bilden zusammen den integrierten
Transformator 12; die Bezugsziffer 12 markiert
den Magnetrotor.
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Aus 3a wird ersichtich, dass der Blechsatz 4 des
Stators, die am Träger 5 gewickelte
Statorwicklung 11 und eine Niederspannungswicklung 16 zusammen
den integrierten Transformator 12 bilden; die Niederspannungswicklung 16 des
integrierten Transformators ist am Träger 5 der Statorwicklung 11 gewickelt;
die Niederspannungswicklung 16 befindet sich unten, während die
Statorwicklung oberhalb der Niederspannungswicklung 16 gewickelt
ist.
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Es
kann auch wie in 3b dargestellt ausgeführt sein:
die Niederspannungswicklung 16 des integrierten Transformators
ist am Träger 5 der
Statorwicklung 11 gewickelt; die Statorwicklung 11 befindet
sich unten, während
die Niederspannungswicklung 16 oberhalb der Statorwicklung 11 gewickelt
ist.
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Die
Niederspannungswicklung 16 des integrierten Transformators
und die Statorwicklung 11 können an demselben Träger 5 gewickelt
werden; an diesem Träger 5 wird
jeweils Rinne für
Niederspannungswicklung und Hochspannungswicklung vorgesehen; die
Niederspannungswicklung 16 und die Statorwicklung 11 wird
jeweils entsprechend am Träger 5 in
der Rinne für
Niederspannungswicklung bzw. für Hochspannungswicklung
gewickelt; siehe dazu 3c.
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Aus
der 3d wird ersichtlich, dass die
Statorwicklung 11 und die Niederspannungswicklung 16 des
integrierten Transformators jeweils am separaten Träger gewickelt
werden kann; die Niederspannungswicklung 16 wird am Träger 5' gewickelt und befindet
sich in der Nähe
des Querbalkens des Blechsatzes 4; die Statorwicklung 11 wird
wie immer am Träger 5 gewickelt.
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Die
Statorwicklung 11 entspricht in Bezug auf Aufbau, Wicklungszahl
bzw. Wicklungsverfahren der konventionellen Ausführung. Die Wicklungszahl der Niederspannungswicklung 16 ist
an die Anforderung an die Niederspannungsversorgung anzupassen. Der
integrierte Transformator in der 1. Ausführungsform kann Wechselspannung
im Bereich 0.5–30
Vac zur Verfügung
stellen.
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Funktionsweise:
fließt
Wechselstrom-Hochspannung in die Tauchpumpe, entsteht an der sich am
Blechsatz befindlichen Statorwicklung ein Magnetfeld, das den Magnetrotor
zum Drehen antreibt. Dabei dreht das Antriebsrad auch mit. Unter
dem Einfluss der durch das Drehen des Antriebsrades erzeugten Zentripetalkraft
wird die Flüssigkeit
durch den Wasserablauf oben an der Kammer für das Antriebsrad verdrängt. Gleichzeitig
bilden der Blechsatz, die Statorwicklung und eine Niederspannungswicklung
zusammen einen integrierten Transformator, der Wechselstrom- bzw.
Gleichstrom-Niederspannungsversorgung zur Verfügung stellt, um angeschlossene
LED-Leuchten, bzw. Leuchtmittel sowie sonstige Wechselstrom- bzw.
Gleichstrom-Verbraucher zu versorgen.
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5 ist
ein Schaltdiagram mit dem Gleichrichter-Schaltkreis 911,
dem Spannungsreglungsschaltkreis 912 sowie dem Steuerschaltkreis 913 usw.
Die Niederspannungsseite des integrierten Transformators (0.5–30 Vac)
ist mit dem Eingang des Gleichrichter-Schaltkreises 911 verbunden.
Der Ausgang des Gleichrichter-Schaltkreises 911 ist mit
dem Spannungsreglungsschaltkreis 912 verbunden. Der Ausgang
des Spannungsreglungsschaltkreises 912 versorgt die Steuerschaltkreis 913 mit
Betriebsspannung.
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Der
Gleichrichter-Schaltkreis 911 kann einfach aus Gleichrichter-Brücke und
Gleichrichter-Kondensatoren bestehen. Beim Spannungsreglungsschaltkreis 912 wird
Spannungsstabilistor integriert. Der Aufbau des Steuerschaltkreises
orientiert sich nach der anzusteuernden externen Belastung. In 5 stellt
U2 den Steuerschaltkreis dar, der die drei an ihm angeschlossenen
LEDs (LED1, LED2 und LED3) ansteuert, damit sie abwechselnd blinken.
R1 bis R3 sind die Begrenzungswiderstände jeweils für die drei
LEDs. R4 ist der externe Schwingungswiderstand für U2. C3 ist der externe Glättungskondensator
für U2.
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6 stellt
eine 2. Ausführungsform
dar. Der Innenaufbau der 2. Ausführungsform
ist baugleich mit dem der 1. Ausführungsform und wird daher nicht mehr
ausführlich
erläutert.
Aus 6 wird ersichtlich, dass die 2. Ausfürhungsform
der Tauchpumpe ein wasserdichtes Anschlußteil besitzt, das aus einem Steckstift
und einer Steckbuchse besteht. Dieses wasserdichte Anschlußteil ist
am Ausgang der Gleichstrom-Niederspannungsversorung der Tauchpumpe
P angeschlossen (In 6 wird mit Hilfe von einem Verbindungskabel 8 die
Verbindung mit dem Ausgang der Gleichstrom-Niederspannungsversorung
aufgebaut), um den externen Steuerschaltkreis 913 mit Gleichstrom-Niederspannung
zu versorgen. Dieses wasserdichte Anschlußteil besteht aus der wasserdichten
Steckbuchse 81, dem wasserdichten Steckstift 83 mit
Dichtung sowie der Verschlussmutter 84. Mittels der Verschlussmutter 84 werden
die wasserdichte Steckbuchse 81 und der wasserdichte Steckstift 83 gegeneinander
befestigt. Der wasserdichte Steckstift 83 ist am Steuerschaltkreis 913 anzuschliessen.
Die Wechselstrom-Hochspannungszuleitung 7 wird
via den Wechselstrom-Steckstift 71 mit der Wechselstrom-Hochspannungsversorgung
verbunden.
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Benötigt der
Verbraucher Wechselstromversorgung, kann an der Tauchpumpe P die
Wechselstrom-Niederspannung direkt an der Niederspannungsseite des
integrierten Transformators bzw. an der Platine abgerufen werden.
Um den Einbau zu erleichtern, kann die Tauchpumpe P mit einem wasserdichten
Anschlußteil
versehen sein, das aus einem Steckstift und einer Steckbuchse besteht.
Dieses wasserdichte Anschlußteil
ist mit dem Ausgang der sich in der Tauchpumpe P befindlichen Wechselstrom-Niederspannungsversorgung
(d. h. Niederspannungsausgang des integrierten Transformators) verbunden,
die externe Verbraucher mit Wechselstrom-Niederspannung versorgt.