[0001] Die Erfindung betrifft eine Abwasserhebeanlage mit den im Oberbegriff der Anspruchs
1 angegebenen Merkmalen.
[0002] Abwasserhebeanlagen finden Verwendung, um Abwässer, welche auf einem Niveau unterhalb
einer Kanalisation anfallen, auf das Niveau der Kanalisation zu heben bzw. zu pumpen.
Dabei sind Abwasserhebeanlagen bekannt, welche einen Behälter aufweisen, in welchen
das zu hebende Wasser einströmt. In dem Behälter oder an dem Behälter ist zumindest
eine Pumpe angeordnet, welche das Abwasser dann aus dem Behälter auf das gewünschte
höhere Niveau pumpt. Um die zumindest eine Pumpe bedarfsgerecht ein- und ausschalten
zu können, ist an oder in dem Behälter ein Füllstandsensor angeordnet, welcher den
Wasserstand im Inneren des Behälters erfasst und die Pumpe in Abhängigkeit des Wasserstandes
ein- und ausschaltet.
[0003] Problematisch bei diesen Abwasserhebeanlagen ist, dass der Füllstandsensor durch
Verunreinigungen, welche im Abwasser mitgeführt werden, in seiner Funktion beeinträchtigt
werden kann.
[0004] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Abwasserhebeanlage bereitzustellen,
welche einen verbesserten Füllstandsensor mit großer Funktionssicherheit aufweist.
[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Abwasserhebeanlage mit den in Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüche,
der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
[0006] Wie bekannte Abwasserhebeanlagen weist auch die erfindungsgemäße Abwasserhebeanlage
einen Behälter auf, welcher mit zumindest einer Einlassöffnung versehen ist. An dieser
Einlassöffnung kann eine eingangsseitige Abwasserleitung angeschlossen werden, durch
welche zu hebende Abwässer in den Behälter fließen. An oder in dem Behälter ist zumindest
eine Pumpe angeordnet, welche geeignet ist, das Abwasser aus dem Behälter heraus auf
ein höheres Niveau zu pumpen. Zum Ein-und Ausschalten der Pumpe in Abhängigkeit des
Wasserstandes in dem Behälter ist in dem Behälter ein Füllstandsensor angeordnet.
Der Füllstandsensor ist so ausgebildet, dass er bei Erreichen eines vorbestimmten
Wasserstandes die Pumpe einschaltet und bei Unterschreiten dieses Wasserstandes oder
bei Erreichen eines zweiten vorbestimmten niedrigeren Wasserstandes die Pumpe wieder
ausschaltet.
[0007] Erfindungsgemäß weist der Füllstandsensor ein vorzugsweise vollständig geschlossenes
in dem Behälter angeordnetes Membrangehäuse auf, welches in einer seiner Gehäusewandungen
eine bewegliche Membran aufweist. Diese Membran bildet das eigentliche Sensorelement.
Das Membrangehäuse mit der Membran ist so angeordnet, dass die Membran zumindest bei
Erreichen des Wasserstandes, bei welchem die Pumpe eingeschaltet werden soll, in das
Wasser in dem Behälter eintaucht. Da das Membrangehäuse mit der Membran dann einen
Teil der Flüssigkeit, bzw. des Abwassers verdrängt, wird von dem Abwasser auf das
Membrangehäuse und damit die Membran von außen ein Druck ausgeübt, welcher zu einer
Bewegung oder Verformung der beweglichen Membran führt. Im Inneren des Membrangehäuses
ist die Membran mit zumindest einem Sensor oder Schalter zum Ein- und Ausschalten
der Pumpe gekoppelt. So wird die Bewegung bzw. die Verformung der Membran auf den
zumindest einen Schalter derart übertragen, dass die Bewegung bzw. Verformung der
Membran einen Schaltvorgang des Schalters verursacht. Alternativ kann ein Sensor vorgesehen
sein, welcher die Verformung oder Bewegung der Membran detektiert und daraufhin gegebenenfalls
über eine zwischengeschaltete Steuereinrichtung, welche das Sensorsignal auswertet,
die Pumpe ein- und ausschaltet.
[0008] Die Ausgestaltung des Füllstandsensors in dieser Weise hat den Vorteil, dass die
eigentlichen Sensor- bzw. Schalterkomponenten im Inneren des Membrangehäuses angeordnet
sind, welches zum Inneren des Behälters, in welchem sich das Abwasser befindet, vollständig
geschlossen ist. So kommen Sensor und Schalter im Inneren des Membrangehäuses nicht
mit dem Abwasser in Kontakt. So werden diese Bauteile vor Verunreinigung und Feuchtigkeit
geschützt. Insbesondere sind so die elektrischen Bauteile vor Kontakt mit Wasser und
Feuchtigkeit geschützt. Aber auch bewegliche mechanische Teile des Schalters sind
so vor dem Abwasser und vor Verunreinigungen geschützt. Mit dem Abwasser kommt lediglich
die Außenseite der Gehäusewandung und die bewegliche Membran in Kontakt. Dies sind
jedoch glatte Flächen, welche unempfindlich gegen Verunreinigung sind. Auch die Membran
wird durch Verunreinigungen an der Außenseite in der Regel nicht in ihrer Beweglichkeit
beeinträchtigt werden. So wird insgesamt ein zuverlässig arbeitender, robuster Füllstandsensor
mit großer Betriebssicherheit geschaffen.
[0009] Die Membran ist bevorzugt an der unteren Seite des Membrangehäuses angeordnet. So
taucht diese als erstes in das Wasser ein und wird von dem Abwasser und der Wasserverdrängung
mit Druck beaufschlagt, sodass es dann zu der detektierbaren Bewegung bzw. Verformung
der Membran kommt.
[0010] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Membran lösbar, vorzugsweise über
eine Bajonettkupplung mit dem Membrangehäuse verbunden. So kann das Membrangehäuse
durch Abnehmen der Membran geöffnet werden, beispielsweise um Reparatur- oder Wartungsarbeiten
im Inneren des Membrangehäuses ausführen zu können. Darüber hinaus kann die Membran
leicht ausgetauscht werden, beispielsweise wenn diese beschädigt ist oder in ihrer
Beweglichkeit, z. B. durch Alterung beeinträchtigt ist. Die Membran ist dabei vorzugsweise
gedichtet mit den übrigen Gehäusewandungen des Membrangehäuses in Anlage. Dazu kann
ein separates Dichtelement vorgesehen sein, welches zwischen der Membran und einer
umgebenden Gehäusewandung zur Anlage kommt. Je nach Material der verwendeten Membran
kann jedoch die Membran auch selber als Dichtung dienen. Auch ist es möglich, eine
geeignete Dichtung direkt an der umgebenden Gehäusewandung auszubilden.
[0011] Wie oben beschrieben, ist das Membrangehäuse mit der Membran zweckmäßigerweise derart
ausgestaltet und in dem Inneren des Behälters angeordnet, dass im Betrieb der Abwasserhebeanlage
die Membran vertikal unterhalb eines maximalen Wasserstandes in dem Behälter gelegen
ist. Dabei ist der maximale Wasserstand in dem Behälter derjenige Wasserstand, welcher
im normalen Betrieb als maximaler Wasserstand auftritt und ein Einschalten der Pumpe
erforderlich macht. Es ist jedoch auch denkbar, das Membrangehäuse mit der Membran
so auszugestalten und anzuordnen, dass die Membran auch schon bei einem niedrigeren
Wasserstand, welcher noch kein Einschalten der Pumpe erforderlich macht, in das Wasser
eintaucht. Mit weiter ansteigenden Wasserstand erhöht sich der Druck auf die Außenseite
des Membrangehäuses und der Membran, sodass die Membran erst dann oder aber stärker
verformt wird und erst bei dieser stärkeren Verformung oder Bewegung einen Schalter
oder Sensor im Inneren des Membrangehäuses zum Einschalten der Pumpe aktiviert wird.
[0012] Im Inneren des Membrangehäuses ist bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Betätigungselement
derart angeordnet, dass es eine Bewegung der Membran auf einen Schalter überträgt.
Dieses Betätigungselement kann ein mechanisches Bauteil sein, welches die Bewegung
der Membran beispielsweise auf einen Schaltkontakt des Schalters überträgt. Beispielsweise
kann im Inneren des Membrangehäuses zwischen der Membran und dem Schalter zumindest
ein Hebel oder ein Hebelsystem zur Bewegungsübertragung angeordnet sein.
[0013] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der Membran oder einem mit
der Membran bewegungsgekoppelten Bauteil zumindest eine Aufnahme für ein oder mehrere
Gewichtelemente ausgebildet. Mit Hilfe dieser Gewichtelemente kann dann der Füllstand,
bei welchem ein Schaltvorgang des Schalters ausgeführt werden soll, eingestellt werden.
Wenn die Membran von der Innenseite des Membrangehäuses her mit einer von einem oder
mehreren Gewichtelementen verursachten Gewichtskraft belastet ist, ist eine entsprechend
höhere von außen auf die Membran wirkende Kraft erforderlich, um die Membran zu verformen
bzw. zu bewegen. D. h. es ist ein größerer von außen auf die Membran wirkender Wasserdruck
und damit ein höherer Wasserspiegel erforderlich, um die Membran zu bewegen und damit
einen Schaltvorgang auszuführen.
[0014] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Membran und die mit ihr
bewegungsgekoppelten Bauteile derart ausgestaltet, dass sie im Wasser einen Auftrieb
erfahren. Durch Anordnung von Gewichtelementen an der Membran oder an den mit dieser
bewegungsgekoppelten Bauteilen kann eine diesem Auftrieb entgegengesetzt wirkende
Gewichtskraft auf die Membran ausgeübt werden, sodass zur Bewegung der Membran und
damit zur Verursachung eines Schaltvorganges ein größerer Auftrieb, d. h. ein größerer
auf die Membran wirkender Wasserdruck erforderlich ist.
[0015] Dazu ist zumindest ein Gewichtelement vorgesehen, welches lösbar an der Aufnahme
befestigbar ist. Durch wahlweises Anordnen dieses Gewichtelementes kann somit die
Schaltschwelle bzw. der Wasserstand in dem Behälter, bei dem der Schalter die Pumpe
einschalten soll, verändert werden. Gegebenenfalls können auch mehrere oder unterschiedlich
schwere Gewichtelemente zum wahlweisen Anbringen an der Aufnahme vorgesehen sein.
[0016] Das Membrangehäuse ist an seinem oberen Ende vorzugsweise mit einem Sensorgehäuse
verbunden, in welchem der Schalter oder der Sensor angeordnet ist. Der Schalter bzw.
der eigentliche Sensor, welcher die Bewegung der Membran erfasst, kann dabei noch
einmal zusätzlich in dem Sensorgehäuse gekapselt sein. D. h. das Sensorgehäuse kann
gegenüber dem Membrangehäuse beispielsweise durch eine geschlossene Wandung getrennt
sein. Die Bewegungsübertragung von den in dem Membrangehäuse angeordneten beweglichen
Bauteilen bzw. der Membran auf den Schalter oder Sensor im Inneren des Sensorgehäuses
kann durch eine Öffnung in einer Wandung des Sensorgehäuses erfolgen, wobei die Öffnung
vorzugsweise mit einer Dichtung versehen sein kann. Alternativ ist es auch möglich,
eine Bewegungsübertragung bzw. Bewegungserfassung durch eine geschlossene Wandung
des Sensorgehäuses durchzuführen. Dies kann beispielsweise, wie weiter unten beschrieben
wird, magnetisch erfolgen.
[0017] Das Membrangehäuse ist vorzugsweise lösbar, weiter bevorzugt über eine Bajonettkupplung
mit dem Sensorgehäuse verbunden, wobei gegebenenfalls zwischen Membran- und Sensorgehäuse
eine Dichtung angeordnet sein kann. Diese kann gegebenenfalls einstückig mit dem Membrangehäuse
oder dem Sensorgehäuse ausgebildet sein. Die lösbare Verbindung ermöglicht eine leichte
Montage und auch eine leichte Demontage zu Wartungs- oder Reparaturzwecken.
[0018] Weiter bevorzugt ist das Membrangehäuse an seinem oberen Ende von dem Sensorgehäuse
verschlossen. So wird in dem Membrangehäuse ein geschlossenes Luftvolumen gebildet,
welches der Wasserverdrängung beim Eintauchen des Membrangehäuses in das Wasser dient.
[0019] Dadurch, dass das Membrangehäuse durch das Sensorgehäuse an der Oberseite verschlossen
ist, wird sicher verhindert, dass Wasser in das Innere des Membrangehäuses eindringen
kann. Eindringendes Wasser würde die Funktion des Sensors beeinträchtigen oder blockieren.
Ein solches Eindringen wäre beispielsweise bei einem Volllaufen des Behälters, beispielsweise
bei Ausfall der Pumpe zu befürchten.
[0020] Besonders bevorzugt ist das Sensorgehäuse gegenüber dem Membrangehäuse geschlossen
ausgebildet und es ist eine magnetische Kopplung zwischen dem Sensor oder Schalter
in dem Sensorgehäuse und der Membran oder einem mit der Membran bewegungsgekoppelten
in dem Membrangehäuse angeordneten Betätigungselement vorgesehen. Diese Ausgestaltung
ermöglicht es, das Sensorgehäuse gegenüber dem Membrangehäuse vollständig gedichtet
auszubilden, insbesondere mittels einer geschlossenen Wandung des Sensorgehäuses.
Die magnetische Kopplung ermöglicht es, durch die geschlossene Wandung hindurch die
Bewegung bzw. Verformung der Membran zu detektieren. Dazu kann an der Membran oder
einem mit der Membran bewegungsgekoppelten Bauteil ein erster Magnet angeordnet sein,
dessen Position bei Bewegung der Membran verändert wird. Diese Lageveränderung des
Magneten kann durch einen Sensor, beispielsweise einen Reed-Kontakt im Inneren des
Sensorgehäuses durch die Wandung des Sensorgehäuses detektiert werden, sofern der
Magnet und der Magnetsensor, d. h. beispielsweise der Reed-Kontakt, in der Nähe der
Wandung des Sensorgehäuses angeordnet werden. So sind der Magnet und der das Magnetfeld
erfassende Sensor so angeordnet, dass das Magnetfeld den Sensor zumindest dann, wenn
ein Schaltvorgang erfolgen soll, beeinflusst. Anstatt ein das Magnetfeld zu detektierenden
Sensor im Inneren des Sensorgehäuses anzuordnen, kann in dem Inneren des Sensorgehäuses
zumindest ein zweiter Magnet angeordnet sein, welcher durch den ersten Magnet bewegbar
ist. Dieser zweite Magnet kann dann direkt oder indirekt über weitere bewegliche Bauteile
mit einem Schalter oder Sensor im Inneren des Sensorgehäuses gekoppelt sein. So kann
der zweite Magnet durch seine Bewegung einen Schalter oder Schaltkontakt betätigen,
über welchen dann die Pumpe ein- oder ausgeschaltet wird. Dabei kann ein solcher Schalter
oder Schaltkotakt direkt die Pumpe ein- oder ausschalten oder es kann eine Steuereinrichtung
zwischengeschaltet sein, welche das Schaltersignal erfasst und dann entsprechend die
Pumpe steuert.
[0021] Besonders bevorzugt ist der gesamte Füllstandsensor als eine in eine Öffnung des
Behälters eingesetzte Baueinheit ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache Montage,
da der vormontierte Füllstandsensor in die Öffnung des Behälters eingesetzt werden
kann. Ferner kann der gesamte Füllstandsensor zu Wartungs- und Reparaturarbeiten leicht
aus dem Behälter entnommen werden. Dabei gibt der Füllstandsensor dann die Öffnung
frei, die dann einen Zugang zum Inneren des Behälters ermöglicht, um beispielsweise
dort weitere Reparatur- oder Wartungsarbeiten durchführen zu können. Vorzugsweise
ist zwischen dem Füllstandsensor und der umgebenden Wandung des Behälters eine Dichtung
angeordnet, sodass bei eingesetztem Füllstandsensor die Öffnung dicht verschlossen
ist. So wird verhindert, dass Wasser aus der Öffnung auslaufen kann, in dem Fall,
dass der Behälter vollständig volllaufen sollte.
[0022] Weiter bevorzugt ist das Sensorgehäuse in oder an der Öffnung des Behälters befestigt.
Auch kann das Sensorgehäuse mit der die Öffnung umgebende Behälterwandung verschraubt
sein. Alternativ wäre auch eine Bajonettkupplung denkbar. Besonders bevorzugt ist
die Öffnung umgebend an der Behälterwandung ein Gewinde vorgesehen, in welches das
Sensorgehäuse mit einem korrespondierenden Gewinde eingeschraubt ist.
[0023] Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
In diesen zeigt:
- Fig. 1
- eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Abwasserhebeanlage,
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht des Füllstandsensors der in Fig. 1 gezeigten Abwasserhebeanlage,
- Fig. 3
- einen Längsschnitt durch den Füllstandsensor gemäß Fig. 2 entlang der Linie III-III
in Fig. 4,
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf den Füllstandsensor gemäß Fig. 2 und 3 bei geöffneten Sensorgehäuse
und
- Fig. 5
- eine Schnittansicht durch den Füllstandsensor gemäß der Figuren 2 bis 4 entlang der
Linie V-V in Fig. 4.
[0024] Die erfindungsgemäße Abwasserhebeanlage weist einen Behälter 2 auf, welcher vorzugsweise
aus Kunststoff gefertigt ist. Der Behälter 2 weist in zumindest einer Wandung zumindest
eine Einlassöffnung 4 auf, an welche eine eingangsseitige Abwasserleitung angeschlossen
werden kann, durch welche Abwasser in das Innere des Behälters 2 einströmt. In dem
Behälter 2 ist darüber hinaus eine Pumpe 6 vorgesehen. Die Pumpe 6 dient dazu, das
Abwasser aus dem Behälter 2 über die im Behälter angeordnete Auslassleitung 7 und
den in dem Behälter 2 vorgesehenen Auslassanschluss 8 in eine an den Auslassanschluss
8 angeschlossen Druck- bzw. Abwasserleitung zu pumpen. An der Oberseite 10 des Behälters
2 ist eine Öffnung 12 ausgebildet, in welche ein Füllstandsensor 14 eingesetzt ist.
Dieser Füllstandsensor 14 wird anhand der Figuren 2 - 5 näher beschrieben. Der Füllstandsensor
14 weist an seinem oberen Ende ein Sensorgehäuse 16 auf, welches in die Öffnung 12
eingesetzt wird. An der Wandung der Öffnung 12 kommt es mit der Dichtung 18 dichtend
zur Anlage. Ausgehend von dem Sensorgehäuse 16 erstreckt sich ein rohrförmiges Membrangehäuse
20 in vertikaler Richtung X nach unten. Das Membrangehäuse 20 ist an seinem unteren
offenen Ende durch eine bewegliche bzw. verformbare Membran 22 verschlossen. Die Membran
22, welche beispielsweise aus einem Elastomermaterial ausgebildet sein kann, ist durch
einen Haltering 24 am unteren Ende des rohrförmigen Membrangehäuses 20 fixiert. Der
Haltering 24 umgibt das Membrangehäuse 20 umfänglich und ist mit einer Bajonettkupplung
an dem Membrangehäuse 20 lösbar fixiert. Durch Abnehmen des Halteringes 24 von dem
Membrangehäuse 20 kann die Membran 22 von dem Membrangehäuse 20 entfernt werden. Die
Membran 22 ist zwischen dem Membrangehäuse 20 und dem Haltering 24 formschlüssig fixiert
bzw. geklemmt. Dabei bildet die Membran 22 mit ihrer umfänglichen Verdickung 26 gleichzeitig
eine Dichtung, sodass die Membran 22 das Membrangehäuse 20 an der Unterseite dicht
verschließt.
[0025] An der Oberseite ist das Membrangehäuse 20 durch das Sensorgehäuse 16 verschlossen.
Das Sensorgehäuse 16 greift in das obere Axialende des Membrangehäuses 20 ein. Zwischen
dem Sensorgehäuse 16 und dem Membrangehäuse 20 ist zur Abdichtung ein Dichtungsring
28 angeordnet. Auf diese Weise wird im Inneren des Membrangehäuses 20 ein eingeschlossenes
Gas- bzw. Luftvolumen definiert.
[0026] Im Inneren des Membrangehäuses 20 ist eine sich in vertikaler Richtung erstreckende
Betätigungsstange 30 angeordnet, welche an ihrem unteren Ende eine plattenförmige
Erweiterung 32 aufweist, welche an der Innenseite der Membran 22 plan anliegt. Hier
ist es ausreichend, dass die plattenförmige Erweiterung 32 lose an der Membran 22
anliegt. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass diese fest miteinander verbunden
sind, beispielsweise miteinander verklebt sind.
[0027] An ihrem oberen Ende ist die Betätigungsstange 30 in einer sich vertikal erstreckenden
Hülse 34 in dem Sensorgehäuse 16 geführt. Die Hülse 34 ist zum Sensorgehäuse 16 vollständig
geschlossen und bildet einen Teil einer Wandung des Sensorgehäuses 16, so dass der
Innenraum der Hülse 34 durch die Wandung der Hülse gegenüber dem Innenraum 36 des
Sensorgehäuses 16 abgedichtet ist. Dabei ist die Hülse 34 in diesem Beispiel einstückig
mit der Wandung 38 des Sensorgehäuses 16 ausgebildet, welche die Unterseite des Sensorgehäuses
16 bildet, die die Stirnseite des Membrangehäuses 20 abdichtet.
[0028] Die Betätigungsstange 30 trägt an ihrem oberen Ende, welches sich in die Hülse 34
hineinerstreckt, einen Permanentmagneten 42. Der Permanentmagnet 42 ist mit der Betätigungsstange
30 in vertikaler Richtung X in der Hülse 34 beweglich.
[0029] Im Inneren des Sensorgehäuses 16 ist der elektrische Schalter 44 angeordnet. Der
elektrische Schalter 44 ist über einen um eine Schwenkachse 48 in der horizontalen
Ebene schwenkbaren gabelförmigen Arm 46 betätigbar. Die beiden Schenkel 50 des gabelförmigen
Armes erstrecken sich nicht parallel sondern im spitzen Winkel zueinander. Die beiden
Schenkel 50 tragen jeweils einen Permanentmagneten, der eine Schenkel 50 den Permanentmagneten
52 und der andere Schenkel 50 den Permanentmagneten 54. Der Arm 46 mit den Schenkeln
50 ist so ausgestaltet und um die Schwenkachse 48 schwenkbar, dass in der in Fig.
4 und 5 gezeigten Ruhelage der Permanentmagnet 52 an der Außenwandung der Hülse 34
liegt. In der zweiten Schwenkposition ist dieser Permanentmagnet 52 von der Hülse
34 entfernt und der zweite Permanentmagnet 54 liegt an der entgegengesetzten Außenseite
der Hülse 34.
[0030] Die Betätigungsstange 30 ist mit ihrem Permanentmagneten in der Hülse 34 so beweglich,
dass bei vertikaler Bewegung der Betätigungsstange 30 nach oben deren Permanentmagnet
42 zwischen die Permanentmagnete 52 und 54 bewegt wird. Dabei ist der Permanentmagnet
54 so angeordnet, dass sein magnetischer Südpol dem magnetischen Nordpol des Permanentmagneten
42 zugewandt ist. Der Permanentmagnet 52 ist genau umgekehrt angeordnet, sodass sein
magnetischer Südpol dem Südpol des Permanentmagneten 42 zugewandt ist. Dies bewirkt,
dass, wenn der Permanentmagnet 42 durch Bewegung der Betätigungsstange 30 in vertikaler
Richtung nach oben zwischen die Permanentmagneten 52 und 54 verschoben wird, der Permanentmagnet
54 an den Permanentmagnet 42 angezogen wird, während gleichzeitig der Permanentmagnet
52 von dem Permanentmagneten 42 abgestoßen wird. Dies führt zu einem Verschwenken
des gabelförmigen Armes 46 um die Schwenkachse 48 und damit zu einer Betätigung des
elektrischen Schalters 44. Wenn der Permanentmagnet 42 in vertikaler Richtung wieder
aus dem Zwischenraum zwischen den Permanentmagneten 52 und 54 nach unten heraus bewegt
wird, bewegt sich der Arm 46 beispielsweise durch die Rückstellkraft einer hier nicht
gezeigten Feder wieder in die in Fig. 4 und 5 gezeigte Ausgangslage zurück, wodurch
der Schalter 44 wieder in seine erste Schaltstellung zurückbewegt wird. Die Betätigung
des Schalters 44 kann zum Ein- und Ausschalten der Pumpe verwendet werden. Vorteilhaft
ist, dass sämtliche elektrische Komponenten des elektrischen Schalter 44 im Inneren
des Sensorgehäuses 16 angeordnet sind und das Sensorgehäuse 16 vollständig geschlossen
ausgebildet ist, da keine beweglichen Komponenten aus diesem herausgeführt werden
müssen. Die Bewegungsübertragung erfolgt magnetisch durch die Wandung des Sensorgehäuses
16, d. h. durch die Wandung der Hülse 34 hindurch.
[0031] Die Funktionsweise des gezeigten Füllstandsensors ist derart, dass der Füllstandsensor
so in dem Behälter 2 angeordnet ist, dass sein unteres Ende, d. h. die Membran 22
zumindest unterhalb eines oberen Wasserstandes 56 gelegen ist, sodass die Membran
22 in das Wasser eintaucht. Dabei verdrängt das Membrangehäuse 20 mit der Membran
22 in dem eingetauchten Bereich das Wasser, wodurch ein auf die Membran 22 vertikal
nach oben wirkender Druck erzeugt wird. Dieser Druck bewirkt, dass die Membran 22
sich in vertikaler Richtung X nach oben bewegt und dabei die Betätigungsstange 30
vertikal nach oben schiebt, sodass der Permanentmagnet 42 zwischen die Permanentmagnete
52 und 54 bewegt wird und den vorangehend beschriebenen Schaltvorgang verursacht.
Wenn der Wasserstand 56 sinkt, nimmt der Druck auf die Membran 22 von außen wieder
ab und die Membran 22 bewegt sich durch den Innendruck im Inneren des Membrangehäuses
20 und die Gewichtskraft der Betätigungsstange 30 wieder nach unten, sodass der Permanentmagnet
42 wieder vertikal nach unten aus dem Zwischenraum zwischen dem Permanentmagneten
52 und 54 herausbewegt wird.
[0032] Um den Druck und damit den Wasserstand 56, bei welchem ein Schaltvorgang durch Bewegung
der Membran 22 verursacht wird, einstellen zu können, ist am unteren Ende der Betätigungsstange
30 oberhalb der plattenförmigen Erweiterung 32 eine Aufnahme 58 ausgebildet, auf welcher
Gewichtelemente 60 angeordnet werden können. Die Gewichtelemente 60 sind ringförmig
ausgebildet, können von oben auf die Betätigungsstange 30 aufgeschoben werden und
werden in der Aufnahmen 58 über Rasthaken 62 fixiert. Die Gewichtelemente 60 können
beispielsweise als ringförmige Scheiben aus Metall ausgebildet sein. Die von den Gewichtelementen
60 erzeugte Gewichtskraft wirkt dem von unten auf die Membran 22 wirkenden Wasserdruck
entgegen. Auf diese Weise kann durch Anpassung der Gewichtskraft der Druck eingestellt
werden, bei welchem sich die Membran 22 mit der Betätigungsstange 30 nach oben bewegt.
Auf diese Weise kann die Schaltschwelle bzw. der Wasserstand 56 definiert werden,
bei welchem die Pumpe eingeschaltet wird, indem der Permanentmagnet zwischen die Permanentmagnete
52 und 54 bewegt wird.
Bezugszeichenliste
[0033]
- 2 -
- Behälter
- 4 -
- Einlassöffnung
- 6 -
- Pumpe
- 7 -
- Auslassleitung
- 8 -
- Auslassanschluss
- 10 -
- Oberseite
- 12 -
- Öffnung
- 14 -
- Füllstandsensor
- 16 -
- Sensorgehäuse
- 18 -
- Dichtung
- 20 -
- Membrangehäuse
- 22 -
- Membran
- 24 -
- Haltering
- 26 -
- Verdickung
- 28 -
- Dichtungsring
- 30 -
- Betätigungsstange
- 32 -
- plattenförmige Erweiterung
- 34 -
- Hülse
- 36 -
- Innenraum
- 38 -
- Wandung
- 42 -
- Permanentmagnet
- 44 -
- elektrischer Schalter
- 46 -
- Arm
- 48 -
- Schwenkachse
- 50 -
- Schenkel
- 52, 54 -
- Permanentmagnet
- 56 -
- Wasserstand
- 58 -
- Aufnahme
- 60 -
- Gewichtelemente
- 62 -
- Rasthaken
- X -
- vertikale Richtung
1. Abwasserhebeanlage mit einem Behälter (2), einer Pumpe und einem in dem Behälter (2)
angeordneten Füllstandsensor (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsensor (14) ein geschlossenes, in dem Behälter (2) angeordnetes Membrangehäuse
(20) aufweist, welches in einer Gehäusewandung eine bewegliche Membran (22) aufweist,
wobei die Membran (22) im Inneren des Membrangehäuses (20) mit zumindest einem Sensor
oder Schalter (44) zum Ein- und Ausschalten der Pumpe gekoppelt ist.
2. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (22) an der unteren Seite des Membrangehäuses (20) angeordnet ist.
3. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (22) lösbar, vorzugsweise über eine Bajonettkupplung mit dem Membrangehäuse
(20) verbunden ist.
4. Abwasserhebeanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Membrangehäuse (20) mit der Membran (22) derart ausgestaltet und in dem Behälter
(2) angeordnet ist, dass im Betrieb der Abwasserhebeanlage die Membran (22) vertikal
unterhalb eines maximalen Wasserstandes (56) in dem Behälter (2) gelegen ist.
5. Abwasserhebeanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Membrangehäuses (20) ein Betätigungselement (30) derart angeordnet
ist, dass es eine Bewegung der Membran (22) auf den Schalter (44) überträgt.
6. Abwasserhebeanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Membran (22) oder einem mit der Membran (22) bewegungsgekoppelten Bauteil
(30) zumindest eine Aufnahme (58) für ein oder mehrere Gewichtelemente (60) ausgebildet
ist.
7. Abwasserhebeanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (22) und die mit ihr bewegungsgekoppelten Bauteile (30) derart ausgestaltet
sind, dass sie in Wasser einen Auftrieb erfahren.
8. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gewichtelement (60) vorgesehen ist, welches lösbar an der Aufnahme
(58) befestigbar ist.
9. Abwasserhebeanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Membrangehäuse (20) an seinem oberen Ende mit einem Sensorgehäuse (16) verbunden
ist, in welchem der Schalter (44) oder der Sensor angeordnet ist.
10. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Membrangehäuse (20) lösbar, vorzugsweise über eine Bajonettkupplung mit dem Sensorgehäuse
(16) verbunden ist.
11. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Membrangehäuse(20) an seinem oberen Ende von dem Sensorgehäuse (16) verschlossen
ist.
12. Abwasserhebeanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (16) gegenüber dem Membrangehäuse (20) geschlossen ausgebildet
ist und eine magnetische Kopplung zwischen dem Sensor oder Schalter (44) in dem Sensorgehäuse
(16) und der Membran (22) oder einem mit der Membran (22) bewegungsgekoppelten in
dem Membrangehäuse (20) angeordneten Betätigungselement (30) vorgesehen ist.
13. Abwasserhebeanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsensor (14) als eine in eine Öffnung (12) des Behälters (2) eingesetzte
Baueinheit ausgebildet ist.
14. Abwasserhebeanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (16) in oder an der Öffnung (12) des Behälters (2) befestigt ist.