EP4390137A1 - Verfahren zum lösen einer verstopfung einer abwasserpumpe - Google Patents

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EP4390137A1
EP4390137A1 EP23217347.6A EP23217347A EP4390137A1 EP 4390137 A1 EP4390137 A1 EP 4390137A1 EP 23217347 A EP23217347 A EP 23217347A EP 4390137 A1 EP4390137 A1 EP 4390137A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impeller
shaft
motor
operating
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23217347.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Materne
Udo Kloke
Alfred Otto
Bernd Huster
Katrin Holz
Joerg Hasse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilo SE
Original Assignee
Wilo SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilo SE filed Critical Wilo SE
Publication of EP4390137A1 publication Critical patent/EP4390137A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/042—Axially shiftable rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning

Definitions

  • the invention relates to a method for unblocking a waste water pump, comprising a pump housing with an inlet, a shaft arranged in the pump housing, an impeller seated on the shaft, and a motor driving the shaft.
  • the invention further relates to a waste water pump, comprising a pump housing with an inlet, a shaft arranged in the pump housing, an impeller seated on the shaft and in particular facing the inlet, a motor driving the shaft, and a controller.
  • the invention relates to the use of an impeller for unblocking a waste water pump, comprising a pump housing with an inlet, a shaft arranged in the pump housing, an impeller seated on the shaft, and a motor driving the shaft.
  • Sewage pumps are known from the state of the art and are used to pump a fluid by means of a rotating movement of an impeller.
  • the fluid to be pumped enters a pump chamber of the sewage pump via an inlet or suction opening, is captured by the rotating impeller and subsequently conveyed into a pressure port.
  • Solids contained in the fluid can settle in the area of the impeller and on the inside of the pump housing and thus have a negative impact on the hydraulic and/or mechanical efficiency of the sewage pump, even leading to clogging and failure of the sewage pump.
  • a key point of the proposed teaching is that, compared to the solutions known from the prior art, the motor is operated in the second direction of rotation, whereby the impeller on the thread of the shaft is displaced to a position further away from the base plate, thereby increasing a gap between the impeller and the base plate. By increasing the gap between the impeller and the base plate, blockages in the impeller caused by solid matter can be removed more easily.
  • a sewage pump is generally a fluid machine that uses a rotary motion and dynamic forces to pump liquids, primarily as a fluid.
  • the sewage pump is preferably designed as a centrifugal pump.
  • centrifugal force is used for pumping, so that such pumps are also referred to as centrifugal pumps.
  • the sewage pump can preferably be used for a hydraulic system in a building or other applications.
  • a housing of the motor of the wastewater pump can be arranged above the pump housing, in which the impeller driven by the motor via the motor shaft is provided for conveying the fluid, wherein the housing of the motor can be fixedly connected to the pump housing and/or designed as a single piece.
  • the wastewater pump and the motor can each have their own motor shaft, wherein the motor shafts can be connected to one another via a coupling.
  • the motor shaft projects from the housing of the motor into the pump housing on a drive side and/or the impeller is fixedly connected to the motor shaft on the drive side.
  • the inlet is preferably arranged below or at the bottom of the pump housing.
  • the impeller is preferably designed as an open impeller.
  • the fluid preferably comprises water or another liquid medium such as waste water.
  • the fluid can comprise solids such as impurities or garbage of any kind, in particular feces, sediments, dirt, sand, or even smaller pieces of wood, brushwood, textiles or rags or the like.
  • the housing of the motor and/or the pump housing is preferably made of metal, in particular cast iron or stainless steel, and/or plastic.
  • the expression 'during the pumping of waste water' refers in particular to regular operation of the waste water pump, namely when the waste water pump pumps fluid which may be contaminated with the aforementioned impurities. Accordingly, by operating the motor in the first and/or second direction of rotation, the impeller is driven forwards and/or backwards, in particular for pumping the waste water or fresh water as described below.
  • Stopping the motor not only describes a possible abrupt stopping of the motor, but also advantageously a slow shutdown of the motor until it comes to a standstill. By shutting down slowly, shock loads can be avoided in order to prevent damage to the sewage pump, in particular to the impeller and/or the shaft.
  • the motor is operated in the first direction of rotation until the wastewater operating value exceeds the clogging threshold.
  • the wastewater operating value represents, for example, an actual power consumption of the motor, a current consumed by the motor, a torque of the motor and/or another particularly monitored operating parameter of the motor, from which the power consumption, the current and/or the torque of the motor can be determined.
  • the clogging threshold is preferably a predetermined threshold. As soon as the wastewater operating value exceeds the clogging threshold, it can be concluded that the wastewater pump is clogged.
  • the clogging threshold is advantageously 2.5, 5, 7.5 or 10% above the wastewater operating value provided in particular for the wastewater pump.
  • the external thread can be designed as a coaxial helical guide identical to or similar to an external thread and/or the internal thread can be designed with an internal guide identical to or similar to an internal thread.
  • the impeller is preferably in the operating position.
  • the operating position preferably represents a position in which the impeller is arranged in a conventional wastewater pump.
  • a hydraulic efficiency of the wastewater pump in the operating position is in particular significantly higher than in the dissolving position.
  • the inlet also called the suction opening, is preferably provided in the axial extension of the shaft and/or extends in the radial direction relative to the shaft.
  • the shaft has two axially spaced stops and the impeller has two corresponding counter-stops arranged axially opposite one another to limit the axial displacement of the impeller, and in the operating position and the release position, the respective stop rests against the corresponding counter-stop.
  • the stops and/or counter-stops can be provided as radially protruding edges which are designed as one piece with the shaft and/or the impeller or the external thread and/or the internal thread or are fixedly attached to the shaft and/or the impeller or the external thread and/or the internal thread.
  • the stops or counter-stops can be used to determine the operating position and the release position with regard to their axial location.
  • the operating position and the release position are ⁇ 5, 10 or 20 mm axially apart and/or a base plate is provided in which the inlet is formed, wherein the impeller in the operating position essentially rests against the base plate and in the operating position is ⁇ 5, 10 or 20 mm away from the base plate.
  • Such distances can preferably be provided by a corresponding axial arrangement of the stops and/or the counter stops.
  • Essentially means in particular that between the impeller and the base plate only one gap is designed in such a way that the impeller can rotate relative to the base plate, but in principle rests against the base plate without a gap in order to achieve a high hydraulic efficiency.
  • the impeller has an impeller insert axially inserted into it and a threaded nut axially inserted into the impeller insert, in particular as the internal thread.
  • the impeller insert is preferably connected to the impeller in a fixed position, for example by fastening means such as screws that are axially inserted into the impeller through a radial collar of the impeller insert.
  • the internal thread in particular can be designed using the threaded nut.
  • the threaded nut is preferably designed as a trapezoidal thread nut.
  • the shaft has a rear sliding and/or sealing unit, in particular comprising a rear rotary seal and/or a rear sliding ring, and/or a rear locking ring.
  • the rear sliding and/or sealing unit can be used to support the shaft against tipping on the one hand and to prevent fine particles from penetrating the wastewater pump or the pump housing and/or an area having the internal thread and the external thread on the other.
  • the rear rotary seal and/or the rear sliding ring can be designed as an O-ring.
  • the rotary seal can be designed, for example, as a commercially available Turcon ® Roto Glyd Ringü.
  • a spacer ring and/or spacer tube in particular in the form of a sleeve, can be provided between the rear sliding and/or sealing unit, the rear rotary seal and/or the rear sliding ring and the shaft.
  • the rear locking ring is used in particular to axially secure the rear sliding and/or sealing unit.
  • the impeller insert covers an impeller cover which is placed axially on it and which covers an end of the shaft facing the impeller.
  • the impeller cover is preferably designed in the form of a disk and/or curved. The impeller cover serves to shield against coarse particles and rags.
  • a front sliding and sealing unit which is seated on the shaft, in particular comprising a front rotary seal and/or a front sliding ring, and/or a front locking ring for the front sliding and sealing unit.
  • the front sliding and sealing unit can be used to support the shaft against tipping and can also prevent fine particles from penetrating the sewage pump or the pump housing and/or an area with the internal thread and the external thread.
  • the front rotary seal and/or the front sliding ring can be designed as an O-ring.
  • the rotary seal can be designed as a commercially available Turcon ® Roto Glyd Ring ® , for example.
  • a spacer ring and/or spacer tube in particular in the form of a sleeve, can be provided between the front sliding and sealing unit, the front rotary seal and/or the front sliding ring and the shaft.
  • the front locking ring is used in particular to axially secure the front sealing unit.
  • the motor is operated in the second direction of rotation to release the blockage if a gradient and/or a curvature of a temporal progression of electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor exceeds the blockage threshold value.
  • the blockage threshold is defined by the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor.
  • the proposed teaching provides a type of trend analysis for the electrical wastewater operating value characterizing the rotating motor, so that, compared to solutions known from the prior art, a trend towards a blockage can already be identified. can be detected within a few milliseconds. The trend detected in this way allows an earlier response to the impending blockage, so that damage to the wastewater pump caused by contamination can be reduced or avoided.
  • the slope is in particular a first time derivative of the time profile of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor, for example the electrical current consumed by the motor while the wastewater is being pumped and/or the electrical power or torque consumed by the motor while the wastewater is being pumped, in particular the rate of change of the time profile of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor.
  • the first derivative is generally described as dfldt.
  • Curvature is understood to mean, in particular, a time derivative of the slope of the time course of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor or the double derivative of the time course of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor, for example the electrical current consumed by the motor during the pumping of the wastewater and/or the electrical power and/or the torque produced by the motor during the pumping of the wastewater, with respect to time.
  • a temporal progression is understood to mean in particular a temporally ordered sequence of the operating values characterizing the motor, such as power, torque or current, in particular a time series.
  • the temporal progression can be averaged, in particular quadratically averaged, and/or smoothed.
  • the temporal progression can comprise a continuous and/or discrete sequence of the operating values.
  • the slope and/or the curvature of the temporal progression comprises an approximated derivation of discrete time signals by difference quotients of a first and/or second order of the operating values.
  • the method comprises the step of exceeding the blockage threshold: Carrying out an unblocking routine, in particular a torque-controlled unblocking routine, a speed-controlled unblocking routine, in particular with a torque threshold, and/or a dynamic unblocking routine.
  • the method comprises the step: Selection of the unblocking routine depending on the slope and/or curvature of the time course of the wastewater operating values.
  • the blockage threshold value can be predetermined or can be dynamically dependent on the type of waste water and/or the type of blockage, as described below.
  • the blockage threshold value can include two values for the gradient and curvature.
  • so-called unblocking routines known from the prior art can also be used, which generally involve a time-limited and/or repeated, in particular repeated at intervals and/or alternating operation and/or acceleration of the motor in the first and/or second direction of rotation, in particular in the forward and/or reverse direction.
  • Such unblocking routines can be monitored, for example, with regard to the torque, in particular by a control that controls the motor, in order to avoid damage to the waste water pump. It is conceivable that the unblocking routine switches the motor off when a torque threshold is exceeded, for example when the impeller is jammed or does not rotate or only rotates minimally due to major contamination despite the use of the unblocking routine.
  • a type of basic state of the wastewater pump can be determined, characterized by the gradient and/or curvature of the time course of the electrical clear water operating values, in which the wastewater pump is not clogged.
  • the basic state of the pump can be reliably recorded in order to build up a knowledge database. As already mentioned, this is preferably done by repeatedly accelerating and in particular braking the pump at intervals or repetitions.
  • clear water means waste water that is not contaminated, for example tap water.
  • the factor can depend on the type of waste water and can be, for example, 1.1, 1.2, 1.5, 2, 3, 5 or another value.
  • the blockage threshold is preferably defined by a maximum, in particular over a defined period of time, of the gradient and/or curvature of the temporal progression of the clear water operating values increased by the factor.
  • the proposed measure makes it possible to build up a knowledge database of how the wastewater pump behaves in the basic state.
  • This basic state can be compared with the pumping of wastewater during regular operation of the wastewater pump in order to be able to determine the blockage.
  • the type of blockage can be classified much more precisely than by the gradient and/or curvature of the time course of the wastewater operating values.
  • the slope and/or curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values characterizing the rotating motor is recorded using a particularly predetermined speed-time function and includes a measurement of the slope and/or curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values characterizing the rotating motor as a function of time.
  • a function can be specified in a pump controller in order to record the basic state of the pump when pumping clear water.
  • the function can include several different speeds and/or accelerations that are run one after the other.
  • the detection of the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values characterizing the rotating motor comprises the detection of at least one resistance curve with in particular different speeds, accelerations and/or directions of rotation of clear water.
  • the detection of such a resistance curve or a plurality of resistance curves allows a comparison with the basic state of the pump documented by the resistance curve in order to be able to select, as a result of the comparison, in particular the type of blockage and a corresponding unblocking routine, preferably tailored to the type of blockage.
  • the resistance curve is preferably created initially before the sewage pump is operated and stored in a memory of the control system.
  • the resistance curve can also be updated regularly, for example annually, in order to be able to detect wear and tear caused by the operation of the impeller, for example due to increased friction in the bearings and seals of the sewage pump, and/or to take this into account when detecting a blockage.
  • the impeller has an impeller insert axially inserted therein and a threaded nut axially inserted into the impeller insert.
  • the impeller and/or the impeller insert has a rear sliding and/or sealing unit that can be pushed axially in the direction of the inlet and/or onto the impeller insert onto the threaded nut and/or the internal thread, in particular comprising a rear rotary seal and/or a rear sliding ring, and/or a rear locking ring for the threaded nut.
  • a front sliding and sealing unit which is seated on the shaft, in particular comprising a front rotary seal and/or a front sliding ring and/or a front locking ring for the front sliding and sealing unit.
  • the shaft has two axially spaced stops and the impeller has two corresponding, axially oppositely arranged counter-stops for limiting the axial displacement of the impeller, wherein In the operating position and the release position the respective stop rests against the corresponding counter stop.
  • a base plate in which the inlet is formed, wherein the operating position and the release position are ⁇ 5, 10 or 20 mm axially apart and/or the impeller in the operating position substantially rests against the base plate and in the operating position is ⁇ 5, 10 or 20 mm away from the base plate.
  • the controller is configured to operate the motor in the second direction of rotation to release the blockage when a slope and/or a curvature of a temporal progression of electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor exceeds the blockage threshold value.
  • Fig.1 shows a schematic view of a sewage pump 1 for carrying out a method described below for releasing a blockage of the sewage pump 1 according to a preferred embodiment of the invention.
  • the sewage pump 1 has a pump housing 2 in the conventional manner, partially only indicated, with a suction opening 3 arranged on the bottom left of the pump housing 2 as an inlet.
  • a shaft 4 is provided in the pump housing 2, which is in Fig.1 extends substantially vertically upwards to the right, so that the inlet 3 is provided in axial extension of the shaft 4 and extends radially to the shaft 4.
  • the shaft 4 is driven by a motor 5, only partially shown, which is arranged opposite the suction opening 3.
  • An impeller 6 is provided facing the suction opening 3, which is driven by the motor 5 via the shaft 4.
  • the sewage pump 1 has a microprocessor-based control 7, in Fig.1 only hinted at.
  • the waste water pump 1 is first operated with clear water.
  • the motor 5 is repeatedly operated during the Pumping clear water in a forward and/or reverse direction, i.e. in a first direction of rotation and/or in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, and accelerated in a forward and/or reverse direction.
  • the motor 5 is operating by means of a speed-time function predetermined by the controller 7, a sensor 8, which is only shown schematically, records several discrete electrical clear water operating values characterizing the rotating motor as a function of time.
  • the sensor 8 is designed as a current sensor and as a voltage sensor, so that in addition to the current, the power consumed by the wastewater pump 1 is also recorded.
  • other physical variables of the rotating motor 5 that are proportional to the power can also be recorded as clear water operating values, for example the torque.
  • the controller 7 is then used to determine the gradient and/or curvature of the time course of the clear water operating values obtained in this way, i.e. the first and second time derivatives of the clear water operating values obtained in this way. Since the motor 5 was operated at different speeds, accelerations and directions of rotation, characteristic resistance curves for the operation of the wastewater pump 1 with clear water can be determined and stored in a memory of the controller 7. These resistance curves represent the basic operating behavior of the wastewater pump 1 with clear water that is uncontaminated.
  • Fig.2 an excerpt from a performance/time diagram and in Fig.3 a power/speed diagram when executing the proposed method according to the preferred embodiment of the invention.
  • Fig.2 is illustrated how the gradient is obtained from the power as a wastewater operating value. From the gradient, the control system 7 can detect the clogging of the wastewater pump 1 when a clogging threshold is exceeded.
  • Fig.3 illustrates various performance/speed curves.
  • the flatter solid performance/speed curve represents the operating behavior of the wastewater pump 1 without blockage when pumping clear water, with the respective lower and upper blockage thresholds shown in dashed lines.
  • the steeper solid performance/speed curve represents the operating behavior of the wastewater pump 1 during blockage.
  • the shaft 4 of the sewage pump 1 has an external thread 9 in the area of the impeller 6 to loosen the blockage and the impeller 6 has an internal thread 10 which interacts with the external thread 9, as can be seen in more detail in Fig.4 can be seen. Due to the internal thread 10 interacting with the external thread 9, the impeller 6 is axially displaceable on the shaft 4 between an operating position and a release position, wherein the impeller 6 is further away from the inlet 3 in the release position than in the operating position.
  • Fig.4 shows the impeller 6 on the left in the operating position oriented towards the inlet 3. As can be seen, the impeller 6 rests almost gap-free on a bottom plate 11 of the pump housing 2, in which the circular inlet 3 is provided. Fig.4 shows the impeller 6 on the right in the release position oriented axially away from the inlet 3. In the release position, a gap of approximately 10 mm is formed between the impeller 6 and the base plate 11.
  • the wastewater pump 1 pumps wastewater by operating the motor 5 in a first direction of rotation and thus by means of the impeller 6 connected via the motor shaft 4. Due to this first direction of rotation of the motor shaft 4, the impeller strives to the operating position. If a gradient and/or a curvature of a temporal progression of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor 5 exceeds a blockage threshold, i.e. the wastewater pump 1 is in danger of becoming blocked due to impurities contained in the wastewater or is already blocked, the motor 5 is stopped and operated in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation.
  • the impeller 6 By operating the motor 5 in the opposite second direction of rotation, the impeller 6 moves from the operating position to the release position, so that the previously described gap is created between the impeller 6 and the base plate 11. Due to this gap, for example, impurities clogging the impeller 6 can be released from the impeller 6, so that further regular operation of the sewage pump 1 is possible. Accordingly, after a period of time since the beginning of the overflow, for example After 1, 2, 5 or 10 minutes and/or when the clogging threshold is again exceeded, the motor 5 can be operated again in the first direction of rotation.
  • Fig.5 shows a schematic perspective exploded sectional view of the impeller of the sewage pump according to Fig.1 according to the preferred embodiment of the invention.
  • the impeller 6 has an impeller insert 12 axially inserted into an axially extending opening of the impeller 6.
  • the impeller insert 12 has a substantially tubular shape, which is partially pushed axially into the impeller 6, so that axial surfaces of the impeller insert 12 and the impeller 6 are in contact with one another.
  • the impeller insert 12 also has a radially extending collar, one side of which is also in contact with a radially extending surface of the impeller 6.
  • Fastening means 13 in the form of screws are inserted axially into the impeller 6 through the collar in order to fix the impeller insert 12 in place on the impeller 6.
  • a threaded nut 14 is inserted as an internal thread 10 into an axially extending opening of the impeller insert 12, which is axially supported by an edge of the impeller insert 12 in the direction of the impeller 6.
  • a spindle 15 is provided as an external thread 9, which is screwed onto the shaft 4, in Fig.5 not shown, is fixed in place. The threaded nut 14 and the spindle 15 thus enable the axial movement of the impeller 6 described above.
  • a rear spacer ring 16 is provided, followed by a rear sliding and sealing unit 17, which is held stationary in relation to the impeller insert 12 by a rear locking ring 18.
  • a hardened shaft sleeve 20 is also provided axially adjacent to this, as shown in Fig.1 which rests axially on the shaft 3 on the one hand and on the spindle 15 on the other hand, as can be seen from Fig.6 Accordingly, the rear sliding and sealing unit 17 surrounds the shaft sleeve 20 in a radially sealing manner.
  • the impeller insert 12 is covered by an impeller cover 19 which is placed axially on the impeller insert 12 and through which an end of the shaft 4 facing the impeller 6 is passed to shield coarse particles.
  • an impeller cover 19 Also protected by the impeller cover 19 is a front sliding and sealing unit 21 sitting on the shaft 4, as shown in Fig.1
  • the front sliding and sealing unit 21 comprises a front rotary seal 22, a front sliding ring 23 and a front locking ring 24, as shown in Fig.6 shown.
  • the shaft 4 has two axially spaced stops 25 and the impeller 6 has two corresponding, axially oppositely arranged counter-stops 26, as shown in the respective plan view in Fig.7 shown.
  • Fig.7 The left shows a plan view of the opening 3 in the direction of the shaft 4 in the operating position.
  • a driver 27 is located on the shaft 4, on which the stop 25 is formed.
  • This stop 25 is in contact with the counter stop 26 of the impeller 6, so that a torque of the motor 5 can be transmitted to the impeller 6.
  • Fig.7 on the right shows a top view from the direction of the shaft 4 onto the impeller 6 or the impeller insert 12 in the direction of the opening 3 in the release position.
  • a further stop 25 is formed on the external thread 9, which rests against a further counter stop 26 of the internal thread 10.
  • Sewage pump 1 Pump housing 2 Suction opening 3 Wave 4 engine 5 Wheel 6 steering 7 sensor 8th External thread 9 inner thread 10
  • Base plate 11 Impeller insert 12 Fasteners 13 Threaded nut 14 spindle 15 Rear spacer ring 16 Rear sliding and sealing unit 17 Rear retaining ring 18
  • Impeller cover 19 Shaft sleeve 20 Front sliding and sealing unit 21 Threaded nut and lock washer 22 Front rotary seal 22 Front sliding ring 23 Front retaining ring 24 attack 25 Counter stop 26 Driver 27

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe (1) aufweisend ein Pumpengehäuse (2) mit einem Einlass (3), einer in dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Welle (4), einem auf der Welle (4) sitzenden Laufrad (6) sowie einen die Welle (4) antreibenden Motor (5), wobei die Welle (4) im Bereich des Laufrades (6) ein Außengewinde (9) und das Laufrad (6) ein mit dem Außengewinde (9) zusammenwirkendes Innengewinde (10) aufweist, so dass das Laufrad (6) auf der Welle (4) axial zwischen einer Betriebsposition und einer Lösungsposition verschiebbar ist, und das Laufrad (6) in der Lösungsposition weiter von dem Einlass (3) als in der Betriebsposition entfernt ist, mit den Schritten:a) während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe (1), Betreiben des Motors (5) in einer ersten Drehrichtung, welche das Laufrad (6) in die Betriebsposition streben lässt,b) bei Übersteigen eines Verstopfungsschwellwertes, Betreiben des Motors (5) in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, die zum Lösen der Verstopfung das Laufrad (6) von der Betriebsposition in die Lösungsposition streben lässt, undc) nach einer Zeitdauer seit Beginn des Übersteigens und/oder nach Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes, Betreiben des Motors (5) in der ersten Drehrichtung.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse mit einem Einlass, einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Welle, einem auf der Welle sitzenden Laufrad sowie einen die Welle antreibenden Motor. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse mit einem Einlass, einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Welle, einem auf der Welle sitzenden und insbesondere dem Einlass zugewandten Laufrad, einen die Welle antreibenden Motor sowie eine Steuerung. Schließlich betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Laufrades zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse mit einem Einlass, einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Welle, einem auf der Welle sitzenden Laufrad sowie einen die Welle antreibenden Motor.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Abwasserpumpen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen zum Fördern eines Fluids mittels einer Drehbewegung eines Laufrades. Das zu fördernde Fluid tritt über einen Einlass bzw. ein Saugöffnung in einen Pumpenraum der Abwasserpumpe ein, wird von dem rotierenden Laufrad erfasst und in der Folge in einen Druckstutzen befördert.
  • In dem Fluid enthaltene Feststoffe können sich im Bereich des Laufrades sowie an einer Innenseite des Pumpengehäuses absetzen und derart einen hydraulischen und/oder mechanischen Wirkungsgrad der Abwasserpumpe negativ bis hin zum Verstopfen und Ausfall der Abwasserpumpe beeinflussen.
  • Obwohl aus dem Stand der Technik mehrere Verfahren zum Lösen von Verstopfungen von Abwasserpumpen bekannt sind, zeigt die derzeitige Praxis, dass die bekannten Verfahren nicht ideal sind, um eine Abwasserpumpe vor Beschädigung aufgrund einer solchen möglicherweise nicht rechtzeitig erkannten Verstopfung in sicherer und verlässlicher Weise zu schützen und die Verstopfung effektiv zu lösen.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe sowie eine entsprechende Abwasserpumpe anzugeben, welche gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen schneller eine Verstopfung erkennen und entsprechend schnellere und effektivere Maßnahmen zum Lösen der Verstopfung einleiten kann.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Demnach wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse mit einem Einlass, einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Welle, einem auf der Welle sitzenden Laufrad sowie einen die Welle antreibenden Motor, wobei
    die Welle im Bereich des Laufrades ein Außengewinde und das Laufrad ein mit dem Außengewinde zusammenwirkendes Innengewinde aufweist, so dass das Laufrad auf der Welle axial zwischen einer Betriebsposition und einer Lösungsposition verschiebbar ist, und das Laufrad in der Lösungsposition weiter von dem Einlass als in der Betriebsposition entfernt ist, mit den Schritten:
    1. a) während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe, Betreiben des Motors in einer ersten Drehrichtung, welche das Laufrad in die Betriebsposition streben lässt,
    2. b) bei Übersteigen eines Verstopfungsschwellwertes, insbesondere Stoppen des Motors und daraufhin, Betreiben des Motors in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, die zum Lösen der Verstopfung das Laufrad von der Betriebsposition in die Lösungsposition streben lässt, und
    3. c) nach einer Zeitdauer seit Beginn des Übersteigens und/oder nach Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes, insbesondere Stoppen des Motors und daraufhin, Betreiben des Motors in der ersten Drehrichtung.
  • Ein wesentlicher Punkt der vorgeschlagenen Lehre liegt darin, dass, gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, der Motor in der zweiten Drehrichtung betrieben wird, wodurch sich das Laufrad auf dem Gewinde der Welle in eine von der Bodenplatte entferntere Position verschiebt und sich dadurch ein Spalt zwischen Laufrad und Bodenplatte vergrößert. Durch die Vergrößerung des Spalts zwischen Laufrad und Bodenplatte können sich durch Feststoffe verursachte Verstopfungen des Laufrads leichter lösen.
  • Als Abwasserpumpe wird im Allgemeinen eine Strömungsmaschine bezeichnet, die eine Drehbewegung und dynamische Kräfte zur Förderung überwiegend von Flüssigkeiten als Fluid nutzt. Bevorzugt ist die Abwasserpumpe als Kreiselpumpe ausgestaltet. Bei einer Kreiselpumpe wird neben einer tangentialen Beschleunigung des Fluids in radialer Strömung auftretende Fliehkraft zur Förderung genutzt, so dass solche Pumpen ebenso als Zentrifugalpumpen bezeichnet werden. Bevorzugt lässt sich die Abwasserpumpe für eine hydraulische Anlage eines Gebäudes oder sonstige Anwendungen verwenden.
  • Im regulären Betrieb der Abwasserpumpe kann ein Gehäuse des Motors der Abwasserpumpe oberhalb des Pumpengehäuses angeordnet sein, in welchem das von dem Motor über die Motorwelle angetriebenes Laufrad zum Fördern des Fluid vorgesehen ist, wobei das Gehäuse des Motors mit dem Pumpengehäuse ortsfest verbunden und/oder einteilig gestaltet sein kann. Ebenso kann die Abwasserpumpe und der Motor jeweils einen eigene Motorwelle aufweisen, wobei die Motorwellen über eine Kupplung miteinander verbindbar sind. Bevorzugt ragt die Motorwelle an einer Antriebsseite aus dem Gehäuse des Motors in das Pumpengehäuse hinein und/oder ist an der Antriebsseite das Laufrad ortsfest mit der Motorwelle verbunden. Entsprechend ist der Einlass bevorzugt unterhalb oder unten an dem Pumpengehäuse angeordnet. Das Laufrad ist bevorzugt als offenes Laufrad gestaltet.
  • Die Fluid umfasst bevorzugt Wasser oder ein sonstiges flüssiges Medium wie beispielsweise Abwasser. Das Fluid kann Feststoffe wie beispielsweise Verunreinigungen oder Müll jeglicher Art, insbesondere Fäkalien, Sedimente, Dreck, Sand, oder auch kleinere Holz-, Gestrüpp-, Textilien- oder Lappenteile oder dergleichen umfassen. Bevorzugt ist das Gehäuse des Motors und/oder das Pumpengehäuse aus Metall, insbesondere aus Gusseisen oder Edelstahl, und/oder Kunststoff gestaltet.
  • Der Ausdruck während des Förderns von Abwasser' meint insbesondere einen regulären Betrieb der Abwasserpumpe, nämlich wenn die Abwasserpumpe Fluid fördert, welches mit vorgenannten Verunreinigungen versetzt sein kann. Entsprechend wird durch das Betreiben des Motors in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung das Laufrad vorwärts und/oder rückwärts insbesondere zum Fördern des Abwassers, oder von Frischwasser wie nachfolgend beschrieben, angetrieben.
  • Das Stoppen des Motors beschreibt neben einem möglichen abrupten Anhalten des Motors vorteilhafterweise auch ein langsames Herunterfahren des Motors, bis dieser zum Stillstand gekommen ist. Durch das langsame Herunterfahren können stoßartige Belastungen vermieden, um Schäden an der Abwasserpumpe, insbesondere an dem Laufrad und/oder an der Welle zu vermeiden.
  • Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird der Motor in der ersten Drehrichtung betrieben, bis der Abwasserbetriebswert den Verstopfungsschwellwert überschreitet. In einer einfachen Ausgestaltung stellt der Abwasserbetriebswert beispielsweise eine insbesondere zu einem Zeitpunkt tatsächliche gemessene Leistungsaufnahme des Motors, ein von dem Motor aufgenommener Strom, ein Drehmoment des Motors und/oder ein anderer insbesondere überwachter Betriebsparameter des Motors, durch den auf die Leistungsaufnahme, den Strom und/oder das Drehmoment des Motors geschlossen werden kann. Der Verstopfungsschwellwert ist bevorzugt ein vorgegebener Schwellenwert. Sobald der Abwasserbetriebswert den Verstopfungsschwellwert überschreitet, kann auf eine Verstopfung der Abwasserpumpe geschlossen werden. Vorteilhafterweise liegt der Verstopfungsschwellwert 2.5, 5, 7.5 oder 10 % oberhalb des insbesondere für die Abwasserpumpe vorgesehenen Abwasserbetriebswertes.
  • Das Außengewinde kann als koaxiale schraubenförmige Führung gleich oder ähnlich einem Außengewinde und/oder das Innengewinde kann mit einer Innenführung gleich oder ähnlich einem Innengewinde gestaltet sein. Im regulären Betrieb zum Fördern des Abwassers befindet sich das Laufrad bevorzugt in der Betriebsposition. Insofern stellt die Betriebsposition bevorzugt eine solche Position dar, in der das Laufrad in einer herkömmlichen Abwasserpumpe angeordnet ist. Bevorzugt ist ein hydraulischer Wirkungsgrad der Abwasserpumpe in der Betriebsposition insbesondere wesentlich höher als in der Lösungsposition. Da das Laufrad in der Lösungsposition weiter von dem Einlass als in der Betriebsposition entfernt ist, können sich in der Abwasserpumpe befindliche Feststoffe und/oder den regulären Betrieb der Abwasserpumpe negativ beeinträchtigende Feststoffe insbesondere von dem Laufrad lösen, sodass in der Folge der reguläre Betrieb der Abwasserpumpe nicht mehr negativ beeinflusst ist. Der Einlass, auch Saugöffnung genannt, ist bevorzugt in axialer Verlängerung der Welle vorgesehen und/oder erstreckt sich in radialer Richtung bezogen auf die Welle.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist die Welle zwei axial beabstandete Anschläge und das Laufrad zwei korrespondierende, axial gegenüberliegend angeordnete Gegenanschläge zum Begrenzen der axialen Verschiebung des Laufrades auf, und in der Betriebsposition und der Lösungsposition liegt der jeweilige Anschlag an dem korrespondierenden Gegenanschlag an. Die Anschläge und/oder Gegenanschläge können als radial vorstehende Kanten vorgesehen sein, die einstückig mit der Welle und/oder dem Laufrad bzw. dem Außengewinde und/oder dem Innengewinde ausgestaltet sind oder an der Welle und/oder dem Laufrad bzw. dem Außengewinde und/oder dem Innengewinde ortsfest befestigt sind. Durch die Anschläge bzw. die Gegenanschläge lassen sich die Betriebsposition und die Lösungsposition hinsichtlich ihres axialen Ortes festlegen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegen die Betriebsposition und die Lösungsposition ≥ 5, 10 oder 20 mm axial auseinander und/oder ist eine Bodenplatte vorgesehen, in welcher der Einlass ausgebildet ist, wobei das Laufrad in der Betriebsposition an der Bodenplatte im Wesentlichen anliegt und in der Betriebsposition ≥ 5, 10 oder 20 mm von der Bodenplatte entfernt ist. Solche Abstände lassen sich bevorzugt durch eine entsprechende axiale Anordnung der Anschläge und/oder der Gegenanschläge bereitstellen. Im Wesentlichen bedeutet insbesondere, dass zwischen Laufrad und Bodenplatte nur ein Spalt dergestalt ausgebildet ist, dass sich das Laufrad relativ zu der Bodenplatte drehen kann, jedoch prinzipiell spaltfrei an der Bodenplatte zwecks eines hohen hydraulischen Wirkungsgrades anliegt.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist das Laufrad ein in dieses axial eingesetztes Laufradinsert sowie eine in das Laufradinsert axial eingesetzte Gewindemutter, insbesondere als das Innengewinde, auf. Das Laufradinsert ist bevorzugt ortsfest mit dem Laufrad verbunden, beispielsweise durch axial durch einen radialen Kragen des Laufradinserts in das Laufrad eingebrachte Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben. Durch die Gewindemutter lässt sich insbesondere das Innengewinde ausgestalten. Die Gewindemutter ist bevorzugt als Trapezgewindemutter gestaltet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Welle eine hintere Gleit- und/oder Dichtungseinheit, insbesondere umfassend eine hintere Rotationsdichtung und/oder einen hinteren Gleitring, und/oder einen hinteren Sicherungsring auf. Durch die hintere Gleit- und/oder Dichtungseinheit lässt sich die Welle einerseits gegen Verkippen stützen und andererseits lässt sich ein Eindringen feiner Partikel in die Abwasserpumpe bzw. das Pumpengehäuse und/oder in einen das Innengewinde und das Außengewinde aufweisenden Bereich verhindern. Die hintere Rotationsdichtung und/oder der hintere Gleitring können als O-Ring ausgestaltet sein. Die Rotationdichtung kann beispielsweise als kommerziell erhältlicher Turcon®Roto Glyd Ringü gestaltet sein. Zwischen der hinteren Gleit- und/oder Dichtungseinheit, der hinteren Rotationsdichtung und/oder dem hinteren Gleitring und der Welle kann ein insbesondere hülsenförmig gestalteter Distanzring und/oder Distanzrohr vorgesehen sein. Der hintere Sicherungsring dient insbesondere zur axialen Sicherung der hinteren Gleit- und/oder Dichtungseinheit.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung verdeckt das Laufradinsert einen axial auf dieses aufgesetzten Laufraddeckel aufweist, welcher ein dem Laufrad zugewandtes Ende der Welle. Der Laufraddeckel ist bevorzugt scheibenartig und/oder gewölbt gestaltet. Der Laufraddeckel dient zur Abschirmung vor groben Partikeln und Lappen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine auf der Welle sitzende vordere Gleit- und Dichtungseinheit vorgesehen, insbesondere umfassend eine vordere Rotationsdichtung und/oder einen vorderen Gleitring, und/oder einem vorderen Sicherungsring für die vordere Gleit- und Dichtungseinheit. Durch die vordere Gleit- und Dichtungseinheit lässt sich die Welle einerseits gegen Verkippen stützen und andererseits lässt sich ein Eindringen feiner Partikel in die Abwasserpumpe bzw. das Pumpengehäuse und/oder in einen das Innengewinde und das Außengewinde aufweisenden Bereich verhindern. Die vordere Rotationsdichtung und/oder der vordere Gleitring können als O-Ring ausgestaltet sein. Die Rotationdichtung kann beispielsweise als kommerziell erhältlicher Turcon®Roto Glyd Ring® gestaltet sein. Zwischen der vorderen Gleit- und Dichtungseinheit, der vorderen Rotationsdichtung und/oder dem vorderen Gleitring und der Welle kann ein insbesondere hülsenförmig gestalteter Distanzring und/oder Distanzrohr vorgesehen sein. Der vordere Sicherungsring dient insbesondere zur axialen Sicherung der vorderen Dichtungseinheit
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung wird der Motor in der zweiten Drehrichtung zum Lösen der Verstopfung betrieben, wenn eine Steigung und/oder eine Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten den Verstopfungsschwellwert übersteigt.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der Verstopfungsschwellwert, durch die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs des den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten definiert. Durch Nutzung einer derartigen Gradienteninformation und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Steigung und/oder der Krümmung der den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten lässt sich quasi ein geschätzter Blick in die nahe Zukunft erhalten und damit schneller das Vorliegen oder das Entstehen einer Verstopfung detektieren
    Mit anderen Worten lässt sich durch die Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte schätzen, wie sich der Abwasserbetriebswert in unmittelbarer Zukunft, beispielsweise in der nächsten Sekunde, ändert. Mit noch anderen Worten stellt die vorgeschlagene Lehre eine Art Trendanalyse für den den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswert bereit, so dass gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen bereits ein Trend hin zu einer Verstopfung innerhalb von wenigen Millisekunden erkannt werden kann. Durch den derart erkannten Trend kann früher auf die sich anbahnende Verstopfung reagiert werden, so dass Beschädigungen der Abwasserpumpe durch Verunreinigungen reduziert oder vermieden werden.
  • Als Steigung wird insbesondere eine erste zeitliche Ableitung des zeitlichen Verlaufs der den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerte, beispielsweise den vom Motor während des Förderns des Abwassers aufgenommenen elektrischen Strom und/oder die vom Motor während des Förderns des Abwassers elektrische Leistung oder eines Drehmoments, insbesondere die Änderungsrate des zeitlichen Verlaufs der den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerte. Gemeinhin wird die erste Ableitung als dfldt beschrieben.
  • Als Krümmung wird insbesondere eine zeitliche Ableitung der Steigung des zeitlichen Verlaufs der den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerte oder die zweifache Ableitung des zeitlichen Verlaufs der den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerte, beispielsweise den vom Motor während des Förderns des Abwassers aufgenommenen elektrischen Strom und/oder die vom Motor während des Förderns des Abwassers elektrische Leistung und/oder des Drehmoments, nach der Zeit verstanden.
  • Als zeitlicher Verlauf wird im Rahmen der Erfindung insbesondere eine zeitlich geordnete Folge des den Motor charakterisierender Betriebswerte, wie beispielsweise Leistung, Drehmoment oder Strom, verstanden, insbesondere eine Zeitreihe. Der zeitliche Verlauf kann gemittelt, insbesondere quadratisch gemittelt, und/oder geglättet sein. Der zeitliche Verlauf kann eine kontinuierliche und/oder diskrete Reihenfolge der Betriebswerte umfassen. Besonders bevorzugt umfasst die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs eine approximierte Ableitung von diskreten Zeitsignalen durch Differenzenquotienten einer ersten und/oder zweiten Ordnung des Betriebswerte.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Verfahren bei Übersteigen des Verstopfungsschwellwertes den Schritt:
    Durchführen einer Entblockungsroutine, insbesondere einer Drehmomentgesteuerten Entblockungsroutine, einer drehzahlgesteuerten Entblockungsroutine, insbesondere mit einer Drehmomentschwelle, und/oder einer dynamischen Entblockungsroutine.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Verfahren den Schritt:
    Auswählen der Entblockungsroutine in Abhängigkeit der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte.
  • Der Verstopfungsschwellwert kann vorgegeben sein, oder dynamisch von der Art des Abwassers und/oder von der Art der Verstopfung abhängig sein, wie nachfolgend beschrieben. Der Verstopfungsschwellwert kann zwei Werte für die Steigung und Krümmung umfassen. Zum Lösen der Verstopfung können zusätzlich aus dem Stand der Technik bekannte, sogenannte Entblockungsroutinen verwendet werden, die in der Regel ein zeitlich begrenztes und/oder wiederholendes, insbesondere in Intervallen wiederholendes und/oder abwechselndes Betreiben und/oder Beschleunigen des Motors in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung, insbesondere in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung beinhalten. Derartige Entblockungsroutinen können beispielsweise hinsichtlich des Drehmoments insbesondere durch eine den Motor ansteuernde Steuerung überwacht werden, um Beschädigungen der Abwasserpumpe zu vermeiden. Denkbar ist, dass die Entblockungsroutine den Motor abschaltet, wenn eine Drehmomentschwelle überschritten ist, beispielsweise wenn das Laufrad festklemmt oder aufgrund einer größeren Verunreinigung trotz Anwendung der Entblockungsroutine sich nicht oder nur minimal dreht.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist das Verfahren den Schritt auf:
    • während eines insbesondere wiederholten Förderns von Klarwasser mit der Abwasserpumpe durch Beschleunigen des Motors in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung, Erfassen insbesondere wenigstens einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Klarwasserbetriebswerten, wobei
    • der Verstopfungsschwellwert durch den um einen Faktor erhöhten Steigung und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Klarwasserbetriebswerte definiert ist.
  • Durch das insbesondere wiederholte Fördern von Klarwasser lässt sich eine Art durch die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der elektrischen Klarwasserbetriebswerte charakterisierter Grundzustand der Abwasserpumpe bestimmen, in welcher die Abwasserpumpe nicht verstopft ist. Durch das Beschleunigen insbesondere in beide Drehrichtungen lässt sich der Grundzustand der Pumpe in verlässlicher Weise zum Aufbau einer Wissensdatenbank erfassen. Wie bereits erwähnt, erfolgt dazu bevorzugt ein wiederholtes Beschleunigen und insbesondere Abbremsen der Pumpe in Intervallen oder Wiederholungen.
  • In diesem Zusammenhang meint Klarwasser nicht mit Verunreinigungen versehenes Abwasser, beispielsweise Leitungswasser. Der Faktor kann von der Art des Abwassers abhängig sein und beispielsweise 1.1, 1.2, 1.5, 2, 3, 5 oder einen anderen Wert betragen. Bevorzugt ist der Verstopfungsschwellwert durch ein Maximum, insbesondere über einen definierten Zeitraum, der um den Faktor erhöhten Steigung und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Klarwasserbetriebswerte definiert. Durch das Beschleunigen insbesondere in beide Drehrichtungen lässt sich der Grundzustand der Pumpe in verlässlicher Weise zum Aufbau der vorgenannten Wissensdatenbank erfassen. Wie bereits erwähnt, erfolgt dazu bevorzugt ein wiederholtes Beschleunigen und insbesondere Abbremsen der Pumpe in Intervallen oder Wiederholungen.
  • Durch die vorgeschlagene Maßnahme lässt sich die Wissensdatenbank aufbauen, wie sich die Abwasserpumpe im Grundzustand verhält. Dieser Grundzustand lässt sich im regulären Betrieb der Abwasserpumpe mit dem Fördern von Abwasser vergleichen, um die Verstopfung feststellen zu können. Durch Vergleichen der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte und/oder der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Verstopfungsbetriebswerte mit der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Klarwasserbetriebswerte beim Beschleunigen lässt sich ferner die Art der Verstopfung wesentlich genauer klassifizieren als durch die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte.
  • Nach einer noch weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt das Erfassen der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Klarwasserbetriebswerte mittels einer insbesondere vorgegebenen Drehzahl-Zeit Funktion und umfasst eine Messung der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Klarwasserbetriebswerte in Abhängigkeit der Zeit. Eine solche Funktion kann in einer Steuerung der Pumpe vorgegeben sein, um den Grundzustand der Pumpe beim Fördern von Klarwasser zu erfassen. Die Funktion kann mehrere, unterschiedliche Drehzahlen und/oder Beschleunigungen umfassen, die nacheinander abgefahren werden.
  • Nach einer noch weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst das Erfassen der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Klarwasserbetriebswerte ein Erfassen wenigstens einer Widerstandskurve mit insbesondere unterschiedlichen Drehzahlen, Beschleunigungen und/oder Drehrichtungen von Klarwasser. Das Erfassen einer solchen oder einer Mehrzahl Widerstandskurven lässt im Verstopfungsfall ein Vergleich mit den durch die Widerstandskurve dokumentierten Grundzustand der Pumpe zu, um, als Ergebnis des Vergleichs, insbesondere die Art der Verstopfung und einer entsprechenden, bevorzugt auf die Art der Verstopfung zugeschnittenen Entblockungsroutine auswählen zu können.
  • Die Widerstandskurve wird bevorzugt initial vor dem Betrieb der Abwasserpumpe erstellt und in einem Speicher der Steuerung abgelegt. Darüber hinaus kann die Widerstandskurve auch regelmäßig, beispielsweise jährlich, erneuert werden, um eine durch den Betrieb des Laufrads begründete Abnutzung, beispielsweise durch eine höhere Reibung in Lagern und Dichtungen der Abwasserpumpe, der Abwasserpumpe erkennen und/oder beim Erkennen der Verstopfung berücksichtigen zu können
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst durch eine Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse mit einem Einlass, einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Welle, einem auf der Welle sitzenden und insbesondere dem Einlass zugewandten Laufrad, einen die Welle antreibenden Motor sowie eine Steuerung, wobei
    • die Welle im Bereich des Laufrades ein Außengewinde und das Laufrad ein mit dem Außengewinde zusammenwirkendes Innengewinde aufweist, so dass das Laufrad auf der Welle axial zwischen einer Betriebsposition und einer Lösungsposition verschiebbar ist, und das Laufrad in der Lösungsposition weiter von dem Einlass als in der Betriebsposition entfernt ist, und
    • die Steuerung zum Betreiben des Motors in einer ersten Drehrichtung derart eingerichtet ist, dass das Laufrad in die Betriebsposition strebt, die Steuerung weiter während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe bei Übersteigen eines Verstopfungsschwellwertes insbesondere durch eine Steigung und/oder eine Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten, insbesondere die Steuerung zum Stoppen des Motors eingerichtet ist und daraufhin die Steuerung eingerichtet ist, den Motor in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung derart zu betreiben, das das Laufrad zum Lösen der Verstopfung von der Betriebsposition in die Lösungsposition strebt, insbesondere die Steuerung zum Stoppen des Motors eingerichtet ist und daraufhin, die Steuerung eingerichtet ist, nach einer Zeitdauer seit Beginn des Übersteigens und/oder nach Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes, den Motor in der ersten Drehrichtung zu betreiben.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist das Laufrad ein in dieses axial eingesetztes Laufradinsert sowie eine in das Laufradinsert axial eingesetzte Gewindemutter auf.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung weist das Laufrad und/oder das Laufradinsert einen axial in Richtung des Einlasses und/oder auf das Laufradinsert auf die Gewindemutter und/oder das Innengewinde aufschiebbare hintere Gleit- und/oder Dichtungseinheit, insbesondere umfassend eine hintere Rotationsdichtung und/oder einen hinteren Gleitring, und/oder einen hinteren Sicherungsring für die Gewindemutter auf.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist eine auf der Welle sitzende vordere Gleit- und Dichtungseinheit, insbesondere umfassend eine vordere Rotationsdichtung und/oder einen vorderen Gleitring, und/oder einem vorderen Sicherungsring für die vordere Gleit- und Dichtungseinheit, vorgesehen.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung weist die Welle zwei axial beabstandete Anschläge und das Laufrad zwei korrespondierende, axial gegenüberliegend angeordnete Gegenanschläge zum Begrenzen der axialen Verschiebung des Laufrades auf, wobei in der Betriebsposition und der Lösungsposition der jeweilige Anschlag an dem korrespondierenden Gegenanschlag anliegt.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Bodenplatte vorgesehen, in welcher der Einlass ausgebildet ist, wobei die Betriebsposition und die Lösungsposition ≥ 5, 10 oder 20 mm axial auseinander liegen und/oder das Laufrad in der Betriebsposition an der Bodenplatte im Wesentlichen anliegt und in der Betriebsposition ≥ 5, 10 oder 20 mm von der Bodenplatte entfernt ist.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuerung eingerichtet, den Motor in der zweiten Drehrichtung zum Lösen der Verstopfung zu betreiben, wenn eine Steigung und/oder eine Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten den Verstopfungsschwellwert übersteigt.
  • Die Aufgabe wird schließlich gelöst durch eine Verwendung eines zwischen einer Betriebsposition und einer Lösungsposition einer Welle axial verschiebbaren Laufrades zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse mit einem Einlass, der in dem Pumpengehäuse angeordneten Welle, dem auf der Welle sitzenden Laufrad sowie einen die Welle antreibenden Motor, wobei die Welle im Bereich des Laufrades ein Außengewinde und das Laufrad ein mit dem Außengewinde zusammenwirkendes Innengewinde aufweist und das Laufrad in der Lösungsposition weiter von dem Einlass als in der Betriebsposition entfernt ist, mit den Schritten:
    1. a) während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe, Betreiben des Motors in einer ersten Drehrichtung, welche das Laufrad in die Betriebsposition streben lässt,
    2. b) bei Übersteigen eines Verstopfungsschwellwertes insbesondere durch eine Steigung und/oder eine Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten, insbesondere Stoppen des Motors und daraufhin, Betreiben des Motors in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, die zum Lösen der Verstopfung das Laufrad von der Betriebsposition in die Lösungsposition streben lässt, und
    3. c) nach einer Zeitdauer seit Beginn des Übersteigens und/oder nach Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes, insbesondere Stoppen des Motors und daraufhin, Betreiben des Motors in der ersten Drehrichtung.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Abwasserpumpe und/oder der Verwendung des Laufrads ergeben sich für den Fachmann direkt und unmissverständlich aus dem zuvor beschriebenen Verfahren.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigen
    • Fig. 1
    eine schematisch perspektivische Explosiv-Schnittansicht einer Abwasserpumpe zum Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 2
    einen Ausschnitt aus einem Leistungs-/Zeitdiagram beim Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 3
    ein Leistungs-/Drehzahldiagramm beim Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 4
    eine Teilschnittansicht der Abwasserpumpe gemäß Fig. 1 mit einem Laufrad links in einer Betriebsposition und rechts in einer Lösungsposition gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 5
    eine schematisch perspektivische Explosiv-Schnittansicht des Laufrads der Abwasserpumpe gemäß Fig. 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 6
    eine schematisch perspektivische Schnittansicht des Laufrads gemäß Fig. 5 mit einem Teil einer Welle der Abwasserpumpe gemäß Fig. 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    Fig. 7
    eine schematische Teil-Draufsicht von Anschlägen und Gegenanschlägen des Laufrads und der Welle der Abwasserpumpe gemäß Fig. 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbespiele
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Abwasserpumpe 1 zum Ausführen eines nachfolgend beschriebenen Verfahrens zum Lösen einer Verstopfung der Abwasserpumpe 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die Abwasserpumpe 1 weist in herkömmlicher Weise ein Pumpengehäuse 2, zum Teil nur angedeutet, mit einer, in der Zeichnung an dem Pumpengehäuse 2 links unten angeordneten Saugöffnung 3 als Einlass auf. In dem Pumpengehäuse 2 ist eine Welle 4 vorgesehen, die sich in Fig. 1 im Wesentlichen vertikal nach rechts oben erstreckt, so dass der Einlass 3 in axialer Verlängerung der Welle 4 vorgesehen und sich radial zu der Welle 4 erstreckt. Die Welle 4 wird von einem Motor 5 angetrieben, nur ansatzweise dargestellt, der entgegensetzt zu der Saugöffnung 3 angeordnet ist. Der Saugöffnung 3 zugewandt ist ein Laufrad 6 vorgesehen, welches über die Welle 4 durch den Motor 5 angetrieben ist. Ferner weist die Abwasserpumpe 1 eine mikroprozessorbasierte Steuerung 7 auf, in Fig. 1 nur angedeutet.
  • In optionalen vorbereitenden Schritten zum Ausführen des später beschriebenen Verfahrens zum Lösen einer Verstopfung der Abwasserpumpe 1 wird die Abwasserpumpe 1 zunächst mit Klarwasser betrieben. Konkret wird der Motor 5 wiederholt während des Förderns von Klarwasser in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung, also in ein ersten Drehrichtung und/oder in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, betrieben sowie in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung beschleunigt. Während dieses Betreibens des Motors 5 mittels einer durch die Steuerung 7 vorgegebenen Drehzahl-Zeit Funktion wird durch einen nur schematisch dargestellten Sensor 8 mehrere diskrete den drehenden Motor charakterisierende elektrische Klarwasserbetriebswerte in Abhängigkeit der Zeit erfasst. Der Sensor 8 ist als Stromsensor und als Spannungssensor ausgestaltet, sodass neben den Strom auch die von der Abwasserpumpe 1 aufgenommene Leistung erfasst wird. Daneben oder alternativ können auch weitere leistungsproportionale physische Größen des drehenden Motors 5 als Klarwasserbetriebswerte erfasst werden, beispielsweise das Drehmoment.
  • Mittels der Steuerung 7 wird sodann die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der so gewonnenen Klarwasserbetriebswerte, also die erste und die zweite zeitliche Ableitung der so gewonnenen Klarwasserbetriebswerte, bestimmt. Da der Motor 5 mit unterschiedlichen Drehzahlen, Beschleunigungen und Drehrichtungen betrieben wurde, lassen sich derart charakteristische Widerstandskurven für den Betrieb der Abwasserpumpe 1 mit Klarwasser bestimmen und in einem Speicher der Steuerung 7 hinterlegen. Diese Widerstandskurven stellen das grundsätzliche Betriebsverhalten der Abwasserpumpe 1 mit von Verunreinigungen unbelastetem Klarwasser dar.
  • Exemplarisch dazu sind in Fig. 2 ein Ausschnitt aus einem Leistungs-/Zeitdiagram und in Fig. 3 ein Leistungs-/Drehzahldiagramm beim Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In Fig. 2 ist illustriert, wie aus der Leistung als Abwasserbetriebswert die Steigung gewonnen wird. Aus der Steigung kann die Steuerung 7 das Verstopfen der Abwasserpumpe 1 dann erkennen, wenn ein Verstopfungsschwellwert überschritten wird. Fig. 3 illustriert verschiedene Leistungs-/Drehzahlkurven. Die flachere durchgezogene Leistungs-/Drehzahlkurve stellt ein Betriebsverhalten der Abwasserpumpe 1 ohne Verstopfung beim Fördern von Klarwasser dar, mit jeweiligen unteren und oberen gestrichelt gezeichneten Verstopfungsschwellwerten. Die steilere durchgezogene Leistungs-/Drehzahlkurve stellt das Betriebsverhalten der Abwasserpumpe 1 während der Verstopfung dar.
  • Zurückkommend auf Fig. 1 sowie ebenso Bezug nehmend auf die weiteren Figs. 4 bis 7, die Details der Ausgestaltung der Fig. 1 zeigen, weist die Welle 4 der Abwasserpumpe 1 zum Lösen der Verstopfung im Bereich des Laufrades 6 ein Außengewinde 9 und das Laufrad 6 ein mit dem Außengewinde 9 zusammenwirkendes Innengewinde 10 auf, wie im Detail besser in Fig. 4 zu erkennen ist. Aufgrund des mit dem Außengewinde 9 zusammenwirkenden Innengewindes 10 ist das Laufrad 6 auf der Welle 4 zwischen einer Betriebsposition und einer Lösungsposition axial verschiebbar, wobei das das Laufrad 6 in der Lösungsposition weiter von dem Einlass 3 als in der Betriebsposition entfernt ist.
  • Fig. 4 zeigt links das Laufrad 6 in der Betriebsposition hin zum Einlass 3 orientiert. Wie augenscheinlich zu erkennen, liegt das Laufrad 6 annähernd spaltfrei an einer bodenseitigen Bodenplatte 11 des Pumpengehäuses 2 an, in welchem der kreisrunde Einlass 3 vorgesehen ist. Fig. 4 zeigt rechts das Laufrad 6 in der Lösungsposition axial weg vom Einlass 3 orientiert. In der Lösungsposition ist zwischen dem Laufrad 6 und der Bodenplatte 11 ein Spalt von etwa 10 mm ausgebildet.
  • Im regulären Betrieb fördert die Abwasserpumpe 1 durch Betreiben des Motors 5 in einer ersten Drehrichtung und derart mittels des über die Motorwelle 4 verbunden Laufrads 6 Abwasser. Aufgrund dieser ersten Drehrichtung der Motorwelle 4 strebt das Laufrad in die Betriebsposition. Sofern eine Steigung und/oder eine Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor 5 charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten einen Verstopfungsschwellwert übersteigt, also die Abwasserpumpe 1 aufgrund von in dem Abwasser enthaltenen Verunreinigungen zu verstopfen droht oder bereits verstopft ist, wird der Motor 5 gestoppt und in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung betrieben.
  • Durch das Betreiben des Motors 5 in der entgegengesetzten zweiten Drehrichtung strebt das Laufrad 6 von der Betriebsposition in die Lösungsposition, sodass der vorbeschriebene Spalt zwischen Laufrad 6 und Bodenplatte 11 entsteht. Aufgrund dieses Spaltes können sich beispielsweise das Laufrad 6 verstopfende Verunreinigungen von dem Laufrad 6 lösen, sodass ein weiterer regulärer Betrieb der Abwasserpumpe 1 möglich wird. Entsprechend kann nach einer Zeitdauer seit Beginn des Übersteigens, beispielsweise nach 1, 2, 5 oder 10 Minuten und/oder wenn der Verstopfungsschwellwert wieder unterschritten ist, der Motor 5 wieder in der ersten Drehrichtung betrieben werden.
  • Fig. 5 zeigt eine schematisch perspektivische Explosiv-Schnittansicht des Laufrads der Abwasserpumpe gemäß Fig. 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Laufrad 6 weist ein in eine sich axial erstreckende Öffnung des Laufrads 6 axial eingesetztes Laufradinsert 12 auf. Das Laufradinsert 12 weist eine im Wesentlichen röhrenartige Form auf, die zum Teil in das Laufrad 6 axial eingeschoben ist, so dass axiale Flächen des Laufradinserts 12 und des Laufrads 6 berührend aneinander anliegen. Ferner weist das Laufradinsert 12 einen sich radial erstreckenden Kragen auf, der mit seiner einen Seite ebenso berührend an einer sich radial erstreckenden Fläche das Laufrads 6 anliegt. Durch den Kragen sind zum ortsfesten Fixieren des Laufradinserts 12 an dem Laufrad 6 Befestigungsmittel 13 in Form von Schrauben axial in das Laufrad 6 eingeführt.
  • In eine sich axial erstreckende Öffnung des Laufradinserts 12 ist eine Gewindemutter 14 als Innengewinde 10 eingesetzt, die durch eine Kante des Laufradinserts 12 in Richtung Laufrad 6 axial abgestützt ist. Als Außengewinde 9 ist eine Spindel 15 vorgesehen, die auf die Welle 4, in Fig. 5 nicht gezeigt, ortsfest aufgesteckt ist. Die Gewindemutter 14 und die Spindel 15 ermöglichen derart die vorbeschrieben axiale Bewegung des Laufrads 6.
  • In axialer Verlängerung der Gewindemutter 14 weg von dem Laufrad 6 ist zunächst ein hinterer Distanzring 16 sowie in der Folge eine hintere Gleit- und Dichtungseinheit 17 vorgesehen, die durch einen hinteren Sicherungsring 18 ortsfest in Bezug auf das Laufradinsert 12 gehalten ist. Daran axial anschließend ist noch eine gehärte Wellenhülse 20 vorgesehen, wie in Fig. 1 gezeigt, die axial einerseits auf der Welle 3 und andererseits auf der Spindel 15 aufliegt, wie aus Fig. 6 zu erkennen. Entsprechend umgreift die hintere Gleit- und Dichtungseinheit 17 die Wellenhülse 20 radial abdichtend.
  • Von dem Einlass 3 in Richtung des Laufrades 6 ist das Laufradinsert 12 durch einen axial auf das Laufradinsert 12 aufgesetzten Laufraddeckel 19 abgedeckt, durch welchen ein dem Laufrad 6 zugewandtes Ende der Welle 4 zum Abschirmen von groben Partikeln wie beispielsweise Lappen verdeckt ist, wie in Fig. 6 zu erkennen. Ebenso durch den Laufraddeckel 19 geschützt ist eine auf der Welle 4 sitzende vordere Gleit- und Dichtungseinheit 21, wie in Fig. 1 zu erkennen. Die vordere Gleit- und Dichtungseinheit 21 umfasst eine vordere Rotationsdichtung 22, ein vorderen Gleitring 23 und einem vorderen Sicherungsring 24, wie in Fig. 6 gezeigt.
  • Zum Begrenzen der axialen Verschiebung des Laufrades 6 weist die Welle 4 zwei axial beabstandete Anschläge 25 und das Laufrad 6 zwei korrespondierende, axial gegenüberliegend angeordnete Gegenanschläge 26 auf, wie in der jeweiligen Draufsicht in Fig. 7 gezeigt. Fig. 7 links zeigt eine Draufsicht von der Öffnung 3 in Richtung der Welle 4 in der Betriebsposition. Auf der Welle 4 sitzt ein Mitnehmer 27, an dem der Anschlag 25 ausgebildet. Dieser Anschlag 25 liegt berührend auf dem Gegenanschlag 26 des Laufrads 6 an, so dass ein Drehmoment des Motors 5 das Laufrad 6 übertragbar ist. Fig. 7 rechts zeigt eine Draufsicht aus Richtung der Welle 4 auf das Laufrad 6 bzw. das Laufradinsert 12 in Richtung der Öffnung 3 in der der Lösungsposition. An dem Außengewinde 9 ist ein weiterer Anschlag 25 ausgebildet, der an einem weiteren Gegenanschlag 26 des Innengewindes 10 anliegt.
  • Die beschriebenen Ausführungsbeispiels sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der Ansprüche auf vielfältige Weise modifiziert und/oder ergänzt werden können. Jedes Merkmal, das für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, kann eigenständig oder in Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel genutzt werden. Jedes Merkmal, dass für ein Ausführungsbeispiel einer bestimmten Kategorie beschrieben wurde, kann auch in entsprechender Weise in einem Ausführungsbeispiel einer anderen Kategorie eingesetzt werden.
    • Bezugszeichenliste
  • Abwasserpumpe 1
    Pumpengehäuse 2
    Saugöffnung 3
    Welle 4
    Motor 5
    Laufrad 6
    Steuerung 7
    Sensor 8
    Außengewinde 9
    Innengewinde 10
    Bodenplatte 11
    Laufradinsert 12
    Befestigungsmittel 13
    Gewindemutter 14
    Spindel 15
    Hinterer Distanzring 16
    Hintere Gleit- und Dichtungseinheit 17
    Hintere Sicherungsring 18
    Laufraddeckel 19
    Wellenhülse 20
    Vordere Gleit- und Dichtungseinheit 21
    Gewindemutter und Sicherungsscheibe 22
    Vordere Rotationsdichtung 22
    Vorderer Gleitring 23
    Vorderer Sicherungsring 24
    Anschlag 25
    Gegenanschlag 26
    Mitnehmer 27

Claims (15)

  1. Verfahren zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe (1) aufweisend ein Pumpengehäuse (2) mit einem Einlass (3), einer in dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Welle (4), einem auf der Welle (4) sitzenden Laufrad (6) sowie einen die Welle (4) antreibenden Motor (5), wobei
    die Welle (4) im Bereich des Laufrades (6) ein Außengewinde (9) und das Laufrad (6) ein mit dem Außengewinde (9) zusammenwirkendes Innengewinde (10) aufweist, so dass das Laufrad (6) auf der Welle (4) axial zwischen einer Betriebsposition und einer Lösungsposition verschiebbar ist, und das Laufrad (6) in der Lösungsposition weiter von dem Einlass (3) als in der Betriebsposition entfernt ist, mit den Schritten:
    a) während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe (1), Betreiben des Motors (5) in einer ersten Drehrichtung, welche das Laufrad (6) in die Betriebsposition streben lässt,
    b) bei Übersteigen eines Verstopfungsschwellwertes, Betreiben des Motors (5) in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, die zum Lösen der Verstopfung das Laufrad (6) von der Betriebsposition in die Lösungsposition streben lässt, und
    c) nach einer Zeitdauer seit Beginn des Übersteigens und/oder nach Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes, Betreiben des Motors (5) in der ersten Drehrichtung.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Welle (4) zwei axial beabstandete Anschläge (25) und das Laufrad (6) zwei korrespondierende, axial gegenüberliegend angeordnete Gegenanschläge (26) zum Begrenzen der axialen Verschiebung des Laufrades (6) aufweist, und in der Betriebsposition und der Lösungsposition der jeweilige Anschlag (25) an dem korrespondierenden Gegenanschlag (26) anliegt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebsposition und die Lösungsposition ≥ 5, 10 oder 20 mm axial auseinander liegen und/oder mit einer Bodenplatte (11), in welcher der Einlass (3) ausgebildet ist, wobei das Laufrad (6) in der Betriebsposition an der Bodenplatte (11) im Wesentlichen anliegt und in der Betriebsposition ≥ 5, 10 oder 20 mm von der Bodenplatte (11) entfernt ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Motor (5) in der zweiten Drehrichtung zum Lösen der Verstopfung betrieben wird, wenn eine Steigung und/oder eine Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten (11) den Verstopfungsschwellwert übersteigt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei Übersteigen des Verstopfungsschwellwertes, mit dem Schritt:
    Durchführen einer Entblockungsroutine, insbesondere einer Drehmomentgesteuerten Entblockungsroutine, einer drehzahlgesteuerten Entblockungsroutine, insbesondere mit einer Drehmomentschwelle, und/oder einer dynamischen Entblockungsroutine.
  6. Verfahren nach den beiden vorhergehenden Ansprüchen, mit dem Schritt:
    Auswählen der Entblockungsroutine in Abhängigkeit der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem Schritt:
    während eines insbesondere wiederholten Förderns von Klarwasser mit der Abwasserpumpe (1) durch Betreiben des Motors (5) in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung, Erfassen insbesondere wenigstens einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Klarwasserbetriebswerten, wobei
    der Verstopfungsschwellwert durch den um einen Faktor erhöhten Steigung und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Klarwasserbetriebswerte definiert ist.
  8. Abwasserpumpe (1) aufweisend ein Pumpengehäuse (2) mit einem Einlass (3), einer in dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Welle (4), einem auf der Welle (4) sitzenden und dem Einlass zugewandten Laufrad (6), einen die Welle (4) antreibenden Motor (5) sowie eine Steuerung (7), wobei
    die Welle (4) im Bereich des Laufrades (6) ein Außengewinde (9) und das Laufrad (6) ein mit dem Außengewinde (9) zusammenwirkendes Innengewinde (10) aufweist, so dass das Laufrad (6) auf der Welle (4) axial zwischen einer Betriebsposition und einer Lösungsposition verschiebbar ist, und das Laufrad (6) in der Lösungsposition weiter von dem Einlass (3) als in der Betriebsposition entfernt ist, und
    die Steuerung (7) zum Betreiben des Motors (5) in einer ersten Drehrichtung derart eingerichtet ist, dass das Laufrad (6) in die Betriebsposition strebt, die Steuerung (7) weiter während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe (1) bei Übersteigen eines Verstopfungsschwellwertes, den Motor (5) in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung derart zu betreiben, das das Laufrad (6) zum Lösen der Verstopfung von der Betriebsposition in die Lösungsposition strebt, und die Steuerung (7) schließlich eingerichtet ist, nach einer Zeitdauer seit Beginn des Übersteigens und/oder nach Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes, den Motor (5) in der ersten Drehrichtung zu betreiben.
  9. Abwasserpumpe (1) nach dem vorhergehenden Abwasserpumpen-Anspruch, wobei das Laufrad (6) ein in dieses axial eingesetztes Laufradinsert (12) sowie eine in das Laufradinsert (12) axial eingesetzte Gewindemutter (14) aufweist, .
  10. Abwasserpumpe (1) nach dem vorhergehenden Abwasserpumpen-Anspruch, wobei das Laufrad (6) und/oder das Laufradinsert (12) einen axial in Richtung des Einlasses (3) und/oder auf das Laufradinsert (12) auf die Gewindemutter (14) und/oder das Innengewinde (10) aufschiebbare hintere Gleit- und/oder Dichtungseinheit (17), insbesondere umfassend eine hintere Rotationsdichtung und/oder einen hinteren Gleitring, und/oder einen hinteren Sicherungsring (18) für die Gewindemutter (14) aufweist.
  11. Abwasserpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Abwasserpumpen-Ansprüche, mit einer auf der Welle (4) sitzenden vorderen Gleit- und Dichtungseinheit (21), insbesondere umfassend eine vordere Rotationsdichtung (22) und/oder einen vorderen Gleitring (23), und/oder einem vorderen Sicherungsring (24) für die vordere Gleit- und Dichtungseinheit (21).
  12. Abwasserpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Abwasserpumpen-Ansprüche, wobei die Welle (4) zwei axial beabstandete Anschläge (25) und das Laufrad (6) zwei korrespondierende, axial gegenüberliegend angeordnete Gegenanschläge (26) zum Begrenzen der axialen Verschiebung des Laufrades (6) aufweist, und in der Betriebsposition und der Lösungsposition der jeweilige Anschlag (25) an dem korrespondierenden Gegenanschlag (26) anliegt.
  13. Abwasserpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Abwasserpumpen-Ansprüche, wobei die Betriebsposition und die Lösungsposition ≥ 5, 10 oder 20 mm axial auseinander liegen und/oder mit einer Bodenplatte (11), in welcher der Einlass (3) ausgebildet ist, wobei das Laufrad (6) in der Betriebsposition an der Bodenplatte (11) im Wesentlichen anliegt und in der Betriebsposition ≥ 5, 10 oder 20 mm von der Bodenplatte (11) entfernt ist.
  14. Abwasserpumpe (1) nach einem der beiden vorhergehenden Abwasserpumpen-Ansprüche, wobei die Steuerung (7) eingerichtet ist, den Motor (5) in der zweiten Drehrichtung zum Lösen der Verstopfung zu betreiben, wenn eine Steigung und/oder eine Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten (11) den Verstopfungsschwellwert übersteigt.
  15. Verwendung eines zwischen einer Betriebsposition und einer Lösungsposition einer Welle (4) axial verschiebbaren Laufrades (6) zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe (1) aufweisend ein Pumpengehäuse (2) mit einem Einlass (3), der in dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Welle (4), dem auf der Welle (4) sitzenden Laufrad (6) sowie einen die Welle (4) antreibenden Motor (5), wobei die Welle (4) im Bereich des Laufrades (6) ein Außengewinde (9) und das Laufrad (6) ein mit dem Außengewinde (9) zusammenwirkendes Innengewinde (10) aufweist und das Laufrad (6) in der Lösungsposition weiter von dem Einlass (3) als in der Betriebsposition entfernt ist, mit den Schritten:
    a) während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe (1), Betreiben des Motors (5) in einer ersten Drehrichtung, welche das Laufrad (6) in die Betriebsposition streben lässt,
    b) bei Übersteigen eines Verstopfungsschwellwertes, Betreiben des Motors (5) in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, die zum Lösen der Verstopfung das Laufrad (6) von der Betriebsposition in die Lösungsposition streben lässt, und
    c) nach einer Zeitdauer seit Beginn des Übersteigens und/oder nach Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes, Betreiben des Motors (5) in der ersten Drehrichtung.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10006396A1 (de) * 1999-05-06 2000-11-09 Eberspaecher J Gmbh & Co Heizsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge
EP1293678B1 (de) * 2001-09-14 2007-10-10 Wilo Ag Laufrad mit Ventilfunktion
EP3988795A1 (de) * 2020-10-26 2022-04-27 Xylem Europe GmbH Laufradsitz mit einem führungszapfen für eine pumpe

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