(19)
(11) EP 2 039 937 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
25.03.2009  Patentblatt  2009/13

(21) Anmeldenummer: 08014117.9

(22) Anmeldetag:  07.08.2008
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F04D 13/02(2006.01)
F04D 15/02(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA MK RS

(30) Priorität: 19.09.2007 DE 202007013162 U

(71) Anmelder: Horn GmbH & Co. KG
24937 Flensburg (DE)

(72) Erfinder:
  • Mohr, Jörg
    24401 Boel (DE)
  • Weigt, Wolfgang
    33605 Bielefeld (DE)

(74) Vertreter: Gesthuysen, von Rohr & Eggert 
Patentanwälte Huyssenallee 100
45128 Essen
45128 Essen (DE)

   


(54) Pumpenbaugruppe zum Fördern von Flüssigkeiten


(57) Pumpenbaugruppe zum Fördern von Flüssigkeiten mit einer Förderpumpe (1) und einem vorzugsweise elektrischen Antriebsmotor (2), wobei die Förderpumpe (1) ein Pumpengehäuse (3) mit einer Pumpenkammer (4) und einem darin laufenden Rotor (5) und mit einer Kupplung (6) aufweist, wobei der Antriebsmotor (2) ein Motorgehäuse (7) mit einer Gegenkupplung (8) aufweist, wobei über Kupplung (6) und Gegenkupplung (8) die beiden Gehäuse (3, 7) sowie darin befindliche Antriebswellen mechanisch miteinander gekuppelt sind, wobei durch Lösen der Gegenkupplung (8) von der Kupplung (6) der Antriebsmotor (2) von der Förderpumpe (1) trennbar ist und wobei der Antriebsmotor (2) eine elektronische Steuerschaltung (9) aufweist. Die Förderpumpe (1) weist einen der Pumpenkammer (4) zugeordneten Temperatursensor (10) auf, dessen Anschlußleitungen (11) zu einem Sensoranschluß (12) außen am Pumpengehäuse (3) geführt sind. Die Steuerschaltung (9) des Antriebsmotors (2) umfaßt eine Temperatursensor-Signalauswertung und ist mit einem Sensorgegenanschluß (13) außen am Motorgehäuse (7) elektrisch verbunden. ist. Dann, wenn die Förderpumpe (1) und der Antriebsmotor (2) mechanisch miteinander gekuppelt sind, ist der Sensorgegenanschluß (13) mit dem Sensoranschluß (12) elektrisch verbunden oder verbindbar. Im Betrieb der Pumpenbaugruppe schaltet die Steuerschaltung (9) bei Überschreiten einer vom Temperatursensor (10) gemessenen bestimmten Grenztemperatur in der Förderpumpe (1) den Antriebsmotor (2) ab.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Pumpenbaugruppe zum Fördern von Flüssigkeiten mit einer Förderpumpe und einem vorzugsweise elektrischen Antriebsmotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, eine Förderpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 7 und einen elektrischen Antriebsmotor für eine Pumpenbaugruppe mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 11.

[0002] Pumpenbaugruppen der in Rede stehenden Art sind seit langem bekannt, insbesondere als sog. Behälterpumpen.

[0003] Die bekannte Pumpenbaugruppe zum Fördern von Flüssigkeiten, von der die Erfindung ausgeht (DE 10 2005 013 684 A1), dient dazu, aus einem Behälter, insbesondere einem Faß, eine Flüssigkeit, beispielsweise Treibstoff oder Harnstoff herauszupumpen, beispielsweise in den Tank eines Lastkraftwagens. Der Behälter hat eine durch einen Deckel verschlossene Öffnung. Nach Entfernten des Deckels wird die Pumpenbaugruppe, die Förderpumpe voran, in die Öffnung gesteckt und mit einem entsprechenden Flansch, meist angeordnet am oberen Ende der Förderpumpe, am Rand der Öffnung befestigt.

[0004] Ist die Pumpenbaugruppe eine im wesentlichen einteilige Anordnung, so wird die Pumpenbaugruppe vom Rand der Öffnung gelöst, herausgezogen und zur Seite gelegt, wenn der Pumpvorgang beendet ist und/oder der Behälter transportiert werden muß.

[0005] Für bestimmte Anwendungsfälle, insbesondere für Anwendungen in explosionsgefährdeter Umgebung, aber auch für sonstige Anwendungen, arbeitet man gern mit einer Pumpenbaugruppe, bei der die Förderpumpe im Behälter verbleiben kann. Der Antriebsmotor kann von der Förderpumpe abgenommen werden. Dazu hat das Motorgehäuse des Antriebsmotors eine Gegenkupplung, die mit einer Kupplung am Pumpengehäuse der Förderpumpe mechanisch kuppelbar ist. Dabei werden die beiden Gehäuse mechanisch miteinander gekuppelt und gleichzeitig wird die Antriebswelle des Antriebsmotors mit der Antriebswelle für den Rotor der Förderpumpe gekuppelt (DE 10 2005 013 684 A1; DE 197 57 741 A1).

[0006] Die Förderpumpe der bekannten Pumpenbaugruppe, von der die Erfindung ausgeht, hat ein Innenrohr, in dem eine Pumpenwelle drehbar gelagert ist. Die Pumpenwelle trägt am unteren Ende einen Kreiselpumpenrotor. Diese Förderpumpe ist also nach Art einer Strömungsmaschine ausgebildet. Der Rotor muß am unteren Ende des Innenrohrs und damit betriebsmäßig in der Flüssigkeit sitzen, weil diese Förderpumpe nicht selbstansaugend arbeitet.

[0007] Bekannt ist auch eine Pumpenbaugruppe, die mit einer selbstansaugenden Förderpumpe, also einer nach Art einer Verdrängernaschine arbeitenden Förderpumpe (Flügelzellenpumpe) ausgerüstet ist.

[0008] Bekannt sind auch sog. Hybridpumpen (DE 101 58 146 A1). Unter einer Hybridpumpe wird vorliegend eine Pumpe verstanden, die in einer ersten Betriebsart als Verdrängermaschine (Flügelzellenpumpe) und in einer zweiten Betriebsart als Strömungsmaschine (Kreiselpumpe) arbeitet und so die jeweiligen Vorzüge beider Pumpenarten miteinander kombiniert. Aufgrund der ersten Betriebsart als Verdrängermaschine kann diese Förderpumpe insbesondere selbstansaugend arbeiten.

[0009] Selbstansaugende Förderpumpen können in einer Pumpenbaugruppe der in Rede stehenden Art "oben", also unmittelbar am Antriebsmotor angeordnet sein, so daß sich von dort aus nur noch ein Ansaugrohr in den Behälter bis nahe an dessen Boden hinab erstreckt. Pumpenbaugruppen aus Antriebsmotor und selbstansaugender Förderpumpe bauen daher besonders kompakt.

[0010] Für Pumpenbaugruppen der in Rede stehenden Art hat man bereits im Antriebsmotor eine elektronische Steuerschaltung realisiert, die eine Temperatursensor-Signalauswertung umfaßt bezüglich eines Signals eines im Motorgehäuse sitzenden Temperatursensors. Der Temperatursensor ermittelt die Temperatur im Inneren des Motorgehäuses. Wird eine vorgegebene Betriebstemperatur überschritten, so wird der Antriebsmotor abgeschaltet. Ein erneutes unbeabsichtigtes Anlaufen des Antriebsmotors wird durch die Auslegung der Steuerschaltung verhindert (DE 197 57 741 A1). Eine solche Ausrüstung des Antriebsmotors einer Pumpenbaugruppe der in Rede stehenden Art ist insbesondere bei Anwendungen in explosionsgefährdeter Umgebung (Ex-Anwendungen) von Bedeutung.

[0011] Der Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, die bekannte Pumpenbaugruppe mit einer Förderpumpe und einem von der Förderpumpe trennbaren, vorzugsweise elektrischen Antriebsmotor so auszugestalten und weiterzubilden, daß sie für sicherheitstechnisch besonders relevante Anwendungen, insbesondere Ex-Anwendungen noch besser als bisher geeignet ist.

[0012] Die zuvor aufgezeigte Problemstellung wird bei einer Pumpenbaugruppe mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.

[0013] Für besonders problematische Bereiche, insbesondere explosionsgefährdete Bereiche, dürfen seit einigen Jahren nur noch solche Geräte, Komponenten und Schutzsysteme verwendet werden, die der ATEX-Produktrichtlinie 94/9/EG entsprechen. Diese europäische Richtlinie wurde in Deutschland durch die Explosionsschutzverordnung in nationales Recht umgesetzt. Die Richtlinie definiert verschiedene Temperaturklassen. Für die Temperaturklassen gelten unterschiedlich hohe zulässige Oberflächentemperaturen am Gerät. Insgesamt gibt es sechs Temperaturklassen, die strengste ist T6, die Temperaturen unter 85° C auf der Oberfläche verlangt.

[0014] Man kann entsprechende konstruktive Lösungen für die Förderpumpe der erfindungsgemäßen Pumpenbaugruppe finden, die auch für die Förderpumpe beispielsweise das Einhalten der Temperaturklasse T6 sicherstellt. Insbesondere erreicht man dies, wie im Stand der Technik praktiziert, durch Verwendung einer als Strömungsmaschine (Kreiselpumpe) arbeitenden Förderpumpe, Zum einen besteht dort ohnehin kaum die Gefahr einer wesentlichen Erwärmung des Pumpengehäuses, zum anderen ist das Pumpengehäuse hier regelmäßig in der zu fördernden Flüssigkeit im Behälter eingetaucht, so daß Wärme abgeführt wird.

[0015] Bei als Verdrängermaschinen arbeitenden Förderpumpen (Flügelzellenpumpe) ergibt sich durch auftretende Reibung eine unter Umständen für die gewünschte Temperaturklasse nicht mehr akzeptable Temperatur des Pumpengehäuses. Hier setzt die Erfindung an.

[0016] Erfindungsgemäß ist nicht nur der elektrische Antriebsmotor mit einem Temperatursensor versehen (wie in dem den Ausgangspunkt bildenden Stand der Technik), sondern auch die Förderpumpe hat einen solchen Temperatursensor, der der Quelle für die Reibungswärme, der Pumpenkammer, zugeordnet ist. Der Temperatursensor wird meist nahe an der Wandung der Pumpenkammer, beispielsweise im Korpus des Pumpengehäuses sitzen.

[0017] Der Temperatursensor der Förderpumpe ist erfindungsgemäß im Betrieb an die Steuerschaltung des Antriebsmotors angeschlossen. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß dann, wenn die Förderpumpe und der Antriebsmotor mechanisch miteinander gekuppelt sind, der Sensorgegenanschluß mit dem Sensoranschluß elektrisch verbunden oder verbindbar ist. Die Steuerschaltung ist so ausgelegt, daß sie bei Überschreiten einer vom Temperatursensor gemessenen bestimmten Grenztemperatur in der Förderpumpe den Antriebsmotor abschaltet.

[0018] Mit dieser Konstruktion und der passenden Auslegung der Steuerschaltung läßt sich die gewünschte Temperaturklasse für die gesamte Pumpenbaugruppe realisieren, auch wenn man eine Förderpumpe einsetzt, die konstruktionsbedingt durch Reibungswärme eine vergleichsweise hohe Temperatur erreichen kann.

[0019] Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der zuvor erläuterten Lehre der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0020] Durch passende Auslegung läßt sich erreichen, daß die Steuerschaltung des Antriebsmotors bei kurzgeschlossenem Temperatursensor oder nicht angeschlossenem Temperatursensor abschaltet und/oder nicht einschaltet. Das ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil es ja hier um eine Pumpenbaugruppe mit von der Förderpumpe trennbarem Antriebsmotor geht. Der Antriebsmotor wird also von Zeit zu Zeit immer wieder einmal an die Förderpumpe angeschlossen bzw. von Förderpumpe zu Förderpumpe in benachbarten Behältern umgesetzt. Da ist so sichergestellt, daß bei jedem Neuanschluß des Antriebsmotors an eine neue Förderpumpe der Antriebsmotor nur anlaufen kann, wenn der diesbezügliche Temperatursensor der Förderpumpe auch funktionstüchtig ist.

[0021] Die Verbindung des Sensoranschlusses mit dem Sensorgegenanschluß kann separat von Kupplung und Gegenkupplung erfolgen. Das kann zweckmäßigerweise über eine geschützte oder eigensichere Stecker-Buchse-Verbindung erfolgen.

[0022] Nach bevorzugter Lehre ist jedoch eine auf die Besonderheiten der erfindungsgemäßen Pumpenbaugruppe abgestimmte Lösung vorgesehen dergestalt, daß der Sensoranschluß in oder an der Kupplung und der Sensorgegenanschluß dementsprechend in oder an der Gegenkupplung angeordnet ist und daß durch Herstellen der mechanischen Verbindung von selbst die elektrische Verbindung hergestellt wird. Damit kann man es bei der gewohnten Handhabung des Antriebsmotors der Pumpenbaugruppe belassen. Dieser wird mechanisch an die Förderpumpe angeschlossen. Gleichzeitig ergibt sich von selbst, ohne daß der Bediener es bemerkt, der richtige Anschluß des Temperatursensors in der Förderpumpe.

[0023] Es gibt natürlich verschiedene Möglichkeiten, eine solche Verbindungstechnik zu realisieren. Man kennt derartige Anschlußtechniken aus der Haushaltselektrik. Eine besonders bevorzugte Möglichkeit besteht darin, daß in oder an der Kupplung zwei Schleifkontaktflächen den Sensoranschluß und in oder an der Gegenkupplung zwei federbelastete Kontaktstifte den Sensorgegenanschluß bilden.

[0024] Temperaturfühler gibt es in unterschiedlicher Bauart. Insbesondere die DIN IEC 60751 ist hier zu beachten. Bevorzugt ist ein Temperatursensor mit Kaltleitercharakteristik (PTC). Anders als bei einem Heißleiter ist durch die Kaltleitercharakteristik sichergestellt, daß sich das Sensorsignal beim Auftreten von Übergangswiderständen im Signalweg, beispielsweise durch verschmutzte Kontaktflächen, so verändert, daß eine höhere als die tatsächliche Temperatur als gemessen gemeldet wird.

[0025] Die erfindungsgemäße Pumpenbaugruppe ist besonders für durch das Auftreten von Reibungswärme gekennzeichnete Förderpumpen geeignet. Insbesondere geht es dabei um Flügelzellenpumpen, oder, ganz bevorzugt, um Hybridpumpen (DE 101 58 146 A1). Insbesondere empfiehlt es sich, daß die Förderpumpe eine Hybridpumpe mit einem Rotor, vorzugsweise mit schwenkbar angelenkten Rotorflügeln, aus relativ hartem Werkstoff, insbesondere aus Kunststoffmaterial ist.

[0026] Gegenstand der Erfindung ist nicht nur eine Pumpenbaugruppe, sondern auch sowohl eine Förderpumpe einer solchen Pumpenbaugruppe für sich als auch ein Antriebsmotor einer solchen Pumpenbaugruppe für sich. Dabei ist zu beachten, daß als Antriebsmotoren nicht nur rein elektrische Antriebsmotoren in Frage kommen, sondern daß man grundsätzlich auch an Druckluftmotoren oder Hydraulikmotoren, jeweils mit elektronischer Steuerschaltung, denken kann.

[0027] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1
eine Pumpenbaugruppe gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht,
Fig. 2
die Förderpumpe der Pumpenbaugruppe aus Fig. 1, im Bereich der Kupplung aufgeschnitten,
Fig. 3
den Antriebsmotor der Pumpenbaugruppe gemäß Fig. 1, im Bereich der Gegenkupplung aufgeschnitten,
Fig.4
die Förderpumpe aus Fig. 2, nun im Bereich der Pumpenkammer aufgeschnitten.


[0028] Die in den Figuren dargestellte Pumpenbaugruppe dient zum Fördern von Flüssigkeiten im industriellen Bereich wie im Einleitungsteil der vorliegenden Beschreibung im einzelnen erläutert. Diese Pumpenbaugruppe weist eine Förderpumpe 1 und einen Antriebsmotor 2 für die Förderpumpe 1 auf Dieser Antriebsmotor 2 ist im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ein elektrischer Antriebsmotor. Auch insoweit darf für Alternativen auf die Beschreibungseinleitung verwiesen werden.

[0029] Insbesondere Fig. 4 der Zeichnung läßt erkennen, daß die Förderpumpe 1 ein Pumpengehäuse 3 mit einer Pumpenkammer 4 und einem in der Pumpenkammer 4 laufenden Rotor 5 aufweist. Oben am Pumpengehäuse 3 der Förderpumpe 1 befindet sich eine Kupplung 6.

[0030] In Fig. 2 und 4 erkennt man im Zusammenhang zunächst unten einen Ansauganschluß 1', an den, ebenfalls im Sinne einer Kupplung, ein nicht dargestelltes, in einen Flüssigkeitsbehälter hinabreichendes Ansaugrohr anschließbar ist. Oben an der Förderpumpe 1 erkennt man in Fig. 2 und 4 eine Antriebswelle 1". Seitlich am Pumpengehäuse 3 befindet sich der Flüssigkeitsauslaß 3', an den eine ebenfalls nicht dargestellte Auslaßleitung angeschlossen wird.

[0031] In Fig. 3 ist genauer dargestellt der elektrische Antriebsmotor 2 mit einem Motorgehäuse 7 und einer Gegenkupplung 8 unten am Motorgehäuse 7. Fig. 3 läßt dabei auch für den Antriebsmotor 2 eine Antriebswelle 2" erkennen. An der Gegenkupplung 8 befindet sich eine Überwurfkappe 8' mit einem Innengewinde, das im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Außengewinde auf der Kupplung 6 der Förderpumpe 1 verschraubbar ist.

[0032] Über die Kupplung 6 und die Gregenkupplung 8 sind, wie Fig. 1 zeigt, die beiden Gehäuse 3, 7 sowie die darin befindlichen Antriebswellen 1", 2" mechanisch miteinander gekuppelt. Durch Lösen der Gegenkupplung 8 von der Kupplung 6 läßt sich der Antriebsmotor 2 von der beispielsweise im Behälter verbleibenden, dort fest angebrachten Förderpumpe 1 trennen. Nur angedeutet ist in Fig. 1 und 3, daß der Antriebsmotor 2 eine elektronische Steuerschaltung 9 aufweist. In Fig. 1 erkennt man im übrigen noch einen Tragegriff 7' des Motorgehäuses 7 und ein Anschlußkabel 7", das durch den Tragegriff 7' in das Motorgehäuse 7 des Antriebsmotors 2 führt.

[0033] Bekannt ist bereits, so auch im einleitenden Teil der Beschreibung erläutert, daß dem elektrischen Antriebsmotor 2 im Motorgehäuse 7 ein Temperatursensor zugeordnet ist, der an die elektronische Steuerschaltung 9 des Antriebsmotors 2 angeschlossen ist. Bei Überhitzung des Antriebsmotors 2 wird der Antriebsmotor 2 abgeschaltet.

[0034] Wesentlich für die Erfindung ist nun, daß auch die Förderpumpe 1 einen Temperatursensor 10 aufweist, so daß auch die Temperatur in der Förderpumpe 1 erfaßt wird. Da das bewegliche Teil der Förderpumpe 1 der Rotor 5 in der Pumpenkammer 4 ist, so daß von dort eine Temperaturerhöhung ausgeht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Temperatursensor 10 der Pumpenkammer 4 zugeordnet ist. Man erkennt das in Fig. 4. Die Anschlußleitungen 11 des Temperatursensors 10, die man in Fig. 4 erkennt, sind zu einem Sensoranschluß 12 außen am Pumpengehäuse 3 geführt. Den Sensoranschluß 12 sieht man in Fig. 2. Die Auswertung der Ausgangssignale des Temperatursensors 10 findet in der Steuerschaltung 9 des Antriebsmotors 2 statt, die dazu eine Temperatursensor-Signalauswertung umfaßt. Die Steuerschaltung 9 ist mit einem Sensorgegenanschluß 13 außen am Motorgehäuse 7 des Antriebsmotors 2 elektrisch verbunden.

[0035] Sieht man sich Fig. 1, 2 und 3 im Zusammenhang an, so erkennt man, daß dann, wenn die Förderpumpe 1 und der Antriebsmotor 2 mechanisch miteinander gekuppelt sind (Fig. 1), der Sensorgegenanschluß 13 mit dem Sensoranschluß 12 auch elektrisch verbunden ist.

[0036] Im Betrieb der Pumpenbaugruppe schaltet die Steuerschaltung 9 bei Überschreiten einer vom Temperatursensor 10 gemessenen bestimmten Grenztemperatur in der Förderpumpe 1 den Antriebsmotor 2 und damit auch die Förderpumpe 1 ab.

[0037] Dadurch lassen sich Temperaturgrenzwerte bestimmter Normen einhalten, ohne das über konstruktive Änderungen an der Förderpumpe 1 selbst umzusetzen.

[0038] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Steuerschaltung 9 des Antriebsmotors 2 bei kurzgeschlossenem Temperatursensor 10 oder nicht angeschlossenem Temperatursensor 10 abschaltet und/oder nicht einschaltet.

[0039] Das dargestellte und insoweit bevorzugte Ausfübrungsbeispiel zeigt eine Konstruktion, bei der tatsächlich der Sensorgegenanschluß 13 mit dem Sensoranschluß 12 elektrisch verbunden ist. Das wird später noch genauer erläutert.

[0040] Grundsätzlich ist es auch möglich, die Konstruktion so zu wählen, daß dann, wenn die Förderpumpe 1 und der Antriebsmotor 2 mechanisch miteinander gekuppelt sind, der Sensorgegenanschluß 13 relativ zum Sensoranschluß 12 lediglich so orientiert ist, daß er elektrisch mit diesem verbunden werden kann, also verbindbar ist. Dies ist insbesondere dadurch realisierbar, daß die Anordnung Sensoranschluß 12 / Sensorgegenanschluß 13 eine Stecker-Buchse-Anordnung ist. Nach mechanischem Verbinden der Gehäuse 3, 7 miteinander wird der Stekker in die Buchse gesteckt und so die elektrische Verbindung hergestellt.

[0041] Das zuvor erläuterte System erfordert zwei Handhabungen. Diese werden bei der besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen Konstruktion dadurch vermieden, daß der Sensoranschluß 12 in oder an der Kupplung 6 und der Sensorgegenanschluß 13 dementsprechend in oder an der Gegenkupplung 8 angeordnet ist und daß durch Herstellen der mechanischen Verbindung die elektrische Verbindung von selbst hergestellt wird. Im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das dadurch realisiert, daß in der Kupplung 6 die beiden dort dargestellten Schleifkontaktftächen den Sensoranschluß 12 bilden. In der Gegenkupplung 8, Fig. 3, bilden hingegen zwei federbelastete Kontaktstifte den Sensorgegenanschluß 13.

[0042] Bei fest im Behälter angeordneter Förderpumpe 1 wird das Motorgehäuse 7 des Antriebsmotors 2 von oben auf das Pumpengehäuse 3 der Förderpumpe 1 aufgesetzt. Die Gegenkupplung 8 hat dabei u. U. eine bestimmte, vorgegebene Ausrichtung gegenüber der Kupplung 6, so daß die federbelasteten Kontaktstifte des Sensorgegenanschlusses 13 genau auf die Schleifkontaktflächen des Sensoranschlusses 12 in der Kupplung 6 treffen. Damit werden Kupplung 6 und Gegenkupplung 8 mechanisch miteinander verbunden und gleichzeitig werden die elektrischen Verbindungen hergestellt. Die Überwurfkappe 8' der Gegenkupplung 8 wird auf dem Außengewinde der Kupplung 6 festgeschraubt, ohne daß sich die Winkelstellung der Gegenkupplung 8 gegenüber der Kupplung 6 ändert. Der Antriebsmotor 2 ist nun fest mit der Förderpumpe 1 verbunden und gleichzeitig ist von selbst, also ohne eine besondere Handhabung, der Temperatursensor 10 an die Steuerschaltung 9 des Antriebsmotors 2 angeschlossen.

[0043] Bei dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Konstruktion so getroffen, daß der Sensorgegenanschluß 13 und der Sensoranschluß 12 über einen Teilkreis erheblichen Ausmaßes, beispielsweise über einen Winkel von ca. 170°, gegeneinander verdreht werden können. Dort, wo die beiden Teilkreisböden der Schleifkontaktflächen, die den Sensoranschluß 12 in der Kupplung 6 bilden, aneinanderstoßen würden, verhindert lediglich eine mechanische Sperre ein weiteres Drehen des Motorgehäuses 7 gegenüber dem Pumpengehäuse 3. Ein Kurzschluß oder ein Kontaktverlust wird dadurch ausgeschlossen. Ist die Kontaktierung zum Temperatursensor 10 polunabhängig, so kann man den Anschluß des Motorgehäuses 7 an das Pumpengehäuse 3 auch in zwei um 180° gegeneinander versetzten Stellungen vornehmen.

[0044] Wie bereits im einleitenden Teil der Beschreibung ausgeführt worden ist, ist sicherheitstechnisch eine Kaltleitercharakteristik des Temperatursensors 10 zweck mäßig.

[0045] Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße System einer Pumpenbaugruppe bei allen Förderpumpen 1 anwendbar. Besonders zweckmäßig läßt es sich bei einer selbstansaugenden Pumpe realisieren, weil dann die Pumpenbaugruppe sehr kompakt baut. Das erkennt man aus Fig. 1. Die Förderpumpe 1 sitzt direkt am Antriebsmotor 2. Eine selbstansaugende Pumpe ist insbesondere eine Flügelzellenpumpe.

[0046] Von besonders großem Interesse ist die erfindungsgemäße Pumpenbaugruppe in Verbindung mit einer Hybridpumpe als Förderpumpe 1. Die Besonderheiten einer Hybridpumpe sind im einleitenden Teil der Beschreibung ausführlich erläutert worden. Insbesondere zweckmäßig und im dargestellten Ausführungsbeispiel realisiert ist eine Hybridpumpe mit einem Rotor 5 mit schwenkbar angelenkten Rotorflügeln 5' (Fig. 4). Der Rotor 5 besteht aus relativ hartem Werkstoff, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise aus PEEK.

[0047] Eine selbstansaugende Pumpe, insbesondere eine Hybridpumpe, hat konstruktionsbedingt die Eigenschaft, eine erhebliche Reibungsrwärme zu generieren. Die Besonderheiten einer Temperaturüberwachung der Förderpumpe 1 selbst mittels eines Temperatursensors 10 schlagen bei einer solchen Förderpumpe 1 natürlich zweckmäßig zu Buche.

[0048] Gegenstand der Erfindung ist nicht nur eine Pumpenbaugruppe gemäß Fig. 1 insgesamt, sondern auch zum einen eine Förderpumpe für sich wie sie in Fig. 2 und 4 dargestellt ist, zum anderen ein an die Pumpenbaugruppe angepaßter Antriebsmotor für sich, wie er in Fig. 3 dargestellt ist.


Ansprüche

1. Pumpenbaugruppe zum Fördern von Flüssigkeiten mit einer Förderpumpe (1) und einem vorzugsweise elektrischen Antriebsmotor (2),
wobei die Förderpumpe (1) ein Pumpengehäuse (3) mit einer Pumpenkammer (4) und einem darin laufenden Rotor (5) und mit einer Kupplung (6) aufweist, wobei der Antriebsmotor (2) ein Motorgehäuse (7) mit einer Gegenkupplung (8) aufweist,
wobei über Kupplung (6) und Gegenkupplung (8) die beiden Gehäuse (3, 7) sowie darin befindliche Antriebswellen mechanisch miteinander gekuppelt sind,
wobei durch Lösen der Gegenkupplung (8) von der Kupplung (6) der Antriebsmotor (2) von der Förderpumpe (1) trennbar ist und
wobei der Antriebsmotor (2) eine elektronische Steuerschaltung (9) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderpumpe (1) einen der Pumpenkammer (4) zugeordneten Temperatursensor (10) aufweist, dessen Anschlußleitungen (11) zu einem Sensoranschluß (12) außen am Pumpengehäuse (3) geführt sind,
daß die Steuerschaltung (9) des Antriebsmotors (2) eine Temperatursensor-Signalauswertung umfaßt und mit einem Sensorgegenanschluß (13) außen am Motorgehäuse (7) elektrisch verbunden ist,
daß dann, wenn die Förderpumpe (1) und der Antriebsmotor (2) mechanisch miteinander gekuppelt sind, der Sensorgegenanschluß (13) mit dem Sensoranschluß (12) elektrisch verbunden oder verbindbar ist und
daß im Betrieb der Pumpenbaugruppe die Steuerschaltung (9) bei Überschreiten einer vom Temperatursensor (10) gemessenen bestimmten Grenztemperatur in der Förderpumpe (1) den Antriebsmotor (2) abschaltet.
 
2. Pumpenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (9) des Antriebsmotors (2) bei kurzgeschlossenem Temperatursensor (10) oder nicht angeschlossenem Temperatursensor (10) abschaltet und/oder nicht einschaltet.
 
3. Pumpenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anordnung Sensoranschluß (12) / Sensorgegenanschluß (13) eine Stekker-Buchse-Anordnung ist.
 
4. Pumpenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensoranschluß (12) in oder an der Kupplung (6) und der Sensorgegenanschluß (13) dementsprechend in oder an der Gegenkupplung (8) angeordnet ist und daß durch Herstellen der mechanischen Verbindung die elektrische Verbindung von selbst hergestellt wird,
wobei, vorzugsweise, in oder an der Kupplung (6) zwei Schleiflcontaktflächen den Sensoranschluß (12) und in oder an der Gegenkupplung (8) zwei federbelastete Kontaktstifte den Sensorgegenanschluß (13) bilden.
 
5. Pumpenbaugruppe, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperatursensor (10) eine Kaltleitercharakteristik aufweist.
 
6. Pumpenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderpumpe (1) eine selbstansaugende Pumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe, ist,
wobei, vorzugsweise, die Förderpumpe (1) eine Hybridpumpe mit einem Rotor (5), vorzugsweise mit schwenkbar angelenkten Rotorflügeln (5'), aus relativ hartem Werkstoff, insbesondere aus Kunststoffmaterial ist.
 
7. Förderpumpe für eine Pumpenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die Förderpumpe (1) ein Pumpengehäuse (3) mit einer Pumpenkammer (4) und einem darin laufenden Rotor (5) und mit einer Kupplung (6) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderpumpe (1) einen der Pumpenkammer (4) zugeordneten Temperatursensor (10) aufweist, dessen Anschlußleitungen (11) zu einem Sensoranschluß (12) außen am Pumpengehäuse (3) geführt sind.
 
8. Förderpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensoranschluß (12) in oder an der Kupplung (6) angeordnet ist,
wobei, vorzugsweise, in oder an der Kupplung (6) zwei Schleifkontaktflächen den Sensoranschluß (12) bilden.
 
9. Förderpumpe nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (10) eine Kaltleitercharakteristik aufweist.
 
10. Förderpumpe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderpumpe (1) eine selbstansaugende Pumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe, ist,
wobei, vorzugsweise, die Förderpumpe (1) eine Hybridpumpe mit einem Rotor (5), vorzugsweise mit schwenkbar angelenkten Rotorflügeln (5'), aus relativ hartem Werkstoff, insbesondere aus Kunststoffmaterial ist.
 
11. Antriebsmotor, insbesondere elektrischer Antriebsmotor, für eine Pumpenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei der Antriebsmotor (2) ein Motorgehäuse (7) mit einer Gegenkupplung (8) sowie eine elektronische Steuerschaltung (9) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (9) des Antriebsmotors (2) eine Temperatursensor-Signalauswertung umfaßt und mit einem Sensorgegenanschluß (13) außen am Motorgehäuse (7) elektrisch verbunden ist und daß die Steuerschaltung (9) so ausgelegt ist, daß sie im Betrieb bei Überschreiten einer von einem mit dem Sensorgegenanschluß (13) elektrisch verbundenen Temperatursensor (10) gemessenen bestimmten Grenztemperatur den Antriebsmotor (2) abschaltet.
 
12. Antriebsmotor für eine Pumpenbaugruppe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (9) so ausgelegt ist, daß sie abschaltet und/oder nicht einschaltet, wenn mit dem Sensorgegenanschluß (13) ein kurzgeschlossener Temperatursensor (10) elektrisch verbunden ist oder ein Temperatursensor (10) überhaupt nicht angeschlossen ist.
 
13. Antriebsmotor für eine Pumpenbaugruppe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensorgegenanschluß (13) in oder an der Gegenkupplung (8) angeordnet ist,
wobei, vorzugsweise, in oder an der Gregenkupplung (8) zwei federbelastete Kontaktstifte den Sensorgegenanschluß (13) bilden.
 




Zeichnung

















Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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