DE4338048C2 - Befestigung einer Pumpen- und Armaturengruppe an einem Wasserspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Befestigung einer Pumpen- und Arma­ turengruppe an einem Wasserspeicher.

In der Heiz- und Installationstechnik, insbesondere im Zusam­ menhang mit Solaranlagen, versteht man unter einer Pumpen- und Armaturengruppe (bisweilen auch mit "Übergabestation" bezeich­ net) eine komplett vorgefertigte und zusammenmontierte Einheit aus diversen Bauteilen, insbesondere mit Umwälzpumpe, Sicher­ heitsventil, Absperrschieber, Thermometer, Ausdehnungsgefäß, Auffüllpumpe, Rückschlagventil und/oder Manometer. Die vorste­ hende Aufzählung ist nicht notwendig abschließend, außer den genannten Teilen und den zugehörigen Verbindungsrohren und Ka­ beln können noch weitere Bauteile hinzukommen und es kann auch auf das eine oder andere Teil verzichtet werden, je nach den Anforderungen der Warmwasseranlage.

Eine solche Pumpen- und Armaturengruppe wird also nicht durch den Monteur auf der Baustelle aus Einzelteilen zusammengesetzt und montiert, sondern wird vom Hersteller oder Lieferanten fer­ tig vormontiert geliefert, d. h. die einzelnen oben genannten Bauteile sind mit Rohren, Kabeln etc. funktionsmäßig fertig montiert, so daß sie auf der Baustelle in der Endmontage als Einheit montierbar sind. Dies verringert die Gefahr von Monta­ gefehlern auf der Baustelle und beschleunigt auch die Montage ganz erheblich.

Es ist im Stand der Technik bekannt, solche Pumpen- und Arma­ turengruppe fertig vormontiert bereitzustellen. Für die End­ montage einer solchen vorgefertigten Pumpen- und Armaturen­ gruppe vor Ort auf der Baustelle in einer Heizungs- oder Warm­ wasseranlage sind im wesentlichen zwei Möglichkeiten gegeben: zum einen kann die Pumpen- und Armaturengruppe an einer Wand des Raumes befestigt werden, in dem der zugehörige Warmwasser­ speicher angeordnet ist, und zum anderen kann die Pumpen- und Armaturengruppe direkt am Wasserspeicher angebracht werden.

Dieser Stand der Technik wirft eine Reihe von Problemen auf:
Häufig sind Heizkeller sehr klein dimensioniert, so daß kaum Platz gegeben ist, die Pumpen- und Armaturengruppe an der Wand zu befestigen. Selbst wenn ein geeigneter Platz an der Wand zur Verfügung steht, muß die Pumpen- und Armaturengruppe aufwendig mittels Dübel oder dergleichen befestigt werden und es muß eine Rohrverbindung von der Pumpen- und Armaturengruppe zum Warmwas­ serspeicher gelegt werden. Diese Lösung ist also arbeitsaufwen­ dig, fordert Platz und überdies auch Material.

Der Stand der Technik kennt zur Überwindung der vorstehenden Nachteile auch bereits die Lösung, die Pumpen- und Armaturen­ gruppe beim Hersteller fertig am Warmwasserspeicher zu montie­ ren, d. h. der Speicher wird fertig mit festmontierter Pumpen- und Armaturengruppe geliefert. Diese Lösung ist zwar platz- und arbeitssparend, hat jedoch auch eine Reihe von Nachteilen: Durch die werkseitige Montage der Pumpen- und Armaturengruppe am Speicher ergeben sich Transportprobleme. Beim Lkw-Transport kann die Pumpen- und Armaturengruppe leicht beschädigt werden. Auch beim Transport des Speichers mitsamt daran montierter Ar­ maturengruppe in den Kellerraum des Hauses kann es zu Beschädi­ gungen und Schwierigkeiten kommen. Zwar können bei solchen Sy­ stemen die Pumpen- und Armaturengruppen für den Transport vom Speicher entfernt werden, jedoch ist dieses Entfernen der Grup­ pe und das spätere Montieren beim Stand der Technik relativ aufwendig. Weiterhin müssen bei diesem Stand der Technik am Warmwasserspeicher gesonderte Befestigungsvorrichtungen zum Anbringen der Pumpen- und Armaturengruppe vorgesehen werden. Dies ist nicht nur nachteilig hinsichtlich des Herstellungs­ aufwandes, sondern hat auch zur Folge, daß eine neue Pumpen- und Armaturengruppe nicht ohne weiteres an einem älteren, nicht besonders vorbereiteten Warmwasserspeicher montiert werden kann. Dieser Nachteil tritt häufig auf, da gerade Solaranlagen häufig in bestehende Heizungsanlagen nachgerüstet werden, wobei aus Kostengründen möglichst der vorhandene Warmwasserspeicher beibehalten werden soll.

Der EP 76 497 B2 ist ein Warmwasserspeicher zu entnehmen, bei dem die Speicherwandung von Muffen durchsetzt ist, um Wärmetauscher zu montieren (vgl. DE 31 39 138 C3). Die Muffen sind bei solchen Warmwasserspeichern in einem bestimmten Raster angebracht, d. h. sie haben einen vorgegebenen, bestimmten Abstand und eine bestimmte Orientie­ rung zueinander. Dabei ist zwischen dem Vor- und dem Rücklauf eines im Speicher angeordneten Wärmetauschers eine zusätzliche Muffe angebracht, um bei Bedarf einen zusätzlichen Wärmetau­ scher anbringen zu können, und zwar in halber Höhe versetzt zum bereits montierten Wärmetauscher. Auch weisen die existierenden Warmwasserspeicher häufig eine kleinere Muffe zwischen dem Vor- und dem Rücklauf des Wärmetauschers auf, um einen Temperaturfüh­ ler im Warmwasserspeicher anbringen zu können.

Auch bei bestehenden Warmwasserspeichern, in denen der Wärmetau­ scher fest eingeschweißt ist, ist regelmäßig vertikal zwischen dem Vor- und dem Rücklauf des Wärmetauschers eine Muffe zum An­ bringen eines Temperaturfühlers vorgesehen, weil insbesondere an diesem Ort eine Temperaturmessung vorteilhaft ist.

Besonders vorteilhaft läßt sich die vorliegende, nachfolgend näher beschriebene Befestigung der Pumpen- und Armaturengruppe bei Warmwasserspeichern gemäß dem oben genannten EP 76 497 B2 (entsprechend DE 31 39 138 C3) verwenden, weil bei diesen Sy­ stemen alle Speicher (auch bei unterschiedlicher Größe) mit dem gleichen Muffenraster versehen sind.

Auch bei bekannten Speichern mit eingeschweißtem Wärmetauscher ist häufig der Abstand zwischen Vor- und Rücklauf des Wärmetau­ schers standardisiert einschließlich einer weiteren Muffe zwi­ schen dem Vorlaufanschluß und dem Rücklaufanschluß des Wärme­ tauschers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung für eine Pumpen- und Armaturengruppe an einem Warmwasserspeicher bereitzustellen, die bei Vermeidung von Transport- und Platz­ problemen einfach und sicher zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß zur Über­ windung der oben genannten technischen Probleme der Umstand ausgenutzt werden kann, daß bei einer Vielzahl von Wasserspei­ chern der Abstand des Vor- und Rücklaufes des Wärmetauschers gleich ist und zwischen dem Vor- und Rücklauf (oder auch an einem anderen, standardisierten Ort) eine weitere Muffe vorge­ sehen ist, so daß sich diese Kombination von Muffen in einfa­ cher Weise dazu verwenden läßt, eine vorgefertigte, standardi­ sierte Pumpen- und Armaturengruppe zu befestigen. Dabei wird insbesondere der Umstand ausgenutzt, daß bei einer solchen Pumpen- und Armaturengruppe regelmäßig auch ein Temperaturfüh­ ler vorgesehen ist, wobei die zum Einbringen des Temperatur­ fühlers in den Warmwasserspeicher vorgesehene Muffe gleichzei­ tig auch zur stabilen Befestigung der Pumpen- und Armaturen­ gruppe dienen kann.

Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Befestigung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch einen Warmwasserspeicher mit daran montierter Pumpen- und Armaturengruppe

Fig. 2 ein Detail aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Befestigungsschraube und

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Befestigungsschraube, teilweise im Schnitt.

Gemäß Fig. 1 ist ein Warmwasserspeicher 10 mit einer Pumpen- und Armaturengruppe 12 versehen. Die Befestigung der Pumpen- und Armaturengruppe 12 am Warmwasserspeicher 10 erfolgt (ab­ gesehen von den weiter unten beschriebenen Rohrzuleitungen) ausschließlich über eine einzige Befestigungsschraube 14, die etwa mittig (nahe des Schwerpunktes) der Pumpen- und Armatu­ rengruppe 12 angeordnet ist. Die Pumpen- und Armaturengruppe 12 umfaßt alle in Fig. 1 gezeigten Bauteile außer dem Warmwasser­ speicher 10 und den weiter unten beschriebenen Behältern (54, 58).

Fig. 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der Wandung des Warmwasserspeichers 10 mit einer mittleren Muffe 15, an der die Befestigungsschraube 14 montiert ist, und eine entlang der Li­ nie I-I von Fig. 1 vertikal darüber angeordnete Vorlaufmuffe 23 sowie eine vertikal darunter angeordnete Rücklaufmuffe 25.

Gemäß Fig. 1 ist an der Befestigungsschraube 14 eine Schiene 16 befestigt, die die Pumpen- und Armaturengruppe 12 trägt, insbe­ sondere beim Transport vor der Endmontage am Warmwasserspeicher 10. Die gesamte Pumpen- und Armaturengruppe 12 wird im Herstel­ lerwerk fertig montiert und an der Schiene 16 funktionsgemäß befestigt geliefert, so daß sie als eine kompakte Einheit auf der Baustelle endmontiert werden kann.

Über einen Vorlaufanschluß 18 ist die Pumpen- und Armaturen­ gruppe 12 beispielsweise mit einem auf dem Dach eines Hauses montierten Solarkollektor verbunden, so daß ein erhitztes Wär­ meträgermedium über den Vorlaufanschluß 18 und das Vorlaufrohr 19 über den Vorlaufeingang 22 in einen Wärmetauscher (nicht ge­ zeigt) einströmt, um das im Warmwasserspeicher 10 angeordnete Wasser zu erhitzen. Der Rücklaufanschluß 20 ist über ein Rohr 21 mit einem Rücklaufeingang 24 verbunden, der in üblicher Wei­ se vertikal unterhalb des Vorlaufeinganges angeordnet ist, um einen optimalen Wärmeübergang im Wärmetauscher zu erreichen.

Das Vorlaufrohr 19 wird über eine Vorlaufmuffe (Fig. 2) in den Vorlaufeingang 22 des Warmwasserspeichers geführt. Entsprechend wird das Rücklaufrohr 21 über eine Rücklaufmuffe 25 aus dem Rücklaufeingang 24 des Warmwasserspeichers 10 herausgeführt.

Zwischen den Rohren 19, 21 ist eine Stabilisierungsschiene 26 angeordnet, die auch zur Montage weiterer Bauteile dient.

Ein Kabel 28 ist mit einem Temperaturfühler 29 verbunden, der mittig durch die Befestigungsschraube 14 in den Warmwasserspei­ cher 10 eingeführt ist. Ein Kabelrohr 30 zwischen den Schienen 16 und 26 schützt das Kabel 28 auf seinem Weg zu einem Regelge­ rät 42. Weiterhin weist die Pumpen- und Armaturengruppe 12 ge­ mäß Fig. 1 in an sich bekannter Weise eine Umwälzpumpe 32, ei­ ne Auffüll- und Nachladepumpe 34, ein Thermometer 38 (das Aus­ führungsbeispiel zeigt zwei Thermometer), ein Manometer 40, ei­ nen Absperrschieber 44, eine Rückschlagklappe 46, eine Rück­ schlagklappe mit Entlüftung 48, ein Sicherheitsventil 50, eine Entlüftung 52, einen Behälter 52 mit Wärmeträgerfluid, ein Aus­ dehnungsgefäß 58 mit Schlauch 56 und zugehörige Verbindungs­ schrauben etc. auf.

Die Funktion der Pumpen- und Armaturengruppe ist als solche im Stand der Technik bekannt und wird hier deshalb nicht beschrie­ ben.

Fig. 3 und 4 zeigen die Befestigungsschraube 14 im Detail. Die Schraube weist einen Flansch 62 auf, in dem über den Umfang verteilt mittlere Löcher 64 angeordnet sind, um eine Schiene 16 gemäß Fig. 1 am Flansch 62 befestigen zu können. Die Schiene 16 weist auch zusätzlich noch Löcher 36 (in Fig. 1 ist nur ein Loch gezeigt, es sind jedoch mindestens zwei vorgesehen) auf, um die Pumpen- und Armaturengruppe 12 auch anders montieren zu können, als an einem Warmwasserspeicher 10 gemäß Fig. 1. Mit­ tels der Schiene 16 und den Löchern 36 läßt sich beispielsweise die Pumpen- und Armaturengruppe 12 ersatzweise auch an einer Wand montieren, wobei die Löcher 36 mit entsprechenden Dübeln zusammenwirken. Dies wäre eine zusätzliche Möglichkeit zu der hier beschriebenen Montage am Warmwasserspeicher.

Weiterhin weist die Befestigungsschraube 14 gemäß Fig. 3 eine zentrale Öffnung 66 auf, die mit einem Innengewinde versehen ist, so daß ein Temperaturfühler 29 (Fig. 1) durch die Öffnung 66 in den Warmwasserspeicher 10 eingebracht werden kann. Ent­ sprechend ist der Temperaturfühler mit einem Außengewinde (nicht gezeigt) versehen, das mit dem Innengewinde in der Öffnung 66 zusammenwirkt. Eine Dichtung ist ebenfalls vorgesehen (nicht gezeigt).

Die Befestigungsschraube 14 weist weiterhin einen Vierkant 68 auf, mit dessen Hilfe die Schraube über ein Außengewinde 70 in die Muffe 15 (Fig. 2) einschraubbar ist. Statt des gezeigten Außengewindes 70 kann die Befestigungsschraube dann, wenn die Muffe 15 (anders als hier gezeigt) ein Außengewinde aufweist, mit einem Innengewinde versehen sein.

Bei der Montage der Pumpen- und Armaturengruppe 12 wird also zunächst die Befestigungsschraube 14 in die Muffe 15 einge­ schraubt und danach wird die Schiene 16 mitsamt der darin be­ festigten Pumpen- und Armaturengruppe 12 montiert, und zwar mit Hilfe der Löcher 64 im Flansch 62 der Befestigungsschraube 14.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Befestigungs­ schiene 16 waagerecht (bezogen auf die durch die Schwerkraft gegebene Vertikale) angeordnet. In Abweichung vom beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Basisschiene 16 der Pumpen- und Armaturengruppe 12 auch senkrecht angeordnet werden, wobei sie dann zusätzlich bis nahe an die Vor- und Rücklaufmuffen 23, 25 reichen kann, um dort eine Stabilisierung der Montage der Pum­ pen- und Armaturengruppe insgesamt zu erreichen. Zum Beispiel kann diese Stabilisierung dadurch (bei senkrechter Anordnung der Schiene) erreicht werden, daß die Schiene an ihren Enden jeweils eine Bohrung oder eine Ausnehmung aufweist, die passend über die Muffe 23 bzw. 25 oder auch den Vor- oder Rücklauf ge­ schoben wird, um insgesamt eine Verdrehung der Pumpen- und Ar­ maturengruppe zu verhindern. Wird hingegen die Pumpen- und Ar­ maturengruppe 12 gemäß Fig. 1 mit waagerecht ausgerichteter Ba­ sisschiene 16 montiert, kann eine Verdrehsicherung der Gruppe dadurch erreicht werden, daß die Rohre 19 bzw. 21 über den Vor­ laufeingang 22 bzw. den Rücklaufeingang 24 fest mit dem Warm­ wasserspeicher 10 verbunden sind.

Dadurch, daß die Pumpen- und Armaturengruppe 12 nicht aus­ schließlich über die Rohrverbindungen des Vor- und Rücklaufs mit dem Speicher 10 verbunden sind, sondern über die Befesti­ gung mittels der Befestigungsschraube 14 stabilisiert ist, kön­ nen auch sogenannte weiche Rohrverbindungen, wie Kupfer oder Kunststoff, eingesetzt werden und die Armaturengruppe bleibt dennoch stabil. Es können auch Armaturen und Bauteile in die Gruppe 12 integriert werden, die relativ schwer sind (wie z. B. die Auffüllpumpe), oder an denen mit Kraftaufwand gearbeitet wird.

Um den Wärmeverlust von der mittleren Muffe 15 (Fig. 2) über die Befestigungsschraube 14 zur Schiene 16 möglichst gering zu halten, ist eine isolierende Dichtung zwischen der Befestigungs­ schraube 14 und der Schiene 16 vorgesehen. Diese Dichtung ver­ meidet nicht nur Wärmeableitung zur Schiene, sondern isoliert auch die Befestigungsschraube selbst. Deshalb sollte die wär­ meisolierende Dichtung die Form einer Kappe haben und auch den über den Isoliermantel (nicht gezeigt) des Speichers 10 heraus­ ragenden Teil der Befestigungsschraube 14 abdecken.

In Fig. 1 sind weiterhin sogenannte Dehnungsbögen 60 an den Rohren der Pumpen- und Armaturengruppe 12 gezeigt. Diese Deh­ nungsbögen sind biegbar und ermöglichen eine Anpassung der Pum­ pen- und Armaturengruppe an die örtlichen Gegebenheiten. Insbe­ sondere können die Dehnungsbögen Fertigungstoleranzen zwischen den drei Muffen ausgleichen und auch Spannungen aufgrund von Wärmedehnungen der Rohre ausgleichen. Auch können die Dehnungs­ bögen Längendifferenzen (von einem Speicher zum anderen) zwi­ schen den Muffen ausgleichen.

Claims (5)

1. Befestigung einer Pumpen- und Armaturengruppe (12) als vormontierte Einheit an einem Warmwasserspeicher (10), der zu­ mindest drei vertikal voneinander beabstandete Muffen (15, 23, 25) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die vormontierte Pumpen- und Armaturen­ gruppeneinheit (12) an einer einzigen Befestigungschraube (14) befestigbar ist, die ihrerseits an einer der drei Muffen (15, 23, 25) befestigbar ist.

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschraube (14) an einer Muffe (15) vertikal oberhalb der einen weiteren Muffe (25) und vertikal unterhalb der anderen weiteren Muffe (23) angeordnet ist.

3. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschraube (14) eine Öffnung (66) zum Durchführen und Befestigen eines Temperatur­ fühlers aufweist.

4. Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschraube (14) einen Flansch (62) aufweist zum Befestigen einer die Pumpen- und Arma­ turengruppe (12) tragenden Schiene (16).

5. Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den zwei der drei Muffen (15, 23, 25), an denen nicht die Befestigungsschraube (14) befestigt ist, die Vor- bzw. Rücklaufrohre (19, 21) eines Kreislaufs für ein Wärmeträgermedium befestigt sind.