技术领域
[0001] 本发明涉及一种液泵,其带有泵室,泵室通过入口管路与泵入口连接以及通过出口管路与泵出口连接,能被马达驱动的泵件布置在该泵室中,并且液泵还带有用于根据控制阀的以可以运动的方式保持在入口管路中的阀体的位置来控制马达的控制装置。
相关背景技术
[0002] 带有马达和被马达驱动的泵件的液泵在各种各样的设计方案中公知。它们例如使用在高压清洁设备中以及例如也使用在家庭和/或园林中,其中,借助它们可以将雨水从收集部位,例如池塘或雨水箱,输送给联接在液泵的泵出口上的液体输出机构。可以例如使用水龙头、喷嘴或喷枪作为液体输出机构。为了按需输出液体,使用者可以选择性地打开和关闭液体输出机构。
[0003] 由DE 199 23 357 A1已知一种液泵,其中,使用控制装置来控制马达,该控制装置带有布置在出口管路中的止回阀和布置在止回阀下游的压力开关。止回阀具有可运动地被支承的阀体,阀体的位置借助传感器检测。若使用者在完成液体输出之后关闭联接到液泵上的液体输出机构,那么液泵的马达就被压力开关切断。若使用者在之后的时间点上再次释放液体输出,那么阀体从阀座抬起且检测阀体的传感器提供一个传感器信号,在该传感器信号的作用下马达又被再次接通。
[0004] 也已经建议,将带有可运动地被支承的阀体的控制阀布置在液泵的入口管路中,其中,马达可以根据阀体的位置被接通和切断。
[0005] 然而当液泵联接到刚性的管线系统上时,根据阀体的位置对马达的控制可能导致困难,这是因为不是在所有情况下都保证阀体在液体输出中断时可靠地占据和维持用于切断马达的位置。更确切地说可能出现这样的情况,即,阀体在马达被切断的位置和马达被再次接通的位置之间实施振荡运动。这可能导致液泵故障。这种故障也可能在止回阀连接到泵出口上时出现。
具体实施方式
[0054] 在图中示意性示出了形式为园林泵的按本发明的液泵的有利的实施方式。园林泵总体用附图标记10标注。它包括外壳12,外壳由第一壳体半壳14和第二壳体半壳16形成。两个壳体半壳14、16在它们之间容纳有电动机18以及与该电动机18连接的泵腔20,在泵腔中能转动地支承着形式为工作轮22的泵件。工作轮22可以被电动机18置于转动,以便输送液体。
[0055] 为了控制电动机18,园林泵10具有控制装置24以及主开关26。
[0056] 泵腔20限定了泵室28,泵室通过入口管路30与泵入口32处于流动连接以及通过出口管路34与泵出口36处于流动连接。在泵入口32上通常可以联接供应管路,园林泵10可以通过该供应管路被供以液体。在泵出口36上通常可以联接输出管路,该输出管路在其背对园林泵10的端部上承载液体输出机构,被园林泵10输送的液体可以通过该液体输出机构被输出。液体输出机构可以被使用者选择性地打开和关闭,以便控制液体输出。这种液体输出机构是本领域技术人员已知的并且因此在此不需要详细阐释。
[0057] 入口管路30具有注入开口38,该注入开口能被螺旋盖40封闭。在园林泵10开始运转时泵室28可以通过注入开口38用液体填充。
[0058] 在入口管路30内部布置着控制阀42和过滤元件44,其中,过滤元件44在控制阀42上游被布置在入口管路30的第一管路区段46中。第一管路区段46从注入开口38延伸至径向向内取向的阶梯部48,入口管路30的第二管路区段50与该阶梯部邻接。第二管路区段50从阶梯部48延伸至入口管路30的底部52。
[0059] 控制阀42具有阀壳体54,阀壳体构成了流动通道56。流动通道56具有通道入口58,通道入口被布置在阶梯部48上游,流动通道还具有通道出口60,通道出口被布置成与底面52相邻且具有两个彼此沿直径方向对置的出口开口62、64。
[0060] 阀体66以能沿流动通道56的纵向方向移动的方式被支承在流动通道56中。阀体66承载密封圈68。密封圈68在关闭区域70中液体密封地贴靠在阀壳体54的壁上,关闭区域从流动通道56的在阶梯部48的高度上的区域起延伸至流动通道56的通道拓展部72。流动通道56的释放区域74通过通道拓展部72与关闭区域70邻接。在释放区域74内,密封圈68与阀壳体54的壁具有间距。释放区域74延伸至通道出口60。
[0061] 在阶梯部48的高度上,在阀壳体54中布置着导引件76,该导引件具有通口78。通口78形成了用于导引推杆80的导引部,导引推杆穿过通口78地作用且在其背对过滤元件44的端部上承载阀体66。导引推杆80在其面朝过滤元件44的端部上具有盘形的弹簧架82。形式为第一复位弹簧84的第一复位元件在弹簧架82和导引件76之间夹紧,该第一复位弹簧包围导引推杆80。
[0062] 阀体66被构造成钟形,且形式为第二复位弹簧86的第二复位元件在阀体66和导引件76之间夹紧。
[0063] 阀壳体54通过形式为O形圈88的密封元件支撑在入口管路30的阶梯部48上且通过该O形圈88液体密封地保持在入口管路30中。
[0064] 如由图5至8明确可知的那样,阀体66在其外侧上承载永磁体90。永磁体90配属于传感器装置92,该传感器装置在关闭区域70的高度上被布置在泵腔20的外侧上。
[0065] 传感器装置92包括磁场敏感的第一传感器元件94,其被布置在通道拓展部72上游,传感器装置还包括磁场敏感的第二传感器元件96,其大致布置在通道拓展部72的高度上。
[0066] 流动通道56在关闭区域70中被设计成锥形,其中,它随着与通道入口58的间距渐增而扩展。这导致,阀体66朝着背对释放区域74的方向(亦即在图4至8中向上运动)得越远,密封圈68就承受渐增的、径向向内取向的按压力。渐增的按压力提高了密封圈68的密封作用,密封圈在其外侧上具有密封唇。
[0067] 释放区域74具有第一分区98,该第一分区沿液体的流动方向直接与通道拓展部72邻接且延伸至出口开口62、64的边缘。在出口开口62、64的区域中,释放区域74构成了第二分区100,第二分区基于出口开口62、64而具有比第一分区98更大的流动横截面。释放区域74的流动横截面因此在从第一分区98过渡到第二分区100时跳跃式变化。
[0068] 两个传感器元件94、96通过传感器线路102与控制装置24电连接。
[0069] 阀体66在流动通道56内部根据在流动通道56内构成的压力情况和流动情况能沿着轴向方向往复运动。当阀体处在关闭区域70内时,该阀体中断了在通道入口58和通道出口60之间的流动连接,当阀体处在释放区域74内时,该阀体释放在通道入口58和通道出口60之间的流动连接。
[0070] 若阀体66占据与第一传感器元件94相邻的关闭位置,如其在图8中所示那样,那么阀体就处在第一传感器元件94的探测区域中且被这个第一传感器元件检测到。在关闭位置中,阀体66完全中断在通道入口58和通道出口60之间的流动连接。
[0071] 若阀体66占据与第二传感器元件96相邻的静止位置,如其在图7中所示那样,那么阀体就处在第二传感器元件96的探测区域中且被这个第二传感器元件检测到。在静止位置中,阀体66可以被液体以最大60l/h的流量环流。
[0072] 两个传感器元件94、96彼此以如下间距布置,即,使得它们的探测区域不重叠。
[0073] 若阀体66处在释放区域74的第二分区100内,那么该阀体与第一传感器元件94和第二传感器元件96有明显的间距且不会被两个传感器元件94、96检测到。若第一传感器元件94和第二传感器元件96都不提供传感器信号,那么可以推断出,阀体66占据在第二分区100中的释放位置,如其在图6中示出那样。当电动机18被接通且液体在工作轮22的作用下由园林泵10通过泵出口36输出时,阀体66占据这个释放位置。在这种情况下流动通道56被液体穿流,在液体的作用下,阀体66抵抗第一复位弹簧84的弹簧力沿面朝通道出口60的方向运动。
[0074] 在入口管路30的外侧上布置着腔壳体104,腔壳体同样如泵腔20和电动机18那样被外壳12包围。腔壳体104基本上构造成柱形且被以可以运动的方式保持在腔壳体104中的活塞106划分成膨胀腔108和平衡腔110。活塞106承载密封元件,在所示实施方式中为密封圈107,密封圈液体密封地贴靠在腔壳体104的内侧上。在平衡腔110内布置着形式为压力弹簧112的复位弹簧,其一侧支撑在活塞106上并且另一侧支撑在在上侧封闭腔壳体104的塞子114上,塞子构成了用于压力弹簧112的弹簧架。膨胀腔108被布置在活塞106的背对压力弹簧112的一侧上且通过第一连接管路116与泵腔20处于流动连接。这尤其由图3可知。平衡腔110通过第二连接管路118与入口管路30的布置在阀体66上游的第一管路区段46处于流动连接。这尤其由图2、6、7和8可知。
[0075] 膨胀腔108限定了抵抗压力弹簧112的力能弹性扩展的膨胀容积,该膨胀容积通过第一连接管路116与泵室28连接,泵室被布置在泵腔20中。
[0076] 如已经提到的那样,当电动机18被接通时,阀体66占据其在图6中示出的释放位置。在这种状态下,膨胀腔108具有最小的膨胀容积,这是因为活塞106被压力弹簧112在这个状态中压向腔壳体104的壳体底部120。
[0077] 若使用者按以下方式终止液体输出,即,关闭通过输出管路与泵出口36连接的液体输出机构,那么就取消了在流动通道56内的液体流动且阀体66被第一复位弹簧84运动到第二传感器元件96的探测区域中并且被这个第二传感器元件检测到。在可能例如为5秒的短暂的延迟时间之后,电动机18被控制装置24切断。在液体流量很小时,在通过第一连接管路116与泵腔20连接的膨胀腔108中建立起了一个液体压力,其中,膨胀容积抵抗压力弹簧112的力扩展。这在图7中被示意性示出。若现在在延迟时间到期之后切断电动机18,那么处在膨胀腔108中的液体被压力弹簧112通过第一连接管路116压入泵室28中,因而膨胀容积再次变小且阀体66从其在图7中示出的静止位置被压入其在图8中示出的关闭位置。在这个关闭位置中,阀体66被第一传感器元件94检测到。园林泵10现在处在稳定的待用状态中。在阀体66从其静止位置过渡到其关闭位置期间处在阀体66上游的液体可以通过第二连接管路118流入平衡腔110,平衡腔的容积以与膨胀腔108的膨胀容积变小的程度相同的程度扩展。膨胀腔108和平衡腔110的容积因此交替地变大和变小,以便保证当使用者中断液体的输出时,阀体66可靠地占据其关闭位置。
[0078] 若液体被使用者通过打开液体输出机构再次释放,那么压力在阀体66下游下降,且在第二复位弹簧86的作用下,阀体66从第一传感器元件94的探测区域出来朝着释放区域74的方向运动。由第一传感器元件94提供的第一传感器信号由此减弱,且电动机18基于这种信号减弱被控制装置24再次接通。工作轮22因此再次被置于转动且阀体66被环流它的液体再次运动进入释放位置。在此,阀体66持续很短时间地运动穿过第二传感器元件96的探测区域,因而阀体被第二传感器元件96持续很短时间地检测到且第二传感器元件96提供一个持续很短时间的脉冲状的传感器信号。这个持续很短时间的传感器信号不会导致电动机
18的运行方式的改变。更确切地说,控制装置24从传感器元件94和96的传感器信号的时间顺序识别出了阀体66的运动方向,阀体在当前情况下在电动机18接通之后正常地从其关闭位置运动进入其释放位置。
[0079] 园林泵10可以联接到刚性的管线系统上,而不会因此妨碍根据阀体66的位置对电动机18的运行的控制。这通过提供能弹性扩展的膨胀容积得到保证,膨胀容积能将阀体66在电动机18切断之后可靠地保持在其关闭位置中。当止回阀联接到泵出口36上时,根据阀体66的位置对电动机18的控制也不会受到妨碍。在这种情况下也通过能弹性扩展的膨胀容积保证,阀体66在电动机18切断之后被可靠地维持在其关闭位置中。
[0080] 根据阀体66的位置对电动机18的控制也不会由于止回阀在泵入口32上的联接而受到妨碍。这种止回阀可以例如用于阻止液体从泵室28进入供水系统的回流,泵入口32联接到该供水系统上。若电动机18被控制装置24切断,那么当联接到泵入口32上的外部的止回阀占据其关闭位置时,阀体66也可以可靠地占据其关闭位置,这是因为在阀体66过渡到其关闭位置时处在阀体66上游的液体可以被平衡腔110吸收,平衡腔的容积在阀体66过渡到其关闭位置时扩大。因此园林泵10的出色之处在于根据布置在入口管路30中的阀体66的位置不易故障地控制电动机18。