DE3607466A1 - Pumpenaggregat mit einer niveauschalteinrichtung - Google Patents
Pumpenaggregat mit einer niveauschalteinrichtungInfo
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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.
Priority Applications (3)
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