DE3607466A1 - Pumpenaggregat mit einer niveauschalteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Pumpenagregate, d. h. aus einem Elektromotor und einer damit gekoppelten Pumpe gebildete, in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachte und insbesondere in das Fördermedium eintauchbare Pump­ vorrichtung, die einen von einem Schwimmer gesteuerte Niveauschalteinrichtung besitzen.

Bei Pumpenaggregaten der genannten Art, die in mannigfachen Ausführungsformen bekannt sind, besteht allgemein das Problem, die durch das Flüssigkeitsniveau gesteuerte Schwimmerbewegung auf die elektrische Schalt­ einrichtung zu übertragen, die in einem flüssigkeitsge­ schützten Raum untergebracht sein muß. Wenn man, was in vielen Fällen erwünscht ist, die Schalteinrichtung unmittelbar im Pumpengehäuse und insbesondere in der gegen Feuchtigkeit geschützten Motorkammer bzw. einer besonderen Kammer unterbringt, wird eine Durchführung durch die Gehäusewand erforderlich, um die Schwimmerbe­ wegung auf die Schalteinrichtung zu übertragen, wodurch die bekannten Abdichtprobleme für bewegliche Gehäuse­ durchführungen entstehen.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, ein Pumpenaggregat der genannten Art zu schaffen, bei dem die Schalteinrichtung der Niveausteuereinrichtung im Pumpengehäuse in einem gegen Feuchtigkeit geschützten Raum untergebracht werden kann und eine Übertragung der für die Niveausteuerung maßgebenden Bewegungen des Schwim­ mers auf die Schalteinrichtung erzielbar ist, ohne daß eine Durchführung durch die Gehäusewand mit Hilfe bewegli­ cher Teile erforderlich ist.

Eine solche Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Pumpenaggregat der eingangs genannten Art mit einer schwimmergesteuerten Niveauschalteinrichtung in erster Linie dadurch zu erzielen, daß mit dem Schwimmer zumindest ein Magnet verbunden ist, der durch die zumindest teilweise aus paramagnetischem bzw. diamagnetischem Material beste­ hende Gehäusewand hindurch auf zumindest einen, die Schalt­ einrichtung steuernden Hall-Generator einwirkt. Um durch den Schwimmer zwei Schaltungen auszulösen, kann man ihn mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Magneten ausrüsten, die auf einen Hall-Generator im Pumpengehäuse einwirken. Die beiden Magnete können gegebenenfalls unter­ schiedliche Polarität besitzen. Man kann aber auch mit einem Magneten beim Schwimmer auskommen, wenn man im Pumpengehäuse zwei im Abstand voneinander angeordnete Hall-Generatoren vorsieht.

In weiterer Ausgestaltung sieht die Erfindung darüber hinaus eine Auswert- und Steuereinrichtung vor, die Eingänge für den Anschluß von Hall-Generatoren besitzt und in Abhängigkeit von der Eingangsspannung Schaltein­ richtungen, beispielsweise elektronische Schalter, steuert. Diese Auswert- und Steuereinrichtung kann in Verbindung mit schwimmergesteuerten Hall-Generatoren ein Niveauschalt­ gerät bilden, welches in an sich bekannter Weise Schaltun­ gen in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand vornimmt. Man kann die Auswert- und Steuereinrichtung aber auch zur Bildung anderer Einrichtungen, beispielsweise zur Bildung von Schutz- oder Überwachungseinrichtungen, verwenden. So kann man eine Vorrichtung bilden, die dem Motorschutz dient, dadurch, daß die Motorwellendrehung erfaßt und der Motor abgeschaltet wird, wenn er bei eingeschaltetem Strom nicht anläuft oder die Motorwelle im betrieb bloc­ kiert wird und stehen bleibt. Zur Bildung einer solchen Schutz- und/oder Überwachungseinrichtung kann ein an einen Eingang angeschlossener Hall-Generator dienen, der durch einen mit der Motorwelle verbundenen Magneten beeinflußbar ist. Der bei umlaufender Motorwelle periodisch den Hall-Ge­ nerator beeinflussende Magnet läßt bei ordnungsgemäßem Ver­ lauf Spannungsimpulse einer bestimmten Frequenz entstehen, die erfaßt und mit einem Sollwert verglichen werden und bei Abweichungen zur Auslösung einer Schutzmaßnahme und gegebe­ nenfalls eines Alarmsignals dienen.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung erläutert werden, in der Ausführungsmöglichkeiten mit den zum Ver­ ständnis wesentlichen Elementen zum Teil schematisiert als Beispiel dargestellt sind, und zwar zeigt:

Fig. 1 im Aufriß ein Motor-Pumpen-Aggregat mit die Inneneinrichtung erkennen lassenden, wegge­ brochenen Gehäuseteilen und

Fig. 2 ein Aufbauschema für eine Auswert- und Steuereinrichtung, wie sie im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung zur Bildung einer Niveauschalteinrichtung und einer Laufkontrolle des Motors verwendet werden kann.

In der Zeichnung ist in Fig. 1a) ein Motor-Pumpen- Aggregat 11 dargestellt, das irgendeine bekannte Bauart besitzen kann und in einem gemeinsamen Gehäuse eine Pumpe und einen zu deren Antrieb dienenden Motor besitzt. In der den Motor aufnehmenden, im oberen Teil des Gehäuses 11 vor­ gesehenen, gegen Feuchtigkeit geschützten Motorkammer 111 ist eine elektronische Auswert- und Steuereinrichtung 12 mit einem nicht besonders dargestellten elektronischen Schalter, der als Schalttransistor (TRIAC) ausgebildet sein kann, untergebracht, über den die Aus- und Einschaltung des Antriebsmotors gesteuert wird. Außen am Gehäuse 11 ist eine Kammer bzw. Führung 13 für einen Schwimmer 14 vorgesehen, der einen Magneten 15 trägt, der sich in Abhängigkeit von dem jeweiligen Flüssigkeitsstand zusammen mit dem Schwim­ mer 14 auf und ab bewegt. Bei seiner Bewegung kommt der Magnet 15 in die Gegenüberstellung zu zwei Hall-Generatoren 16 bzw. 17, die in einem vorgegebenen Abstand voneinander im Innern der Motorkammer 111 untergebracht sind und gege­ benenfalls mit der Auswert- und Steuereinrichtung 12 zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein können. In den Stel­ lungen des Schwimmers 14, in denen der Magnet 15 in die Gegenüberstellung zu einem der Hall-Generatoren 16 oder 17 gelangt, tritt eine Hall-Spannung auf, die die Auswert- und Steuereinrichtung zur Auslösung von Ein- bzw. Ausschaltun­ gen des Motors ausnutzt.

An einen weiteren Eingang der Auswert- und Steuer­ einrichtung 12 ist ein weiterer Hall-Generator 19 ange­ schlossen, der mit einem mit der Motorwelle bzw. einer Mo­ torwellenverlängerung 20 verbundenen Magneten 21 zusammen­ arbeitet. Bei eingeschaltetem Motorstrom und umlaufender Motorwelle 20 kommt der Magnet 21 bei jeder Umdrehung der Motorwelle einmal in die Gegenüberstellung zu dem Hall-Ge­ nerator 19, wodurch ein Spannungsimpuls erzeugt wird, der erfindungsgemäß mittels der Auswert- und Steuereinrichtung dazu ausgenutzt werden kann zu überwachen, ob in ihrer Frequenz der Drehzahl proportionale Impulse auftreten oder nicht, um im letztgenannten Fall eine Alarmeinrichtung und die Abschaltung des Motorstromes auszulösen.

Bei der in Fig. 1b dargestellten Ausführungsmög­ lichkeit ist von einem Schwimmer 24 ausgegangen, der zwei Magnete 25 bzw. 26 trägt, die einem Abstand voneinander auf dem Schwimmer angeordnet sind. Beide Magnete wirken je nach Schwimmerstellung auf einen im Motorgehäuse angeordne­ ten Hall-Generator 27, wobei einer der beiden Magnete mit seinem N-Pol und der andere mit seinem S-Pol auf den Gene­ rator 27 einwirkt, was zur Auslösung unterschiedlicher Schaltungen ausgenutzt werden kann. Auch hier kann der Hall-Generator 27 baulich mit der Auswert- und Steuerein­ richtung 22 vereinigt sein.

Fig. 2 soll den Aufbau an Hand eines Schemas ver­ deutlichen, wobei von der abgewandelten Ausführungsmöglich­ keit nach Fig. 1b ausgegangen wurde. Es wurden, soweit mög­ lich, die Bezugsziffern der Fig. 1a und 1b verwandt. Der Schwimmer 24 wirkt mit seinen Magneten 25 und 26 auf einen Hall-Generator 27 im Innern des Gehäuses 11 ein. Dieser Generator ist mit einem der Eingänge 121, 122 ... der Auswert- und Steuereinrichtung 12 verbunden. Die beiden Magnete 25 und 26 besitzen an ihren wirksamen Seiten unter­ schiedliche Polarität, so daß unterschiedliche Schaltungen ausgelöst werden können. An den Eingang 122 der Auswert- und Steuereinrichtung 12 ist der Generator 19 angeschlossen, der durch den mit der Motorwelle 20 umlaufenden Magneten 21 beeinflußt wird. Die Auswertung der erzeugten Spannungsim­ pulse wurde bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. Die Auswert- und Steuereinrichtung 12 steuert in Abhängig­ keit der Schwimmerstellung bzw. der erfaßten Motorwellen­ drehung einen symbolisch angedeuteten Schalter 22, der in der Regel als Schalttransistor (TRIAC) ausgebildet ist, um den Pumpenmotor ein- oder auszuschalten. Sie schaltet darüber hinaus mittels einer nicht besonders dargestellten Schalteinrichtung gegebenenfalls zusätzlich eine Alarmein­ richtung ein, die durch das Symbol 23 veranschaulicht ist.

Claims (8)

1. Pumpenaggregat mit einer Niveauschalteinrichtung, insbesondere aus einem Elektromotor und einer damit gekop­ pelten Pumpe gebildete und in einem gemeinsamen, in das Fördermedium eintauchbaren Gehäuse untergebrachte Pumpvor­ richtung, die eine von einem Schwimmer gesteuerte Schalt­ einrichtung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schwimmer zumindest ein Magnet verbunden ist, der durch die zumindest teilweise aus para- bzw. diamagnetischem Material gebildete Gehäusewand hindurch auf zumindest einen, die Auslösung der Schalteinrichtung steuernden Hall-Generator einwirkt.

2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von dem Schwimmer zwei im Abstand voneinander angeordnete Magnete getragen werden, die auf einen im Motor-Pumpen-Gehäuse, vorzugsweise im Motorgehäuse, ange­ ordneten Hall-Generator einwirken.

3. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwimmer einen Steuermagneten trägt, der auf zwei oder mehr im Abstand voneinander im Motor- Pumpen-Gehäuse angeordnete Hall-Generatoren einwirkt.

4. Pumpenaggregat, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Schwimmer verbundenen Magnete unterschiedliche Polarität besitzen.

5. Auswert- und Steuereinrichtung, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Pumpenaggregaten nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Eingänge zum Anschluß von Hall-Generatoren und in Abhängig­ keit der Eingangsspannung gesteuerte Schalteinrichtungen, beispielsweise elektronische Schalter.

6. Auswert- und Steuereinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ihre Ausbildung als Niveauschaltein­ richtung mit Eingängen für schwimmergesteuerte Hall-Gene­ ratoren.

7. Auswert- und Steuereinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ihre Ausbildung als Schutz- und/oder Überwachungseinrichtung für einen Elektromotor mit Elemen­ ten zum Erfassen der Motorwellendrehung und Auslösung von Schutzmaßnahmen bei Abweichungen vom Sollwert.

8. Auswert- und Steuereinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen an einen Eingang angeschalteten Hall-Generator, der durch einen mit der Motorwelle verbun­ denen Magneten beeinflußbar ist und bei eingeschaltetem An­ triebsstrom die Stromzufuhr unterbricht, sobald Abweichun­ gen von einer vorgegebenen, der Motordrehzahl proportiona­ len Impulsfrequenz der Spannung des zugehörigen Hall-Gene­ rators auftreten.