EP0992687B1

EP0992687B1 - Ventilgesteuerte Durchflussregelung einer Haushaltspumpe

Info

Publication number: EP0992687B1
Application number: EP19990119758
Authority: EP
Original assignee: Husqvarna AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2019-10-06
Also published as: EP0992687A2; EP0992687A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpenanordnung, insbesondere für die Verwendung in Haus und/oder Garten, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ständig steigende Wassergebühren und ein verbessertes Umweltbewusstsein veranlassen immer mehr Haus- und/oder Gartenbesitzer, duale Wassernutzungssysteme zu installieren und damit alternativ oder zusätzlich zu Trinkwasser auch Regenwasser zu nutzen. Hierbei können zur Förderung des Wassers von Sammelstellen wie Teichen, Zisternen o.dgl. zu Verbrauchern unterschiedliche Flüssigkeitspumpenanordnungen verwendet werden, beispielsweise Tauchpumpen, Gartenpumpen, Springbrunnenpumpen o.dgl. Vor allem in fest installierten Regennutzungssystemen kommen auch Hauswasserwerke zum Einsatz, um beispielsweise gesammeltes Regenwasser von einem entsprechenden Reservoir durch ein vom Trinkwasserleitungssystem gesondertes Rohrsystem zu Regenwasser-Verbrauchern wie Toiletten, Waschmaschinen, Duschen o.dgl. zu fördern.
Aus der EP 0 819 474 A2 ist eine Steuereinrichtung für ein Fluid wie Wasser zur Anbringung in einem an eine Pumpe angeschlossenen Strömungskanal bekannt. Die Steuereinrichtung wird im Wesentlichen von einem federvorgespannten Rückschlagventil und einem stromaufwärts davon vorgesehenen Steuerventil gebildet. Dabei weist das Steuerventil einen kugelförmigen Ventilkörper auf, der mit einer Bohrung versehen ist und der derart relativ zu einem Ventilkörper des Rückschlagventils angeordnet ist, dass eine formschlüssige Kopplung zwischen dem kugelförmigen Ventilkörper des Steuerventils und dem Ventilkörper des Rückschlagventils verwirklicht werden kann. Der Strömungskanal, in dem die Steuereinrichtung angeordnet ist, wird von einem rohrförmigen Gehäuse begrenzt, so dass ein von der Pumpe in den Strömungskanal gefördertes Fluid im Wesentlichen geradlinig abströmen kann.
Aus der US 3,876,336 ist eine automatische Wasserpumpe bekannt, die für einen Anschluss an ein nur zeitweilig von Wasser durchströmtes Wasserleitungssystem vorgesehen ist. Um zum Zeitpunkt der Öffnung eines Wasserhahns einen ausreichenden Wasserdruck bereitstellen zu können, ist die Wasserpumpe mit einem Expansionsbehälter versehen, der über ein Steuerventil mit dem Wasserleitungssystem gekoppelt ist. Das Steuerventil ist in einem Ventilkörper aufgenommen, der an gegenüberliegenden Enden mit Öffnungen versehen ist, die für einen Anschluss an die Wasserpumpe und an das Wasserleitungssystem vorgesehen sind. Im Ventilkörper ist eine horizontal ausgerichtete Trennwand vorgesehen, die mit einer Ventilöffnung versehen ist. Oberhalb der Trennwand ist in dem Ventilgehäuse eine weitere Öffnung vorgesehen, die mit einem Gewinde versehen ist und die die Anbringung des Expansionsbehälters ermöglicht.
Wichtige Kriterien für die Auswahl einer für den jeweiligen Einsatz geeigneten Pumpe ist neben Wirtschaftlichkeit, Langlebigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Laufruhe vor allem die Wartungsfreundlichkeit, um beispielsweise Reinigungsarbeiten zur Beseitigung von Verunreinigungen leicht durchführen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vor allem in dieser Hinsicht verbesserte Flüssigkeitspumpenanordnung vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Flüssigkeitspumpenanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.
Eine erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpenanordnung hat eine vorzugsweise elektromotorisch antreibbare Flüssigkeitspumpe mit mindestens einem zu einer Pumpenkammer der Flüssigkeitspumpe führenden Pumpeneingang, durch den Flüssigkeit ansaugbar oder einleitbar ist, und mindestens einem von der Pumpenkammer abführenden Pumpenausgang zur Abgabe von unter Druck stehender Flüssigkeit. Stromabwärts des Pumpenausgangs ist eine Rückschlagventileinheit angeordnet, die ein Gehäuse und einen aus dem Gehäuse entnehmbaren Ventileinsatz hat. Das Gehäuse weist einen Ventileintritt und einen winklig dazu angeordneten Ventilaustritt auf und ist zusätzlich mit einer Entnahmeöffung für den Ventileinsatz versehen, die in Verlängerung des Ventileintritts angeordnet ist. Dem Gehäuse ist ein Steuerorgan zugeordnet, das für eine druckunabhängige Ansteuerung eines Ventilkörpers des Ventileinsatzes vorgesehen ist. Dem Gehäuse ist ein Steuerorgan zugeordnet, das für eine druckunabhängige Ansteuerung eines Ventilkörpers des Ventileinsatzes vorgesehen ist. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, ggf. alle zu wartenden, insbesondere zu reinigenden und/oder einer Störung durch Verkalkung oder Verstopfung ausgesetzten Komponenten zu entnehmen und diese außerhalb der Flüssigkeitspumpenanordnung zu reinigen oder ggf. einzeln oder gruppenweise auszutauschen. Besonders vorteilhaft ist es, dass die Entnahme möglich ist, ohne dass die Leitungsführung zwischen Pumpenausgang und einer nachgeschalteten Druckleitung aufgelöst werden muss, da das durchströmbare Gehäuse mit der Flüssigkeitspumpenanordnung verbunden bleiben kann.
Die Rückschlagventileinheit bildet eine Winkelverbindung zwischen einem Ventileintritt und einem Ventilaustritt des Gehäuses, indem der Ventilaustritt in einem rechten Winkel zum Ventileintritt ausgerichtet ist. Diese Winkelverbindung ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau der Flüssigkeitspumpenanordnung und schafft eine bequeme Entnahmemöglichkeit für den Ventileinsatz. Hierzu hat das Gehäuse der Rückschlagventileinheit zusätzlich zum Ventileintritt und dem Ventilaustritt eine Entnahmeöffnung für den Ventileinsatz die in Verlängerung des Ventileintritts angeordnet ist. Dadurch wird der Ventileinsatz z.B. in Verlängerung der Zuflussrichtung entnehmbar. Die Entnahmeöffnung kann durch ein vorzugsweise manuell betätigbares Verschlussglied, insbesondere einen Schraubdeckel, flüssigkeitsdicht verschließbar sein.
Bei einer Ausführungsform ist die Entnahme des Ventileinsatzes mit wenigen Handgriffen ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen, also werkzeuglos möglich, wodurch dieser Eingriff schnell und einfach bei Bedarf durchführbar ist.
Obwohl es möglich ist, das Gehäuse der Rückschlagventileinheit integral mit der Flüssigkeitspumpenanordnung, beispielsweise einstückig mit einem Gehäuse der Flüssigkeitspumpenanordnung auszubilden, handelt es sich vorzugsweise um ein gesondertes Bauteil. Bei einer bevorzugten Ausführung hat das Gehäuse einen Ventileintritt und einen Ventilaustritt, die nach Art von Anschlussstutzen einer Leitungsverbindung ausgebildet sind. Dadurch wird es möglich, die Rückschlagventileinheit als Ganzes, also inklusive des Gehäuses, von der Flüssigkeitspumpenanordnung abzunehmen und durch ein Leitungsstück mit entsprechenden ähnlichen oder identischen Anschlussmassen zu ersetzen. Für Anwendungsfälle, in denen ein Rückschlagventil nicht erforderlich ist, kann somit derselbe Pumpentyp auch mit einem Standard-Leitungsstück anstelle der Rückschlagventileinheit ausgestattet sein. Es ist auch möglich, das durchströmbare Gehäuse der Rückschlagventileinheit ohne eingesetzten Ventileinsatz als durchströmbares Leitungsstück zu nutzen.
Vorzugsweise ist ein insbesondere werkzeuglos entnehmbarer, im zusammengebauten Zustand der Rückschlagventileinheit im Gehäuse beweglich angeordneter Ventilkörper vorgesehen, der vorzugsweise mindestens ein auswechselbares, gummielastisches Dichtelement zum Zusammenwirken mit dem Ventilsitz trägt. Auch hierdurch wird bequeme und eine besonders gründliche Reinigung gefördert.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schrägperspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe,
Fig. 2: einen teilweisen vertikalen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Flüssigkeitspumpe ähnlich Fig. 1,
Fig. 3: einen Schnitt durch einen nicht zur Erfindung gehörenden, entnehmbaren Filterstutzen der Ausführungsform gemäß Fig. 2,
Fig. 4: einen Längsschnitt durch eine entnehmbare Rückschlagventileinheit der Ausführungsform gemäss Fig. 2,
Fig. 5: einen Längsschnitt durch die in Fig. 4 gezeigte Rückschlagventileinheit in einer um 90 Grad versetzten Schnittebene,
Fig. 6: einen Schnitt durch eine nicht zur Erfindung gehörende, entnehmbare Druckschaltereinheit der Ausführungsform nach Fig. 2,
Fig. 7: einen Schnitt durch einen als Handgriff dienenden Druckstutzen der Ausführungsform nach Fig. 2 und
Fig. 8: einen Schnitt durch das nicht zur Erfindung gehörende Ablassventil der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform.

In den Figuren 1 und 2 sind Gesamtansichten von im wesentlichen baugleichen Ausführungsformen einer Flüssigkeitspumpenanordnung 1 gezeigt, die insbesondere für Anwendungen in Haus und Garten vorgesehen ist und vorzugsweise als Pumpe eines Hauswasserwerks einsetzbar ist. Sie hat ein weitgehend aus stabilem, schlagfestem Kunststoff bestehendes Gehäuse 2, an dessen Unterseite Ausnehmungen für drei Standfüsse 3 vorgesehen sind. Sie definieren eine Standebene der Pumpe und bestehen vorzugsweise im wesentlichen aus gummiartig weichem Material, beispielsweise aus einem weichen Thermoplast. Die Standfüsse ermöglichen eine geräuschgedämpfte standsichere Aufstellung der Pumpe. In das Gehäuse ist eine elektromotorisch betriebene, mittels eines Ventilators 4 luftgekühlte Flüssigkeitspumpe 5 integriert, deren Pumpenlaufrad 6 sich um die parallel zur Standebene, normalerweise horizontal ausgerichtete Pumpenachse 7 innerhalb einer Pumpenkammer 8 dreht. Die Pumpenkammer 8 wird durch ein im wesentlichen kalottenförmiges Kammergehäuse 9 begrenzt, das bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie das Gehäuse besteht, bei anderen Ausführungsformen zur Erhöhung der Druckfestigkeit auch aus Metall, beispielsweise rostfreiem Stahl, bestehen kann. An der Oberseite des Kammergehäuses sind, parallel zueinander und senkrecht zur Pumpenachse 7, ein in die Kammer 8 führender, im Querschnitt runder Pumpeneingang 10 und ein aus der Kammer 8 führender, im Querschnitt runder Pumpenausgang 11 angeordnet. Im Bodenbereich des Kammergehäuses bzw. in einem mit der Pumpenkammer verbundenen Fussansatz (Fig. 1) ist ein horizontaler, zur Pumpenachse 7 paralleler Stutzen 12 mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines einschraubbaren Ablassventils 13 vorgesehen.
Auf der Saugseite der Pumpe ist ein in Zusammenhang mit Fig. 3 näher beschriebener, in den mit Innenewinde versehenen Pumpeneingang einschraubbarer nicht zur Erfindung gehörender Filterstutzen 15 vorgesehen. An diesem auch als Zulaufstutzen bezeichenbaren, auswechselbaren Kunststoff-Bauteil ist eine obere, in axialer Verlängerung des Pumpeneingangs und bzgl. der Standebene der Pumpe oberhalb des oberen Abschlusses aller Pumpenkammern angeordnete, kreisrunde Einfüllöffnung 16 vorgesehen, über die beispielsweise vor Inbetriebnahme der Pumpe Flüssigkeit in die Pumpenkammer eingefüllt werden kann. Die Einlauföffnung ist durch einen mit einer Dichtung versehenen Schraubdeckel 17 verschliessbar. Der Durchmesser der Einfüllöffnung 16 ist vorteilhaft so gross gewählt, dass ein in den Filterstutzen 15 von oben einsetzbares, kegelabschnittförmiges Schmutzsieb 18 mit U-bügelförmigem Handgriff von oben durch die Einfüllöffnung in den Filterstutzen eingesetzt bzw. nach oben entnommen werden kann. Bei eingesetztem Filter bzw. Sieb 18 liegt ein nach aussen gerichteter Rand am oberen Ende des Siebkörpers auf einer Innenschulter des Filterstutzens auf und die Innenseite des Schraubdeckels 17 drückt leicht auf den Bügel 19, so dass der Filtereinsatz 18 wackelfrei eingeklemmt wird. Vorteilhafterweise ist auch eine saugseitige Zulauföffnung 20 zum Ansaugen von Flüssigkeit oberhalb der Oberkante der Pumpenkammer und oberhalb bzw. stromaufwärts des Schmutzsiebes 18 angeordnet. Die Zulauföffnung 20 wird durch einen am oberen Endbereich des Filterstutzens 15 horizontal vorstehenden, mit Aussengewinde versehenen Stutzen 21 gebildet, dessen horizontale Achse bei vollständig eingeschraubtem Filterstutzen im wesentlichen parallel zur Pumpenachse 7 verläuft. Durch die vorteilhafte Anordnung der saugseitigen Einfüllöffnung und der ebenfalls saugseitigen Ansaug-Zulauföffnung vor einer Schmutzfiltereinrichtung 18 kann das Innere der Pumpe zuverlässig vor eindringenden Partikeln, wie Schmutzpartikeln, Holzstückchen o.dgl. geschützt werden. Der Filter 18 ist nach Abschrauben des Deckels 17 zur Reinigung leicht entnehmbar. Dadurch, dass der Filterstutzen mit Zulauföffnung und Einfüllöffnung und integrierter Filtereinrichtung durch Abschrauben vom Pumpeneingang leicht entnehmbar und entsprechend leicht auswechselbar ist, kann die Pumpe in diesem Bereich durch Einschrauben eines ggf. anders dimensionierten Filterstutzens auf einfache Weise bzgl. der Baumasse modifiziert werden, beispielsweise um eine Anpassung an besonders dimensionierte Zulaufleitungen zu ermöglichen. Es ist ein als vollständige Baugruppe entnehmbares bzw. auswechselbares Eingangsfiltermodul geschaffen.
Auf der Auslassseite bzw. Druckseite der Pumpe sind in der dem Pumpenausgang 11 nachgeschalteten Druckleitung 25 weitere vorteilhafte Funktionsbaugruppen in Form auswechselbarer Module, d.h. in Form von Baugruppen, die eine oder mehrere im wesentlichen in sich geschlossene Funktionen übernehmen, vorgesehen. Bei der gezeigten Ausführungsform befindet sich direkt bzw. unmittelbar stromabwärts des Pumpenausgangs 11 eine im Zusammenhang mit Figuren 4 und 5 im Detail erläuterte Rückschlagventileinheit 26 und, dieser unmittelbar nachgeschaltet, eine im Zusammenhang mit Fig. 6 näher erläuterte, nicht zur Erfindung gehörende Druckschaltereinheit 27, die beide vorteilhaft in die Gehäuseform integriert sind. Die Rückschlagventileinheit 26 bildet eine einen Winkel von 90 DEG einschliessende Winkelverbindung zwischen dem nach oben abführenden Pumpenausgang 11 und der horizontalen Richtung der seitlich wegführenden Druckleitung 25. Zwischen einem seitlichen Ausgangsstutzen der Rückschlagventileinheit 26 und dem Eingang eines als Handgriff dienenden Druckstutzens 28 ist mit einem Übergangsstutzen die Druckschaltereinheit 27 eingefügt, wobei die Funktionselemente des Druckschalters seitlich neben dem in der Druckleitung verlaufenden Flüssigkeitsstrom angeordnet sind. Die Druckschaltereinheit ist vorteilhafterweise in den vom Flüssigkeitsstrom durch das Rückschlagventil zur Druckleitung gebildeten Winkel in besonders platzsparender Weise eingefügt.
Stromabwärts der Druckschaltereinheit 27 ist ein im Zusammenhang mit Fig. 7 näher erläuterter, als starres bzw. biegesteifes Rohr ausgeführter Druckstutzen 28 vorgesehen, der unter Bildung einer Grifföffnung 29 abschnittsweise frei oberhalb des Gehäuses 2 parallel zur Pumpenachse 7 verläuft. Der frei schwebende Abschnitt liegt etwa oberhalb des Massenschwerpunktes der Gesamtpumpenanordnung und kann als Tragegriff für die Pumpenanordnung dienen. Im Anschluss an diesen durchströmbaren Handgriff 30 ist im Verlauf der wegführenden Druckleitung ein Drehgelenkanschluss 31 vorgesehen, der einen radial zur durch den Handgriff führenden Druckleitungsachse 32 ausgerichteten seitlichen Ausgangsanschluss 33 aufweist. Ein weiterer, von diesem separater Ausgangsanschluss 34 liegt in Verlängerung des Tragegriffs 30 auf der Achse 32 und fluchtet im Beispiel mit der saugseitigen Zulauföffnung 20. Der Aufbau dieser verschiedenen Funktionseinheiten wird im folgenden zusammen mit den jeweils erzielbaren Funktionen und Vorteilen näher beschrieben.
Die besonders in den Figuren 4 und 5 gut erkennbare Ausführungsform der Rückschlagventileinheit 26 hat ein im wesentlichen zylindrisches Kunststoffgehäuse 40, an dessen unteren Ende unter Ausbildung einer Radialschulter ein als Ventileintritt dienender Eingangsstutzen 42 mit mehreren Umfangsnuten zur Aufnahme von Rundschnurdichtungen vorgesehen sind. Ein als Ventilaustritt dienender Ausgangsstutzen 43 mit Aussengewinde und Umfangsnut zur Aufnahme einer Rundschnurdichtung ragt im Oberbereich des Gehäuses 40 in einem Winkel von 90 DEG zum Eingangsstutzen vom Gehäuse 40 ab. Oberhalb des Ausgangsstutzens ist am nach oben offenen Gehäuse eine weitere Gehäuseöffnung 41 mit einem Innengewindeabschnitt zur Aufnahme eines Schraubdeckels 44 vorgesehen. Im Gehäuseabschnitt zwischen Eingangsstutzen und Ausgangsstutzen ist eine in Fig. 5 gut zu erkennende, um 90 DEG gegenüber dem Ausgangsstutzen versetzte, quer durch das Gehäuse durchgehende Aufnahmeöffnung 45 für ein unten erläutertes, manuell durch Drehen betätigbares Steuerorgan 46 vorgesehen, Oberhalb der Queröffnung 45 ist auf Höhe des Ausgangsstutzens 43, um 90 DEG versetzt zu diesem, eine Gehäusewandausnehmung zur Aufnahme eines nicht zur Erfindung gehörenden, magnetfeldsensitiven Sensors 47, beispielsweise eines Hall-Sensors, ausgebildet.
Innerhalb des Gehäuses 40 ist ein vollständig entnehmbarer Ventileinsatz 49 angeordnet. Dieser umfasst ein Ventilsitzelement 50, das eine der zylindrischen Innenkontur des Oberbereichs des Ventilgehäuses angepasste zylindrische Aussenkontur mit zwei axial versetzten Umfangsnuten hat, wovon die obere zur Aufnahme einer der Abdichtung gegen die Gehäuseinnenwand dienenden Rundschnurdichtung 51 und die untere zum Einführen von radial durch die Gehäusewand einführbaren Sicherungsstiften 52 dient. Das Ventilsitzelement 50 liegt in eingebautem Zustand auf einer nach innen gerichteten Anlageschulter der Gehäusewand oberhalb der Queröffnung 45 auf und wird durch die Stifte 52 gegen Herausfallen gesichert. Eine am unteren Ende einer zylindrischen Führungsöffnung 53 des Ventilsitzelementes vorgesehene, nach innen gerichtete Schulter 54 dient als Ventilsitz des Rückschlagventils.
Ein mit dem Ventilsitz zusammenwirkender, als Absperrelement dienender federbelasteter, selbstrückstellender Ventilkörper 55 hat einen innen hohlen, zylindrischen Schaft 56, der auf der ventilsitzzugewandten Seite unterhalb eines Steges 57 einer Aufnahmenut für eine mit dem Ventilsitz 54 zusammenwirkende elastische Rundschnurdichtung 58 hat. Am Schaft 56 ist auf der dem nicht zur Erfindung gehörenden Magnetfeldsensor 47 zugewandten Seite eine radiale, zylindrische Aufnahme für einen Dauermagneten 48 ausgebildet, der bei geschlossenem Ventil unterhalb des Magnetfeldsensors und ausserhalb von dessen Wirkbereich angeordnet ist. Zwischen dem umlaufenden Kragen 57 des Ventilkörpers und der zylindrischen Führungsöffnung 53 des Ventilsitzelementes verbleibt ein geringer Spalt, der bei geringfügiger Abhebung des Dichtungsringes 58 vom Ventilsitz als Leckstromkanal dienen kann. Dieser nur für eine Leitung geringer Leckströme vorgesehene Ringkanal ist nur über einen kurzen Verschiebeweg des Ventilkörpers von der Absperrfunktion gegeben. Sobald der umlaufende Kragen in den Bereich oberhalb des Ventilsitzelementes 50 abgehoben ist, steht ein deutlich grösserer Strömungsquerschnitt zwischen Einlass und Auslass des Ventils zur Verfügung.
Eine konische Spitze 59 des Ventilkörpers ragt bei geschlossenem Ventil (Fig. 4 und 5) durch die zentrische Kreisöffnung des Ventilsitzelementes in den Bereich des Steuerorgans 46. Am gegenüberliegenden, offenen Ende des Ventilkörpers ist ein sich nach oben konisch verbreiternder Teller vorgesehen, der unter anderem der Abstützung einer kegelig gewickelten Druckfeder dient, deren gegenüberliegendes, breiteres Ende sich am konkav nach innen gewölbten Kopfabschnitt 61 des Schraubdeckels 44 abstützt. Der mit einem Aussengewinde und einem innerhalb der stirnseitigen konkaven Ausnehmung angeordneten Griffsteg 62 versehene Schraubdeckel hat auf seiner Innenseite ein sich axial erstreckendes Führungselement 63 mit kreuzförmigem Querschnitt, das im wesentlichen spielfrei in das zylindrische Innere des Ventilkörpers einführbar ist und der axial gleitenden Führung des Ventilkörpers dient.
Das in die Queröffnung 45 einsetzbare, mehrteilige Steuerorgan 46 hat ein im Inneren des Ventilgehäuses unterhalb der Öffnung des Ventilsitzelementes anordenbares, durchströmbares Kugelelement 65, an dem eine um die Drehachse des Steuerorgans herumverlaufende, im Schnitt V-förmige Nockenkontur 66 vorgesehen ist, die mit der konischen Spitze 59 des Ventilkörpers zur axialen Verschiebung des Ventilkörpers zusammenwirkt. Dabei ist die Nockenkontur so ausgebildet, dass in der in den Figuren 2, 4 und 5 gezeigten Freigabestellung kein Berührungskontakt zwischen Kugelelement und Ventilkörper besteht, so dass die Druckfeder 60 den Ventilkörper abdichtend auf den Ventilsitz drückt, während bei einer Drehung des Steuerorgans beispielsweise um 120 DEG der Ventilkörper durch die Nockenkontur gegen die Kraft der Druckfeder vom Ventilsitz abgehoben wird, so dass ein Strömungsweg vom Eingangsstutzen 42 durch das Kugelelement und den Ventilsitzbereich zum Ausgangsstutzen 43 bzw. umgekehrt frei wird. Hierdurch ist eine Öffnung des Ventils unabhängig von den zwischen den Anschlüssen vorliegenden Druckverhältnissen möglich, insbesondere auch dann, wenn im Bereich des Ausgangsstutzens 43 ein höherer Druck herrscht als im Bereich des Eingangsstutzens 42. Die Rückschlagventilwirkung ist somit durch Betätigung des Steuerorgans 46 aufhebbar.
Der Ventileinsatz 49 ist als ggf. vollständige Baugruppe nach Abschrauben des Deckels 44 entnehmbar, wobei Schaltdeckel 44 und der von diesem geführte und getragene Ventilkörper normalerweise zusammenhängend bleiben und das Ventilsitzelement ggf. auch im Gehäuse 40 verbleiben kann. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Winkelausführung der Rückschlagventileinrichtung aus, die eine Entnehmung des Ventileinsatzes in Fortsetzung der Richtung des zuströmenden Fluides ermöglicht.
Dadurch kann der Ventileinsatz ggf. bei eingebauter Rückschlagventileinrichtung entnommen werden, ohne dass der übrige Aufbau der Pumpenanordnung davon beeinflusst ist, insbesondere auch ohne dass weitere Komponenten entfernt werden müssen. Auch das Steuerorgan 46 ist aufgrund seines mehrteiligen Aufbaus entnehmbar.
Dank des Steuerorgans 46 ist die gezeigte Ausführungsform der Rückschlagventileinheit gleichzeitig als Entleerungsventil ausgebildet. So kann beispielsweise am Beginn des Pumpenbetriebes durch Öffnung des Ventils ggf. im Ansaugbereich und/oder in der Pumpenkammer befindliche Luft zunächst abgefördert werden, bevor der reine Flüssigkeitsförderbetrieb aufgenommen wird. Aufgrund der Komprimierbarkeit von Luft können sich ohne diese Möglichkeit zu Beginn des Pumpenbetriebes Funktionebeeinträchtigungen ergeben. Im Normalbetrieb der Pumpe ist dagegen das Steuerorgan ausser Eingriff mit dem Ventilkörper, so dass dieser nur durch ausreichenden einlassseitigen Überdruck in Offenstellung bewegbar ist.
Weiterhin ist es durch manuelle Öffnung des Ventils mittels Steuerorgan 46 möglich, bei abgeschalteter Pumpe ein angeschlossenes Leitungssystem durch die Rückschlagventileinrichtung hindurch beispielsweise über das geöffnete Ablassventil oder durch den Ansaugstutzen zu entleeren, so dass die Ventileinheit auch ein Entleerungsventil bildet.
Die gezeigte Ausführungsform der Rückschlagventileinheit wirkt ausserdem als nicht zur Erfindung gehörender Durchflusssensor, der ein durch eine Pumpensteuerung einfach weiterverarbeitbares elektrisches Durchflusssignal liefert. Hierzu wird die Verschiebung des Ventilkörpers 55 durch den Magnetfeldsensor 47 detektiert, sobald der Dauermagnet 48 in den Wirkbereich des Sensors 47 verschoben ist. Die gezeigte Ausführungsform ist dabei so ausgelegt, dass bei geringer Verschiebung des Ventilkörpers durch die Wirkung eines geringen Leckstromes der Dauermagnet vom Sensor noch nicht detektiert wird. Erst bei stärkerer Verschiebung des Ventilkörpers, deren Mass von dem aktuellen Flüssigkeitsdurchfluss abhängt, befindet sich der Dauermagnet im Detektionsbereich des Magnetfeldsensors und liefert ein von der pro Zeiteinheit durchgelassene Flüssigkeitsmenge abhängiges Durchflusssignal. Die vorteilhafte Ausbildung, bei der geringe Leckströme kein Durchflusssignal erzeugen, ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Pumpe nach Massgabe des Sensorsignals des Durchflusssensors gesteuert wird, insbesondere um die Pumpe ein- oder auszuschalten. Diese Schaltvorgänge werden entsprechend nicht schon durch geringe Leckströme bewirkt, sondern erst durch substantielle Entnahmen auf der Druckseite.
Die beschriebene Ausführungsform der Rückschlagventileinheit vereinigt somit mehrere Funktionen in sich, indem sie neben der Funktion als Rückschlagventil auch eine Funktion als Entleerungsventil und als Entlüftungsventil bereitstellt. Diese Funktionen können bei anderen Ausführungsformen auch durch gesonderte Bauelemente bzw. Module und/oder an anderer Stelle im Bereich der abführenden Druckleitung vorgesehen sein.
Bei der besonders in Fig. 6 gut zu erkennenden, nicht zur Erfindung gehörenden Druckschaltereinheit 27 ist ein Übergangsstutzen 70 vorgesehen, der nach Art einer Verbindungsrohrmuffe ausgebildet ist und an beiden axialen Enden 71, 72 mit Innengewinden versehene Aufnahmeöffnungen zum Einschrauben von Rohrstücken o.dgl. aufweist. Die Funktionselemente des Druckschalters sind seitlich neben dem zwischen den Enden 71, 72 verlaufenden Flüssigkeitsstrom an bzw. in einem einstückig mit dem Übergangsstutzen 70 ausgebildeten Druckschaltergehäuse 73 untergebracht. Ein im Querschnitt kleiner Radialkanal 74 verbindet das Innere des Stutzens 70 mit dem Innenraum des Gehäuses 73 und wird durch eine flexible Membran 75 flüssigkeitsdicht verschlossen. An der kanalabgewandten Seite der Membran 75 stützt sich ein innerhalb des Gehäuses 73 axial beweglich gelagerter Schalterkörper 76 ab, der mittels einer Spiraldruckfeder an die Membran gedrückt wird. Dieser stützt sich an einer Stellschraube 77 ab, die der Einstellung des Federdrucks auf dem Körper 76 dient und innerhalb eines das Gehäuse 73 aussen verschliessenden Schraubdeckels 78 geführt ist. Der Schalterkörper 76 wirkt über einen angelenkten Schalterhebel 79, der durch eine Ausnehmung der Gehäusewand nach aussen geführt ist, auf einen aussen am Gehäuse angebrachten elektrischen Schalter 80, der ein vom Flüssigkeitsdruck innerhalb des Stutzens 70 abhängiges, durch eine Pumpensteuerung weiterverarbeitbares Drucksignal abgibt. Anstatt des elektromechanischen Schalters sind auch andere Druckschalter möglich. Eine Druckschaltereinheit kann auch fest mit dem Pumpengehäuse verbunden und baulich in dieses integriert sein. Wenn eine Druckschaltereinheit nicht oder nicht an der beispielsweise in Fig. 2 gezeigten stelle benötigt wird, so kann das Druckschaltermodul durch eine einfache Verbindungsrohrmuffe ersetzt werden.
Der der Druckschaltereinheit 27 nachgeschaltete, in Fig. 7 besonders gut zu erkennende Druckstutzen 28 bildet gleichzeitig den Handgriff bzw. Tragegriff 30 der Pumpenanordnung und kann zur Verbesserung der Griffigkeit zumindest im umgreifbaren Bereich eine die Griffigkeit verbessernde Aussenkontur beispielsweise mit Längsrillen o.dgl. (Fig. 1) haben.
Der im Ausgangsbereich angeordnete Drehgelenkanschluss 31 hat eine Hülse mit einem seitlichen bzw. radialen Anschluss 33, der um die Druckleitungsachse 32 stufenlos und unbegrenzt drehbar gelagert ist und dabei mit Rundschnurdichtungen 85 abgedichtet ist. Über schlitzförmige Wandöffnungen 86 im Druckleitungsrohr kann Wasser aus der in Axialrichtung verlaufenden Druckleitung seitlich zum Radialausgang 33 des Drehgelenks 31 austreten. Sowohl der seitliche Ausgang 33 des Drehgelenks als auch der in Richtung der in Achse 32 liegende Vorderausgang 34 der Druckleitung sind, vorzugsweise separat, absperrbar, beispielsweise durch Aufschrauben einer Schraubkappe. Auf beide Anschlüsse können auch übliche Anschlussstücke, insbesondere Hahnstücke mit Schnellkupplungsnippeln aufgeschraubt werden. Das Drehgelenk bietet zum einen die Möglichkeit, einen zweiten Verbraucher an die Pumpe ohne separates Verzweigungsstück anzuschliessen. Ausserdem kann durch die unbegrenzte und stufenlose Drehbarkeit des Drehgelenkes der zweite Anschluss 33 in verschiedene, für den jeweiligen Einsatz optimale Richtungen gedreht werden. Für eine Position des Drehgelenks mit nicht genutztem zweiten Ausgang 33 ist im gezeigten Beispiel eine U-förmige Gehäuseaussparung 87 vorgesehen, in die der seitliche Anschluss 33 gedreht werden kann. Diese ist vorzugsweise so gross bemessen, dass sie beispielsweise auch ein auf den Anschluss aufgeschraubtes Anschlussstück mit Wasserstop aufnehmen kann.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist weiterhin vorteilhaft die entgegengesetzte, achsparallele Ausrichtung des Sauganschlusses 20 am Pumpeneingang und des axialen Ausgangs 34 der wegführenden Druckleitung am Pumpenausgang, die es ermöglichen, die Flüssigkeitspumpe 1 in einen ansonsten geradlinigen Leitungsverlauf einzubauen.
Eine vorteilhafte Verwendung einer Pumpenanordnung mit mindestens zwei separaten Pumpenausgangsanschlüssen kann auch darin gesehen werden, dass an einen Ausgang, insbesondere den in Längsachse liegenden Ausgang 34, ein z.B. pneumatischer Druckspeicher anschliessbar ist, der insbesondere für die Betriebsweise der Pumpe als Hauswasserwerk oder in einer vergleichbaren Betriebsart vorteilhaft sein kann, um beispielsweise eine Pufferung zu bewirken.
Der modulare Aufbau mit jeweils separat funktionsfähigen und einzeln oder in Gruppen einbaubaren oder ausbaubaren Baueinheiten bietet als besonderen Vorteil, dass anstelle von Baueinheiten auch einfache Leitungselemente eingesetzt werden können. So kann beispielsweise für Anwendungen, bei denen ein Rückschlagventil und/oder ein Druckschalter nicht benötigt werden, die jeweils nicht benötigte Komponente durch ein einfaches Leitungselement mit identischen Einbaumassen ersetzt werden. So kann beispielsweise die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform kompletiert werden, indem die Rückschlagventileinheit 26 durch einen 90 DEG -Winkelstutzen und die Druckschaltereinheit 27 durch eine Verbindungsrohrmuffe ersetzt wird. Falls nur ein Pumpenausgang benötigt wird, kann beispielsweise auch der Druckstutzen 28 ohne Drehgelenkanschluss 31 ausgeführt sein. Ein Anschluss kann fest mit einem Hauswasserleitungsnetz verbunden sein und an den anderen kann ein Entleerungsventil angeschlossen sein, über welches das Leitungsnetz, z.B. für Wartungsarbeiten, entleert werden kann, ohne die Verbindung mit der Pumpe zu lösen und ohne die Pumpe selbst zu entleeren, was normalerweise ein manuelles Entlüften der Pumpe vor Wiederinbetriebnahme erfordert.

Claims

Flüssigkeitspumpenanordnung, insbesondere für die Verwendung in Haus und/oder Garten, mit einer Flüssigkeitspumpe (5) mit mindestens einem zu einer Pumpenkammer (8) der Flüssigkeitspumpe führenden Pumpeneingang (10) und mindestens einem von der Pumpenkammer abführenden Pumpenausgang (11), wobei stromabwärts des Pumpenausgangs (11) eine Rückschlagventileinheit (26) mit einem Gehäuse (40) angeordnet ist, das einen Ventileintritt (42) und einen Ventilaustritt (43) aufweist und dem ein aus dem Gehäuse entnehmbarer Ventileinsatz (49) mit einem Ventilkörper (55) sowie ein Steuerorgan (46) zugeordnet ist, das für eine druckunabhängige Ansteuerung des Ventilkörpers (55) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilaustritt (43) rechtwinklig zum Ventileintritt (42) ausgerichtet ist,
und dass das Gehäuse (40) zusätzlich zu dem Ventileintritt (42) und dem Ventilaustritt (43) eine Entnahmeöffnung (41) für den Ventileinsatz (49) hat, die in Verlängerung des Ventileintritts (42) angeordnet ist und wobei an den Ventilaustritt (43) eine Druckleitung anschließt, die Teil eines Gehäuses der Pumpenanordnung ist.
Flüssigkeitspumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileintritt (42) und der Ventilaustritt (43) nach Art von Anschlussstutzen einer Leitungsverbindung ausgebildet sind.
Flüssigkeitspumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventileinheit (26) als Ganzes von der Flüssigkeitspumpenanordnung entnehmbar und vorzugsweise durch ein Leitungsstück mit entsprechenden Anschlussmassen ersetzbar ist.
Flüssigkeitspumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileintritt als in den Pumpenausgang (11) abgedichtet einsteckbarer Steckstutzen ausgebildet ist und/oder dass der Ventilaustritt (43) als Gewindestutzen ausgebildet ist.
Flüssigkeitspumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeöffnung (41) ein manuell betätigbares Verschlussorgan für die Entnahmeöffnung (41), insbesondere einen abgedichtet aufschraubbaren oder einschraubbaren Schraubdeckel (44) aufweist.