EP4390141A1 - Method of detecting and/or classifying a blockage of a waste water pump - Google Patents

Method of detecting and/or classifying a blockage of a waste water pump Download PDF

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EP4390141A1
EP4390141A1 EP23213302.5A EP23213302A EP4390141A1 EP 4390141 A1 EP4390141 A1 EP 4390141A1 EP 23213302 A EP23213302 A EP 23213302A EP 4390141 A1 EP4390141 A1 EP 4390141A1
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EP
European Patent Office
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blockage
curvature
motor
operating values
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
EP23213302.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Räbiger
Alex Schewalje
Andreas Toews
Alfred Otto
Alvaro MERAZ
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Wilo SE filed Critical Wilo SE
Publication of EP4390141A1 publication Critical patent/EP4390141A1/en
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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage
    • 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
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0245—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the pump
    • 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
    • F04D29/708—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning specially for liquid pumps

Definitions

  • the invention relates to a method of detection and/or classification for clearing a blockage in a waste water pump comprising a pump housing with a shaft arranged in the pump housing, an impeller seated on the shaft and a motor driving the shaft, with the step of clearing the blockage by operating the motor at least in a second direction of rotation opposite to a first direction of rotation.
  • the invention further relates to a waste water pump comprising a pump housing with a shaft arranged in the pump housing, an impeller seated on the shaft, a motor driving the shaft and a control, wherein the control is set up to clear the blockage by operating the motor at least in a second direction of rotation opposite to a first direction of rotation.
  • 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 a suction opening, is captured by the rotating impeller and then pumped into a pressure nozzle.
  • 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, in contrast to the solutions known from the prior art, which attempt to determine the blockage based on a time signal of a power or torque of the motor, the gradient and/or curvature of the temporal progression of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor is used to determine the blockage.
  • the gradient and/or curvature of the temporal progression of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor is used to determine the blockage.
  • the slope and/or curvature of the time course of the wastewater operating values can be used to estimate how the wastewater operating value will change in the immediate future, for example in the next few milliseconds.
  • 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 be recognized within a few milliseconds. The trend recognized in this way makes it possible to react earlier to the impending blockage, so that damage to the wastewater pump caused by contamination can be reduced or avoided.
  • the impeller can also become "sluggish” over time if mechanical resistance increases without the impeller actually being blocked. In the methods known from the prior art, a blockage would be falsely detected in such a case and a corresponding unblocking routine would be triggered. The proposed method prevents such "false positive" detection.
  • 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 sewage 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 sewage 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 preferably projects from the housing of the motor into the pump housing on a drive side and/or is fixedly connected to the motor shaft on the drive side of the impeller. Accordingly, the inlet is preferably arranged below or at the bottom of the pump housing.
  • 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.
  • the gradient is in particular a first time 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 conveying of the wastewater and/or the electrical power, speed or torque consumed by the motor during the conveying of the wastewater, in particular the rate of change of the time course the electrical waste water operating values characterizing the rotating motor.
  • the first derivative is commonly 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 or 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, speed 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 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 be used, which generally involve a time-limited and/or repeated, in particular repeated at intervals and/or alternating operation of the motor in the first and/or second direction of rotation, in particular in the forward and/or reverse direction.
  • the blockage can be cleared in a much more effective manner than in the prior art, since the clearing of the blockage, in particular an unblocking routine initiated for this purpose, is selected depending on the previously determined classification of the blockage.
  • the location of a blockage can be localized based on the gradient and/or curvature of the temporal progression of the wastewater operating values.
  • a corresponding unblocking routine can be selected, which in one case is tailored to larger or harder contaminants and in the other case to smaller and softer contaminants, or tailored to the location of the blockage.
  • Such unblocking routines can be characterized by lower/higher speeds, lower/higher accelerations and/or fewer/more intervals.
  • Stopping the motor can be achieved by various measures known from the prior art, for example by switching off the electrical energy supplying the motor or by short-circuiting the motor.
  • the motor is preferably stopped immediately after the blockage is detected.
  • a run-down behavior of the motor from a previous operating speed to a standstill can be evaluated, with the gradient and/or curvature of the run-down, for example a speed of the motor as a function of time, being used for the classification.
  • Such a measure makes it possible to identify a type of blockage in a particularly reliable manner, in order to then select a suitable unblocking routine to remove the blockage based on the blockage behavior of the motor detected in this way and to apply it accordingly.
  • the motor can be accelerated once or repeatedly, for example at intervals.
  • the acceleration can involve a linear, polynomial or exponential increase and/or reduction of the speed and/or torque of the motor.
  • a type of basic state of the wastewater pump can be determined in which the wastewater pump is not clogged, characterized by the gradient and/or curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values.
  • the basic state of the pump can be reliably recorded in order to build up a knowledge database.
  • this is preferably done by repeatedly accelerating and in particular braking the pump at intervals or repetitions.
  • clear water means wastewater that is not contaminated, for example tap water.
  • the factor can depend on the type of wastewater and can be, for example, 1.1, 1.2, 1.5, 2, 3, 5 or another value.
  • the clogging 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 slope and/or the curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values characterizing the rotating motor is recorded by means of a particularly predetermined speed-time function and comprises a measurement of the slope and/or the 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 control of the pump in order to determine 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 proposed measure makes it possible to build up a knowledge database of how the wastewater pump behaves in its 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 blockages.
  • the type of blockage can be classified much more precisely than by the gradient and/or curvature of the temporal progression of the wastewater operating values and/or the gradient and/or curvature of the temporal progression of the blockage operating values.
  • 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 initially created before the operation of the waste water pump 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 on the sewage pump 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.
  • this measure can be used to remove the blockage particularly effectively, since a disposal routine suitable for the type or classification of blockage identified can be selected by comparing it with the resistance curve determined using clear water. As a result, the blockage can be removed much more quickly and effectively than with the measures known from the state of the art.
  • the removal of the blockage includes the following steps: Selecting and/or carrying out an unblocking routine depending on the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values, in particular depending on the classification of the blockage, in particular selecting a torque-controlled unblocking routine, a speed-controlled unblocking routine, in particular with a torque threshold, and/or a dynamic unblocking routine.
  • unblocking routines which generally involve changing the speed of the motor, in particular by accelerating 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 system that controls the motor, in order to avoid damage to the wastewater pump.
  • the unblocking routine switches off the motor 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 application of the unblocking routine.
  • the waste water pump can continue to be used normally to pump waste water. If the blockage could not be cleared, however, in particular because the gradient and/or curvature of the temporal progression of the further blockage operating values is above the particularly specified blockage threshold value during acceleration of the motor in the first and/or second direction of rotation, the prescribed steps for clearing the blockage can be applied again, in particular in part, or the waste water pump can be switched off.
  • the removal of the blockage involves operating the motor in the second direction of rotation and, after a period of time since the start of conveying in the opposite direction of rotation, operating the motor in the first direction of rotation.
  • the speeds in the different directions of rotation can be the same or different.
  • the speed in the second direction of rotation can be greater than the speed in the first direction of rotation.
  • a change in the direction of rotation can take place after 1, 2 or 5 minutes, although other times are also conceivable. It is also conceivable that several sequences of this sequence are run through, each with a higher speed. Instead of the speed or in addition to it, the acceleration can also be varied or increased.
  • the slope and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values, the clear water operating values and/or the clogging operating values comprises a physical quantity of the rotating motor that is proportional to the power, a current, torque and/or power consumed by the rotating motor.
  • the wastewater operating value, the clear water operating value and/or the clogging operating value and/or the slope and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating value, the clear water operating value and/or the clogging operating value can further comprise smoothing of the respective value, an average of the respective value and/or filtering of the respective value.
  • the term value can also comprise a series of values, in particular over a time interval.
  • the control preferably has a microprocessor or the like, by means of which the first time derivative and/or the second time derivative can be determined, by means of which it can be checked whether the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values exceeds the particular predetermined blockage threshold value, and/or by means of which the motor can be controlled to remove the blockage.
  • a sensor connected to the motor and/or monitoring the motor for example a current sensor, can be provided.
  • 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 a conventional manner with a suction opening 3 arranged at the bottom of the pump housing 2 as an inlet.
  • a shaft 4 is provided in the pump housing 2, which extends vertically in the drawing.
  • 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 also has a microprocessor-based control 7, in which Fig.1 only hinted at.
  • the waste water pump 1 is initially operated with clear water.
  • the motor 5 is repeatedly rotated while pumping clear water in the 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. operated and accelerated in a forward and/or reverse direction.
  • 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 waste water pump 1 is also recorded.
  • other physical quantities 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.
  • the waste water pump 1 When pumping waste water with the waste water pump 1, i.e. water containing various types of impurities, the waste water pump 1 regularly requires more electrical energy than when pumping clear water. Accordingly, a gradient and/or curvature of the temporal progression of the electrical waste water operating values 100 characterizing the rotating motor recorded during the pumping of waste water is above the corresponding gradient and/or curvature of the temporal progression of the clear water operating values in the current operation.
  • the waste water operating values can in turn be recorded with the sensor 8.
  • the wastewater operating values change, namely the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values. If the gradient exceeds and/or the curvature of the temporal progression of the waste water operating values exceeds a predetermined clogging threshold value, the controller 7 detects that the waste water pump 1 is clogging.
  • the clogging threshold value is expediently formed from a maximum of the gradient and/or curvature of the temporal progression of the clear water operating values increased by a factor, and is, for example, 1.3 times the gradient and/or curvature of the temporal progression of the clear water operating values.
  • the regular power when pumping waste water is, for example, 10000 W.
  • the controller detects the clogging, first stops 200 the motor 5, 200 and then initiates a release of the clogging by operating the motor 5 in the forward and/or reverse direction.
  • Fig.3 an excerpt from a performance/time diagram and in Fig.4 a power/speed diagram when executing the proposed method according to the preferred embodiment of the invention.
  • Fig.3 is illustrated how the gradient is obtained from the power-time function and/or from the power-speed function 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.4 illustrates various performance/speed curves.
  • the flatter solid performance/speed curve represents an acceleration behavior of the wastewater pump 1 without blockage when pumping clear water, with the respective lower and upper blockage threshold values shown in dashed lines.
  • the steeper solid performance/speed curve represents the operating behavior of the wastewater pump 1 during blockage.
  • the removal of the blockage initially involves accelerating the motor 5 in the forward and backward direction from standstill in order to classify a type of blockage and subsequently to remove the blockage depending on the classification of the blockage.
  • the sensor 8 detects a gradient and/or a curvature of a temporal progression of the electrical blockage operating values characterizing the motor 300.
  • the gradient and/or the curvature of the temporal progression The course of the blockage operating values recorded in this way is compared with the previously recorded resistance curve in order to identify the type or classification of the blockage 400.
  • the controller 7 then makes a selection 500 and subsequently applies an unblocking routine that is suitable for the type of blockage, in particular depending on the classification of the blockage.
  • an unblocking routine can be torque-controlled, can be speed-controlled, in particular with a torque threshold, can be a dynamic unblocking routine or a mixture of the aforementioned unblocking routines.
  • other unblocking routines known from the prior art are also conceivable, but these are selected depending on the type of blockage.
  • such an unblocking routine includes operating the motor 5 in a direction of rotation opposite to that used to pump the waste water and, after a period of time since the start of pumping in the opposite direction of rotation, for example after 1, 2 or 5 minutes, operating the motor 5 in the direction of rotation used to pump the waste water.
  • the unblocking routine can contain several such intervals, which are separated from one another by pauses, for example. The intervals can also contain increasing speeds or accelerations of the motor 5.
  • a further step is carried out to check whether the blockage has actually been removed.
  • a gradient and/or curvature of a temporal progression of further electrical blockage operating values characterizing the rotating motor is again recorded 600 by the sensor 8, in particular by accelerating from a standstill.
  • the controller 7 then checks whether the blockage has been cleared, 700. If, during acceleration of the motor 5 in the first and/or second direction of rotation, the gradient and/or the curvature of the time profile of the further blockage operating values is below the predetermined blockage threshold value, it can be assumed that the blockage has been cleared. Otherwise, the controller 7 carries out the steps described above. again in order to remove the blockage. The controller 7 can also switch off the waste water pump 1, for example if the gradient and/or curvature of the temporal progression of the further blockage operating values is now above the previously determined gradient and/or curvature of the temporal progression of the blockage operating values or waste water operating values.
  • Sewage pump 1 Pump housing 2 Suction opening 3 Wave 4 engine 5 Wheel 6 steering 7 sensor 8th Detecting at least a first time derivative and/or a second time derivative of an electrical waste water operating value characterizing the rotating motor 100 Stopping the engine 200 Detecting at least one, in particular first, time derivative and/or a second time derivative of an electrical clogging operating value characterizing the rotating motor 300 Classifying the blockage based on the blockage operating value 400 Selecting an unblocking routine depending on the wastewater operating value 500 Detecting at least a first time derivative and/or a second time derivative of a further electrical clogging operating value characterizing the rotating motor 600 Check whether the further clogging operating value is below the specified clogging threshold 700

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren einer Erkennung und/oder Klassifizierung zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe (1) aufweisend ein Pumpengehäuse (2), einer in dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Welle (4), einem auf der Welle (4) sitzenden Laufrad (6) sowie einen die Welle (4) antreibenden Motor (5), mit den Schritten:während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe (1) durch Betreiben des Motors (5) in einer ersten Drehrichtung, Erfassen wenigstens einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten,wenn die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte einen Verstopfungsschwellwert übersteigt, Lösen der Verstopfung durch Betreiben des Motors (5) wenigstens in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung.The subject matter of the invention is a method of detection and/or classification for clearing a blockage of a waste water pump (1) having a pump housing (2), a shaft (4) arranged in the pump housing (2), an impeller (6) sitting on the shaft (4) and a motor (5) driving the shaft (4), with the steps:during pumping of waste water with the waste water pump (1) by operating the motor (5) in a first direction of rotation, detecting at least one gradient and/or a curvature of a temporal progression of electrical waste water operating values characterizing the rotating motor (5),if the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the waste water operating values exceeds a blockage threshold, clearing the blockage by operating the motor (5) at least in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren einer Erkennung und/oder Klassifizierung zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse mit einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Welle, einem auf der Welle sitzenden Laufrad sowie einen die Welle antreibenden Motor, mit dem Schritt Lösen der Verstopfung durch Betreiben des Motors wenigstens in einer einer ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse mit einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Welle, einem auf der Welle sitzenden Laufrad, einen die Welle antreibenden Motor sowie eine Steuerung, wobei die Steuerung zum Lösen der Verstopfung durch Betreiben des Motors wenigstens in einer einer ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung eingerichtet ist.The invention relates to a method of detection and/or classification for clearing a blockage in a waste water pump comprising a pump housing with a shaft arranged in the pump housing, an impeller seated on the shaft and a motor driving the shaft, with the step of clearing the blockage by operating the motor at least in a second direction of rotation opposite to a first direction of rotation. The invention further relates to a waste water pump comprising a pump housing with a shaft arranged in the pump housing, an impeller seated on the shaft, a motor driving the shaft and a control, wherein the control is set up to clear the blockage by operating the motor at least in a second direction of rotation opposite to a first direction of rotation.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

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 eine Saugöffnung in einen Pumpenraum der Abwasserpumpe ein, wird von dem rotierenden Laufrad erfasst und in der Folge in einem Druckstutzen befördert.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 a suction opening, is captured by the rotating impeller and then pumped into a pressure nozzle.

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.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.

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.Although several methods for unclogging sewage pumps are known from the state of the art, current practice shows that the known methods are not ideal for protecting a sewage pump from damage due to such a blockage that may not be detected in time in a safe and reliable manner.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

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 schneller Maßnahmen zum Lösen der Verstopfung einleiten kann.Based on this situation, it is an object of the present invention to provide a method for unblocking a waste water pump and a corresponding waste water pump which, compared to the solutions known from the prior art, can detect a blockage more quickly and can initiate measures to unblock the blockage accordingly more quickly.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object of the invention is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Demnach wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren einer Erkennung und/oder Klassifizierung zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse mit insbesondere einem Einlass, vorzugsweise einer Saugöffnung, einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Welle, einem auf der Welle sitzenden und insbesondere dem Einlass zugewandten Laufrad sowie einen die Welle antreibenden Motor, mit den Schritten:

  • während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe durch Betreiben des Motors in einer ersten Drehrichtung, Erfassen einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten, und
  • wenn die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte einen insbesondere vorgegebenen Verstopfungsschwellwert übersteigt, Lösen der Verstopfung durch Betreiben des Motors wenigstens in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung.
Accordingly, the object is achieved by a method of detection and/or classification for removing a blockage of a sewage pump comprising a pump housing with in particular an inlet, preferably a suction opening, a shaft arranged in the pump housing, an impeller seated on the shaft and in particular facing the inlet, and a motor driving the shaft, with the steps:
  • during pumping of waste water with the waste water pump by operating the motor in a first direction of rotation, detecting a gradient and/or a curvature of a temporal progression of electrical waste water operating values characterizing the rotating motor, and
  • if the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the waste water operating values exceeds a particularly predetermined blockage threshold value, releasing the blockage by operating the motor at least in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation.

Ein wesentlicher Punkt der vorgeschlagenen Lehre liegt darin, dass, gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, die basierend auf einem Zeitsignal einer Leistung oder eines Drehmoments des Motors versuchen, die Verstopfung festzustellen, die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs des den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten genutzt wird, um die Verstopfung festzustellen. Durch Nutzung einer derartigen Gradienteninformation und/oder Krümmung des den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten lässt sich quasi ein geschätzter Blick in die nahe Zukunft erhalten.A key point of the proposed teaching is that, in contrast to the solutions known from the prior art, which attempt to determine the blockage based on a time signal of a power or torque of the motor, the gradient and/or curvature of the temporal progression of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor is used to determine the blockage. By using such gradient information and/or curvature of the electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor, it is possible to obtain an estimated view of the near future.

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 den nächsten Millisekunden, 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. Ebenso kann das Laufrad mit der Zeit ,schwergängiger' werden, wenn ein mechanischer Wiederstand zunimmt, ohne dass das Laufrad tatsächlich verstopft ist. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren würde in einem solchen Fall fälschlicherweise eine Verstopfung detektiert werden und eine entsprechende Entblockungsroutine ausgelöst werden. Das vorgeschlagene Verfahren unterbindet eine solche ,false positive' Erkennung.In other words, the slope and/or curvature of the time course of the wastewater operating values can be used to estimate how the wastewater operating value will change in the immediate future, for example in the next few milliseconds. In still other words, 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 be recognized within a few milliseconds. The trend recognized in this way makes it possible to react earlier to the impending blockage, so that damage to the wastewater pump caused by contamination can be reduced or avoided. The impeller can also become "sluggish" over time if mechanical resistance increases without the impeller actually being blocked. In the methods known from the prior art, a blockage would be falsely detected in such a case and a corresponding unblocking routine would be triggered. The proposed method prevents such "false positive" detection.

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.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. In a centrifugal pump, in addition to a tangential acceleration of the fluid in radial flow, 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.

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 dss Laufrads ortsfest mit der Motorwelle verbunden. Entsprechend ist der Einlass bevorzugt unterhalb oder unten an dem Pumpengehäuse angeordnet.During normal operation of the sewage pump, a housing of the motor of the sewage 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. Likewise, the sewage 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 preferably projects from the housing of the motor into the pump housing on a drive side and/or is fixedly connected to the motor shaft on the drive side of the impeller. Accordingly, the inlet is preferably arranged below or at the bottom of the pump housing.

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.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.

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.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.

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, Drehzahl oder eines Drehmoments, insbesondere die Änderungsrate des zeitlichen Verlaufs der den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerte. Gemeinhin wird die erste Ableitung als dfldt beschrieben.The gradient is in particular a first time 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 conveying of the wastewater and/or the electrical power, speed or torque consumed by the motor during the conveying of the wastewater, in particular the rate of change of the time course the electrical waste water operating values characterizing the rotating motor. The first derivative is commonly described as dfldt.

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 oder des Drehmoments, nach der Zeit verstanden.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 or torque produced by the motor during the pumping of the wastewater, with respect to time.

Als zeitlicher Verlauf wird im Rahmen der Erfindung insbesondere eine zeitlich geordnete Folge des den Motor charakterisierender Betriebswerte, wie beispielsweise Leistung, Drehmoment, Drehzahl 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.In the context of the invention, a temporal progression is understood to mean in particular a temporally ordered sequence of the operating values characterizing the motor, such as power, torque, speed 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. Particularly preferably, 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.

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 grundsätzlich 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 des Motors in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung, insbesondere in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung beinhalten.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. To remove the blockage, so-called unblocking routines known from the prior art can be used, which generally involve a time-limited and/or repeated, in particular repeated at intervals and/or alternating operation of the motor in the first and/or second direction of rotation, in particular in the forward and/or reverse direction.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren die Schritte:

  • Klassifizieren der Verstopfung anhand der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte, und
  • Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung.
After a preferred training, the procedure includes the following steps:
  • Classifying the blockage based on the slope and/or curvature of the time course of the wastewater operating values, and
  • Resolving the blockage depending on the classification of the blockage.

Gemäß dieser Ausgestaltung lässt sich die Verstopfung in wesentlich effektiverer Weise im Vergleich zum Stand der Technik lösen, da das Lösen der Verstopfung, insbesondere eine dazu eingeleitete Entblockungsroutine, in Abhängigkeit der zuvor festgestellten Klassifikation der Verstopfung ausgewählt wird. Denn anhand der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte lässt sich erkennen, welche Art von Verstopfung vorliegt, wie sich experimentell gezeigt hat. Beispielsweise deutet eine in einem Fall größere Steigung und/oder Krümmung der Stromaufnahme des Motors gegenüber einer in einem anderen Fall geringeren Steigung und/oder Krümmung der Stromaufnahme des Motors darauf hin, dass in dem einen Fall größere oder härtere Verunreinigungen in dem Laufrad hängen geblieben sind als in dem anderen Fall. Ebenso lässt sich anhand der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte ein Ort einer Verstopfung lokalisieren. Zum Lösen lässt sich eine entsprechende Entblockungsroutine auswählen, die in dem einen Fall auf größere oder härtere Verunreinigungen und in dem anderen Fall auf kleinere und weichere Verunreinigungen zugeschnitten ist, oder auf den Ort der Verstopfung zugeschnitten ist. Derartige Entblockungsroutinen können durch geringere/höhere Drehzahlen, geringere/höhere Beschleunigungen und/oder weniger/mehr Intervalle gekennzeichnet sein.According to this design, the blockage can be cleared in a much more effective manner than in the prior art, since the clearing of the blockage, in particular an unblocking routine initiated for this purpose, is selected depending on the previously determined classification of the blockage. This is because the gradient and/or curvature of the temporal progression of the wastewater operating values can be used to determine what type of blockage is present, as has been shown experimentally. For example, a greater gradient and/or curvature of the motor's power consumption in one case compared to a smaller gradient and/or curvature of the motor's power consumption in another case indicates that in one case larger or harder contaminants have become trapped in the impeller than in the other case. Likewise, the location of a blockage can be localized based on the gradient and/or curvature of the temporal progression of the wastewater operating values. To solve the problem, a corresponding unblocking routine can be selected, which in one case is tailored to larger or harder contaminants and in the other case to smaller and softer contaminants, or tailored to the location of the blockage. Such unblocking routines can be characterized by lower/higher speeds, lower/higher accelerations and/or fewer/more intervals.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren, wenn die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte den Verstopfungsschwellwert übersteigt, den Schritt:

  • Stoppen des Motors und insbesondere
  • während des Stoppens des Motors, Erfassen einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Verstopfungsbetriebswerten, und ferner insbesondere
  • Klassifizieren der Verstopfung anhand der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Verstopfungsbetriebswerte während des Stoppens, und
  • Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung.
According to another preferred development, if the slope and/or the curvature of the time course of the wastewater operating values exceeds the blockage threshold, the method comprises the step:
  • Stopping the engine and especially
  • during the stopping of the engine, detecting a slope and/or a curvature of a time course of electrical clogging operating values characterizing the rotating engine, and further in particular
  • Classifying the blockage based on the slope and/or curvature of the time course of the blockage operating values during stopping, and
  • Resolving the blockage depending on the classification of the blockage.

Das Stoppen des Motors kann durch verschiedene aus dem Stand der Technik bekannte Maßnahmen erreicht werden, beispielsweise durch Abschalten der den Motor versorgenden elektrischen Energie oder durch Kurzschließen des Motors. Bevorzugt erfolgt das Stoppen des Motors unmittelbar nach einem Erkennen der Verstopfung. Mit der vorgeschlagenen Weiterbildung, dass während des Stoppens des Motors die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Verstopfungsbetriebswerten erfasst wird, kann ein Auslaufverhalten des Motors von einer vorherigen Betriebsdrehzahl bis zum Stillstand ausgewertet werden, wobei die Steigung und/oder Krümmung des Auslaufens, beispielsweise einer Drehzahl des Motors als Funktion der Zeit, für die Klassifizierung genutzt wird.Stopping the motor can be achieved by various measures known from the prior art, for example by switching off the electrical energy supplying the motor or by short-circuiting the motor. The motor is preferably stopped immediately after the blockage is detected. With the proposed development that the gradient and/or curvature of the temporal progression of the electrical blockage operating values characterizing the rotating motor is recorded while the motor is stopped, a run-down behavior of the motor from a previous operating speed to a standstill can be evaluated, with the gradient and/or curvature of the run-down, for example a speed of the motor as a function of time, being used for the classification.

Nach einer noch weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren den Schritt, wenn die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte den Verstopfungsschwellwert übersteigt:

  • Während eines Beschleunigen des Motors in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung, Erfassen wenigstens einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Verstopfungsbetriebswerten, und insbesondere
  • Klassifizieren der Verstopfung anhand der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Verstopfungsbetriebswerte, und
  • Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung.
According to a still further preferred development, the method comprises the step, if the slope and/or the curvature of the temporal course of the wastewater operating values exceeds the clogging threshold:
  • During acceleration of the motor in the first and/or second direction of rotation, detecting at least one slope and/or one curvature of a temporal progression of electrical clogging operating values characterizing the rotating motor, and in particular
  • Classifying the blockage based on the slope and/or curvature of the time course of the blockage operating values, and
  • Resolving the blockage depending on the classification of the blockage.

Durch eine solche Maßnahme lässt sich in besonders verlässlicher Weise eine Art der Verstopfung erkennen, um in der Folge anhand eines derart erkannten Verstopfungsverhalten des Motors eine passende Entblockungsroutine zum Lösen der Verstopfung auszuwählen und entsprechend anzuwenden. Das Beschleunigen des Motors kann einmalig oder wiederholt, beispielsweise in Intervallen, erfolgen. Dazu kann das Beschleunigen ein lineares, ein polynominales oder exponentielles Erhöhen und oder Reduzieren der Drehzahl und/oder des Drehmoments des Motors umfassen. Durch Klassifizieren der Verstopfung anhand der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Verstopfungsbetriebswerte lässt sich die Art der Verstopfung noch genauer klassifizieren als durch die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerts.Such a measure makes it possible to identify a type of blockage in a particularly reliable manner, in order to then select a suitable unblocking routine to remove the blockage based on the blockage behavior of the motor detected in this way and to apply it accordingly. The motor can be accelerated once or repeatedly, for example at intervals. The acceleration can involve a linear, polynomial or exponential increase and/or reduction of the speed and/or torque of the motor. By classifying the blockage based on the gradient and/or curvature of the temporal progression of the blockage operating values, the type of blockage can be classified even more precisely than by the gradient and/or curvature of the temporal progression of the wastewater operating values.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren den Schritt:

  • 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.
According to another preferred embodiment, the method comprises the step:
  • during a particularly repeated conveying of clear water with the waste water pump by accelerating the motor in the first and/or the second direction of rotation, detecting in particular at least one gradient and/or a curvature of a temporal progression of the electrical clear water operating values characterising the rotating motor, wherein
  • the clogging threshold is defined by the gradient and/or curvature of the time course of the clear water operating values increased by a factor.

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.By pumping clear water repeatedly in particular, a type of basic state of the wastewater pump can be determined in which the wastewater pump is not clogged, characterized by the gradient and/or curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values. By accelerating in both directions of rotation in particular, 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. In this context, clear water means wastewater that is not contaminated, for example tap water. The factor can depend on the type of wastewater and can be, for example, 1.1, 1.2, 1.5, 2, 3, 5 or another value. The clogging 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.

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.According to a further preferred development, the slope and/or the curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values characterizing the rotating motor is recorded by means of a particularly predetermined speed-time function and comprises a measurement of the slope and/or the curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values characterizing the rotating motor as a function of time. Such a function can be specified in a control of the pump in order to determine 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.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren die Schritte:

  • 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 zum Klassifizieren der Verstopfung, und
  • Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung
According to another preferred embodiment, the method comprises the steps:
  • Comparing the slope and/or curvature of the time course of the wastewater operating values and/or the slope and/or curvature of the time course of the blockage operating values with the slope and/or curvature of the time course of the clear water operating values to classify the blockage, and
  • Resolving the blockage depending on the classification of the blockage

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 und/oder durch die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Verstopfungsbetriebswerte.The proposed measure makes it possible to build up a knowledge database of how the wastewater pump behaves in its 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 blockages. By comparing the gradient and/or curvature of the temporal progression of the wastewater operating values and/or the gradient and/or curvature of the temporal progression of the blockage operating values with the gradient and/or curvature of the temporal progression of the clear water operating values during acceleration, the type of blockage can be classified much more precisely than by the gradient and/or curvature of the temporal progression of the wastewater operating values and/or the gradient and/or curvature of the temporal progression of the blockage operating values.

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 der Abwasserpumpe, beispielsweise durch eine höhere Reibung in Lagern und Dichtungen der Abwasserpumpe, erkennen und/oder beim Erkennen der Verstopfung berücksichtigen zu können.According to a further preferred development, 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. In the event of a blockage, 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 initially created before the operation of the waste water pump and stored in a memory of the Control system. In addition, the resistance curve can also be updated regularly, for example annually, in order to be able to detect wear on the sewage pump 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.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren die Schritte:

  • 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 Widerstandskurve, zum Klassifizieren der Verstopfung, und
  • Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung.
According to another preferred embodiment, the method comprises the steps:
  • Comparing the slope and/or curvature of the time course of the wastewater operating values and/or the slope and/or curvature of the time course of the blockage operating values with the resistance curve to classify the blockage, and
  • Resolving the blockage depending on the classification of the blockage.

Experimentell hat sich gezeigt, dass durch diese Maßnahme die Verstopfung besonders effektiv gelöst werden kann, da durch den Vergleich mit der mit Klarwasser bestimmten Widerstandskurve eine zu der festgestellten Art bzw. Klassifikation der Verstopfung passende Entsorgungsroutine auswählbar ist. Im Ergebnis lässt sich derart die Verstopfung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen wesentlich schneller und effektiver lösen.Experiments have shown that this measure can be used to remove the blockage particularly effectively, since a disposal routine suitable for the type or classification of blockage identified can be selected by comparing it with the resistance curve determined using clear water. As a result, the blockage can be removed much more quickly and effectively than with the measures known from the state of the art.

Nach einer noch weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst das Lösen der Verstopfung den Schritt:
Auswählen und/oder Durchführen einer Entblockungsroutine in Abhängigkeit der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte, insbesondere in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung, insbesondere Auswählen einer Drehmoment-gesteuerten Entblockungsroutine, einer drehzahlgesteuerten Entblockungsroutine, insbesondere mit einer Drehmomentschwelle, und/oder einer dynamischen Entblockungsroutine.According to another preferred development, the removal of the blockage includes the following steps:
Selecting and/or carrying out an unblocking routine depending on the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values, in particular depending on the classification of the blockage, in particular selecting a torque-controlled unblocking routine, a speed-controlled unblocking routine, in particular with a torque threshold, and/or a dynamic unblocking routine.

Darüber hinaus sind auch weitere Entblockungsroutinen denkbar, die in der Regel ein Verändern der Drehzahl des Motors insbesondere durch Beschleunigen des Motors in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung, insbesondere in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung umfassen. 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.In addition, further unblocking routines are also conceivable, which generally involve changing the speed of the motor, in particular by accelerating 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 system that controls the motor, in order to avoid damage to the wastewater pump. It is conceivable that the unblocking routine switches off the motor 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 application of the unblocking routine.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren den Schritt,:

  • während Durchführen der Entblockungsroutine oder während eines weiteren Förderns von Abwasser durch Betreiben des Motors in der ersten Drehrichtung, Erfassen einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden weiteren elektrischen Verstopfungsbetriebswerten, und
  • Prüfen, ob während eines Beschleunigen des Motors in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der weiteren Verstopfungsbetriebswerte unter dem insbesondere vorgegebenen Verstopfungsschwellwert liegt, zum Erkennen, ob die Verstopfung gelöst ist oder zum erneuten Lösen der Verstopfung durch Betreiben des Motors wenigstens in der zweiten Drehrichtung.
According to another preferred embodiment, the method comprises the step of:
  • while performing the unblocking routine or during further pumping of waste water by operating the motor in the first direction of rotation, detecting a slope and/or a curvature of a time course of further electrical blockage operating values characterizing the rotating motor, and
  • Checking whether, during acceleration of the motor in the first and/or second direction of rotation, the gradient and/or curvature of the temporal progression of the further blockage operating values is below the particularly predetermined blockage threshold value in order to detect whether the blockage has been cleared or to clear the blockage again by operating the motor at least in the second direction of rotation.

Nach oder während dem Schritt des Lösens der Verstopfung, insbesondere durch die Entblockungsroutine, wird zweckmäßigerweise geprüft, ob die Verstopfung gelöst ist. Sofern die Verstopfung gelöst ist, kann die Abwasserpumpe regulär zum Fördern von Abwasser weiterverwendet werden. Konnte die Verstopfung jedoch nicht gelöst werden, insbesondere weil weiterhin während eines Beschleunigen des Motors in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der weiteren Verstopfungsbetriebswerte über dem insbesondere vorgegebenen Verstopfungsschwellwert liegt, können die vorgeschriebenen Schritte zum Lösen der Verstopfung erneut angewendet werden, insbesondere zum Teil, oder die Abwasserpumpe kann abgeschaltet werden. In letzterem Fall kann ein Servicetechniker oder eine Leitstelle informiert werden, dass das automatisierte Lösen der Verstopfung nicht erfolgreich war, sodass die Verstopfung insbesondere manuell durch Demontage der Pumpe und/oder des Laufrads und dergleichen behoben werden kann. Dadurch, dass bereits während des Durchführens der Entblockungsroutine prüfbar ist, ob die Verstopfung gelöst ist, kann im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wesentlich schneller wieder zu einem Normalbetrieb zurückgekehrt werden.After or during the step of clearing the blockage, in particular by the unblocking routine, it is expediently checked whether the blockage has been cleared. If the blockage is cleared, the waste water pump can continue to be used normally to pump waste water. If the blockage could not be cleared, however, in particular because the gradient and/or curvature of the temporal progression of the further blockage operating values is above the particularly specified blockage threshold value during acceleration of the motor in the first and/or second direction of rotation, the prescribed steps for clearing the blockage can be applied again, in particular in part, or the waste water pump can be switched off. In the latter case, a service technician or a control center can be informed that the automated clearing of the blockage was not successful, so that the blockage can be cleared, in particular manually, by dismantling the pump and/or the impeller and the like. Because it is possible to check whether the blockage has been removed while the unblocking routine is being carried out, Using state-of-the-art technology, normal operation can be returned to much more quickly.

Nach einer noch weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst das Lösen der Verstopfung ein Betreiben des Motors in der zweiten Drehrichtung und, nach einer Zeitdauer seit Beginn des Förderns in der entgegengesetzten Drehrichtung, ein Betreiben des Motors in der ersten Drehrichtung. Die Drehzahlen in den unterschiedlichen Drehrichtungen können gleich oder unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die Drehzahl in der zweiten Drehrichtung größer als die Drehzahl in der ersten Drehrichtung sein. Ein Wechsel der Drehrichtungen kann nach 1, 2 oder 5 Minuten erfolgen, wobei auch andere Zeiten denkbar sind. Ebenso ist denkbar, dass mehrere Sequenzen dieser Abfolge mit jeweils höheren Drehzahlen durchlaufen werden. Anstelle der Drehzahl oder zusätzlich kann auch die Beschleunigt variiert oder vergrößert werden.According to a further preferred development, the removal of the blockage involves operating the motor in the second direction of rotation and, after a period of time since the start of conveying in the opposite direction of rotation, operating the motor in the first direction of rotation. The speeds in the different directions of rotation can be the same or different. For example, the speed in the second direction of rotation can be greater than the speed in the first direction of rotation. A change in the direction of rotation can take place after 1, 2 or 5 minutes, although other times are also conceivable. It is also conceivable that several sequences of this sequence are run through, each with a higher speed. Instead of the speed or in addition to it, the acceleration can also be varied or increased.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung umfasst die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte, der Klarwasserbetriebswerte und/oder der Verstopfungsbetriebswerte eine leistungsproportionale physikalische Größe des drehenden Motors, einen von dem drehenden Motor aufgenommenen Strom, Drehmoment und/oder Leistung. Der Abwasserbetriebswert, der Klarwasserbetriebswert und/oder der Verstopfungsbetriebswert und/oder die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs des Abwasserbetriebswertes, des Klarwasserbetriebswertes und/oder des Verstopfungsbetriebswertes kann ferner ein Glätten des jeweiligen Wertes, ein Mittelwert des jeweiligen Wertes und/oder eine Filterung des jeweiligen Wertes umfassen. Dabei kann der Begriff Wert ebenso als eine Reihe von Werten, insbesondere über ein zeitliches Intervall, umfassen.According to another preferred development, the slope and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values, the clear water operating values and/or the clogging operating values comprises a physical quantity of the rotating motor that is proportional to the power, a current, torque and/or power consumed by the rotating motor. The wastewater operating value, the clear water operating value and/or the clogging operating value and/or the slope and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating value, the clear water operating value and/or the clogging operating value can further comprise smoothing of the respective value, an average of the respective value and/or filtering of the respective value. The term value can also comprise a series of values, in particular over a time interval.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst durch eine Abwasserpumpe aufweisend ein Pumpengehäuse insbesondere einen Einlass, vorzugsweise eine Saugöffnung, 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 Steuerung zum Erfassen wenigstens einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe durch Betreiben des Motors in einer ersten Drehrichtung, eingerichtet ist, und
  • die Steuerung, wenn die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs derAbwasserbetriebswerte einen insbesondere vorgegebenen Verstopfungsschwellwert übersteigt, eingerichtet ist, zum Lösen der Verstopfung den Motor wenigstens in einer zu der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung zu Betreiben.
The object of the invention is further achieved by a sewage pump comprising a pump housing, in particular an inlet, preferably a suction opening, 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 control system, wherein
  • the controller is designed to detect at least one gradient and/or a curvature of a temporal progression of electrical wastewater operating values characterizing the rotating motor during the conveyance of wastewater with the wastewater pump by operating the motor in a first direction of rotation, and
  • the control, when the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the waste water operating values exceeds a particular predetermined blockage threshold value, is arranged to operate the motor at least in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation in order to release the blockage.

Die Steuerung weist bevorzugt einen Mikroprozessor oder dergleichen auf, durch welchen die erste zeitliche Ableitung und/oder die zweite zeitliche Ableitung bestimmbar, durch welchen prüfbar ist, ob die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte den insbesondere vorgegebenen Verstopfungsschwellwert übersteigt, und/oder durch welchen der Motor zum Lösen der Verstopfung ansteuerbar ist. Zum Erfassen der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte kann ein an den Motor angeschlossener und/oder den Motor überwachender Sensor, beispielsweise ein Stromsensor, vorgesehen sein.The control preferably has a microprocessor or the like, by means of which the first time derivative and/or the second time derivative can be determined, by means of which it can be checked whether the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values exceeds the particular predetermined blockage threshold value, and/or by means of which the motor can be controlled to remove the blockage. To detect the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values, a sensor connected to the motor and/or monitoring the motor, for example a current sensor, can be provided.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Abwasserpumpe ergeben sich für den Fachmann in Analogie zu dem oben beschriebenen Verfahren.Further designs and advantages of the waste water pump will become apparent to the person skilled in the art in analogy to the method described above.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings using a preferred embodiment.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1
eine schematische Ansicht einer Abwasserpumpe zum Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2
ein Ablaufdiagram zum Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3
einen Ausschnitt aus einem Leistungs-/Zeitdiagram beim Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 4
ein Leistungs-/Drehzahldiagramm beim Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In the drawings show
Fig.1
a schematic view of a sewage pump for carrying out the proposed method according to a preferred embodiment of the invention,
Fig.2
a flow chart for carrying out the proposed method according to the preferred embodiment of the invention,
Fig.3
a section of a performance/time diagram when executing the proposed method according to the preferred embodiment of the invention, and
Fig.4
a power/speed diagram when executing the proposed method according to the preferred embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbespieleDetailed description of the implementation examples

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. 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.

Die Abwasserpumpe 1 weist in herkömmlicher Weise ein Pumpengehäuse 2 mit einer, in der Zeichnung an dem Pumpengehäuse 2 unten angeordneten Saugöffnung 3 als Einlass auf. In dem Pumpengehäuse 2 ist eine Welle 4 vorgesehen, die sich in der Zeichnung vertikal 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.The sewage pump 1 has a pump housing 2 in a conventional manner with a suction opening 3 arranged at the bottom of the pump housing 2 as an inlet. A shaft 4 is provided in the pump housing 2, which extends vertically in the drawing. 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 also has a microprocessor-based control 7, in which Fig.1 only hinted at.

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 können auch weitere leistungsproportionale physikalische Größen des drehenden Motors 5 als Klarwasserbetriebswerte erfasst werden, beispielsweise das Drehmoment.In optional preparatory steps for carrying out the method described later for removing a blockage in the waste water pump 1, the waste water pump 1 is initially operated with clear water. Specifically, the motor 5 is repeatedly rotated while pumping clear water in the 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. operated and accelerated in a forward and/or reverse direction. During this operation of the motor 5 by means of a speed-time function specified 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 waste water pump 1 is also recorded. In addition, other physical quantities of the rotating motor 5 that are proportional to the power can also be recorded as clear water operating values, for example the torque.

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.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.

Beim Fördern von Abwasser mit der Abwasserpumpe 1, also mit Verunreinigungen unterschiedlicher Art versetztem Wasser, benötigt die Abwasserpumpe 1 regelmäßig mehr elektrische Energie als beim Fördern von Klarwasser. Entsprechend liegen eine während des Förderns von Abwasser erfasste Steigung und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten 100 im aktuellen Betrieb über der entsprechenden Steigung und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Klarwasserbetriebswerte. Die Abwasserbetriebswerte lassen sich wiederum mit dem Sensor 8 erfassen.When pumping waste water with the waste water pump 1, i.e. water containing various types of impurities, the waste water pump 1 regularly requires more electrical energy than when pumping clear water. Accordingly, a gradient and/or curvature of the temporal progression of the electrical waste water operating values 100 characterizing the rotating motor recorded during the pumping of waste water is above the corresponding gradient and/or curvature of the temporal progression of the clear water operating values in the current operation. The waste water operating values can in turn be recorded with the sensor 8.

Sofern nun die Abwasserpumpe 1 verstopft, beispielsweise eine Verunreinigung die Drehzahl oder das Drehmoment des Laufrads 6 reduziert oder das Laufrad 6 gar verklemmt und derart stoppt, ändert sich die Abwasserbetriebswerte, nämlich die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte. Überschreitet die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte einen vorgegebenen Verstopfungsschwellwert, erkennt die Steuerung 7 das Verstopfen der Abwasserpumpe 1. Der Verstopfungsschwellwert ist zweckmäßigerweise aus einem Maximum der um einen Faktor erhöhten Steigung und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Klarwasserbetriebswerte gebildet, beträgt beispielsweise das 1,3-Fache der Steigung und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Klarwasserbetriebswerte. Nimmt die Abwasserpumpe 1 beim Fördern von Klarwasser beispielsweise 1000 W auf, liegt die reguläre Leistung beim Fördern von Abwasser beispielsweise bei 10000 W. Sobald die Abwasserpumpe 1 jedoch 30000 W verbraucht, stellt die Steuerung die Verstopfung fest, stoppt 200 zunächst den Motor 5, 200 und initiiert daraufhin ein Lösen der Verstopfung durch Betreiben des Motors 5 in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung.If the wastewater pump 1 becomes clogged, for example if contamination reduces the speed or torque of the impeller 6 or the impeller 6 even jams and stops, the wastewater operating values change, namely the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values. If the gradient exceeds and/or the curvature of the temporal progression of the waste water operating values exceeds a predetermined clogging threshold value, the controller 7 detects that the waste water pump 1 is clogging. The clogging threshold value is expediently formed from a maximum of the gradient and/or curvature of the temporal progression of the clear water operating values increased by a factor, and is, for example, 1.3 times the gradient and/or curvature of the temporal progression of the clear water operating values. If the waste water pump 1 consumes, for example, 1000 W when pumping clear water, the regular power when pumping waste water is, for example, 10000 W. However, as soon as the waste water pump 1 consumes 30000 W, the controller detects the clogging, first stops 200 the motor 5, 200 and then initiates a release of the clogging by operating the motor 5 in the forward and/or reverse direction.

Exemplarisch dazu sind in Fig. 3 ein Ausschnitt aus einem Leistungs-/Zeitdiagram und in Fig. 4 ein Leistungs-/Drehzahldiagramm beim Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In Fig. 3 ist illustriert, wie aus der Leistungs-Zeit-Funktion und/oder aus der Leistungs-Drehzahl-Funktion 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. 4 illustriert verschiedene Leistungs-/Drehzahlkurven. Die flachere durchgezogene Leistungs-/Drehzahlkurve stellt ein Beschleunigungsverhalten 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.Examples of this are Fig.3 an excerpt from a performance/time diagram and in Fig.4 a power/speed diagram when executing the proposed method according to the preferred embodiment of the invention. In Fig.3 is illustrated how the gradient is obtained from the power-time function and/or from the power-speed function 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.4 illustrates various performance/speed curves. The flatter solid performance/speed curve represents an acceleration behavior of the wastewater pump 1 without blockage when pumping clear water, with the respective lower and upper blockage threshold values shown in dashed lines. The steeper solid performance/speed curve represents the operating behavior of the wastewater pump 1 during blockage.

Das Lösen der Verstopfung umfasst zunächst ein Beschleunigen des Motors 5 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung aus dem Stillstand, um eine Art der Verstopfung zu klassifizieren und in der Folge das Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung durchzuführen. Dazu wird durch den Sensor 8 eine Steigung und/oder eine Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den Motor charakterisierenden elektrischen Verstopfungsbetriebswerten erfasst 300. Die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der so erfassten Verstopfungsbetriebswerte wird mit der zuvor erfassten Widerstandskurve verglichen, um die Art bzw. Klassifikation der Verstopfung zu erkennen 400.The removal of the blockage initially involves accelerating the motor 5 in the forward and backward direction from standstill in order to classify a type of blockage and subsequently to remove the blockage depending on the classification of the blockage. For this purpose, the sensor 8 detects a gradient and/or a curvature of a temporal progression of the electrical blockage operating values characterizing the motor 300. The gradient and/or the curvature of the temporal progression The course of the blockage operating values recorded in this way is compared with the previously recorded resistance curve in order to identify the type or classification of the blockage 400.

In Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleichs erfolgt sodann durch die Steuerung 7 eine Auswahl 500 und nachfolgende Anwendung einer für die Art der Verstopfung passenden Entblockungsroutine insbesondere in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung. Eine derartige Entblockungsroutine kann Drehmoment-gesteuert sein, kann drehzahlgesteuert sein, insbesondere mit einer Drehmomentschwelle, kann eine dynamischen Entblockungsroutine oder eine Mischung der vorgenannten Entblockungsroutinen sein. Daneben sind auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Entblockungsroutinen denkbar, die jedoch in Abhängigkeit der Art der Verstopfung gewählt werden.Depending on the result of the comparison, the controller 7 then makes a selection 500 and subsequently applies an unblocking routine that is suitable for the type of blockage, in particular depending on the classification of the blockage. Such an unblocking routine can be torque-controlled, can be speed-controlled, in particular with a torque threshold, can be a dynamic unblocking routine or a mixture of the aforementioned unblocking routines. In addition, other unblocking routines known from the prior art are also conceivable, but these are selected depending on the type of blockage.

Grundsätzlich umfasst eine solche Entblockungsroutine das Betreiben des Motors 5 in einer gegenüber dem Fördern des Abwassers entgegengesetzten Drehrichtung und, nach einer Zeitdauer seit Beginn des Förderns in der entgegengesetzten Drehrichtung, beispielsweise nach 1, 2 oder 5 Minuten, ein Betreiben des Motors 5 in der zum Fördern des Abwassers genutzten Drehrichtung. Die Entblockungsroutine kann mehrere derartige Intervalle enthalten, die beispielsweise durch Pausen voneinander getrennt sind. Ebenso können die Intervalle ansteigende Drehzahlen oder Beschleunigungen des Motors 5 enthalten.Basically, such an unblocking routine includes operating the motor 5 in a direction of rotation opposite to that used to pump the waste water and, after a period of time since the start of pumping in the opposite direction of rotation, for example after 1, 2 or 5 minutes, operating the motor 5 in the direction of rotation used to pump the waste water. The unblocking routine can contain several such intervals, which are separated from one another by pauses, for example. The intervals can also contain increasing speeds or accelerations of the motor 5.

Nach Durchführen der Entblockungsroutine wird in einem weiteren Schritt geprüft, ob die Verstopfung tatsächlich gelöst ist. Dazu wird während eines weiteren Förderns von Abwasser durch Betreiben des Motors in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung wiederum durch den Sensor 8 eine Steigung und/oder Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor charakterisierenden weiteren elektrischen Verstopfungsbetriebswerten erfasst 600 insbesondere durch Beschleunigen aus dem Stillstand.After carrying out the unblocking routine, a further step is carried out to check whether the blockage has actually been removed. For this purpose, during further conveying of waste water by operating the motor in the forward and reverse direction, a gradient and/or curvature of a temporal progression of further electrical blockage operating values characterizing the rotating motor is again recorded 600 by the sensor 8, in particular by accelerating from a standstill.

Die Steuerung 7 prüft sodann, ob die Verstopfung gelöst ist, 700. Liegt während eines Beschleunigen des Motors 5 in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der weitere Verstopfungsbetriebswerte unter dem vorgegebenen Verstopfungsschwellwert, ist davon auszugehen, dass die Verstopfung gelöst ist. Andernfalls führt die Steuerung 7 die zuvor beschriebenen Schritte erneut durch, um ein Lösen der Verstopfung zu erreichen. Ebenso kann die Steuerung 7 die Abwasserpumpe 1 abschalten, beispielsweise wenn die Steigung und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs der weiteren Verstopfungsbetriebswerte nunmehr über der zuvor bestimmten Steigung und/oder Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Verstopfungsbetriebswerte oder Abwasserbetriebswerte liegt.The controller 7 then checks whether the blockage has been cleared, 700. If, during acceleration of the motor 5 in the first and/or second direction of rotation, the gradient and/or the curvature of the time profile of the further blockage operating values is below the predetermined blockage threshold value, it can be assumed that the blockage has been cleared. Otherwise, the controller 7 carries out the steps described above. again in order to remove the blockage. The controller 7 can also switch off the waste water pump 1, for example if the gradient and/or curvature of the temporal progression of the further blockage operating values is now above the previously determined gradient and/or curvature of the temporal progression of the blockage operating values or waste water operating values.

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.The embodiments described are merely examples that can be modified and/or supplemented in many ways within the scope of the claims. Each feature that has been described for a specific embodiment can be used independently or in combination with other features in any other embodiment. Each feature that has been described for an embodiment of a specific category can also be used in a corresponding manner in an embodiment of another category.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

AbwasserpumpeSewage pump 11 PumpengehäusePump housing 22 SaugöffnungSuction opening 33 WelleWave 44 Motorengine 55 LaufradWheel 66 Steuerungsteering 77 Sensorsensor 88th Erfassen wenigstens einer ersten zeitlichen Ableitung und/oder einer zweiten zeitlichen Ableitung eines den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen AbwasserbetriebswertesDetecting at least a first time derivative and/or a second time derivative of an electrical waste water operating value characterizing the rotating motor 100100 Stoppen des MotorsStopping the engine 200200 Erfassen wenigstens einer insbesondere ersten zeitlichen Ableitung und/oder einer zweiten zeitlichen Ableitung eines den drehenden Motor charakterisierenden elektrischen VerstopfungsbetriebswertesDetecting at least one, in particular first, time derivative and/or a second time derivative of an electrical clogging operating value characterizing the rotating motor 300300 Klassifizieren der Verstopfung anhand des VerstopfungsbetriebswertesClassifying the blockage based on the blockage operating value 400400 Auswählen einer Entblockungsroutine in Abhängigkeit des AbwasserbetriebswertesSelecting an unblocking routine depending on the wastewater operating value 500500 Erfassen wenigstens einer ersten zeitlichen Ableitung und/oder einer zweiten zeitlichen Ableitung eines den drehenden Motor charakterisierenden weiteren elektrischen VerstopfungsbetriebswertesDetecting at least a first time derivative and/or a second time derivative of a further electrical clogging operating value characterizing the rotating motor 600600 Prüfen, ob der weitere Verstopfungsbetriebswert unter dem vorgegebenen Verstopfungsschwellwert liegtCheck whether the further clogging operating value is below the specified clogging threshold 700700

Claims (14)

Verfahren einer Erkennung und/oder Klassifizierung zum Lösen einer Verstopfung einer Abwasserpumpe (1) aufweisend ein Pumpengehäuse (2) mit einer in dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Welle (4), einem auf der Welle (4) sitzenden Laufrad (6) sowie einen die Welle (4) antreibenden Motor (5), mit den Schritten: während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe (1) durch Betreiben des Motors (5) in einer ersten Drehrichtung, Erfassen einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten (100), und wenn die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte einen Verstopfungsschwellwert übersteigt, Lösen der Verstopfung durch Betreiben des Motors (5) wenigstens in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung. Method of detection and/or classification for removing a blockage of a sewage pump (1) comprising a pump housing (2) with a shaft (4) arranged in the pump housing (2), an impeller (6) seated on the shaft (4) and a motor (5) driving the shaft (4), comprising the steps: during a pumping of waste water with the waste water pump (1) by operating the motor (5) in a first direction of rotation, detecting a gradient and/or a curvature of a temporal progression of electrical waste water operating values (100) characterizing the rotating motor (5), and if the slope and/or the curvature of the temporal progression of the waste water operating values exceeds a blockage threshold value, releasing the blockage by operating the motor (5) at least in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit den Schritten: Klassifizieren der Verstopfung anhand der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte, und Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung. Method according to the preceding claim, comprising the steps: Classifying the blockage based on the slope and/or curvature of the time course of the wastewater operating values, and Resolving the blockage depending on the classification of the blockage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte den Verstopfungsschwellwert übersteigt, mit dem Schritt: Stoppen des Motors (5) (200) und insbesondere während des Stoppens des Motors (5), Erfassen einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Verstopfungsbetriebswerten, und ferner insbesondere Klassifizieren der Verstopfung anhand der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Verstopfungsbetriebswerte während des Stoppens, und Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung. Method according to one of the preceding claims, wherein, if the slope and/or the curvature of the time course of the waste water operating values exceeds the clogging threshold, with the step: Stopping the engine (5) (200) and in particular during the stopping of the motor (5), detecting a slope and/or a curvature of a temporal course of electrical clogging operating values characterizing the rotating motor (5), and further in particular Classifying the blockage based on the slope and/or curvature of the time course of the blockage operating values during stopping, and Resolving the blockage depending on the classification of the blockage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte den Verstopfungsschwellwert übersteigt, mit dem Schritt: während eines Beschleunigen des Motors (5) in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung, Erfassen einer Steigung und/oder einer Krümmung eines zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Verstopfungsbetriebswerten (300), und insbesondere Klassifizieren der Verstopfung anhand der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Verstopfungsbetriebswerte (400), und Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung. Method according to one of the preceding claims, wherein, if the slope and/or the curvature of the time course of the waste water operating values exceeds the clogging threshold, with the step: during acceleration of the motor (5) in the first and/or second direction of rotation, detecting a gradient and/or a curvature of a temporal progression of electrical clogging operating values (300) characterizing the rotating motor (5), and in particular Classifying the blockage based on the slope and/or curvature of the time course of the blockage operating values (400), and Resolving the blockage depending on the classification of the blockage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem Schritt: während eines insbesondere wiederholten Förderns von Klarwasser mit der Abwasserpumpe (1) durch Beschleunigen 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. Method according to one of the preceding claims, comprising the step: during a particularly repeated conveying of clear water with the waste water pump (1) by accelerating the motor (5) in the first and/or the second direction of rotation, detecting in particular at least one gradient and/or a curvature of a temporal progression of the electrical clear water operating values characterising the rotating motor (5), wherein the clogging threshold is defined by the gradient and/or curvature of the time course of the clear water operating values increased by a factor. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Erfassen der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der wenigstens den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Klarwasserbetriebswerte mittels einer Drehzahl-Zeit Funktion erfolgt und eine Messung des den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Klarwasserbetriebswerte in Abhängigkeit der Zeit umfasst.Method according to the preceding claim, wherein the detection of the slope and/or the curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values characterizing at least the rotating motor (5) is carried out by means of a speed-time function and comprises a measurement of the electrical clear water operating values characterizing the rotating motor (5) as a function of time. Verfahren nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: Vergleichen der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte und/oder der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der der Verstopfungsbetriebswerte nach dem vorhergehenden Anspruch 4 mit der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Klarwasserbetriebswerte zum Klassifizieren der Verstopfung, und Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung. Method according to one of the two preceding claims, comprising the steps: Comparing the slope and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values and/or the slope and/or the curvature of the temporal progression of the blockage operating values according to the preceding claim 4 with the slope and/or the curvature of the temporal progression of the clear water operating values for classifying the blockage, and Resolving the blockage depending on the classification of the blockage. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei
das Erfassen der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der wenigstens den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Klarwasserbetriebswerte ein Erfassen wenigstens einer Widerstandskurve mit insbesondere unterschiedlichen Drehzahlen, Beschleunigungen und/oder Drehrichtungen von Klarwasser umfasst.Method according to one of the three preceding claims, wherein
the detection of the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the electrical clear water operating values characterizing at least the rotating motor (5) comprises detecting at least one resistance curve with in particular different speeds, accelerations and/or directions of rotation of clear water. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit den Schritten: 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 nach Anspruch 4 mit der Widerstandskurve, zum Klassifizieren der Verstopfung, und Lösen der Verstopfung in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung. Method according to the preceding claim, comprising the steps: Comparing the slope and/or the curvature of the time course of the wastewater operating values and/or the slope and/or the curvature of the time course of the blockage operating values according to claim 4 with the resistance curve, in order to classify the blockage, and Resolving the blockage depending on the classification of the blockage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lösen der Verstopfung den Schritt umfasst:
Auswählen und/oder Durchführen einer Entblockungsroutine in Abhängigkeit der Steigung und/oder der Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte (500), insbesondere in Abhängigkeit der Klassifikation der Verstopfung gemäß dem vorhergehenden Anspruch 2, 4, 5 oder 9, insbesondere Auswählen einer Drehmoment-gesteuerten Entblockungsroutine, einer drehzahlgesteuerten Entblockungsroutine, insbesondere mit einer Drehmomentschwelle, und/oder einer dynamischen Entblockungsroutine.A method according to any preceding claim, wherein releasing the blockage comprises the step of:
Selecting and/or carrying out an unblocking routine depending on the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the wastewater operating values (500), in particular depending on the classification of the blockage according to the preceding claim 2, 4, 5 or 9, in particular selecting a torque-controlled unblocking routine, a speed-controlled unblocking routine, in particular with a torque threshold, and/or a dynamic unblocking routine. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem Schritt: während Durchführen der Entblockungsroutine nach dem vorhergehenden Anspruch oder während eines weiteren Förderns von Abwasser durch Betreiben des Motors (5) in der ersten Drehrichtung, Erfassen wenigstens einer Steigung und/oder einer Krümmung des zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor (5) charakterisierenden weiteren elektrischen Verstopfungsbetriebswerten (600), und Prüfen, ob während eines Beschleunigen des Motors (5) in der ersten und/oder der zweiten Drehrichtung die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der weiteren Verstopfungsbetriebswerte unter dem Verstopfungsschwellwert liegt (700), zum Erkennen, ob die Verstopfung gelöst ist oder zum erneuten Lösen der Verstopfung durch Betreiben des Motors (5) wenigstens in der zweiten Drehrichtung. Method according to one of the preceding claims, comprising the step: while carrying out the unblocking routine according to the preceding claim or during further conveying of waste water by operating the motor (5) in the first direction of rotation, detecting at least one gradient and/or one curvature of the temporal progression of further electrical blockage operating values (600) characterising the rotating motor (5), and Check whether during acceleration of the motor (5) in the first and/or second direction of rotation the slope and/or curvature of the time course of the further blockage operating values are below the blockage threshold value (700), to detect whether the blockage has been cleared or to clear the blockage again by operating the motor (5) at least in the second direction of rotation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lösen der Verstopfung ein Betreiben des Motors (5) in der zweiten Drehrichtung und, nach einer Zeitdauer seit Beginn des Förderns in der zweiten Drehrichtung, ein Betreiben des Motors (5) in der ersten Drehrichtung umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the unblocking comprises operating the motor (5) in the second direction of rotation and, after a period of time since the start of conveying in the second direction of rotation, operating the motor (5) in the first direction of rotation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte, der Klarwasserbetriebswerte zusätzlich nach einem der Ansprüche 5 bis 9, und/oder der Verstopfungsbetriebswerte zusätzlich nach einem der Ansprüche 4, 9 oder 100, eine leistungsproportionale physikalische Größe des drehenden Motors (5), einen von dem drehenden Motor (5) aufgenommenen Strom, Drehmoment, Drehzahl und/oder Leistung umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the slope and/or the curvature of the time course of the waste water operating values, the clear water operating values additionally according to one of claims 5 to 9, and/or the clogging operating values additionally according to one of claims 4, 9 or 100, comprises a power-proportional physical quantity of the rotating motor (5), a current, torque, speed and/or power consumed by the rotating motor (5). Abwasserpumpe (1) aufweisend ein Pumpengehäuse (2) mit einem in dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Welle (4), einem auf der Welle (4) sitzenden Laufrad (6), einen die Welle (4) antreibenden Motor (5) sowie einer Steuerung (7), wobei die Steuerung (7) zum Erfassen wenigstens einer Steigung und/oder einer Krümmung des zeitlichen Verlaufs von den drehenden Motor (5) charakterisierenden elektrischen Abwasserbetriebswerten während eines Förderns von Abwasser mit der Abwasserpumpe (1) durch Betreiben des Motors (5) in einer ersten Drehrichtung, eingerichtet ist, und die Steuerung (7), wenn die Steigung und/oder die Krümmung des zeitlichen Verlaufs der Abwasserbetriebswerte einen Verstopfungsschwellwert übersteigt, eingerichtet ist, zum Lösen der Verstopfung den Motors (5) wenigstens in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung zu Betreiben. Wastewater pump (1) comprising a pump housing (2) with a shaft (4) arranged in the pump housing (2), an impeller (6) seated on the shaft (4), a motor (5) driving the shaft (4) and a control system (7), wherein the controller (7) is designed to detect at least one gradient and/or a curvature of the temporal progression of electrical wastewater operating values characterising the rotating motor (5) during the conveyance of wastewater with the wastewater pump (1) by operating the motor (5) in a first direction of rotation, and the controller (7), when the gradient and/or the curvature of the temporal progression of the waste water operating values exceeds a blockage threshold value, is arranged to operate the motor (5) at least in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation in order to release the blockage.
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