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Die
Erfindung betrifft eine Umwälzpumpe, insbesondere
für Heizungsanlagen,
mit einer, insbesondere temperaturabhängig, betätigbaren Ventileinrichtung
zum Verändern
des Querschnittes einer Ansaugöffnung,
insbesondere um diese zu verschließen.
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Eine
derartige Umwälzpumpe
ist beispielsweise aus der
DE-OS-2134649 bekannt.
Die dort offenbarte Umwälzpumpe
weist einen außerhalb
des Pumpengehäuses
angeordneten Stellantrieb auf, um mittels einer kraftschlüssigen Verbindung
zwischen dem Stellantrieb und dem Stellglied der Ventileinrichtung
eine Durchflussregulierung dadurch vorzunehmen, dass der wirksame
Querschnitt, der dem Pumpenlaufrad zugeordneten Ansaugöffnung variierbar ist.
Hierbei ist es als besonders nachteilig auffällig, dass die Gesamtanordnung
aus Pumpe und Stellantrieb eine sehr große Bauform erreicht und darüber hinaus
besondere Dichtungsmaßnahmen
zu treffen sind, um über
den außen
angeordneten Stellantrieb das innere Ventilstellglied vor der Ansaugöffnung zu bewegen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es eine konstruktiv vereinfachte Umwälzpumpe
bereitzustellen, die eine Ventileinrichtung zum Verändern des
Querschnittes einer Ansaugöffnung
aufweist, insbesondere um die Ansaugöffnung vollständig zu
verschließen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Ventileinrichtung und eine Steuer-/Regeleinrichtung zum
Betätigen
der Ventileinrichtung innerhalb des Pumpengehäuses vorgesehen sind.
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Durch
die erfindungsgemäße Realisierung sowohl
der Ventileinrichtung als auch einer Steuer-/Regeleinrichtung innerhalb
ein und desselben Pumpengehäuses
werden Probleme hinsichtlich der Dichtigkeit vermieden, da keinerlei Übergänge zwischen
Steuer-/Regeleinrichtung und der Ventileinrichtung durch das Gehäuse zu realisieren
sind. Insofern werden durch diese Konstruktion zusätzliche
Abdichtungsmaßnahmen
vermieden.
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Weiterhin
können
separate elektrische Zuleitungen von und zu der Steuer-/Regeleinrichtung
vermieden werden, da diese elektrischen Zuleitungen bei dem erfindungsgemäßen Aufbau
vollständig
innerhalb des Pumpengehäuses
bzw. innerhalb des Motorraumes realisiert werden können, was
darüber hinaus
einen zusätzlichen
Sicherheitsaspekt darstellt.
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Beispielsweise
kann auch wenigstens ein Temperatursensor oder ein temperaturempfindliches Element
innerhalb der Pumpe vorgesehen sein, wenn eine Ventileinstellung
z.B. in Abhängigkeit
der Fluid- und/oder der Motortemperatur erfolgen soll.
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Die
erfindungsgemäße Konstruktion
ist sehr kleinbauend, da die Steuer-/Regeleinrichtung noch im Motorraum
des Motors einer Umwälzpumpe
realisiert werden kann.
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Eine
besonders kleinbauende Bauform kann dadurch erreicht werden, dass
bevorzugt die Ventileinrichtung und die Steuer-/Regeleinrichtung
auf einander gegenüberliegenden
Seiten des Antriebsmotors in der Umwälzpumpe angeordnet sind. So
kann bevorzugterweise die Ventileinrichtung direkt vor dem Pumpenlaufrad
angeordnet werden, wohingegen die Steuer-/Regeleinrichtung auf der
dem Pumpenlaufrad gegenüberliegenden
Seite des Antriebsmotors angeordnet sein kann. Hierdurch ergibt
sich allenfalls eine geringfügige
Verlängerung
der Gesamtbauform einer mit einer Ventileinrichtung kombinierten
Umwälzpumpe,
wobei der Durchmesser bzw. die Breite herkömmlicher Umwälzpumpen
erhalten bleiben kann.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn das Ventilstellglied der Ventileinrichtung
koaxial zur Motorwelle bewegbar ist. Hierdurch kann bevorzugt erreicht
werden, dass das Ventilstellglied, welches beispielsweise als ein
Ventilteller ausgebildet ist, in Richtung der Längsachse der Motorwelle auf
den Saugmund des Laufrades und/oder eine Ansaugöffnung des Pumpenlaufrades
bzw. einem davor/daran angeordneten Ventilsitz zubewegbar oder von
diesem wegbewegbar ist, um den wirksamen Querschnitt des Saugmundes/der
Ansaugöffnung
zu variieren, gegebenenfalls zu verschließen bzw. vollständig zu öffnen. Durch
diese Konstruktion kann erreicht werden, dass das Ventilstellglied
innerhalb des Ansaugraumes, der dem Laufrad einer Umwälzpumpe
vorgelagert ist, angeordnet ist, so dass sich keine Vergrößerung der Bauform
aufgrund des ohnehin vorhandenen Ansaugraumes ergibt.
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Eine
Betätigung
des Ventilstellgliedes der Ventileinrichtung kann bei dieser Bauform
insbesondere dadurch bevorzugt erreicht werden, dass ein Betätigungselement
zur Bewegung des Ventilstellgliedes vorgesehen ist, welches sich
von der Steuer-/Regeleinrichtung durch eine hohl ausgebildete Motorwelle
erstreckt. So kann auf diese Weise das Betätigungselement mittels der
Steuer-/Regeleinrichtung
temperaturabhängig
betätigt
d.h. bewegt werden, wobei sich die Betätigung durch die hohl ausgebildete
Motorwelle hindurch in eine Bewegung des Ventilstellgliedes umsetzt.
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Auf
diese Weise kann z.B. temperaturabhängig oder in Abhängigkeit
eines gewünschten
Betriebszustandes die wirksame Ansaugöffnung in ihrem Querschnitt
verringert oder vergrößert werden bzw.
geschlossen oder geöffnet
werden.
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Hierfür kann es
z.B. in einer ersten Alternative zur Steuerung/Regelung der Ventileinrichtung
vorgesehen sein, dass Temperaturen an beliebigen Stellen der Pumpe
oder im umlaufenden Fluid detektiert werden und der Steuer-/Regeleinrichtung
diese Temperaturen als Messgröße zugeführt werden.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Temperatur innerhalb
des Gehäuses, insbesondere
innerhalb des Motorraumes detektiert wird, da dann zusätzliche Maßnahmen
zur Übermittlung
der Messgrößen in die Steuer-/Regeleinrichtung
entfallen können,
insbesondere wenn diese Messgrößen direkt
innerhalb der Steuer-/Regeleinrichtung erfasst werden. Insofern
ist auf einfache Art und Weise eine Regelung des Fluiddurchsatzes
bzw. eine Öffnung
bzw. Absperrung des Fluids in Abhängigkeit von der Fluidtemperatur
und besonders einfach in Abhängigkeit
von der Motortemperatur möglich.
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Eine
bevorzugte Konstruktion ist gegeben, wenn das Betätigungselement
als eine Stange ausgebildet ist, die z.B. an ihrem einen Ende das
Ventilstellglied trägt
oder deren Ende zur Betätigung
der Ventileinrichtung, insbesondere des Ventilstellgliedes vorgesehen
ist. So kann durch eine axiale Verschiebung dieser Stange in Richtung
der Motorwelle das Ventilstellglied, insbesondere ein Ventilteller,
relativ gegenüber
dem Saugmund des Laufrades oder einer davor angeordneten Ansaugöffnung positioniert
werden. Die lineare Verschiebung des als Stange ausgebildeten Betätigungselementes
in Richtung der Motorwelle kann hierbei durch jedwede Mechanik innerhalb
der Steuer-/Regeleinrichtung erreicht werden. Beispielsweise kann
es vorgesehen sein, dass innerhalb der Steuer-/Regeleinrichtung ein mechanischer und/oder
elektrischer Stellantrieb vorgesehen ist, um die Stange zu betätigen.
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In
besonders einfacher Konstruktion ist die Steuer-/Regeleinrichtung
als fluidgefülltes
Ausdehnungsgefäß ausgebildet.
Ein derartiges fluidgefülltes Ausdehnungsgefäß zeichnet
sich dadurch aus, dass es ein Fluid, beispielsweise ein Gas, ein
Wachs oder eine Flüssigkeit
enthält,
das einen hohen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, so dass sich
bei unterschiedlichen Temperaturen stark unterschiedliche Volumina
innerhalb des Ausdehnungsgefäßes einstellen,
was eine Bewegung einer Druckausgleichsmechanik bewirkt, deren Bewegung
sich auf das z.B. als Stange ausgebildete Betätigungselement überträgt. Hierbei
kann eine übliche
mechanische Ausbildung realisiert werden, wie sie von Thermostatventilen
her bekannt ist, um den Stellzapfen zu bewegen.
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Besondere
Vorteile ergeben sich bei der Ausbildung als fluidgefülltes Ausdehnungsgefäß dadurch,
dass beispielsweise ein separater Temperatursensor entfallen kann,
sofern eine Temperaturregelung anhand der internen Motortemperatur
stattfinden soll.
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Eine
weiterhin besonders kleinbauende insbesondere kurze Ausführung einer
erfindungsgemäßen Umwälzpumpe
ergibt sich, wenn die Steuer-/Regeleinrichtung, Stator und Rotor
des Antriebsmotors koaxial ineinander angeordnet sind, wobei die
Reihenfolge der Ineinander-Anordnung unerheblich ist.
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Beispielsweise
kann die Steuer-/Regeleinrichtung, insbesondere das genannte Ausdehnungsgefäß koaxial
innerhalb des Stators angeordnet sein und weiterhin kann der Rotor
um den Stator herum angeordnet sein.
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Eine
Regelung der Durchflussmenge bzw. die Absperrung des Förderfluides
z.B. bei fallenden Temperaturen bzw. Temperaturen unterhalb einer Betriebstemperatur
im Motorraum ist insbesondere dann sinnvoll, wenn bei stehender
Umwälzpumpe eine
Zirkulation durch einen Wärmeverbraucher,
der von der jeweiligen Umwälzpumpe
mit Fluid versorgt wird, unterbunden werden soll. Hierdurch kann
im erheblichen Maße
Energie eingespart werden.
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Eine
wesentliche Anwendung einer derartigen z.B. temperaturgesteuerten
Umwälzpumpe
ist beispielsweise der Einsatz als dezentrale Heizungspumpe, wo
jedem Heizkörper
jeweils eine Umwälzpumpe
zugeordnet ist, die ein dort üblicherweise
angeordnetes Thermostatventil ersetzt. Bei dieser Anwendung ist
es sinnvoll, nach einer Abschaltung des Motors der Umwälzpumpe
einen möglichen
Fluidfluss durch diese Pumpe vollständig zu unterbinden, dadurch
dass eine Öffnung,
z.B. die Ansaugöffnung im
Fluidweg der Pumpe geschlossen wird.
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Gemäß der vorgenannten
Erfindung wird dies in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass
bei unter die Betriebstemperatur fallender Temperatur im Motorraum z.B.
aufgrund der Abkühlung
des Fluids im Ausdehnungsgefäß automatisch
eine Verschiebung des als Stange ausgebildeten Betätigungselementes
in der Richtung erfolgt, dass das Ventilstellglied die Ansaugöffnung der
Umwälzpumpe
vollständig
verschließt.
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Soll
im umgekehrten Fall die Förderung
von Fluid durch einen Heizkörper
wieder aufgenommen werden, so wird durch den Betrieb des Motors
eine Öffnung,
z.B. die Ansaugöffnung
im Fluidweg der Pumpe geöffnet.
Beipielsweise wird der Motor der Umwälzpumpe bestromt und erzeugt
hierdurch eine Abwärme,
die zu einer Ausdehnung des Fluids im Ausdehnungsgefäß führt, wodurch
automatisch das Ventilstellglied aus dem Ventilsitz herausgedrückt wird
und die Ansaugöffnung
freigibt.
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Dieses
Herausdrücken
erfolgt bevorzugt gegen eine in den Ventilsitz hineingerichtete
Kraft, damit bei fallenden Temperaturen und sich zusammenziehendem
Ausdehnungsfluid das Ventilstellglied automatisch in den Ventilsitz
gedrückt
wird.
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Sollte
eine Erwärmung
des Fluids im Ausdehnungsgefäß aufgrund
der Abwärme
im Motorraum nicht in genügend
kurzer Zeit erfolgen bzw. die Menge der Abwärme nicht ausreichend sein,
so kann es in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein,
dass innerhalb des Ausdehnungsgefäßes ein Wärmeerzeuger angeordnet ist,
mit dem gezielt eine Erwärmung
des Fluids im Ausdehnungsgefäß erfolgen
kann. Beispielsweise kann ein derartiger Wärmeerzeuger als bestrombare
Spule oder als Widerstand ausgebildet sein, um eine künstlich
initiierte Erwärmung
des Fluids zu erreichen, wodurch das Ventilstellglied aus dem Ventilsitz
herausgedrückt
wird. Allgemein kann auf diese Weise nicht nur zur temperaturabhängigen Steuerung/Regelung
die Ventileinrichtung betätigt
werden.
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Soll
bei einer temperaturabhängigen
oder auch bei einer anderen von beliebigen Betriebsparametern abhängigen Steuerung/Regelung
eine Verstellung des Ventilstellgliedes der Ventileinrichtung erfolgen,
so kann es in einer zweiten Alternative zur Steuerung/Regelung auch
vorgesehen sein, das Ventilstellglied durch die Steuer-/Regeleinrichtung gezielt
zu verstellen, insbesondere nur in zwei Endstellungen, in denen
die Ventileinrichtung entweder offen oder geschlossen ist.
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Wird
für diese
Art der Steuerung/Regelung ein Ausdehnungsgefäß eingesetzt, wie es oben beschrieben
wurde, so bedarf es einer dauerhaften Ansteuerung eines darin befindlichen
Wärmeerzeugers, um
die Ventileinrichtung geöffnet
zu halten, bzw. bei Umkehrung der Kinematik um das Ventil geschlossen
zu halten. In jedem Fall würde
die Ansteuerung einer der beiden möglichen Endstellungen eine
dauernde Ansteuerung der Steuer-/Regeleinrichtung erfordern.
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Um
dies zu umgehen ist es bevorzugt gemäß der Erfindung vorgesehen,
dass die Ventileinrichtung eine Zwei-Wege-Rastmechanik umfasst,
insbesondere das Ventilstellglied mit einer Zwei-Wege-Rastmechanik
verbunden ist.
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Hierbei
wird unter einer Zwei-Wege-Rastmechanik eine Mechanik verstanden
die bei einer immer identischen Art der Betätigungsbewegung alternierend
zwei verschiedene Arbeitswege durchläuft, und so das damit verbundene
Ventilstellglied alternierend in die eine oder andere Endstellung,
also die offene oder geschlossene Stellung überführt.
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So
kann es vorgesehen sein, dass bei einer Betätigung des oben beschriebenen
Betätigungselementes
das Ventilstellglied in die offene Stellung überführt wird und dort verbleibt,
insbesondere durch Verrastung. Es bedarf keiner weiteren Betätigung des
Betätigungselementes,
um das Ventilstellglied in dieser Stellung zu halten, da die Verrastung
hierfür Sorge
trägt.
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Bei
einer nächsten
identischen Art der Betätigung
des Betätigungselementes
(z.B. durch Erwärmung
des Ausdehnungsgefäßes) wird
das Ventilstellglied durch die Zwei-Wege-Rastmechanik aus der ersten
Rastposition gelöst
und und in eine zweite Rastposition überführt, die der geschlossenen
Stellung entspricht. Auch in dieser Stellung bedarf es keiner weiteren
Betätigung,
um das Ventil zu halten.
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Bei
einer erneuten Beträtigung
wird die Ventileinrichtung wieder in die offene Stellung überführt und
so fort.
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Vorteilhaft
ist es hier, dass durch die Zwei-Wege-Restmechanik, wie sie auch
von Kugelschreibermechaniken bekannt ist, eine Ansteuerung der Steuer-/Regeleinrichtung
nur zum Wechseln der Ventilpositionen erforderlich ist, jedoch keine
Energie zu Halten in einer der Positionen benötigt wird. So kann im Ausführungsbeispield
des Ausdehnungsgefäßes durch
eine Erwärmung
(z.B. durch Bestromung einer Spule im Ausdehnungsgefäß) die Ventileinrichtung
von einer Position des Ventilstellgliedes in eine andere überführt werden.
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Auch
bei der genannten Zwei-Wege-Rastmechanik kann es vorgesehen sein,
dass das Venilstellglied durch eine Kraft dauerhaft in einer Richtung beaufschlagt
ist, die z.B. durch eine Feder erzeugt wird. Hierdurch wird zuverlässig erreicht,
dass das Ventilstellglied bei Betätigung des Betätigungselementes
sicher in eine der beiden möglichen
Endpositionen überführt wird.
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Die
Zweiwege-Rastmechanik kann in bekannter Weise realisiert werden,
durch Kippsprungwerke, Schrittschaltwerke, auf Schrägflächen laufende
Nocken, in Steuernuten laufende Nocken, Verzahnungen etc.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den nachfolgenden Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine erfindungsgemäße Umwälzpumpe
konventioneller Bauart;
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2: eine Umwälzpumpe
mit koaxial ineinander angeordnetem Ausdehnungsgefäß, Stator
und Rotor.
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3: eine Umwälzpumpe
mit Zwei-Wege-Rastmechanik
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Die 1 zeigt eine typische Umwälzpumpe 1,
die im vorliegenden Fall als Spaltrohr-Kreiselpumpe ausgebildet
ist. Die Kreiselpumpe weist ein einstückiges oder wie hier dargestellt
ein zweiteiliges Gehäuse 2 auf,
innerhalb dem ein Antriebsmotor mit einer typischen Anordnung aus
Stator 3 und Rotor 4 angeordnet ist.
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Durch
Bestromung des Stators 3 wird der Rotor 4 in Rotation
versetzt, wodurch gleichermaßen die
mit dem Rotor 4 über
eine in den beiden Lagern 6 gelagerte Hohlwelle 7 das
Laufrad 5 antreibt.
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Das
Laufrad 5 weist einen Saugmund 8 auf, der direkt
einer Ansaugöffnung 9 im
inneren Gehäusebereich
der Umwälzpumpe
gegenüberliegt.
Durch die Rotation des Laufrades 5 wird somit aus dem Ansaugraum 10 in
Richtung des dargestellten Pfeils 11 Fluid angesaugt und
in den Druckraum 12 befördert, von
wo es dem hier nicht dargestellten Druckstutzen der Umwälzpumpe
zugeführt
wird.
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Um
gerade in der Anwendung als dezentrale Heizungspumpe ein Absperren
des Fluidflusses durch die Pumpe bei ausgeschaltetem Motor zu erreichen,
weist die dargestellte Umwälzpumpe
innerhalb des Gehäuses 2 sowohl
eine Ventileinrichtung 13 als auch eine Steuer-/Regeleinrichtung 14 auf.
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Hierbei
umfasst die Ventileinrichtung 13 im Wesentlichen ein tellerförmig ausgebildetes
Ventilstellglied 15, welches in seiner Form an einen an
die Ansaugöffnung 9 angrenzenden
Ventilsitz 16 angepasst ist.
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Der
Ventilteller 5 ist an einem Ende einer Betätigungsstange 17 angeordnet,
die sich vom Ansaugraum 10 durch die Ansaugöffnung 9,
das Laufrad 10 und die Hohlwelle 7 des Antriebsmotors
bis in die Steuer-/Regeleinrichtung 14 erstreckt und mittels dieser
in axialer Richtung verschoben werden kann.
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Hierbei
erfolgt die Verschiebung des Ventiltellers 15 bei steigender
Temperatur im Motorraum entgegen einer Kraft, die im vorliegenden
Fall durch eine Feder 18 auf den Ventilteller 15 aufgebracht wird,
um diesen gerichtet in den Ventilsitz 16 zu pressen. Hierfür ist die
Feder 18 sowohl am Ventilteller 15 als auch an
einem gehäuseseitigen
Bereich der Innenwandung des Ansaugraumes 10 gelagert.
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Für eine einfache
Betätigung
des Ventilstellgliedes 15 mittels der Betätigungsstange 17 ist
im vorliegenden Fall die Steuer-/Regeleinrichtung 14 in Form
eines Ausdehnungsgefäßes 19 ausgebildet, welches
vollständig
im Innern des Pumpengehäuses im
Motorraum realisiert ist. Innerhalb des Ausdehnungsgefäßes 19 befindet
sich ein Fluid 20, beispielsweise ein Gas oder eine Flüssigkeit,
welches einen hohen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.
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Aufgrund
dieses hohen Ausdehnungskoeffizienten wird bewirkt, dass bei einer
ansteigenden Temperatur im Motorraum innerhalb des Gehäuses 2 der
Umwälzpumpe
sich das Fluid 20 im Ausdehnungsgefäß 19 erheblich ausdehnt
und so an Volumen zunimmt, so dass z.B. ein im wesentlichen zylinderförmiger Faltenbalgbereich 21 innerhalb
des Ausdehnungsgefäßes 19 zum
Drcukausgleich zusammengepresst wird und hierdurch die Betätigungsstange 17 in
axialer Richtung verschiebt, wodurch bei einer ansteigenden Temperatur
der Ventilteller 15 aus dem Ventilsitz 16 entgegen
der Kraft durch die Feder 18 angehoben wird.
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Allgemein
wird mit der erfindungsgemäßen Konstruktion
erreicht, dass bei einem Anfahren der Umwälzpumpe ein Fluidfluss durch
die Pumpe freigegeben wird. Dies geschieht bei dieser Ausführung durch
die sich ergebende Temperaturerhöhung
im Motorraum wodurch die Ansaugöffnung 9 durch
ein Anheben des Ventiltellers 15 geöffnet wird.
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Bei
einem Abschalten der Umwälzpumpe hingegen
kommt es allgemein zu einer Absperrung des Fluidflusses. Bei dieser
Ausführung
aufgrund einer Auskühlung
des Motorraumes, wodurch sich gleichermaßen das Fluid 20 im
Ausdehnungsgefäß 19 zusammenzieht
und hierdurch die Betätigungsstange 17 durch
die Federkraft mittels der Feder 18 zusammen mit dem Ventilteller 15 zurückgedrückt wird, bis
dass der Ventilteller 15 im Ventilsitz 16 zur
Anlage kommt und die Ansaugöffnung 9 vollständig verschließt. Bei
ausgeschaltetem Pumpenmotor kann so ein nicht beabsichtigtes Durchströmen der
Umwälzpumpe
durch Fluid verhindert werden, was zu einer effektiven Energieeinsparung
beiträgt.
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Die 2 zeigt eine besonders kleinbauende
erfindungsgemäße Umwälzpumpe 1.
Ein Basiselement dieser Umwälzpumpe 1 bildet
die als Ausdehnungsgefäß 19 realisierte
Steuer-/Regeleinheit. Die linksseitige Stirnseite 19a des
Ausdehnungsgefäßes 19 geht über in eine
Hohlwelle 7, die bevorzugt auch einstückig mit dem Ausdehnungsgefäß 19 ausgebildet
sein kann, um Dichtungen zu vermeiden.
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Auf
diese Hohlwelle 7 kann bei der Montage der Umwälzpumpe 1 ein
Gehäuseelement 2 aufgesetzt
werden, welches in seinem inneren Bereich einen Spalttopf 22 aufweist,
dessen Topfboden an der linksseitigen Stirnseite 19a des
Ausdehnungsgefäßes 19 anliegt
und dessen Topfwand das Ausdehnungsgefäß 19 in einem Abstand
umgibt.
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Dieser
Abstand ist derart gewählt,
dass um das Ausdehnungsgefäß 19 der
Stator 3 des Motors der Umwälzpumpe 1 angeordnet
werden kann. Dieser Stator kann mit Bezug auf die 2 bei der Montage von rechts in den Spalttopf
eingeschoben werden. Bei dieser Konstruktion ist dementsprechend das
Ausdehnungsgefäß 19 als
besondere Ausführung
der Steuer-/Regeleinrichtung koaxial innerhalb des Stators 3 angeordnet.
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Getrennt
durch die Wandung des Spalttopfes 22 ist aussen um den
Stator 3 herum der Rotor 4 des Motors angeordnet,
wobei der Rotor hier einstückig
in das Laufrad 5 übergeht.
Es ergibt sich also eine koaxiale Ineinander-Anordnung von Rotor 4,
Stator 3 und Steuer-/Regeleinrichtung 19, die
besonders kleinbauend ist. Die Reihenfolge dieser Elemente kann abweichend
von der in der 2 gezeigten
Reihenfolge sein unter Beibehaltung der vorteilhaften kleinbauenden
Wirkung der Ineinanderanordnung.
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Durch
die Hohlwelle 7 erstreckt sich ausgehend vom Ausdehnungsgefäß 19 eine
Betätigungsstange 17 an
deren anderem Ende ein Ventilteller 15 befestigt ist. Der
Ventilteller 15 wird über
eine Feder 18, die in dieser Ausführung als Zugfeder 18 ausgebildet
ist in den Ventilsitz 16 gezogen und bei einer Ausdehnung
des Fluids im Ausdehnungsgefäß 19 über den
denn gestauchten Faltenbalg 21 und die Betätigungsstange 17 aus
dem Ventilsitz 16 gegen die Federkraft herausgedrückt.
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Bei
der hier darstellten Ausführung
der Pumpe 1 kann der Fluidweg des gepumpten Fluids durch einen
inneren Pumpenbereich 23 gebildet werden, der linkseitig
in das Gehäuse 2 eingeschoben
werden kann, nachdem das Laufrad 5 auf der Hohlwelle 7 positioniert
wurde. Durch die Formgebung dieses inneren Bereiches 23 werden
die Saug- und Druckräume und
der Ventilsitz 16 ausgebildet.
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Die 3 zeigt eine Ausführung einer
erfindungsgemäßen Umwälzpumpe
mit einer Zwei-Wege-Rastmechanik 25.
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In ähnlicher
Weise wie bei den zuvor beschriebenen Abbildungen kann mittels einer
Steuer-/Regeleinrichtung 20, die auch hier als Ausdehnungsgefäß ausgebildet
sein kann über
ein Betätigungselement 17 der
Ventilteller 15 einer Ventileinrichtung betätigt, d.h.
verschoben werden.
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Das
Betätigungselement 17 wird
durch eine Ansteuerung der Steuer-/Regeleinheit nach links oder
rechts bewegt. Das linke Ende des Betätigungselementes 17 trägt hierbei
nicht direkt den Ventilteller 15 sondern ist über eine
zwischengeschaltete Zwei-Wege-Rastmechanik 25 mit diesem
verbunden. Diese Rastmechanik umfasst hierbei als Beispiel einen
zylinderförmigen
Ansatz 26, der am Ventilteller realisiert ist und dessen
Stirnseite eine Verzahnung 27 mit aufeinanderfolgend unterschiedlich
tiefen Verzahnungen aufweist, die als schräge Laufflächen ausgebildet sind. Auf
diesen Laufflächen
laufen Nocken 28, die am Betätigungselement angeordnet sind und
von diesem radial abstehen.
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Bei
jeder Betätigung
des Betätigungselementes 17 durch
die Steuer-/Regeleinrichtung 20, z.B.
durch Erwärmung
eines Ausdehnungsgefäßes, wird
ein Nocken 28 gegen eine schräge Lauffläche 27 gedrückt und
hierbei das Betätigungselement 17 verdreht,
wie es von einer Kugelschreibermechanik bekannt ist. Der Nocken
verweilt in der unteren Spitze einer Verzahnung und drückt so den
Ventilteller aus seinem Sitz gegen die Kraft der Feder 18 heraus.
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Wird
die Ansteuerung des Betätigungselementes 17 aufgehoben
so wird das Betätigungselement 17 über die
Feder 18 und den Ventilteller 15 zurückgedrückt. Der
Abstand zwischen Ventilteller und Ventilsitz ist in dieser Position
durch den Abstand zwischen Ventilteller und dem linken die Nocken
tragenden Ende des Betätigungselementes
gegeben, der sich bei jedem Betätigen
alternierend ändert
aufgrund der unterschiedlich tiefen Verzahnung und der relativen
Drehung zwischen Nocken 28 bzw. Betätigungselement 17 und
Verzahnung 27.
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Das
Ventilstellglied 15 wird so alternierend zwischen der offenen
und der geschlossenen Stellung hin- und herbewegt.
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Zur
Realisierung der erfindungsgemäßen Wirkung
kann die Zwei-Wege-Rastung auf jede beliebige Art und Weise durchgeführt werden.
Hier ist das dargestellte Ausführungsbeispiel
nicht einschränkend
aufzufassen.
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Besonders
vorteilhaft ist bei allen dargestellten Konstruktionen, dass es
keiner besonderen Abdichtungsmaßnahmen
bedarf, da die gesamte Ventileinrichtung und auch die Regel-/Steuereinrichtung vollständig innerhalb
des Gehäuses
der Umwälzpumpe
angeordnet sind, wobei hier insbesondere das Ausdehnungsgefäß an den
Spalttopfboden des Motors angrenzen kann. Hier kann es vorgesehen sein,
dass Ausdehnungsgefäß und Spalttopf
bzw. Spaltrohr und/oder Hohlwelle einstückig ausgebildet sind, um zusätzliche
Dichtungen zu vermeiden.