EP3376049A1 - Pumpenaggregat - Google Patents

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EP3376049A1
EP3376049A1 EP17160830.0A EP17160830A EP3376049A1 EP 3376049 A1 EP3376049 A1 EP 3376049A1 EP 17160830 A EP17160830 A EP 17160830A EP 3376049 A1 EP3376049 A1 EP 3376049A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve element
impeller
centrifugal pump
pressure
suction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP17160830.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Blad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grundfos Holdings AS
Original Assignee
Grundfos Holdings AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grundfos Holdings AS filed Critical Grundfos Holdings AS
Priority to EP17160830.0A priority Critical patent/EP3376049A1/de
Priority to CN201880018499.5A priority patent/CN110418898B/zh
Priority to PCT/EP2018/056207 priority patent/WO2018167043A1/de
Priority to US16/492,795 priority patent/US11333151B2/en
Publication of EP3376049A1 publication Critical patent/EP3376049A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/006—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps double suction pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves
    • F04D15/0016—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves mixing-reversing- or deviation valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/4273—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps suction eyes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/4293—Details of fluid inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/48—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable for unidirectional fluid flow in reversible pumps
    • F04D29/486—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable for unidirectional fluid flow in reversible pumps especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • F24D3/105—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system pumps combined with multiple way valves

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pump unit with an electric drive motor and a valve element arranged in the pump unit, which is movable between at least two switching positions.
  • centrifugal pump units which at the same time include a valve device, which makes it possible to switch between two flow paths through which promotes the centrifugal pump unit.
  • valve devices which switch depending on the direction of rotation of the centrifugal pump assembly.
  • DE 9013992 U1 Such a centrifugal pump unit is known, which has a switching device, with the aid of which it is possible to switch between two inputs of the centrifugal pump assembly.
  • the centrifugal pump unit disclosed therein has a relatively complicated mechanism, which has an inflow element located on the pressure side, which is flowed by the output-side flow generated by the centrifugal pump unit and can be moved into two different positions depending on the flow direction.
  • a valve element is switched on the suction side of the pump unit between the two inputs.
  • the centrifugal pump assembly has an electric drive motor and at least one impeller, which is driven in rotation by this electric drive motor.
  • a rotor of the electric drive motor is connected to the impeller, for example via a shaft.
  • the impeller is arranged in a pump housing surrounding the impeller, which preferably limits the fluid-filled space to be conveyed outwards.
  • the pump housing has at least two connections, in particular two suction-side inputs and a pressure-side outlet. This means that the impeller preferably sucks a liquid from at least one of the two inlets and delivers it to the pressure-side outlet.
  • a movable valve element is arranged, which is movable between at least two switching positions, in which the flow paths through the two ports, in particular the two inputs are opened differently.
  • a pure switching can be provided, wherein in one of the two switching positions a first connection or input is opened and a second connection or input is closed, while in the second switching position the first connection or input is closed and the second connection or Input is open.
  • one or more switch positions provided are in which not one of the terminals or inputs is completely closed, but only the degree of opening of the two terminals or inputs to each other is changed so that, for example, in a first switching position, the first port or input is opened further than in a second switching position.
  • a mixing ratio of the flows through the first and second inputs between the two switching positions could be changed by movement of the valve element, ie the valve element acting as an adjustable mixing valve.
  • the valve element is designed and arranged in the pump housing such that it is located in the pump housing between the suction and pressure sides of the centrifugal pump assembly and separates them from one another.
  • the valve element is preferably arranged so that it separates a connected to a suction side of the impeller suction chamber, in which preferably open the two inputs, from one with the pressure side of the impeller and preferably with a connection as an outlet in communication pressure chamber. This means that the valve element adjoins both the suction chamber and the pressure chamber.
  • the valve element preferably has a suction chamber facing side, which comes into contact with the liquid in the suction chamber, and a pressure chamber facing side, which comes into contact with the liquid in the pressure chamber and is acted upon by the pressure in the pressure chamber. Due to the fact that the valve element adjoins both the pressure side and the suction side, on the one hand it becomes possible to utilize pressure differences between both sides for moving the valve element. On the other hand, further forces acting in the pressure space and / or in the suction space, in particular flow forces of the flowing liquid, can be used to actuate the valve element. In particular, it is possible to use forces prevailing in the pressure chamber and thus to perform a switching function on the suction side.
  • the valve element according to the invention is mechanically and / or hydraulically coupled to at least one movement between the at least two switching positions with the drive motor.
  • This coupling is favored by the arrangement of the valve element between the pressure and suction chamber.
  • the valve element on the one hand in the suction chamber with the two inputs interact to change the flow paths through these two inputs in the at least two switching positions.
  • the valve element is directly facing the pressure chamber or has a delimiting to the pressure chamber side on which the mechanical and / or hydraulic coupling can act to move the valve element. In this way, complicated mechanisms for coupling a flow chamber located in the pressure chamber with a located on the suction side valve element can be avoided. Rather, it is possible to apply the valve element directly in the pressure chamber with force to move it between the switching positions.
  • the valve element preferably has force application elements or force application surfaces facing the pressure chamber, against which the mechanical and / or hydraulic coupling acts.
  • the hydraulic coupling between drive motor and valve element can be carried out particularly preferably via the liquid in the pressure chamber.
  • the fluid is set in motion, for example, by the impeller itself and transmits the movement to the valve element. This can be done for example by prevailing between the valve element and the fluid frictional forces.
  • a friction prevailing in the pressure chamber of the fluid flowing there can be used on the walls delimiting the pressure chamber in order to move the valve element.
  • the valve element can be moved on its side facing the pressure chamber on the friction occurring there by a fluid flow. That's the way the movement works the valve element can be caused by otherwise loss-related energy loss.
  • the valve element between the at least two switching positions is rotatable. This allows a particularly simple motion coupling, since a rotational movement is generated anyway by the drive motor. For example, a flow rotating in the pressure chamber can act on the valve element and move it in rotation.
  • the axis of rotation about which the valve element is rotatable expediently extends parallel to the axis of rotation of the impeller and more preferably in alignment with the axis of rotation of the impeller, d. H. preferably substantially in extension of the axis of rotation of the impeller.
  • This ensures that the impeller or the rotor of the drive motor and the valve element rotate about the same axis.
  • a very simple hydraulic and / or mechanical coupling between the valve element and the drive motor or impeller is possible.
  • There are preferably no transmission elements required, d. H. on gears, levers or the like can be dispensed with.
  • the valve element is rotatably mounted in its center and rotatably mounted in particular in the pump housing independently of the impeller.
  • the valve element is furthermore preferably designed so that it is in contact with the pump housing in at least one position only via the central bearing and possibly required restoring elements (eg return springs) and, moreover, can rotate freely about this central bearing.
  • the central bearing is preferably designed such that the radius (outer radius) of the bearing surfaces is preferably less than a third, more preferably less than a quarter of the radius of the outer circumference of the valve element. This will be a very easy one Rotatability of the valve element by forces which attack attack outside of storage, since these forces act on a comparatively long lever on the storage.
  • a particularly smooth bearing of the valve element allows this can be moved by comparatively small forces between the at least two switching positions. This favors, for example, a hydraulic coupling between the drive motor and the valve element.
  • the valve element is rotatably mounted in the interior of the pump housing in a space filled with a fluid to be delivered or a fluid to be delivered.
  • the storage is "wet” so that the storage can be lubricated by the liquid itself.
  • the bearing can be sealed inside the pump housing by seals against the surrounding liquid.
  • such a seal may for example be designed so that it is not hermetically sealed, but lets through a certain small amount of liquid, which can then serve, for example, the lubrication of the bearing. In this case, however, impurities can be retained by the seal and it can thus be prevented that impurities enter the storage.
  • a sealing gap in the seal is preferably dimensioned so that the liquid to be delivered, for. As water, can pass through the sealing gap, but impurities such as particles are retained.
  • the storage may preferably be prelubricated, in particular also be permanently lubricated. That is, in the storage may be previously introduced a lubricant, which is then optionally diluted in the course of operation by the liquid inside the pump housing and / or replaced.
  • the valve element is designed and arranged such that it is movable along a first movement path between the at least two switching positions and is additionally movable in a second, second movement path extending at an angle to the first movement path.
  • the first movement path is preferably a rotary movement about an axis of rotation, as described above.
  • the second movement path is preferably a movement path which runs linearly, in particular along the axis of rotation or parallel to the axis of rotation of the valve element.
  • the valve element is preferably movable between a first position, in which it is objected to by at least one contact surface, and a second position, in which it is in contact with this contact surface.
  • the valve element In the first position, the valve element is preferably freely rotatable about a bearing in the manner described above. In the second position, it preferably comes with the contact surface, which may be formed in particular on the pump housing to the plant. By this system, preferably, the further rotational movement can be prevented and / or a seal can be realized.
  • At least one damping means can be provided, which is connected to the valve element or cooperates and is designed such that a movement of the valve element along the second movement path is damped or delayed.
  • the damping can act on a movement from the first position to the second position and / or during a movement from the second position to the first position.
  • an effect is at least in the movement from the second position to the first position. This ensures that a disengagement is delayed from the at least one contact surface and so the valve element longer in a fixed non-rotatable Position is held.
  • the second movement path of the valve element preferably runs parallel to or along the axis of rotation of the impeller, which, as described above, is further preferably aligned with the axis of rotation of the valve element.
  • the valve element can be acted upon by a restoring element, for example a restoring spring, with a restoring force which acts along the second movement path and preferably in the direction of the first position.
  • the restoring element endeavors to move the valve element back into an initial position, wherein the initial position is preferably the first position, in which, more preferably, the valve element is freely rotatable. It can thus be achieved that, when the drive motor is switched off, the valve element, after the forces and moments generated by the impeller have subsided, is returned to the first position by the return element.
  • the valve element has a pressure surface facing the pressure chamber, to which the pressure prevailing in the pressure chamber pressure acts such that the valve element along the second Movement path is subjected to a compressive force, which preferably acts in the direction of the second position.
  • the pressure force thus preferably counteracts a restoring force.
  • the described at least one contact surface is at least one sealing surface.
  • This may in particular be a sealing surface, which is situated in such a way that the pressure region is sealed against the suction region by abutment of the valve element on the sealing surface.
  • at least one sealing surface may be provided and located in such a way that one of the connections and in particular one of the inlets opposite the suction space is sealed by contact of the valve element with this sealing surface.
  • valve element is only in the second position in sealing contact with the sealing surfaces or, it is achieved that in the first position, the sealing surfaces can disengage and thus reduces the ruling on the valve element friction forces in the first position be so that it is slightly movable between its at least two switch positions in the first position.
  • the at least one contact surface extends angled to the second path of movement, d. H. a force prevailing in the direction of the movement path can lead to a pressure force on the contact surface.
  • a force prevailing in the direction of the movement path can lead to a pressure force on the contact surface.
  • the valve element is mechanically and / or hydraulically coupled to the drive motor for its movement.
  • the valve element can be moved by the drive motor between the at least two switching positions, wherein more preferably, depending on the direction of rotation of the drive motor, the valve element is moved into one of the two switching positions.
  • a stop can be provided in each of the switching positions, which prevents further movement of the valve element in the same direction.
  • a first embodiment can be taken depending on the desired switching position of the valve element of the drive motor only in the desired direction of rotation in operation, depending on the design of the impeller optionally different efficiencies for the two directions of rotation can be achieved.
  • the movement of the valve element in the second direction of movement can, for. B. can be achieved that the valve element is first moved by the drive motor in a first switching position by the drive motor is rotated in the direction of this switching position. As a result of the pressure building up in the pressure chamber, the valve element is preferably moved to its second position.
  • a force generating means which exerts a force on the at least one valve element in the direction of one of the at least two switching positions, the force preferably being a spring force, a magnetic force and / or gravity.
  • a force generating means can be dispensed with the direction of rotation of the drive motor.
  • the valve element can be moved in one of the two switching positions by the drive motor and then when switching off the drive motor by the force generating means back to the other switching position, which represents a starting position, are moved.
  • the drive motor can be configured such that it can be put into operation in this starting position so quickly that a pressure builds up in the pressure space, which pressure is applied to the valve element along the second movement path presses the contact surface before the valve element can be moved by a building up in the pressure chamber flow in its second switching position.
  • the drive motor is correspondingly slowly put into operation, the flow can first build up, which moves the valve element into the second switching position before the pressure is sufficiently great to press the valve element against the contact surface along the second movement path. This can be achieved by suitable control of the drive motor via a control device activating the drive motor.
  • the valve element is preferably configured such that it can be moved by a fluid flow running in the pressure space in the direction of rotation of the impeller and / or that the valve element is coupled to move with the impeller or a shaft driving the impeller via a coupling is, which is preferably pressure and / or speed and / or rotational direction dependent solvable.
  • the drive via the fluid flow rotating in the pressure chamber can preferably take place in such a way that this fluid flow acts by frictional forces on a surface of the valve element facing the pressure chamber.
  • this surface of the valve element can be provided with drivers, in particular with blades.
  • Such blades can more preferably simultaneously serve as a guide to deflect the radially outgoing from the impeller flow in a desired direction.
  • the impeller is freely rotatable, its flow can also act on the suction side and cause a rotation of the valve element.
  • the inputs on the suction side or in the suction chamber can be placed so that they direct the flow in the suction chamber so that they support a rotation or movement of the valve element in a desired direction.
  • the valve element can according to a particular embodiment also on the suction side facing surface with corresponding driving elements or blades are provided, on which a flow in the suction chamber can act to move the valve element.
  • the pressure chamber facing surface of the valve element is preferably designed so large that an outer diameter of this surface of the valve element is at least two to five times as large as the diameter of the suction mouth of the impeller.
  • the pressure chamber facing surface of the valve element thus surrounds the suction mouth preferably annular.
  • the at least one valve element is designed and arranged such that in the pressure chamber, a flow generated by the impeller acts on the valve element to move between the at least two switching positions and the suction chamber is configured such that the prevailing flow there is no force exerts on the valve element in the direction of movement between the switching positions. That is, according to this embodiment, the valve element is formed on its side facing the suction chamber as smooth as possible and without force application surfaces on which the flow could act. This configuration prevents the flow or the liquid in the suction chamber from braking or preventing the movement of the valve element between the switching positions.
  • a mechanical coupling may be provided by a suitable coupling.
  • the coupling can act positively and / or positively.
  • the coupling is preferably designed so that it can be mechanically disengaged. This can be done for example by the movement of the valve element along the second movement path, as described above. So would a pressure-dependent releasable coupling created.
  • a speed-dependent releasable design could be realized, for example, by forming a lubricating film between the coupling surfaces at sufficiently high speed, which cancels the friction clutch. Such a design would overcome the friction between the clutch surfaces in the manner of a plain bearing at a sufficiently high speed.
  • a direction-dependent acting clutch could for example be realized by correspondingly shaped driver, which occur only in one direction of rotation in positive engagement and slide along in the opposite direction of rotation to each other.
  • This could be an embodiment in the manner of a pawl or ratchet.
  • the valve element would always moved only in one direction of rotation of the drive motor in a desired switching position. After reaching the switching position of the drive motor could then be taken in the opposite direction of rotation in operation to start the delivery operation of the centrifugal pump assembly. In this opposite direction of rotation, the clutch then disengages and the valve element can thus remain in the previously assumed switching position.
  • the valve element has an opening, via which the suction chamber communicates with a suction mouth of the impeller.
  • the suction orifice of the impeller may preferably be in contact or in engagement with the valve element in the peripheral region of the opening in order to achieve a seal with respect to the pressure space delimited by the valve element.
  • the suction mouth of the impeller may for example be surrounded by a collar which engages in the opening of the valve element.
  • the opening of the valve element could be surrounded by a collar, which overlaps with a collar on the impeller surrounding the suction mouth. So can a seal between the valve element and Suction mouth can be achieved.
  • the part of the valve element which surrounds the opening can face the pressure space or limit the pressure space in which the impeller rotates.
  • the opposite surface of the valve element faces the suction chamber, so that the valve element suction and pressure chamber in the vicinity of the suction mouth of the impeller separates from each other.
  • the drive motor is controlled via a control device such that it can be driven in two directions of rotation and / or is preferably adjustable in its rotational speed.
  • the control device can for this purpose have a speed controller and in particular a frequency converter for rotating direction and / or speed setting.
  • the change in the rotational speed is preferably possible in such a way that the acceleration during startup and deceleration of the drive motor can be varied in order to realize different acceleration characteristics.
  • the control device is designed in such a way that it can accelerate and / or decelerate the drive motor to different degrees by, for example, selecting corresponding ramps for acceleration and / or deceleration.
  • the centrifugal pump unit according to the invention is preferably a circulating pump unit, in particular a circulating pump unit, as used in heating and / or air conditioning systems for circulating a heat carrier.
  • a circulating pump unit is preferably designed for the promotion of water as a heat transfer medium.
  • the electric drive motor is preferably a wet-running electric drive motor, ie a canned motor in which a split tube or split pot separates the stator from the rotor, so that the rotor rotates in the liquid to be conveyed.
  • centrifugal pump assembly according to the invention described in the following description relate to applications in heating and / or air conditioning systems, in which of the centrifugal pump unit, a liquid heat carrier, in particular water, is circulated.
  • the centrifugal pump unit according to the first embodiment of the invention has a motor housing 2, in which an electric drive motor is arranged.
  • This has in known manner a stator 4 and a rotor 6, which is arranged on a rotor shaft 8.
  • the rotor 6 rotates in a rotor space, which is separated from the stator space in which the stator 4 is arranged by a split tube or a split pot 10. That is, it is a wet-running electric drive motor.
  • the motor housing 2 is connected to a pump housing 12, in which a rotatably connected to the rotor shaft 8 impeller 14 rotates.
  • an electronics housing 16 is arranged, which is a control electronics or control device for controlling the electrical Drive motor in the pump housing 2 includes.
  • the electronics housing 16 could also be arranged in a corresponding manner on another side of the stator housing 2.
  • a movable valve element 18 is arranged in the pump housing 12.
  • This valve element 18 is rotatably mounted on an axis 20 in the interior of the pump housing 12, in such a way that the axis of rotation of the valve element 18 is aligned with the axis of rotation X of the impeller 14.
  • the axis 20 is rotatably fixed to the bottom of the pump housing 12.
  • the valve element 18 is not only rotatable about the axis 20, but by a certain amount in the longitudinal direction X movable. In one direction, this linear mobility is limited by the pump housing 12, against which the valve element 18 abuts with its outer circumference. In the opposite direction, the mobility is limited by the nut 22, with which the valve element 18 is mounted on the axle 20. It should be understood that instead of the nut 22, another axial attachment of the valve member 18 to the axle 20 could be selected.
  • the valve element 18 separates in the pump housing 12 a suction chamber 24 from a pressure chamber 26.
  • the pressure chamber 26 rotates the impeller 14.
  • the pressure chamber 26 is connected to the pressure connection or discharge nozzle 27 of the centrifugal pump assembly, which forms the outlet of the centrifugal pump assembly.
  • In the suction chamber 24 open two suction-side inputs 28 and 30, of which the input 28 is connected to a first suction port 32 and the input 30 to a second suction port 34 of the pump housing 12.
  • the valve element 18 is disc-shaped and at the same time performs the function of a conventional deflector plate, which separates the suction chamber 24 from the pressure chamber 26.
  • the valve element 18 has a central suction opening 36, which has a protruding having circumferential collar which is in engagement with the suction mouth 38 of the impeller 14 and is substantially in close contact with the suction mouth 38. Facing the impeller 14, the valve member 18 is formed substantially smooth.
  • the valve element On the side facing away from the impeller 14, the valve element has two annular sealing surfaces 40, which are located in this embodiment on closed tubular nozzle.
  • the two annular sealing surfaces 40 are arranged at two diametrically opposite positions on the sealing element 18 with respect to the axis of rotation X, so that they can in the peripheral region of the inputs 28 and 30 at the bottom of the pump housing 12 in tight contact with each other to close the inputs 28 and 30.
  • support members 42 are arranged, which can also come to rest on the peripheral portion of the inputs 28, 30, but are spaced apart so that they do not close the inputs 28, 30 then.
  • the inputs 28 and 30 are not on a diameter line with respect to the axis of rotation X, but on a radially offset straight line, so that upon rotation of the valve element 18 about the rotation axis X in a first switching position, the input 38 is closed by a sealing surface 40, while the support elements 42nd lie at the entrance 30 and open it. In a second switching position, the input 30 is closed by a sealing surface 40, while the support elements 42 abut in the peripheral region of the input 28 and open it.
  • the first switching position in which the input 38 is closed and the input 30 is opened, is in Fig. 5 shown.
  • the second switching position, in which the input 30 is closed and the input 28 is open is in Fig. 6 shown. This means, by a rotation of the valve element by 90 ° about the axis of rotation X can be switched between the two switching positions.
  • the two switching positions are limited by a stop element 44 which abuts alternately on two stops 46 in the pump housing 12.
  • a spring 48 pushes the valve member 18 in a disengaged position in which the outer periphery of the valve member 18 is not close to the pump housing 12 and the sealing surfaces 40 not tight in the peripheral region of the inputs Abut 28 and 30, so that the valve element 18 can rotate about the axis 20.
  • the drive motor is rotated by the control device 17 in the electronics housing 16, so that the impeller 14 rotates, a circulating flow is generated in the pressure chamber 26, which rotates the valve element 18 in its direction of rotation via friction.
  • the control device 17 is designed so that it can selectively drive the drive motor in two directions of rotation.
  • valve element 18 about the rotational axis X depending on the direction of rotation of the impeller 14 on the offset from the impeller 14 in rotation flow can also be moved in two directions, since the flow in the peripheral region of the impeller 14 always runs in the direction of rotation.
  • the valve element 18 can be rotated between the two limited by the stops 46 switching positions.
  • the support elements 42 come to rest, so that this input remains open and a flow path from this input 28, 30 to the suction port 36 and from there into the interior the impeller 14 is given.
  • a frictional engagement between the valve element 18 and the pump housing 12 is simultaneously created. This frictional engagement ensures that the valve element 18 is held in the achieved switching position. This makes it possible to temporarily take the drive motor out of operation again and to put it back into operation in the opposite direction of rotation, without the valve element 18 being rotated.
  • the described centrifugal pump assembly according to the first embodiment of the invention can be used, for example, in a heating system as shown in FIG Fig. 7 is shown.
  • a heating system is commonly used in homes or homes and is used to heat the building and to provide heated service water.
  • the heating system has a heat source 52, for example in the form of a gas boiler.
  • a heating circuit 54 is present, which leads, for example, by different radiators of a building.
  • a secondary heat exchanger 56 is provided, via which service water can be heated.
  • a switching valve is required, which selectively directs the heat transfer stream through the heating circuit 54 or secondary heat exchanger 56.
  • this valve function by the valve element 18, which is integrated into the centrifugal pump unit 1, taken over.
  • the control is carried out by the control device 17 in the electronics housing 16.
  • the heat source 52 is connected.
  • a flow path 58 is connected, while to the suction port 34, a flow path 60 is connected through the heating circuit 54.
  • the second embodiment according to Fig. 8 to 10 differs from the first embodiment in the construction of the valve element 18 '.
  • the valve element 18 ' separates the pressure chamber 26 from a suction chamber 24 of the pump housing 12.
  • the valve element 18 has a central suction opening 36', in which the suction port 38 of the impeller 14 sealingly engages.
  • the valve element 18 ' Opposite the suction opening 36, the valve element 18 'has an opening 62 which, depending on the switching position of the valve element 18', can optionally be brought to coincide with one of the inputs 28, 30.
  • the inputs 28 ', 30' in this embodiment differ in their shape from the inputs 28, 30 according to the previous embodiment.
  • the valve element 18 ' has a central projection 64, which engages in a central hole 60 in the bottom of the pump housing 12 and is rotatably mounted there about the axis of rotation X. At the same time, the projection 64 in the hole 66 also allows axial movement along the axis of rotation X, which is limited in one direction by the bottom of the pump housing 12 and in the other direction by the impeller 14. On its outer circumference, the valve element 18 'has a pin 68 which engages in a semicircular groove 70 at the bottom of the pump housing 12.
  • the ends of the groove 70 serve as abutment surfaces for the pin 68 in the two possible switching positions of the valve element 18 ', wherein in a first switching position, the opening 62 via the input 28' and in a second switching position the opening 62 on the input 30 'and the other input through the bottom of the valve element 18 'is closed.
  • the rotational movement of the valve element 18 'between the two switching positions also takes place in this embodiment by the flow caused in the pressure chamber 26 by the impeller 14.
  • projections 72 directed in the pressure space 26.
  • the third embodiment according to Fig. 11 to 13 shows a further possible embodiment of the valve element 18 ".
  • This embodiment differs from the preceding embodiments in the construction of the valve element 18".
  • This is designed as a valve drum.
  • the pump housing 12 substantially corresponds to the structure according to Fig. 1 to 6
  • the arrangement of the inputs 28 and 30 corresponds to the arrangement described with reference to the first embodiment.
  • the valve drum of the valve element 18 " consists of a cup-shaped lower part, which is closed by a cover 78.
  • the cover 78 faces the pressure chamber 26 and has the central suction opening 36, which engages with its axially directed collar in the suction port 38 of the impeller 14.
  • the bottom of the lower part 36 an inlet opening 80, which is brought depending on the switching position with one of the inputs 28, 30, while the respective other input 28, 30 is closed by the bottom of the lower part 26.
  • the valve element 18 is rotatably mounted on an axis 20 which is fixed in the bottom of the pump housing 12, wherein the axis of rotation, which is defined by the axis 20, the axis of rotation X of the impeller 14 corresponds. Also in this embodiment, the valve element 18 "along the axis 20 to a certain extent axially displaceable, whereby also a spring 48 is provided, which in the rest position the valve element 18" in his in Fig. 13 shown released position presses. This axial position is limited in this embodiment by the nut 22.
  • valve element 18 " In the released position, the valve element 18 ", as described above, by the flow, which is caused by the impeller 14, rotatable, that is, there is a hydraulic coupling between the impeller 14 and valve element 18" made. In the adjacent position, which in Fig. 12 is shown, depending on the switching position to one of the inputs 28, 30 sealed. On the other hand, there is also a seal between the suction chamber 24 and the pressure chamber 26 by the contact of the valve element 18 "on the abutment shoulder 50th
  • the bearing of the valve element 18 "on the axis 20 is further encapsulated by two sleeves 82 and 84, so that these areas are protected from contamination by the pumped fluid and can optionally be pre-lubricated. to the easy rotation of the valve element 18 "through the to ensure flow caused by the impeller 14. It should be understood that even with the other embodiments described herein, the storage could be suitably encapsulated.
  • Fig. 14 and 15 show a fourth embodiment in which the structure of the pump housing 12 corresponds to the structure of the pump housing 12 according to the first and the third embodiment.
  • the rotational movement of the valve element 18c by the suction-side flow that is, the entering into the suction port 38 of the impeller 14, supported flow.
  • the valve element 18c is formed substantially drum-shaped and has a pressure chamber 26 facing the cover 28 with the central suction opening 36, which with the suction mouth 38, as described above, is engaged.
  • the lower part shown here 76b has two inlet openings 80, which can be brought to cover depending on the switching position with one of the inputs 28, 30, wherein the respective other input 28, 30 is sealed by the bottom of the lower part 46b, as in the preceding Embodiment has been described.
  • a guide wheel 86 is arranged with blades, in which the flow from the inlet openings 80 enters radially and axially to the central suction opening 36 exits.
  • a torque is also generated about the axis 20, through which the valve element 18c can be moved between the switching positions. This essentially works as described above.
  • a spring 48 may also be provided to move the valve element 18c to a released position. Since the shape of the blades of the stator 86 always generates a torque in the same direction, regardless of which direction the impeller 14 rotates, in this embodiment, the return movement by a weight 88. Im Operation, the centrifugal pump unit is always in the installation position, which in Fig. 15 is shown, in which the rotation axis X extends horizontally. When the centrifugal pump assembly is turned off, the valve member 18c always rotates about the axis 20 so that the weight 88 is below.
  • valve element 18c By the torque generated by the stator 86, the valve element 18c can be rotated against this restoring force generated by the weight 88, whereby by rapid commissioning of the drive motor in the pressure chamber 26 so quickly a pressure can be built up that the valve element 18c in its adjacent position occurs, as described above, in which it is non-positively rotatably held on the pump housing 12 without being moved out of its rest position. It should be understood that a provision of the valve member by gravity or other restoring force regardless of the drive could also be used in the other embodiments described herein.
  • the fifth embodiment according to Fig. 16 to 18 differs from the preceding embodiments again in the construction of the valve element.
  • the valve element 18d is conical.
  • the valve element 18d has a conical cup-shaped lower part 76d, which is closed by a cover 78d, wherein in the lid 78d in turn a central suction opening 36 is formed, which in the manner described above with the suction port 38 of the impeller 14 is engaged.
  • entrance ports 90 which can be selectively made to overlap by rotating the valve element 18d having entrances connected to the suction ports 32 and 34 to a flow path through the inside of the valve element 18d to the suction port 36 produce.
  • valve element 18d has a pin-shaped projection 64, which engages in a recess at the bottom of the pump housing 12 and there rotatably supports the valve element 18d about the axis of rotation X.
  • a released position as in Fig. 18 is shown, and an adjacent position, as in Fig. 17 shown is possible.
  • the lower part 76d of the valve element 18d is substantially not abutted on the pump housing 12, so that it is rotatable by the flow in the pressure chamber 26, as described in the embodiments described above.
  • a reciprocating movement of the valve element 18d can be achieved, wherein the rotational movement of the valve element 18d can also be limited here by stops, not shown.
  • the adjacent position according to Fig. 17 on the one hand there is a tight contact of the valve element 18d, on the other hand it is frictionally held, so that in turn, as long as the pressure in the pressure chamber 26 is sufficiently large, even with a change of direction of the impeller 14 is not moved between the switching positions.
  • the sixth embodiment according to Fig. 19 to 22nd is similar to the embodiment 2 according to Fig. 8 to 10 ,
  • the pump housing 12 essentially corresponds to the structure shown and described there.
  • the motor housing 2 with the electronics housing 16 and the can 10 correspond to the structure according to the second embodiment.
  • the valve element 18e has a very similar structure to the construction of the valve element 18 '. It lacks only the projections 72 and the pin 74.
  • the opening 62 is designed in the same way.
  • the suction port 36e substantially corresponds to the structure of the suction port 36 '.
  • the valve member 18e is rotatably supported on a hollow shaft which enters the hole 66 in the bottom of the Pump housing 12 is inserted.
  • the spring 48 is disposed inside the hollow axle 94.
  • valve element 18e is additionally movable axially along the axis of rotation X, which is the axis of rotation of the impeller 14 and of the valve element 18e.
  • Fig. 21 shows the first switching position, in which the opening 62 opposite the input 28 '
  • Fig. 22 shows the second switching position in which the opening 62 opposite the second input 30 '.
  • valve element 18e again via the impeller 14, but here a mechanical coupling is provided, which is realized in that the impeller 14 comes frictionally with its surrounding the suction mouth 38 area on the circumference of the suction port 36e to rest.
  • the valve element 18e is rotated with the impeller 14 until the pin 68 reaches a stop.
  • the clutch disengages due to slip.
  • the valve element 18e is then moved axially, as described above, into its abutting position, the clutch being disengaged from the impeller 14 occurs, so that the impeller 14 can then rotate substantially frictionless.
  • the seventh embodiment according to Fig. 23 and 24 differs from the sixth embodiment described above in that on the valve element 18f extending into the pressure chamber 26 into a tongue 96 is arranged, which serves in the pressure chamber 26 as an additional valve element.
  • the pump housing 12 has an additional pressure port 98, which opens separately to the pressure port 27 into the pressure chamber 26.
  • the tongue 96 can, depending on the switching position of the valve element 18f, release the pressure port 27 or the pressure port 28 and cover the respective other pressure port.
  • a pressure-side switching on the pressure side of the impeller 14 is provided.
  • a mixing function can be realized simultaneously via the inputs 28 'and 30' in that the opening 92 is positioned such that it covers these two inputs 28 ', 30' in a first switching position, so that liquid from both inputs 28 ', 30' passes through the opening 62 and further through the suction mouth 38 flows.
  • the opening 62 covers only the input 28 ', while the input 30' is closed in the manner described above from the bottom of the valve element 18f.
  • the pressure port 27 is closed and the pressure port 98 released.
  • the movement of the valve element 18f can be realized in the manner described above via the impeller 14 and a mechanical coupling, which disengages by axial displacement of the valve element 18f at sufficiently high pressure in the pressure chamber 26.
  • the valve element 18f is mounted on the rotor shaft 8.
  • the eighth embodiment according to Fig. 25 to 28 differs from the sixth embodiment in the design of the mechanical Coupling between the rotor shaft 8 and the valve element 18g.
  • the valve element 18 g is mounted directly on the rotor shaft 8, which is formed extended and extends into the hole 66 in the bottom of the pump housing 12.
  • two ring segments 100 with slide bearing properties, in particular of ceramic, are arranged inside the valve element 18g.
  • the ring segments 100 are held together by a clamping ring 102 and pressed against the rotor shaft 8.
  • the two ring segments 100 in this example essentially form a 2/3 ring.
  • valve element 18g engages with a projection 104 on its inner circumference, so that the two ring segments 100 are arranged in a rotationally fixed manner in the interior of the valve element 18g.
  • a passage 106 which effects the valve function, remains in the valve element 18g.
  • the passage 106 may in a first switching position, which in Fig. 27 is shown, the input 30 'opposite and in a second switching position, which in Fig. 28 is shown, the input 28 'opposite.
  • the other entrance is closed in each case.
  • the valve element 18g according to the above-described embodiments of the pressure prevailing in the pressure chamber 26 pressure in the axial direction in abutment against the inputs 28 'and 30' surrounding the bottom of the pump housing 2.
  • the rotor shaft 8 is at the start non-positively on the inner circumference of the ring segments 10 and rotates these and thus the valve element 18g with.
  • stops in the pump housing 12 may be formed in the manner described above. If the valve element 18g reaches one of these stops, the pump shaft 8 slips inside the ring segments 100. With Increasing speed of the rotor shaft 8 may also form a lubricant film in the manner of a sliding bearing between the outer circumference of the rotor shaft 8 and the inner surfaces of the ring segments 100, so that the rotor shaft 8 can then rotate substantially frictionless in the interior of the ring segments 100.
  • valve element 18g for adjusting the valve element 18g between its two switching positions of the drive motor is preferably moved by the control device 17 at a lower speed than the speed at which the impeller 14 is rotated during operation.
  • the drive motor can be driven in the manner described above in two directions of rotation, in turn, after reaching the desired switching position in the manner described above can be achieved by rapid speed increase, that the valve element 18g due to the Pressure in the pressure chamber 26 and its system at the bottom of the pump housing 12 remains in the previously reached switching position.
  • a mechanical coupling between the drive motor and the valve element is also provided, wherein in these embodiments, the drive motor of the control device 17 in two different operating modes or operating modes can be controlled.
  • a first mode which corresponds to the normal operation of the circulating pump unit
  • the drive motor rotates in a conventional manner with a desired, in particular adjustable by the control device 17, speed.
  • the second operating mode the drive motor is activated in open-loop mode, so that the rotor can be rotated incrementally in individual angular steps which are smaller than 360 °.
  • the drive motor in the manner of a stepping motor can be moved in individual steps, which is used in these embodiments, the valve element targeted in small angular increments to move to a defined position, as described below.
  • a mixing valve as it can be used for example for temperature adjustment for underfloor heating.
  • the motor housing 2 with the electronics housing 16 corresponds to the embodiment described above.
  • the pump housing 12 is constructed substantially the same as the pump housing according to the first embodiment Fig. 1 to 6 , only the outer configuration is different.
  • the valve element 18h is also drum-shaped in this ninth embodiment and consists of a cup-shaped lower part 76h, which is closed on its side facing the impeller 14 by a cover 78h. In the central region of the lid 78h, a suction opening 36 is formed.
  • the valve element 18 h is rotatably mounted on an axis 20, which is arranged in the bottom of the pump housing 12. In this case, the axis of rotation of the valve element 18h, as in the examples described above, corresponds to the axis of rotation X of the rotor shaft 8h.
  • valve element 18h is also axially displaceable along the axis X and by a spring 48 in the in Fig. 33 shown rest position, in which the valve element 18h is in a released position in which the lower part 76h is not applied to the bottom of the pump housing 12, so that the valve element 18h is substantially freely rotatable about the axis 20.
  • the front end of the rotor shaft 8 h which is designed as a coupling 108.
  • the clutch 108 engages with a counter-coupling 110, which is non-rotatably arranged on the valve element 18h in engagement.
  • the coupling 108 has tapered coupling surfaces, which essentially describe a sawtooth profile along a circumferential line in such a way that torque transmission takes place only in one direction of rotation from the coupling 108 to the counter-coupling 110 is possible, namely in the direction of rotation A in Fig. 31 , In the opposite direction of rotation B, however, the clutch slips through, resulting in an axial movement of the valve element 18h.
  • the direction of rotation B is the direction of rotation in which the pump unit is driven in normal operation.
  • the direction of rotation A is used for targeted adjustment of the valve element 18h. That is, here is a direction of rotation dependent coupling is formed.
  • the mating coupling 110 of the clutch 108 by the pressure in the pressure chamber 26 disengaged. If the pressure in the pressure chamber 26 increases, a pressure force which opposes and exceeds the spring force of the spring 48 acts on the cover 78h, so that the valve element 18h is pressed into the abutting position, which in FIG Fig. 32 is shown.
  • the lower part 76h is located on the bottom side of the pump housing 12, so that on the one hand the valve element 18h is frictionally held and on the other hand a tight contact is achieved, which seals the pressure and the suction side in the manner described below against each other.
  • the pump housing 12 has two suction ports 32 and 34, of which the suction port 32 opens at an inlet 28h and the suction port 34 at an inlet 30h in the bottom of the pump housing 12 in its interior, that is, the suction chamber 24 inside.
  • the lower part 76h of the valve element 18h has in its bottom an arcuate opening 112 which extends substantially through 90 °.
  • Fig. 34 shows a first switching position in which the opening 112 covers only the input 30h, so that a flow path is given only from the suction port 34 to the suction port 36 and thus to the suction port 38 of the impeller 14.
  • the second input 28 h is sealed by the voltage applied in its peripheral region bottom of the valve element 18 h.
  • FIG. 36 shows the second switching position in which the opening 112 covers only the input 28h, while the entrance is closed 30h. In this switching position, only one flow path from the suction port 32 to the suction mouth 38 is opened.
  • Fig. 35 now shows an intermediate position in which the opening 112 covers both inputs 28h and 30h, the input 30h is only partially released.
  • a mixing ratio between the flows from the inputs 28h and 30h can be changed.
  • the valve element 18h can also be adjusted in small steps in order to change the mixing ratio.
  • the centrifugal pump assembly with the integrated valve, as described above, characterized by the dashed line 1.
  • the hydraulic circuit has a heat source 114 in the form of, for example, a gas boiler, whose outlet opens into, for example, the suction port 34 of the pump housing 12.
  • a floor heating circuit 116 connects to the pressure connection 27 of the centrifugal pump assembly 1, the return of which is connected both to the inlet of the heat source 114 and to the suction connection 32 of the centrifugal pump unit.
  • a further heating circuit 120 can be supplied with a heat carrier, which has the output-side temperature of the heat source 114.
  • the floor heating circuit 116 can be regulated in its flow temperature in such a way that cold water from the return to the hot water on the output side of the heat source 114 is mixed, by changing the opening ratios of the inputs 28h and 30h in the manner described above, the mixing ratio Rotation of the valve element 18h can be changed.
  • the tenth embodiment according to FIGS. 38 to 47 shows a centrifugal pump unit, which in addition to the above-described mixer functionality still has a switching functionality for additional supply of a secondary heat exchanger for domestic water heating.
  • valve element 18i has, in addition to the opening 112, a passage 122 which extends from an opening 124 in the lid 78i to an opening in the bottom of the base 76i and thus connects the two axial ends of the valve element 18i. Further, in the valve element 18i is still an only to the bottom, that is, to the bottom of the lower part 76i and thus open to the suction chamber 24 toward arcuate bridging opening 126 is formed, which is closed to the pressure chamber 26 through the lid 78i.
  • the pump housing 12 has, in addition to the pressure port 27 and the two previously described suction ports 34 and 32, a further port 128.
  • the port 128 opens into an inlet 130 in the bottom of Umisselzpumpenaggregates 12 in addition to the inputs 28h and 30h in the suction chamber 24 into it.
  • FIGS. 43 to 46 the various switching positions are explained, in which case the lid 78i of the valve element 18i is shown partially opened to illustrate the position of the underlying openings.
  • Fig. 43 shows a first switching position, in which the opening 112 facing the input 30h, so that a flow connection from the suction port 34 to the suction port 38 of the impeller 14 is made. In the switching position according to Fig.
  • the opening 112 is above the inlet 130, so that a flow connection from the port 128 to the suction port 36 and via this into the suction mouth 38 of the impeller 14 is created.
  • the opening 112 is located above the entrance 30h, so that in turn a flow connection from the suction port 34 to the suction port 38 of the impeller 14 is given.
  • a partial overlap of the opening 124 and the through-hole 122 with the input 28h takes place, so that a connection between the pressure chamber 26 and the suction port 32 is made, which acts as a pressure port.
  • the bypass opening 126 concurrently covers the input 130 and a portion of the input 28h, thus also providing a connection from the terminal 128 via the input 130, the bypass opening 126 and the input 28h to the terminal 32.
  • Fig. 46 shows a fourth switching position in which the passageway 122 completely covers the entrance 28h, so that the connection 32 is connected via the through-passage 122 and the opening 124 to the pressure space 26. At the same time, the bridging opening 126 only covers the entrance 130. The opening 112 also covers the entrance 30h.
  • the heating system in turn has a primary heat exchanger or a heat source 114, which may be, for example, a gas boiler.
  • a first heating circuit 120 On the output side of the flow path is in a first heating circuit 120, which may be formed for example by conventional radiators or radiators.
  • a flow path branches off to a secondary heat exchanger 56 for heating service water.
  • the heating system further includes a floor heating circuit 116.
  • the connection 32 of the pump housing 12 is connected to the flow of the underfloor heating circuit 116.
  • the impeller 14 promotes liquid from the suction port 34 via the pressure port 27 through the heat source 140 and the heating circuit 120 and back to the suction port 34.
  • the valve element 18i in the second switching position which in Fig. 44 is shown, the plant is switched to domestic water operation, in this state, the pump assembly or the impeller 14 promotes liquid from the port 128, which serves as a suction port, through the pressure port 27, via the heat source 114 through the secondary heat exchanger 56 and back to the terminal 128.
  • the valve element 18i in the third switching position which in Fig. 45 is shown, the underfloor heating circuit 116 is additionally supplied.
  • the water flows into the suction mouth 38 of the impeller 14 and is conveyed via the pressure connection 27 via the heat source 114 in the manner described by the first heating circuit 120.
  • the liquid emerges on the output side of the impeller 14 from the pressure chamber 26 into the opening 124 and through the through-passage 122 and thus flows to the connection 32 and via this into the underfloor heating circuit 116.
  • Fig. 45 The switch position shown flows simultaneously via the bridging opening 126 liquid via the terminal 128 and the input 130 into the terminal 32. That is, here water flows through the heat source 114 through the secondary heat exchanger 26 and the terminal 128 to the terminal 32. Since in this heating operation on Secondary heat exchanger 56 substantially no heat removed is, the port 32 hot water in addition to the cold water, which flows from the pressure chamber 26 via the passage 122 to the terminal 32, mixed. By varying the degree of opening via the valve position 18i, the amount of hot water mixed in at port 32 can be varied.
  • Fig. 46 shows a switching position in which the admixture is turned off and the terminal 32 is exclusively in communication with the pressure chamber 26 directly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor 4,6, einem von diesem angetriebenen Laufrad 14 sowie einem das Laufrad umgebenden Pumpengehäuse 12, welches zumindest zwei Anschlüsse 27, 32, 34 aufweist, wobei in dem Pumpengehäuse ein bewegliches Ventilelement 18 angeordnet ist, welches zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar ist, in welchen die Strömungswege durch die zumindest zwei Anschlüsse 27, 32, 34 unterschiedlich geöffnet sind, wobei das Ventilelement 18 derart ausgebildet und in dem Pumpengehäuse 12 angeordnet ist, dass es einen mit einer Saugseite des Laufrades 14 verbundenen Saugraum 24 von einem mit der Druckseite des Laufrades 14 in Verbindung stehenden Druckraum 26 trennt, und das Ventilelement 18 zu zumindest einer Bewegung zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen mit dem Antriebsmotor 4, 6 mechanisch und/oder hydraulisch gekoppelt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem in dem Pumpenaggregat angeordneten Ventilelement, welches zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar ist.
  • Es sind Kreiselpumpenaggregate bekannt, welche gleichzeitig eine Ventileinrichtung beinhalten, welche es ermöglicht, zwischen zwei Strömungswegen, durch welche das Kreiselpumpenaggregat fördert, umzuschalten. Dabei sind derartige Ventileinrichtungen bekannt, welche abhängig von der Drehrichtung des Kreiselpumpenaggregates umschalten. Beispielsweise aus DE 9013992 U1 ist ein solches Kreiselpumpenaggregat bekannt, welches eine Umschalteinrichtung aufweist, mit deren Hilfe zwischen zwei Eingängen des Kreiselpumpenaggregates umgeschaltet werden kann. Das dort offenbarte Kreiselpumpenaggregat weist eine relativ aufwändige Mechanik auf, welche ein an der Druckseite gelegenes Anström-Element aufweist, welches von der von dem Kreiselpumpenaggregat erzeugten ausgangsseitigen Strömung angeströmt wird und je nach Strömungsrichtung in zwei unterschiedliche Stellungen bewegt werden kann. Über ein mit dem Anström-Element verbundenes Hebelsystem wird ein Ventilelement auf der Saugseite des Pumpenaggregates zwischen den zwei Eingängen umgeschaltet.
  • Im Hinblick auf diesen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kreiselpumpenaggregat mit einem integrierten Ventilelement dahingehend zu verbessern, dass ein einfacherer Aufbau des Kreiselpumpenaggregates bei gleichzeitig erhöhter Zuverlässigkeit der Schaltfunktion des Ventilelementes erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Kreiselpumpenaggregat mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat weist einen elektrischen Antriebsmotor sowie zumindest ein Laufrad auf, welches von diesem elektrischen Antriebsmotor drehend angetrieben wird. Dazu ist ein Rotor des elektrischen Antriebsmotors mit dem Laufrad verbunden, beispielsweise über eine Welle. Das Laufrad ist in einem das Laufrad umgebenen Pumpengehäuse angeordnet, welches vorzugsweise den mit zu fördernden fluidgefüllten Raum nach außen begrenzt. Das Pumpengehäuse weist zumindest zwei Anschlüsse, insbesondere zwei saugseitige Eingänge und einen druckseitigen Ausgang auf. Das bedeutet, das Laufrad saugt bevorzugt aus zumindest einem der beiden Eingänge eine Flüssigkeit an und fördert sie zu dem druckseitigen Ausgang. In dem Pumpengehäuse ist ein bewegliches Ventilelement angeordnet, welches zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar ist, in welchen die Strömungswege durch die beiden Anschlüsse, insbesondere die beiden Eingänge unterschiedlich geöffnet sind. Dies bedeutet, durch Ändern der Schaltstellung des Ventilelementes werden die beiden Anschlüsse bzw. Eingänge unterschiedlich weit geöffnet und damit die Strömungsquerschnitte der Anschlüsse bzw. Eingänge verändert. Im einfachsten Fall kann ein reines Umschalten vorgesehen sein, wobei in einer der beiden Schaltstellungen ein erster Anschluss bzw. Eingang geöffnet und ein zweiter Anschluss bzw. Eingang geschlossen ist, während in der zweiten Schaltstellung der erste Anschluss bzw. Eingang geschlossen und der zweite Anschluss bzw. Eingang geöffnet ist. Es ist aber auch denkbar, dass eine oder mehrere Schaltstellungen vorgesehen sind, in denen nicht einer der Anschlüsse bzw. Eingänge vollständig verschlossen ist, sondern lediglich der Öffnungsgrad der beiden Anschlüsse bzw. Eingänge zueinander geändert wird, sodass beispielsweise in einer ersten Schaltstellung der erste Anschluss bzw. Eingang weiter geöffnet ist als in einer zweiten Schaltstellung. So könnte beispielsweise auch ein Mischungsverhältnis der Strömungen durch den ersten und zweiten Eingang zwischen den beiden Schaltstellungen durch Bewegung des Ventilelementes verändert werden, d. h. das Ventilelement als einstellbares Mischventil wirken.
  • Erfindungsgemäß ist das Ventilelement derart ausgebildet und in dem Pumpengehäuse angeordnet, dass es in dem Pumpengehäuse zwischen Saug- und Druckseite des Kreiselpumpenaggregates gelegen ist und diese voneinander trennt. So ist das Ventilelement vorzugsweise so angeordnet, dass es einen mit einer Saugseite des Laufrades verbundenen Saugraum, in welchen vorzugsweise die beiden Eingänge münden, von einem mit der Druckseite des Laufrades und vorzugsweise mit einem Anschluss als Ausgang in Verbindung stehenden Druckraum trennt. Dies bedeutet, das Ventilelement grenzt sowohl an den Saugraum als auch an den Druckraum an. So weist das Ventilelement vorzugsweise eine dem Saugraum zugewandte Seite auf, welche mit der Flüssigkeit in dem Saugraum in Kontakt kommt, und eine dem Druckraum zugewandte Seite, welche mit der Flüssigkeit in dem Druckraum in Kontakt kommt und mit dem Druck im Druckraum beaufschlagt ist. Dadurch, dass das Ventilelement sowohl an die Druckseite als auch an die Saugseite angrenzt, wird es zum einen möglich, Druckdifferenzen zwischen beiden Seiten zur Bewegung des Ventilelementes auszunutzen. Zum anderen können weitere im Druckraum und/oder im Saugraum wirkende Kräfte, insbesondere Strömungskräfte der strömenden Flüssigkeit genutzt werden, das Ventilelement zu betätigen. Insbesondere ist es möglich, im Druckraum herrschende Kräfte zu nutzen und damit an der Saugseite eine Schaltfunktion durchzuführen.
  • Das Ventilelement ist erfindungsgemäß zu zumindest einer Bewegung zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen mit dem Antriebsmotor mechanisch und/oder hydraulisch gekoppelt. Diese Kopplung wird durch die Anordnung des Ventilelements zwischen Druck- und Saugraum begünstigt. So kann das Ventilelement auf der einen Seite im Saugraum mit den beiden Eingängen in Wechselwirkung treten, um die Strömungswege durch diese beiden Eingänge in den zumindest zwei Schaltstellungen zu verändern. Andererseits ist das Ventilelement direkt dem Druckraum zugewandt bzw. weist eine an den Druckraum abgrenzende Seite auf, an welcher die mechanische und/oder hydraulische Kopplung zur Bewegung des Ventilelementes angreifen kann. Auf diese Weise können komplizierte Mechaniken zur Kopplung eines im Druckraum gelegenen Anströmungselements mit einem an der Saugseite gelegenen Ventilelement vermieden werden. Vielmehr wird es möglich das Ventilelement direkt im Druckraum mit Kraft zu beaufschlagen, um es zwischen den Schaltstellungen zu bewegen. So weist das Ventilelement vorzugsweise dem Druckraum zugewandte Kraftangriffselemente oder Kraftangriffsflächen auf, an welchen die mechanische und/oder hydraulische Kopplung angreift.
  • Die hydraulische Kopplung zwischen Antriebsmotor und Ventilelement kann besonders bevorzugt über die im Druckraum befindliche Flüssigkeit erfolgen. Die Flüssigkeit wird beispielsweise durch das Laufrad selber in Bewegung versetzt und überträgt die Bewegung auf das Ventilelement. Dies kann beispielsweise durch zwischen dem Ventilelement und der Flüssigkeit herrschende Reibungskräfte erfolgen. Insbesondere kann eine im Druckraum herrschende Reibung des dort strömenden Fluids an den den Druckraum begrenzenden Wandungen genutzt werden, um das Ventilelement zu bewegen. So kann das Ventilelement an seiner dem Druckraum zugewandten Seite über die dort auftretende Reibung von einer Fluidströmung bewegt werden. So kann die Bewegung des Ventilelementes durch ansonsten reibungsbedingte Verlustenergie bewirkt werden.
  • Besonders bevorzugt ist das Ventilelement zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen drehbar. Dies ermöglicht eine besonders einfache Bewegungskopplung, da von dem Antriebsmotor ohnehin eine Drehbewegung erzeugt wird. So kann beispielsweise eine in dem Druckraum rotierende Strömung auf das Ventilelement wirken und dieses drehend bewegen.
  • Die Drehachse, um welche das Ventilelement drehbar ist, erstreckt sich zweckmäßigerweise parallel zur Drehachse des Laufrades und weiter bevorzugt fluchtend mit der Drehachse des Laufrades, d. h. bevorzugt im Wesentlichen in Verlängerung der Drehachse des Laufrades. So wird erreicht, dass sich das Laufrad bzw. der Rotor des Antriebsmotors sowie das Ventilelement um dieselbe Achse drehen. So ist eine sehr einfache hydraulische und/oder mechanische Kopplung zwischen Ventilelement und Antriebsmotor bzw. Laufrad möglich. Es sind bevorzugt keinerlei Getriebeelemente erforderlich, d. h. auf Zahnräder, Hebel oder Ähnliches kann verzichtet werden.
  • Weiter bevorzugt ist das Ventilelement in seinem Zentrum drehbar gelagert und insbesondere in dem Pumpengehäuse unabhängig von dem Laufrad drehbar gelagert. Dabei ist das Ventilelement weiter bevorzugt so ausgebildet, dass es in zumindest einer Position lediglich über die zentrale Lagerung und gegebenenfalls erforderlichen Rückstellelementen (z. B. Rückstellfedern) mit dem Pumpengehäuse in Kontakt ist und sich im Übrigen um diese zentrale Lagerung frei drehen kann. Die zentrale Lagerung ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass der Radius (Außenradius) der Lagerflächen bevorzugt weniger als ein Drittel, weiter bevorzugt weniger als ein Viertel des Radius des Außenumfanges des Ventilelementes beträgt. Dadurch wird eine sehr leichte Drehbarkeit des Ventilelementes durch Kräfte, welche außerhalb der Lagerung angreifen erreicht, da diese Kräfte über einen vergleichsweise langen Hebel auf die Lagerung wirken. Eine besonders leichtgängige Lagerung des Ventilelementes ermöglicht, dass dieses durch vergleichsweise kleine Kräfte zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen bewegt werden kann. Dies begünstigt beispielsweise eine hydraulische Kopplung zwischen Antriebsmotor und Ventilelement.
  • Weiter bevorzugt ist das Ventilelement im Inneren des Pumpengehäuses in einem mit einem zu fördernden Fluid bzw. einer zu fördernden Flüssigkeit gefüllten Raum drehbar gelagert. Das heißt die Lagerung ist "nass" ausgebildet, sodass die Lagerung durch die Flüssigkeit selber geschmiert werden kann. Darüber hinaus sind keine gedichteten Wellendurchführungen durch das Pumpengehäuse nach außen erforderlich. Dennoch kann weiter bevorzugt die Lagerung im Inneren des Pumpengehäuses durch Dichtungen gegenüber der umgebenden Flüssigkeit abgedichtet sein. Eine solche Dichtung kann jedoch beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie nicht hermetisch dicht ist, sondern eine gewisse geringe Flüssigkeitsmenge durchlässt, welche dann beispielsweise der Schmierung des Lagers dienen kann. Dabei können jedoch durch die Dichtung Verunreinigungen zurückgehalten werden und es kann so verhindert werden, dass Verunreinigungen in die Lagerung eintreten. Dazu ist vorzugsweise ein Dichtspalt in der Dichtung so dimensioniert, dass die zu fördernde Flüssigkeit, z. B. Wasser, durch den Dichtspalt hindurchtreten kann, Verunreinigungen wie Partikel jedoch zurückgehalten werden. Darüber hinaus kann die Lagerung bevorzugt vorgeschmiert sein, insbesondere auch dauergeschmiert sein. Das heißt in die Lagerung kann zuvor ein Schmierstoff eingebracht sein, welcher dann gegebenenfalls im Laufe der Betriebszeit durch die Flüssigkeit im Inneren des Pumpengehäuses verdünnt und/oder ersetzt wird.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das Ventilelement derart ausgestaltet und angeordnet, dass es entlang einer ersten Bewegungsbahn zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar ist und zusätzlich in einer zweiten, gewinkelt zu der ersten Bewegungsbahn verlaufenden zweiten Bewegungsbahn bewegbar ist. Dabei ist die erste Bewegungsbahn vorzugsweise eine Drehbewegung um eine Drehachse, wie sie oben beschrieben wurde. Die zweite Bewegungsbahn ist bevorzugt eine Bewegungsbahn, welche linear verläuft, insbesondere entlang der Drehachse oder parallel zu der Drehachse des Ventilelementes. Entlang der zweiten Bewegungsbahn ist das Ventilelement bevorzugt zwischen einer ersten Position, in welcher es von zumindest einer Anlagefläche beanstandet ist, und einer zweiten Position, in welcher es mit dieser Anlagefläche in Anlage ist, bewegbar. In der ersten Position ist das Ventilelement bevorzugt in der vorangehend beschriebenen Weise frei um eine Lagerung drehbar. In der zweiten Position kommt es bevorzugt mit der Anlagefläche, welche insbesondere an dem Pumpengehäuse ausgebildet sein kann, zur Anlage. Durch diese Anlage kann vorzugsweise die weitere Drehbewegung unterbunden werden und/oder eine Abdichtung realisiert werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann zumindest ein Dämpfungsmittel vorgesehen sein, welches mit dem Ventilelement verbunden ist bzw. zusammenwirkt und derart ausgestaltet ist, dass eine Bewegung des Ventilelementes entlang der zweiten Bewegungsbahn gedämpft bzw. verzögert wird. Dabei kann die Dämpfung bei einer Bewegung von der ersten Position in die zweite Position und/oder bei einer Bewegung von der zweiten Position in die erste Position wirken. Bevorzugt ist eine Wirkung zumindest bei der Bewegung von der zweiten Position in die erste Position. Dadurch wird erreicht, dass ein Außereingrifftreten von der zumindest einen Anlagefläche verzögert wird und so das Ventilelement länger in einer fixierten nicht drehbaren Position gehalten wird. Dadurch kann erreicht werden, dass, wenn das Ventilelement durch den Antriebsmotor in eine gewünschte Schaltstellung bewegt worden ist, nach Ausschalten und Wiederinbetriebnahme des Antriebsmotor in umgekehrter Drehrichtung das Ventilelement in der zuvor eingenommenen Schaltstellung verbleibt, sofern der Antriebsmotor schnell genug wieder in Betrieb genommen wird. Durch die schnelle Inbetriebnahme kann ein schneller Druckaufbau im Druckraum erreicht werden, welcher das Ventilelement in Anlage mit der Anlagefläche hält. Durch die Dämpfung ist dabei sichergestellt, dass sich ein Druck aufbauen kann, bevor das Ventilelement in seinen frei drehbaren Zustand gelangt.
  • Die zweite Bewegungsbahn des Ventilelementes verläuft bevorzugt parallel zur oder entlang der Drehachse des Laufrades, welche wie oben beschrieben weiter bevorzugt fluchtend mit der Drehachse des Ventilelementes ist.
  • Das Ventilelement kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform von einem Rückstellelement, beispielsweise einer Rückstellfeder mit einer Rückstellkraft beaufschlagt sein, welche entlang der zweiten Bewegungsbahn und bevorzugt in Richtung der ersten Position wirkt. Das Rückstellelement ist bestrebt, das Ventilelement in eine Ausgangslage zurückzubewegen, wobei die Ausgangslage bevorzugt die erste Position ist, in welcher weiter bevorzugt das Ventilelement frei drehbar ist. So kann erreicht werden, dass, wenn der Antriebsmotor ausgeschaltet wird, das Ventilelement nach Abklingen der von dem Laufrad erzeugten Kräfte und Momente sich durch das Rückstellelement in die erste Position zurückbewegt.
  • Weiter bevorzugt weist das Ventilelement eine dem Druckraum zugewandte Druckfläche auf, auf welche der in dem Druckraum herrschende Druck derart wirkt, dass das Ventilelement entlang der zweiten Bewegungsbahn mit einer Druckkraft beaufschlagt wird, welche vorzugsweise in Richtung der zweiten Position wirkt. Die Druckkraft wirkt somit vorzugsweise einer Rückstellkraft entgegen. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass bei einem Druckaufbau in dem Druckraum, welcher durch Rotation des Laufrades verursacht wird, dieser Druck, wenn er eine ausreichende Höhe erreicht, das Ventilelement in seine zweite Position bewegt, in welcher es vorzugsweise mit einer Anlagefläche in Kontakt tritt. So kann eine durch das Kreiselpumpenaggregat selbst verursachte Druckkraft dazu benutzt werden, das Ventilelement in eine bestimmte Position zu bewegen. Wenn der Antriebsmotor angehalten wird und der im Druckraum herrschende Druck sich wieder verringert, wird das Ventilelement dann vorzugsweise durch ein Rückstellelement wieder zurück in seine erste Position bewegt.
  • Vorzugsweise ist die beschriebene zumindest eine Anlagefläche zumindest eine Dichtfläche. Dies kann insbesondere eine Dichtfläche sein, welche so gelegen ist, dass durch Anlage des Ventilelementes an der Dichtfläche der Druckbereich gegenüber dem Saugbereich abgedichtet ist. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine Dichtfläche vorgesehen und derart gelegen sein, dass durch Anlage des Ventilelementes an dieser Dichtfläche einer der Anschlüsse und insbesondere einer der Eingänge gegenüber dem Saugraum abgedichtet ist. So wird dieser Eingang dann gegenüber dem Saugraum vorzugsweise dicht verschlossen, sodass das Kreiselpumpenaggregat durch den anderen Eingang Flüssigkeit ansaugt. Dadurch, dass bei dieser Ausgestaltung das Ventilelement lediglich in der zweiten Position in dichtenden Kontakt mit der oder den Dichtflächen ist, wird erreicht, dass in der ersten Position die Dichtflächen außer Eingriff treten können und so die auf das Ventilelement herrschenden Reibungskräfte in der ersten Position verringert werden, sodass dieses in der ersten Position leicht zwischen seinen zumindest beiden Schaltstellungen bewegbar ist.
  • Bevorzugt erstreckt sich die zumindest einer Anlagefläche gewinkelt zu der zweiten Bewegungsbahn, d. h. eine in Richtung der Bewegungsbahn herrschende Kraft kann zu einer Druckkraft auf die Anlagefläche führen. So kann das Ventilelement durch eine solche Druckkraft, insbesondere durch eine entlang der zweiten Bewegungsbahn wirkende, von dem im Druckraum herrschenden Druck verursachte Druckkraft, gegen die Anlagefläche und insbesondere eine Dichtfläche zur Abdichtung gedrückt werden.
  • Wie oben beschrieben ist das Ventilelement mit dem Antriebsmotor mechanisch und/oder hydraulisch zu seiner Bewegung gekoppelt. So kann das Ventilelement durch den Antriebsmotor zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen bewegt werden, wobei weiter bevorzugt abhängig von der Drehrichtung des Antriebsmotors das Ventilelement in eine der beiden Schaltstellungen bewegt wird. Dazu kann in jeder der Schaltstellungen ein Anschlag vorgesehen sein, welcher eine weitere Bewegung des Ventilelementes in derselben Richtung verhindert.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform kann je nach gewünschter Schaltstellung des Ventilelementes der Antriebsmotor lediglich in der gewünschten Drehrichtung in Betrieb genommen werden, wobei je nach Ausgestaltung des Laufrades gegebenenfalls unterschiedliche Wirkungsgrade für die beiden Drehrichtungen erreicht werden.
  • Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung, ist es jedoch auch möglich, einen Drehrichtungswechsel des Antriebsmotors lediglich zum Bewegen des Ventilelementes zwischen den Schaltstellungen zu nutzen und zur Förderung unabhängig von der Schaltstellung stets eine bevorzugte Drehrichtung zu nutzen.
  • Bei entsprechender Ansteuerung des Antriebsmotors und der oben beschriebenen Verzögerung der Bewegung des Ventilelementes in der zweiten Bewegungsrichtung kann z. B. erreicht werden, dass das Ventilelement durch den Antriebsmotor zunächst in eine erste Schaltstellung bewegt wird, indem der Antriebsmotor in Richtung dieser Schaltstellung gedreht wird. Durch den sich im Druckraum aufbauenden Druck wird dabei das Ventilelement vorzugsweise in seine zweite Position bewegt. Wenn anschließend der Antriebsmotor ausgeschaltet und sehr schnell in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung gedreht wird, kann erreicht werden, dass in dem Druckraum durch die Drehung des Laufrades in der anderen Bewegungsrichtung derart schnell wieder ein Druck aufgebaut wird, dass das Ventilelement sich durch die beschriebene Dämpfung oder Verzögerung gar nicht vollständig in die frei drehbare erste Position bewegen kann und somit in der zuvor eingenommenen Schaltstellung verbleibt, auch wenn anschließend das Laufrad durch den Antriebsmotor in der entgegensetzten Drehrichtung in Richtung der zweiten Schaltstellung gedreht wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Krafterzeugungsmittel vorhanden, welches auf das zumindest eine Ventilelement eine Kraft in Richtung einer der zumindest zwei Schaltstellungen ausübt, wobei die Kraft vorzugsweise eine Federkraft, eine magnetische Kraft und/oder die Schwerkraft ist. Durch ein solches Krafterzeugungsmittel kann auf den Drehrichtungswechsel des Antriebsmotors verzichtet werden. So kann das Ventilelement in eine der beiden Schaltstellungen durch den Antriebsmotor bewegt werden und dann beim Ausschalten des Antriebsmotors durch das Krafterzeugungsmittel wieder zurück in die andere Schaltstellung, welche eine Ausgangslage darstellt, bewegt werden. Der Antriebsmotor kann so ausgestaltet sein, dass er in dieser Ausgangslage derart schnell in Betrieb genommen werden kann, dass sich in dem Druckraum ein Druck aufbaut, welcher das Ventilelement entlang der zweiten Bewegungsbahn gegen die Anlagefläche drückt, bevor das Ventilelement durch eine sich im Druckraum aufbauende Strömung in seine zweite Schaltstellung bewegt werden kann. Wenn der Antriebsmotor entsprechend langsam in Betrieb genommen wird, kann sich zunächst die Strömung aufbauen, welche das Ventilelement in die zweite Schaltstellung bewegt, bevor der Druck ausreichend groß ist, das Ventilelement entlang der zweiten Bewegungsbahn gegen die Anlagefläche zu drücken. Dies kann durch geeignete Ansteuerung des Antriebsmotors über eine den Antriebsmotor ansteuernde Steuereinrichtung erreicht werden.
  • Zur Kopplung zwischen Ventilelement und Antriebsmotor ist das Ventilelement vorzugsweise so ausgestaltet, dass es durch eine in dem Druckraum in Drehrichtung des Laufrades verlaufende Fluidströmung bewegbar ist und/oder dass das Ventilelement zu seiner Bewegung mit dem Laufrad oder einer das Laufrad antreibenden Welle über eine Kupplung gekoppelt ist, welche vorzugsweise druck- und/oder drehzahl- und/oder drehrichtungsabhängig lösbar ist. Der Antrieb über die in dem Druckraum rotierende Fluidströmung kann bevorzugt in der Weise erfolgen, dass diese Fluidströmung durch Reibungskräfte an einer dem Druckraum zugewandten Oberfläche des Ventilelementes angreift. Zusätzlich kann diese Oberfläche des Ventilelementes mit Mitnehmern, insbesondere mit Schaufeln versehen sein. Derartige Schaufeln können weiter bevorzugt gleichzeitig als Leitapparat dienen, um die aus dem Laufrad radial austretende Strömung in eine gewünschte Richtung umzulenken. Solange das Laufrad frei drehbar ist, kann seine solche Strömung auch auf der Saugseite angreifen und eine Drehung des Ventilelementes verursachen. Dazu können insbesondere die Eingänge an der Saugseite bzw. im Saugraum so platziert sein, dass sie die Strömung in dem Saugraum so richten, dass sie eine Drehung bzw. Bewegung des Ventilelementes in eine gewünschte Richtung unterstützen. Das Ventilelement kann dazu gemäß einer besonderen Ausführungsform auch an der der Saugseite zugewandten Oberfläche mit entsprechenden Mitnahmeelementen oder Schaufeln versehen sein, auf welche eine Strömung im Saugraum zur Bewegung des Ventilelementes wirken kann. Damit eine ausreichende Fläche zum Angriff der Strömung zur Verfügung steht, ist die dem Druckraum zugewandte Oberfläche des Ventilelementes vorzugsweise so groß ausgestaltet, dass ein Außendurchmesser dieser Oberfläche des Ventilelementes mindestens zwei- bis fünfmal so groß ist wie der Durchmesser des Saugmundes des Laufrades. Die dem Druckraum zugewandte Oberfläche des Ventilelementes umgibt somit den Saugmund vorzugsweise ringförmig.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das zumindest eine Ventilelement derart ausgebildet und angeordnet, dass in dem Druckraum eine von dem Laufrad erzeugte Strömung auf das Ventilelement zu dessen Bewegung zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen wirkt und der Saugraum derart ausgestaltet ist, dass die dort herrschende Strömung keine Kraft auf das Ventilelement in Bewegungsrichtung zwischen den Schaltstellungen ausübt. Das heißt gemäß dieser Ausführungsform ist das Ventilelement an seiner dem Saugraum zugewandten Seite möglichst glatt und ohne Kraftangriffsflächen ausgebildet, auf welche die Strömung wirken könnte. Durch diese Ausgestaltung wird verhindert, dass die Strömung bzw. die Flüssigkeit im Saugraum die Bewegung des Ventilelementes zwischen den Schaltstellungen bremst oder verhindert.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der beschriebenen hydraulischen Kopplung von Ventilelement und Laufrad bzw. Antriebsmotor, kann eine mechanische Kopplung durch eine geeignete Kupplung vorgesehen sein. Dabei kann die Kupplung kraft- und/oder formschlüssig wirken. Die Kupplung ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie mechanisch außer Eingriff gebracht werden kann. Dies kann beispielsweise durch die Bewegung des Ventilelementes entlang der zweiten Bewegungsbahn erfolgen, wie sie oben beschrieben wurde. So würde eine druckabhängig lösbare Kupplung geschaffen. Alternativ oder zusätzlich könnte auch eine drehzahlabhängig lösbare Ausgestaltung realisiert werden, beispielsweise indem sich bei ausreichend hoher Drehzahl zwischen den Kupplungsflächen ein Schmierfilm ausbildet, welcher die Reibungskupplung aufhebt. Eine solche Ausgestaltung würde nach Art eines Gleitlagers bei ausreichend hoher Drehzahl die Reibung zwischen den Kupplungsflächen überwinden. Eine drehrichtungsabhängig wirkende Kupplung könnte beispielsweise durch entsprechend gestaltete Mitnehmer realisiert werden, welche nur in einer Drehrichtung in formschlüssigen Eingriff treten und in der entgegengesetzten Drehrichtung aneinander entlanggleiten. Dies könnte eine Ausgestaltung nach Art einer Sperrklinke oder Ratsche sein. Bei einer solchen Ausgestaltung würde das Ventilelement stets nur in einer Drehrichtung des Antriebsmotors in eine gewünschte Schaltstellung bewegt. Nach Erreichen der Schaltstellung könnte der Antriebsmotor dann in der entgegengesetzten Drehrichtung in Betrieb genommen werden, um den Förderbetrieb des Kreiselpumpenaggregates zu starten. In dieser entgegengesetzten Drehrichtung tritt die Kupplung dann außer Eingriff und das Ventilelement kann so in der zuvor eingenommenen Schaltstellung verharren.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Ventilelement eine Öffnung auf, über welche der Saugraum mit einem Saugmund des Laufrades in Verbindung steht. Dabei kann der Saugmund des Laufrades vorzugsweise im Umfangbereich der Öffnung mit dem Ventilelement in Anlage oder im Eingriff sein, um eine Abdichtung gegenüber dem von dem Ventilelement begrenzten Druckraum zu erreichen. So kann der Saugmund des Laufrades beispielsweise von einem Kragen umgeben sein, welcher in die Öffnung des Ventilelementes eingreift. Alternativ oder zusätzlich könnte die Öffnung des Ventilelementes von einem Kragen umgeben sein, welcher sich mit einem Kragen an dem Laufrad, welcher den Saugmund umgibt, überlappt. So kann eine Abdichtung zwischen Ventilelement und Saugmund erreicht werden. Der die Öffnung umgebene Teil des Ventilelementes kann dem Druckraum zugewandt sein bzw. den Druckraum begrenzen, in welchem das Laufrad rotiert. Die entgegengesetzte Fläche des Ventilelementes ist dem Saugraum zugewandt, sodass das Ventilelement Saug- und Druckraum im Umgebungsbereich des Saugmundes des Laufrades voneinander trennt.
  • Besonders zweckmäßig ist der Antriebsmotor über eine Steuereinrichtung derart angesteuert, dass der in zwei Drehrichtungen antreibbar ist und/oder vorzugsweise in seiner Drehzahl einstellbar ist. Die Steuereinrichtung kann dazu einen Drehzahlsteller und insbesondere einen Frequenzumrichter zur Drehrichtungs- und/oder Drehzahleinstellung aufweisen. Die Veränderung der Drehzahl ist vorzugsweise in der Weise möglich, dass auch die Beschleunigung beim Anfahren und Abbremsen des Antriebsmotors variiert werden kann, um unterschiedliche Beschleunigungsverläufe zu realisieren. Das heißt die Steuereinrichtung ist dazu derart ausgestaltet, dass sie den Antriebsmotor unterschiedlich stark beschleunigen und/oder abbremsen kann, indem beispielsweise entsprechende Rampen für das Beschleunigen und/oder Abbremsen gewählt werden. Dadurch ist es möglich in den oben beschriebenen Weisen das Ventilelement durch entsprechende Drehung des Antriebsmotors in die gewünschte Schaltstellung zu bewegen und anschließend in einen Förderbetrieb überzugehen, in welchem das Ventilelement in der zuvor eingenommenen Schaltstellung verleibt. Im Förderbetrieb ist vorzugsweise durch die Steuereinrichtung ferner in üblicher Weise eine Drehzahlregelung möglich, um das Kreiselpumpenaggregat nach gewünschten Kennlinien betreiben zu können.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Kreiselpumpenaggregat handelt es sich vorzugsweise um ein Umwälzpumpenaggregat, insbesondere ein Umwälzpumpenaggregat, wie es in Heizungs- und/oder Klimaanlagen zum Umwälzen eines Wärmeträgers Verwendung findet. Derartige Umwälzpumpenaggregate sind bevorzugt zur Förderung von Wasser als Wärmeträger ausgelegt. Der elektrische Antriebsmotor ist vorzugsweise ein nasslaufender elektrischer Antriebsmotor, d. h. ein Spaltrohrmotor, bei welchem ein Spaltrohr bzw. Spalttopf den Stator vom Rotor trennt, sodass der Rotor in der zu fördernden Flüssigkeit rotiert.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:
    • Fig. 1
    eine Explosionsansicht eines Kreiselpumpenaggregates gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht der Unterseite des Ventilelementes des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht des Pumpengehäuses des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 1 im geöffneten Zustand,
    Fig. 4
    eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 1,
    Fig. 5
    eine Schnittansicht des Pumpengehäuses des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 4 mit dem Ventilelement in einer ersten Schaltstellung,
    Fig. 6
    eine Schnittansicht entsprechend Fig. 5 mit dem Ventilelement in einer zweiten Schaltstellung,
    Fig. 7
    schematisch den hydraulischen Aufbau mit einer Heizungsanlage mit einem Kreiselpumpenaggregat gemäß Fig. 1 bis 6,
    Fig. 8
    eine Explosionsansicht eines Kreiselpumpenaggregates gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 9
    eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 8 mit dem Ventilelement in einer ersten Position,
    Fig. 10
    eine Schnittansicht entsprechend Fig. 9 mit dem Ventilelement in einer zweiten Position,
    Fig. 11
    eine Explosionsansicht eines Kreiselpumpenaggregates gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 12
    eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 11 mit dem Ventilelement in einer ersten Position,
    Fig. 13
    eine Schnittansicht entsprechend Fig. 12 mit dem Ventilelement in einer zweiten Position,
    Fig. 14
    eine Explosionsansicht eines Pumpengehäuses mit einem Ventilelement gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 15
    eine Schnittansicht eines Kreiselpumpenaggregates gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 16
    eine Explosionsansicht eines Kreiselpumpenaggregates gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 17
    eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 16 mit dem Ventilelement in einer ersten Position,
    Fig. 18
    eine Schnittansicht entsprechend Fig. 17 mit dem Ventilelement in einer zweiten Position,
    Fig. 19
    eine Explosionsansicht eines Kreiselpumpenaggregates gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 20
    eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 19,
    Fig. 21
    eine Draufsicht auf das geöffnete Pumpengehäuse des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 19 und 20 mit dem Ventilelement in einer ersten Schaltstellung,
    Fig. 22
    eine Draufsicht entsprechend Fig. 21 mit dem Ventilelement in einer zweiten Schaltstellung,
    Fig. 23
    eine Explosionsansicht eines Pumpengehäuses mit einem Ventilelement gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 24
    eine Explosionsansicht des Pumpengehäuses mit Ventilelement gemäß der siebten Ausführungsform von einer anderen Seite her gesehen,
    Fig. 25
    eine Explosionsansicht eines Kreiselpumpenaggregates gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 26
    eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 25,
    Fig. 27
    eine Draufsicht auf das geöffnete Pumpengehäuse des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 25 und 26 mit dem Ventilelement in einer ersten Schaltstellung,
    Fig. 28
    eine Ansicht gemäß Fig. 27 mit dem Ventilelement in einer zweiten Schaltstellung,
    Fig. 29
    eine Explosionsansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 30
    eine perspektivische Ansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 29 mit abgenommenem Pumpengehäuse und Ventilelement,
    Fig. 31
    eine perspektivische Ansicht der Motorwelle des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 29 und 30 sowie des Kupplungsteils des Ventilelementes,
    Fig. 32
    eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 29 mit dem Ventilelement in einer ersten Position,
    Fig. 33
    eine Schnittansicht gemäß Fig. 32 mit dem Ventilelement in einer zweiten Position,
    Fig. 34
    eine Draufsicht auf das geöffnete Pumpengehäuse des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 29 bis 33 mit dem Ventilelement in einer ersten Schaltstellung,
    Fig. 35
    eine Ansicht gemäß Fig. 34 mit dem Ventilelement in einer zweiten Schaltstellung,
    Fig. 36
    eine Ansicht gemäß Fig. 34 und 35 mit dem Ventilelement in einer dritten Schaltstellung,
    Fig. 37
    schematisch den hydraulischen Aufbau einer Heizungsanlage mit einem Kreiselpumpenaggregat gemäß Fig. 29 bis 36,
    Fig. 38
    eine Explosionsansicht eines Kreiselpumpenaggregates gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 39
    eine perspektivische Ansicht des geöffneten Ventilelementes des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 38,
    Fig. 40
    eine perspektivische Ansicht des geschlossenen Ventilelementes gemäß Fig. 39,
    Fig. 41
    eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 38 mit dem Ventilelement in einer ersten Position,
    Fig. 42
    eine Schnittansicht gemäß Fig. 41 mit dem Ventilelement in einer zweiten Position,
    Fig. 43
    eine Draufsicht auf das geöffnete Pumpengehäuse des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 38 bis 42 mit dem Ventilelement in einer ersten Schaltstellung,
    Fig. 44
    eine Ansicht gemäß Fig. 43 mit dem Ventilelement in einer zweiten Schaltstellung,
    Fig. 45
    eine Ansicht gemäß Fig. 43 und 44 mit dem Ventilelement in einer dritten Schaltstellung,
    Fig. 46
    eine Ansicht gemäß Fig. 43 bis 45 mit dem Ventilelement in einer vierten Schaltstellung und
    Fig. 47
    schematisch den hydraulischen Aufbau einer Heizungsanlage mit einem Kreiselpumpenaggregat gemäß Fig. 38 bis 46.
  • Die in der nachfolgenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kreiselpumpenaggregates betreffen Anwendungen in Heizungs- und/oder Klimasystemen, in welchen von dem Kreiselpumpenaggregat ein flüssiger Wärmeträger, insbesondere Wasser, umgewälzt wird.
  • Das Kreiselpumpenaggregat gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung weist ein Motorgehäuse 2 auf, in welchem ein elektrischer Antriebsmotor angeordnet ist. Dieser weist in bekannter Weise einen Stator 4 sowie einen Rotor 6 auf, welcher auf einer Rotorwelle 8 angeordnet ist. Der Rotor 6 dreht in einem Rotorraum, welcher von dem Statorraum, in welchem der Stator 4 angeordnet ist, durch ein Spaltrohr bzw. einen Spalttopf 10 getrennt ist. Das heißt, es handelt sich hierbei um einen nasslaufenden elektrischen Antriebsmotor. An einem Axialende ist das Motorgehäuse 2 mit einem Pumpengehäuse 12 verbunden, in welchem ein mit der Rotorwelle 8 drehfest verbundenes Laufrad 14 rotiert.
  • An dem dem Pumpengehäuse 12 entgegengesetzten Axialende des Motorgehäuses 2 ist ein Elektronikgehäuse 16 angeordnet, welches eine Steuerelektronik bzw. Steuereinrichtung zur Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors in dem Pumpengehäuse 2 beinhaltet. Das Elektronikgehäuse 16 könnte in entsprechender Weise auch an einer anderen Seite des Statorgehäuses 2 angeordnet sein.
  • In dem Pumpengehäuse 12 ist darüber hinaus ein bewegliches Ventilelement 18 angeordnet. Dieses Ventilelement 18 ist auf einer Achse 20 im Inneren des Pumpengehäuses 12 drehbar gelagert, und zwar so, dass die Drehachse des Ventilelementes 18 mit der Drehachse X des Laufrades 14 fluchtet. Die Achse 20 ist am Boden des Pumpengehäuses 12 drehfest fixiert. Das Ventilelement 18 ist nicht nur um die Achse 20 drehbar, sondern um ein gewisses Maß in Längsrichtung X bewegbar. In einer Richtung wird diese lineare Bewegbarkeit durch das Pumpengehäuse 12, an welches das Ventilelement 18 mit seinem Außenumfang anschlägt, begrenzt. In der entgegengesetzten Richtung wird die Bewegbarkeit durch die Mutter 22 begrenzt, mit welcher das Ventilelement 18 auf der Achse 20 befestigt ist. Es ist zu verstehen, dass statt der Mutter 22 auch eine andere axiale Befestigung des Ventilelementes 18 auf der Achse 20 gewählt werden könnte.
  • Das Ventilelement 18 trennt in dem Pumpengehäuse 12 einen Saugraum 24 von einem Druckraum 26. In dem Druckraum 26 rotiert das Laufrad 14. Der Druckraum 26 ist mit dem Druckanschluss bzw. Druckstutzen 27 des Kreiselpumpenaggregates verbunden, welcher den Auslass des Kreiselpumpenaggregates bildet. In den Saugraum 24 münden zwei saugseitige Eingänge 28 und 30, von welchen der Eingang 28 mit einem ersten Sauganschluss 32 und der Eingang 30 mit einem zweiten Sauganschluss 34 des Pumpengehäuses 12 verbunden ist.
  • Das Ventilelement 18 ist scheibenförmig ausgebildet und übernimmt gleichzeitig die Funktion einer üblichen Deflektorplatte, welche den Saugraum 24 von dem Druckraum 26 trennt. Das Ventilelement 18 weist eine zentrale Saugöffnung 36 auf, welche einen vorstehenden umfänglichen Kragen aufweist, der mit dem Saugmund 38 des Laufrades 14 in Eingriff ist und im Wesentlichen mit dem Saugmund 38 in dichter Anlage ist. Dem Laufrad 14 zugewandt ist das Ventilelement 18 im Wesentlichen glatt ausgebildet. An der dem Laufrad 14 abgewandten Seite weist das Ventilelement zwei ringförmige Dichtflächen 40 auf, welche in diesem Ausführungsbeispiel auf geschlossenen rohrförmigen Stutzen gelegen sind. Die beiden ringförmigen Dichtflächen 40 sind an zwei diametral entgegengesetzten Positionen auf dem Dichtelement 18 bezüglich dessen Drehachse X angeordnet, sodass sie im Umfangsbereich der Eingänge 28 und 30 am Boden des Pumpengehäuses 12 in dichte Anlage treten können, um die Eingänge 28 und 30 zu verschließen. In einer Winkelposition 90° versetzt zu den Dichtflächen 40 sind Stützelemente 42 angeordnet, welche ebenfalls am Umfangsbereich der Eingänge 28, 30 zur Anlage kommen können, aber so voneinander beabstandet sind, dass sie die Eingänge 28, 30 dann nicht verschließen. Die Eingänge 28 und 30 liegen nicht auf einer Durchmesserlinie bezüglich der Drehachse X, sondern auf einer radial versetzten Geraden, sodass bei Drehung des Ventilelementes 18 um die Drehachse X in einer ersten Schaltstellung der Eingang 38 von einer Dichtfläche 40 verschlossen ist, während die Stützelemente 42 an dem Eingang 30 liegen und diesen öffnen. In einer zweiten Schaltstellung ist der Eingang 30 von einer Dichtfläche 40 verschlossen, während die Stützelemente 42 im Umfangsbereich des Einganges 28 anliegen und diesen öffnen. Die erste Schaltstellung, in welcher der Eingang 38 verschlossen und der Eingang 30 geöffnet ist, ist in Fig. 5 gezeigt. Die zweite Schaltstellung, in welcher der Eingang 30 verschlossen und der Eingang 28 geöffnet ist, ist in Fig. 6 dargestellt. Das bedeutet, durch eine Drehung des Ventilelementes um 90° um die Drehachse X kann zwischen den beiden Schaltstellungen umgeschaltet werden. Die beiden Schaltstellungen werden durch ein Anschlagelement 44, welches abwechselnd an zwei Anschlägen 46 in dem Pumpengehäuse 12 anschlägt, begrenzt.
  • In einer Ruhestellung, das heißt, wenn das Kreiselpumpenaggregat nicht in Betrieb ist, drückt eine Feder 48 das Ventilelement 18 in eine gelöste Stellung, in welcher der Außenumfang des Ventilelementes 18 nicht dicht an dem Pumpengehäuse 12 und die Dichtflächen 40 nicht dicht im Umfangsbereich der Eingänge 28 und 30 anliegen, sodass das Ventilelement 18 um die Achse 20 drehen kann. Wenn nun von der Steuereinrichtung 17 in dem Elektronikgehäuse 16 der Antriebsmotor in Drehung versetzt wird, sodass das Laufrad 14 rotiert, wird in dem Druckraum 26 eine umlaufende Strömung erzeugt, welche über Reibung das Ventilelement 18 in ihrer Drehrichtung mitdreht. Die Steuereinrichtung 17 ist so ausgebildet, dass sie den Antriebsmotor wahlweise in zwei Drehrichtungen antreiben kann. So kann das Ventilelement 18 um die Drehachse X je nach Drehrichtung des Laufrades 14 über die von dem Laufrad 14 in Rotation versetzte Strömung ebenfalls in zwei Drehrichtungen bewegt werden, da die Strömung im Umfangsbereich des Laufrades 14 stets in dessen Drehrichtung verläuft. So kann das Ventilelement 18 zwischen den beiden durch die Anschläge 46 begrenzten Schaltstellungen gedreht werden.
  • Wenn das Laufrad 14 mit ausreichender Drehzahl rotiert, baut sich in dem Druckraum 26 ein Druck auf, welcher an der Oberfläche des Ventilelementes 18, welche die Saugöffnung 36 umgibt, eine Druckkraft erzeugt, welche der Federkraft der Feder 48 entgegengesetzt ist, sodass das Ventilelement 18 gegen die Federkraft der Feder 48 in axialer Richtung X so bewegt wird, dass es an seinem Außenumfang an einer ringförmigen Anlageschulter 50 an dem Pumpengehäuse 12 dichtend zur Anlage kommt. Gleichzeitig kommt je nach Schaltstellung eine der Dichtflächen 40 im Umfang eines der Eingänge 28 und 30 dichtend zur Anlage, sodass einer der Eingänge 28, 30 verschlossen wird. An dem anderen Eingang kommen die Stützelemente 42 zur Anlage, sodass dieser Eingang offen bleibt und ein Strömungsweg von diesem Eingang 28, 30 zu der Saugöffnung 36 und von dort in das Innere des Laufrades 14 gegeben ist. Durch die Anlage des Ventilelementes 18 an der Anlageschulter 50 und der Dichtfläche 40 im Umfangsbereich eines der Eingänge 28, 30 wird gleichzeitig eine reibschlüssige Anlage zwischen Ventilelement 18 und Pumpengehäuse 12 geschaffen. Diese reibschlüssige Anlage sorgt dafür, dass das Ventilelement 18 in der erreichten Schaltstellung gehalten wird. Dies ermöglicht es, den Antriebsmotor kurzzeitig wieder außer Betrieb zu nehmen und in der entgegengesetzten Drehrichtung wieder in Betrieb zu nehmen, ohne dass das Ventilelement 18 gedreht wird. Erfolgt das Ausschalten und wieder in Betrieb nehmen des Motors schnell genug, verringert sich der Druck in dem Druckraum 26 nicht so weit, dass das Ventilelement 18 sich wieder in axialer Richtung in seine gelöste Position bewegen kann. Dies ermöglicht es, das Laufrad beim Betrieb des Kreiselpumpenaggregates stets in seiner bevorzugten Drehrichtung, für welche die Schaufeln ausgelegt sind, anzutreiben und die entgegengesetzte Drehrichtung lediglich zum Bewegen des Ventilelementes 18 in die entgegengesetzte Drehrichtung zu nutzen.
  • Das beschriebene Kreiselpumpenaggregat gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann beispielsweise in einem Heizungssystem eingesetzt werden, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Ein derartiges Heizungssystem findet üblicherweise in Wohnungen oder Wohnhäusern Verwendung und dient zur Erwärmung des Gebäudes und zur Bereitstellung von erwärmtem Brauchwasser. Die Heizungsanlage weist eine Wärmequelle 52, beispielsweise in Form eines Gasheizkessels, auf. Ferner ist ein Heizkreis 54 vorhanden, welcher beispielsweise durch verschiedene Heizkörper eines Gebäudes führt. Darüber hinaus ist ein Sekundärwärmetauscher 56 vorgesehen, über welchen Brauchwasser erwärmt werden kann. In derartigen Heizungsanlagen ist üblicherweise ein Umschaltventil erforderlich, welches den Wärmeträgerstrom wahlweise durch den Heizkreis 54 oder Sekundärwärmetauscher 56 lenkt. Mit dem erfindungsgemäßen Kreiselpumpenaggregat 1 wird diese Ventilfunktion durch das Ventilelement 18, welches in das Kreiselpumpenaggregat 1 integriert ist, übernommen. Die Steuerung erfolgt von der Steuereinrichtung 17 in dem Elektronikgehäuse 16. An den Druckanschluss 27 des Pumpengehäuses 12 ist die Wärmequelle 52 angeschlossen. An den Sauganschluss 32 ist ein Strömungsweg 58 angeschlossen, während an den Sauganschluss 34 ein Strömungsweg 60 durch den Heizkreis 54 angeschlossen ist. So kann je nach Schaltstellung des Ventilelementes 18 zwischen dem Strömungsweg 58 durch den Sekundärwärmetauscher 56 oder dem Strömungsweg 60 durch den Heizkreis 54 umgeschaltet werden, ohne dass ein Ventil mit einem zusätzlichen Antrieb erforderlich wäre.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 bis 10 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Aufbau des Ventilelementes 18'. Auch in diesem Ausführungsbeispiel trennt das Ventilelement 18' den Druckraum 26 von einem Saugraum 24 des Pumpengehäuses 12. Das Ventilelement 18 weist eine zentrale Saugöffnung 36' auf, in welche der Saugmund 38 des Laufrades 14 dichtend eingreift. Der Saugöffnung 36 entgegengesetzt weist das Ventilelement 18' eine Öffnung 62 auf, welche abhängig von der Schaltstellung des Ventilelementes 18' wahlweise mit einem der Eingänge 28, 30 zur Deckung gebracht werden kann. Die Eingänge 28',30' unterscheiden sich in diesem Ausführungsbeispiel in ihrer Formgebung von den Eingängen 28, 30 gemäß der vorangehenden Ausführungsform. Das Ventilelement 18' weist einen zentralen Vorsprung 64 auf, welcher in ein zentrales Loch 60 im Boden des Pumpengehäuses 12 eingreift und dort um die Drehachse X drehend gelagert ist. Gleichzeitig lässt der Vorsprung 64 in dem Loch 66 ebenfalls eine Axialbewegung entlang der Drehachse X zu, welche in einer Richtung durch den Boden des Pumpengehäuses 12 und in der anderen Richtung durch das Laufrad 14 begrenzt wird. An seinem Außenumfang weist das Ventilelement 18' einen Stift 68 auf, welcher in einer halbkreisförmigen Nut 70 am Boden des Pumpengehäuses 12 eingreift. Die Enden der Nut 70 dienen als Anschlagflächen für den Stift 68 in den beiden möglichen Schaltstellungen des Ventilelementes 18', wobei in einer ersten Schaltstellung die Öffnung 62 über dem Eingang 28' und in einer zweiten Schaltstellung die Öffnung 62 über dem Eingang 30' liegt und der jeweils andere Eingang durch den Boden des Ventilelementes 18' verschlossen wird. Die Drehbewegung des Ventilelementes 18' zwischen den beiden Schaltstellungen erfolgt auch in diesem Ausführungsbeispiel durch die in dem Druckraum 26 von dem Laufrad 14 verursachte Strömung. Um diese noch besser auf das Ventilelement 18' zu übertragen, ist es mit in dem Druckraum 26 gerichteten Vorsprüngen 72 versehen. Wenn das Kreiselpumpenaggregat 1 außer Betrieb genommen wird, drückt die Feder 48 das Ventilelement 18' in die in Fig. 10 gezeigte gelöste Stellung, in welcher es nicht am Boden im Umfang der Eingänge 28' und 30' anliegt. In dieser stößt es axial mit einem zentralen Zapfen 74 an der Stirnseite der Motorwelle 8 an und wird durch diesen Anschlag in seiner axialen Bewegung begrenzt. Wenn der Druck in dem Druckraum 26 ausreichend groß ist, wird das Ventilelement 18' in die in Fig. 9 gezeigte anliegende Position gedrückt, in welcher das Ventilelement 18' am Boden des Pumpengehäuses 12 im Umfangsbereich der Eingänge 28' und 30' zur Anlage kommt und gleichzeitig der Zapfen 24 von der Stirnseite der Rotorwelle 8 abgehoben ist. In dieser Position rotiert das Laufrad 14 dann im Normalbetrieb des Umwälzpumpenaggregates.
  • Das dritte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 bis 13 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung des Ventilelementes 18". Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen im Aufbau des Ventilelementes 18". Dieses ist als Ventiltrommel ausgebildet. Das Pumpengehäuse 12 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau gemäß Fig. 1 bis 6, wobei insbesondere die Anordnung der Eingänge 28 und 30 der anhand des ersten Ausführungsbeispiels beschriebenen Anordnung entspricht. Die Ventiltrommel des Ventilelementes 18" besteht aus einem topfförmigen Unterteil, welches durch einen Deckel 78 verschlossen ist. Der Deckel 78 ist dem Druckraum 26 zugewandt und weist die zentrale Saugöffnung 36 auf, welche mit ihrem axial gerichteten Kragen in den Saugmund 38 des Laufrades 14 eingreift. An der entgegengesetzten Seite weist der Boden des Unterteils 36 eine Eintrittsöffnung 80 auf, welche je nach Schaltstellung mit einem der Eingänge 28, 30 zur Deckung gebracht wird, während der jeweils andere Eingang 28, 30 durch den Boden des Unterteils 26 verschlossen wird. Das Ventilelement 18" ist drehbar auf einer Achse 20 gelagert, welche im Boden des Pumpengehäuses 12 befestigt ist, wobei die Drehachse, die durch die Achse 20 definiert wird, der Drehachse X des Laufrades 14 entspricht. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventilelement 18" entlang der Achse 20 um ein gewisses Maß axial verschiebbar, wobei auch hier eine Feder 48 vorgesehen ist, welche in der Ruhelage das Ventilelement 18" in seine in Fig. 13 gezeigte gelöste Stellung drückt. Diese axiale Stellung wird auch in diesem Ausführungsbeispiel durch die Mutter 22 begrenzt. In der gelösten Stellung ist das Ventilelement 18", wie vorangehend beschrieben, durch die Strömung, welche von dem Laufrad 14 verursacht wird, drehbar, das heißt, es wird eine hydraulische Kupplung zwischen Laufrad 14 und Ventilelement 18" hergestellt. In der anliegenden Position, welche in Fig. 12 gezeigt ist, wird je nach Schaltstellung zum einen einer der Eingänge 28, 30 dicht verschlossen. Zum anderen erfolgt auch eine Abdichtung zwischen Saugraum 24 und Druckraum 26 durch die Anlage des Ventilelementes 18" an der Anlageschulter 50.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist die Lagerung des Ventilelementes 18" auf der Achse 20 darüber hinaus durch zwei Hülsen 82 und 84 gekapselt, sodass diese Bereiche vor Verunreinigungen durch das geförderte Fluid geschützt sind und gegebenenfalls vorab geschmiert werden können. Es wird eine möglichst leichtgängige Lagerung angestrebt, um die leichte Drehbarkeit des Ventilelementes 18" durch die von dem Laufrad 14 verursachte Strömung zu gewährleisten. Es ist zu verstehen, dass auch bei den anderen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen die Lagerung entsprechend gekapselt sein könnte.
  • Fig. 14 und 15 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel, bei welchem der Aufbau des Pumpengehäuses 12 dem Aufbau des Pumpengehäuses 12 gemäß dem ersten und dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehbewegung des Ventilelementes 18c durch die saugseitige Strömung, das heißt die in den Saugmund 38 des Laufrades 14 eintretende Strömung, unterstützt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventilelement 18c im Wesentlichen trommelförmig ausgebildet und weist einen dem Druckraum 26 zugewandten Deckel 28 mit der zentralen Saugöffnung 36 auf, welche mit dem Saugmund 38, wie vorangehend beschrieben wurde, in Eingriff ist. Das hier gezeigte Unterteil 76b weist zwei Eintrittsöffnungen 80 auf, welche je nach Schaltstellung mit einem der Eingänge 28, 30 zur Überdeckung gebracht werden können, wobei der jeweils andere Eingang 28, 30 durch den Boden des Unterteils 46b dicht verschlossen wird, wie es beim vorangehenden Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Zwischen dem Unterteil 76b und dem Deckel 78 ist ein Leitrad 86 mit Schaufeln angeordnet, in welches die Strömung aus den Eintrittsöffnungen 80 radial eintritt und axial zu der zentralen Saugöffnung 36 austritt. Durch die Schaufeln des Leitrades 86 wird ebenfalls ein Drehmoment um die Achse 20 erzeugt, durch welches das Ventilelement 18c zwischen den Schaltstellungen bewegt werden kann. Dies funktioniert im Wesentlichen so, wie es vorangehend beschrieben wurde. Es kann auch zusätzlich eine Feder 48, wie sie vorangehend beschrieben wurde, vorgesehen sein, um das Ventilelement 18c in eine gelöste Stellung zu bewegen. Da durch die Formgebung der Schaufeln des Leitrades 86 stets ein Drehmoment in derselben Richtung erzeugt wird, unabhängig davon, in welcher Richtung das Laufrad 14 rotiert, erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel die Rückstellbewegung durch ein Gewicht 88. Im Betrieb befindet sich das Kreiselpumpenaggregat stets in der Einbaulage, welche in Fig. 15 gezeigt ist, in welcher sich die Drehachse X horizontal erstreckt. Wenn das Kreiselpumpenaggregat ausgeschaltet ist, dreht sich das Ventilelement 18c um die Achse 20 stets so, dass das Gewicht 88 unten liegt. Durch das von dem Leitrad 86 erzeugte Drehmoment kann das Ventilelement 18c gegen diese von dem Gewicht 88 erzeugte Rückstellkraft gedreht werden, wobei durch sehr schnelle Inbetriebnahme des Antriebsmotors in dem Druckraum 26 so schnell ein Druck aufgebaut werden kann, dass das Ventilelement 18c in seine anliegende Stellung tritt, wie sie oben beschrieben wurde, in welcher es kraftschlüssig drehfest am Pumpengehäuse 12 gehalten wird, ohne aus seiner Ruhelage herausbewegt zu werden. Es ist zu verstehen, dass eine Rückstellung des Ventilelementes durch Schwerkraft oder eine andere Rückstellkraft unabhängig vom Antrieb auch bei den anderen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen zur Anwendung kommen könnte.
  • Das fünfte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 16 bis 18 unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen wiederum im Aufbau des Ventilelementes. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventilelement 18d konisch ausgebildet. Das Ventilelement 18d weist ein konisches topfförmiges Unterteil 76d auf, welches durch einen Deckel 78d verschlossen ist, wobei in dem Deckel 78d wiederum eine zentrale Saugöffnung 36 ausgebildet ist, welche in der vorangehend beschriebenen Weise mit dem Saugmund 38 des Laufrades 14 in Eingriff ist. In der konischen Umfangsfläche des Unterteiles 76b sind Eintrittsöffnungen 90 ausgebildet, welche durch Drehung des Ventilelementes 18d mit Eingängen, welche mit den Sauganschlüssen 32 und 34 verbunden sind, wahlweise zur Überdeckung gebracht werden können, um einen Strömungsweg durch das Innere des Ventilelementes 18d zu der Saugöffnung 36 herzustellen. Zwischen den Eintrittsöffnungen 90 sind an dem konischen Unterteil Dichtflächen 92 ausgebildet, welche den jeweils anderen Eingang verschließen können. Wie auch das Ausführungsbeispiel 2 gemäß Fig. 8 bis 10 weist hier das Ventilelement 18d einen stiftförmigen Vorsprung 64 auf, welcher in einer Ausnehmung am Boden des Pumpengehäuses 12 eingreift und dort das Ventilelement 18d um die Drehachse X drehend lagert. Dabei ist auch hier eine axiale Bewegung zwischen einer gelösten Position, wie sie in Fig. 18 gezeigt ist, und einer anliegenden Position, wie sie in Fig. 17 gezeigt ist, möglich. In der gelösten Position liegt das Unterteil 76d des Ventilelementes 18d im Wesentlichen nicht an dem Pumpengehäuse 12 an, sodass es durch die Strömung im Druckraum 26 drehbar ist, wie es bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde. Dabei kann hier abhängig von der Drehrichtung des Laufrades 14 wiederum ein Hin-und-Her-Bewegen des Ventilelementes 18d erreicht werden, wobei die Drehbewegung des Ventilelementes 18d auch hier wieder durch nicht gezeigte Anschläge begrenzt werden kann. In der anliegenden Position gemäß Fig. 17 erfolgt zum einen eine dichte Anlage des Ventilelementes 18d, zum anderen wird es kraftschlüssig gehalten, sodass es wiederum, solange der Druck im Druckraum 26 ausreichend groß ist, auch bei einem Drehrichtungswechsel des Laufrades 14 nicht zwischen den Schaltstellungen bewegt wird.
  • Das sechste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 19 bis 22 ist ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel 2 gemäß Fig. 8 bis 10. Das Pumpengehäuse 12 entspricht im Wesentlichen dem dort gezeigten und beschriebenen Aufbau. Auch das Motorgehäuse 2 mit dem Elektronikgehäuse 16 und das Spaltrohr 10 entsprechen dem Aufbau gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Ventilelement 18e hat einen sehr ähnlichen Aufbau zu dem Aufbau des Ventilelementes 18'. Es fehlen lediglich die Vorsprünge 72 und der Zapfen 74. Die Öffnung 62 hingegen ist genauso ausgebildet. Auch die Saugöffnung 36e entspricht im Wesentlichen dem Aufbau der Saugöffnung 36'. Das Ventilelement 18e ist drehend auf einer hohlen Achse gelagert, welche in das Loch 66 im Boden des Pumpengehäuses 12 eingesetzt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Feder 48 im Inneren der hohlen Achse 94 angeordnet.
  • Je nach Schaltstellung des Ventilelementes 18e kommt die Öffnung 62 entweder über dem Eingang 28' oder dem Ausgang 30' zum Liegen, um entweder einen Strömungsweg von dem Sauganschluss 32 zu dem Laufrad 14 oder von dem Sauganschluss 34 zu dem Laufrad 14 zu öffnen. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventilelement 18e zusätzlich axial entlang der Drehachse X, welche die Drehachse des Laufrades 14 und des Ventilelementes 18e ist, bewegbar. In einer Ruhelage, in welcher das Kreiselpumpenaggregat nicht im Betrieb ist, wird das Ventilelement 18e von der Feder 48 in eine gelöste Position gedrückt, in welcher die dem Laufrad 14 abgewandte Oberfläche des Ventilelementes 18e von dem Boden des Pumpengehäuses 12 beabstandet ist, sodass das Ventilelement 18e im Wesentlichen frei um die Achse 94 zwischen den von dem Stift 68 und der Nut 70 gebildeten Anschlägen hin und her drehbar ist. Fig. 21 zeigt die erste Schaltstellung, in welcher die Öffnung 62 dem Eingang 28' gegenüberliegt, Fig. 22 zeigt die zweite Schaltstellung, in welcher die Öffnung 62 dem zweiten Eingang 30' gegenüberliegt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Drehung des Ventilelementes 18e wiederum über das Laufrad 14, jedoch ist hier eine mechanische Kupplung vorgesehen, welche dadurch realisiert wird, dass das Laufrad 14 mit seinem den Saugmund 38 umgebenden Bereich reibschlüssig am Umfang der Saugöffnung 36e zur Anlage kommt. So wird das Ventilelement 18e mit dem Laufrad 14 mitgedreht, bis der Stift 68 einen Anschlag erreicht. Dann tritt die Kupplung aufgrund von Schlupf außer Eingriff. Mit im Druckraum 26 steigendem Druck wird das Ventilelement 18e dann, wie oben beschrieben, axial in seine anliegende Position bewegt, wobei die Kupplung von dem Laufrad 14 außer Eingriff tritt, sodass das Laufrad 14 dann im Wesentlichen reibungsfrei rotieren kann.
  • Das siebte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 23 und 24 unterscheidet sich von dem vorangehend beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiel dadurch, dass an dem Ventilelement 18f eine sich in den Druckraum 26 hinein erstreckende Zunge 96 angeordnet ist, welche in dem Druckraum 26 als zusätzliches Ventilelement dient. Das Pumpengehäuse 12 weist einen zusätzlichen Druckanschluss 98 auf, welcher getrennt zu dem Druckanschluss 27 in den Druckraum 26 mündet. Die Zunge 96 kann, je nach Schaltstellung des Ventilelementes 18f, den Druckanschluss 27 oder den Druckanschluss 28 freigeben und den jeweils anderen Druckanschluss überdecken. So ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine druckseitige Umschaltung an der Druckseite des Laufrades 14 vorgesehen. Über die Eingänge 28' und 30' kann gleichzeitig eine Mischfunktion realisiert werden, indem die Öffnung 92 so positioniert ist, dass sie in einer ersten Schaltstellung diese beiden Eingänge 28', 30' überdeckt, sodass Flüssigkeit aus beiden Eingängen 28', 30' durch die Öffnung 62 und weiter durch den Saugmund 38 strömt. In der zweiten Schaltstellung hingegen überdeckt die Öffnung 62 lediglich den Eingang 28', während der Eingang 30' in der oben beschriebenen Weise vom Boden des Ventilelementes 18f verschlossen ist. Gleichzeitig ist der Druckanschluss 27 geschlossen und der Druckanschluss 98 freigegeben. Die Bewegung des Ventilelementes 18f kann in der oben beschriebenen Weise über das Laufrad 14 und eine mechanische Kupplung, welche durch axiale Verlagerung des Ventilelementes 18f bei ausreichend hohem Druck im Druckraum 26 außer Eingriff tritt, realisiert werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventilelement 18f auf der Rotorwelle 8 gelagert.
  • Die achte Ausführungsform gemäß Fig. 25 bis 28 unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform in der Ausbildung der mechanischen Kupplung zwischen der Rotorwelle 8 und dem Ventilelement 18g. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventilelement 18g direkt auf der Rotorwelle 8 gelagert, welche verlängert ausgebildet ist und sich bis in das Loch 66 im Boden des Pumpengehäuses 12 erstreckt. Im Inneren des Ventilelementes 18g sind zwei Ringsegmente 100 mit Gleitlagereigenschaften, insbesondere aus Keramik, angeordnet. Die Ringsegmente 100 werden durch einen Spannring 102 zusammengehalten und gegen die Rotorwelle 8 gepresst. Die zwei Ringsegmente 100 bilden in diesem Beispiel im Wesentlichen einen 2/3-Ring. Im Bereich des fehlenden Ringsegmentes für einen vollständigen Ring greift das Ventilelement 18g mit einem Vorsprung 104 an seinem Innenumfang ein, sodass die beiden Ringsegmente 100 drehfest im Inneren des Ventilelementes 18g angeordnet sind. Im Bereich des fehlenden Ringsegmentes, das heißt angrenzend an den Vorsprung 104 verbleibt in dem Ventilelement 18g ein Durchgang 106, welcher die Ventilfunktion bewirkt.
  • Der Durchgang 106 kann in einer ersten Schaltstellung, welche in Fig. 27 gezeigt ist, dem Eingang 30' gegenüberliegen und in einer zweiten Schaltstellung, welche in Fig. 28 gezeigt ist, dem Eingang 28' gegenüberliegen. Der andere Eingang ist jeweils verschlossen. Dazu kann das Ventilelement 18g entsprechend den oben beschriebenen Ausführungsformen von dem im Druckraum 26 herrschenden Druck in axialer Richtung in Anlage an den die Eingänge 28' und 30' umgebenden Boden des Pumpengehäuses 2 drücken.
  • Die Bewegung des Ventilelementes 18g erfolgt über den Antrieb des Laufrades 14. Die Rotorwelle 8 liegt beim Start kraftschlüssig am Innenumfang der Ringsegmente 10 an und dreht diese und damit das Ventilelement 18g mit. Für die beiden Schaltstellungen können in der oben beschriebenen Weise Anschläge im Pumpengehäuse 12 ausgebildet sein. Erreicht das Ventilelement 18g einen dieser Anschläge, rutscht die Pumpenwelle 8 im Inneren der Ringsegmente 100 durch. Mit zunehmender Drehzahl der Rotorwelle 8 kann sich darüber hinaus zwischen dem Außenumfang der Rotorwelle 8 und den Innenflächen der Ringsegmente 100 ein Schmierfilm nach Art eines Gleitlagers ausbilden, sodass die Rotorwelle 8 dann im Wesentlichen reibungsfrei im Inneren der Ringsegmente 100 rotieren kann. Dies bedeutet, dass zum Verstellen des Ventilelementes 18g zwischen seinen beiden Schaltstellungen der Antriebsmotor von der Steuereinrichtung 17 vorzugsweise mit einer geringeren Drehzahl bewegt wird als die Drehzahl mit welcher das Laufrad 14 im Betrieb rotiert wird. Zum Hin-und-Her-Bewegen des Ventilelementes 18g kann der Antriebsmotor in der oben beschriebenen Weise in zwei Drehrichtungen angetrieben werden, wobei wiederum nach Erreichen der gewünschten Schaltstellung in der oben beschriebenen Weise durch schnelle Drehzahlerhöhung erreicht werden kann, dass das Ventilelement 18g aufgrund des Druckes im Druckraum 26 und seiner Anlage am Boden des Pumpengehäuses 12 in der zuvor erreichten Schaltstellung verbleibt.
  • Bei der neunten und zehnten Ausführungsform gemäß Fig. 29 bis 37 sowie 38 bis 47 ist ebenfalls eine mechanische Kupplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Ventilelement vorgesehen, wobei bei diesen Ausführungsformen der Antriebsmotor von der Steuereinrichtung 17 in zwei verschiedenen Betriebsarten bzw. Betriebsmodi ansteuerbar ist. In einer ersten Betriebsart, welche dem Normalbetrieb des Umwälzpumpenaggregates entspricht, rotiert der Antriebsmotor in herkömmlicher Weise mit einer gewünschten, insbesondere von der Steuereinrichtung 17 einstellbaren, Drehzahl. In der zweiten Betriebsart wird der Antriebsmotor im Open-Loop-Betrieb angesteuert, sodass der Rotor schrittweise in einzelnen Winkelschritten, welche kleiner als 360° sind, gedreht werden kann. So kann der Antriebsmotor nach Art eines Schrittmotors in einzelnen Schritten bewegt werden, was bei diesen Ausführungsbeispielen dazu genutzt wird, das Ventilelement gezielt in kleinen Winkelschritten in eine definierte Position zu bewegen, wie es nachfolgend beschrieben wird.
  • Bei der neunten Ausführungsform gemäß Fig. 29 bis 37 ist in dem Pumpengehäuse 2 ein Mischventil integriert, wie es beispielsweise zur Temperatureinstellung für eine Fußbodenheizung genutzt werden kann.
  • Das Motorgehäuse 2 mit dem Elektronikgehäuse 16 entspricht der vorangehend beschriebenen Ausgestaltung. Das Pumpengehäuse 12 ist im Wesentlichen genauso aufgebaut wie das Pumpengehäuse gemäß der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 6, lediglich die äußere Konfiguration unterscheidet sich. Das Ventilelement 18h ist bei dieser neunten Ausführungsform ebenfalls trommelförmig ausgebildet und besteht aus einem topfförmigen Unterteil 76h, welches an seiner dem Laufrad 14 zugewandten Seite durch einen Deckel 78h verschlossen ist. Im Zentralbereich des Deckels 78h ist eine Saugöffnung 36 ausgebildet. Das Ventilelement 18h ist auf einer Achse 20, welche im Boden des Pumpengehäuses 12 angeordnet ist, drehbar gelagert. Dabei entspricht die Drehachse des Ventilelementes 18h, wie bei den oben beschriebenen Beispielen, der Drehachse X der Rotorwelle 8h. Dabei ist das Ventilelement 18h ebenfalls entlang der Achse X axial verschiebbar und wird durch eine Feder 48 in die in Fig. 33 gezeigte Ruhelage gedrückt, in welcher sich das Ventilelement 18h in einer gelösten Position befindet, in welcher das Unterteil 76h nicht am Boden des Pumpengehäuses 12 anliegt, sodass das Ventilelement 18h im Wesentlichen frei um die Achse 20 drehbar ist. Als axialer Anschlag fungiert in der gelösten Position das Stirnende der Rotorwelle 8h, welches als Kupplung 108 ausgebildet ist. Die Kupplung 108 tritt mit einer Gegenkupplung 110, welche drehfest an dem Ventilelement 18h angeordnet ist, in Eingriff. Die Kupplung 108 weist angeschrägte Kupplungsflächen auf, welche entlang einer Umfangslinie im Wesentlichen ein Sägezahnprofil in der Weise beschreiben, dass lediglich in einer Drehrichtung eine Drehmomentübertragung von der Kupplung 108 auf die Gegenkupplung 110 möglich ist, nämlich in der Drehrichtung A in Fig. 31. In der entgegengesetzten Drehrichtung B rutscht die Kupplung hingegen durch, wobei es zu einer Axialbewegung des Ventilelementes 18h kommt. Die Drehrichtung B ist diejenige Drehrichtung, in welcher das Pumpenaggregat im Normalbetrieb angetrieben wird. Die Drehrichtung A hingegen wird zur gezielten Verstellung des Ventilelementes 18h genutzt. Das heißt hier ist eine drehrichtungsabhängige Kupplung ausgebildet. Zusätzlich jedoch tritt auch bei dieser Ausführungsform die Gegenkupplung 110 von der Kupplung 108 durch den Druck im Druckraum 26 außer Eingriff. Steigt der Druck im Druckraum 26 an, wirkt auf den Deckel 78h eine Druckkraft, welche der Federkraft der Feder 48 entgegengesetzt ist und diese übersteigt, sodass das Ventilelement 18h in die anliegende Position gedrückt wird, welche in Fig. 32 gezeigt ist. In dieser liegt das Unterteil 76h an der Bodenseite des Pumpengehäuses 12 an, sodass zum einen das Ventilelement 18h kraftschlüssig gehalten wird und zum anderen eine dichte Anlage erreicht wird, welche die Druck- und die Saugseite in der nachfolgend beschriebenen Weise gegeneinander abdichtet.
  • Das Pumpengehäuse 12 weist zwei Sauganschlüsse 32 und 34 auf, von denen der Sauganschluss 32 an einem Eingang 28h und der Sauganschluss 34 an einem Eingang 30h im Boden des Pumpengehäuses 12 in dessen Innenraum, das heißt, den Saugraum 24 hinein mündet. Das Unterteil 76h des Ventilelementes 18h weist in seinem Boden eine bogenförmige Öffnung 112 auf, welche sich im Wesentlichen über 90° erstreckt. Fig. 34 zeigt eine erste Schaltstellung, in welcher die Öffnung 112 lediglich den Eingang 30h überdeckt, sodass ein Strömungsweg nur von dem Sauganschluss 34 zu der Saugöffnung 36 und damit zum Saugmund 38 des Laufrades 14 gegeben ist. Der zweite Eingang 28h wird durch den in seinem Umfangsbereich anliegenden Boden des Ventilelementes 18h dicht verschlossen. Fig. 36 zeigt die zweite Schaltstellung, in welcher die Öffnung 112 lediglich den Eingang 28h überdeckt, während der Eingang 30h verschlossen ist. In dieser Schaltstellung ist lediglich ein Strömungsweg von dem Sauganschluss 32 zum Saugmund 38 hin geöffnet. Fig. 35 zeigt nun eine Zwischenstellung, in welcher die Öffnung 112 beide Eingänge 28h und 30h überdeckt, wobei der Eingang 30h nur teilweise freigegeben ist. Durch Änderung des Grades der Freigabe des Anschlusses 30h kann ein Mischungsverhältnis zwischen den Strömungen aus den Eingängen 28h und 30h geändert werden. Über die schrittweise Verstellung der Rotorwelle 8h kann auch das Ventilelement 18h in kleinen Schritten verstellt werden, um das Mischungsverhältnis zu ändern.
  • Eine solche Funktionalität kann beispielsweise in einem hydraulischen System, wie es in Fig. 37 gezeigt ist, zur Anwendung kommen. Dort ist das Kreiselpumpenaggregat mit dem integrierten Ventil, wie es vorangehend beschrieben wurde, durch die gestrichelte Linie 1 gekennzeichnet. Der hydraulische Kreis weist eine Wärmequelle 114 in Form beispielsweise eines Gasheizkessels auf, dessen Ausgang in beispielsweise den Sauganschluss 34 des Pumpengehäuses 12 mündet. An den Druckanschluss 27 des Kreiselpumpenaggregates 1 schließt sich in diesem Beispiel ein Fußbodenheizkreis 116 an, dessen Rücklauf sowohl mit dem Eingang der Wärmequelle 114 als auch mit dem Sauganschluss 32 des Kreiselpumpenaggregates verbunden ist. Über ein zweites Umwälzpumpenaggregat 118 kann ein weiterer Heizkreis 120 mit einem Wärmeträger versorgt werden, welcher die ausgangsseitige Temperatur der Wärmequelle 114 aufweist. Der Fußboden-Heizkreis 116 hingegen kann in seiner Vorlauftemperatur in der Weise geregelt werden, dass kaltes Wasser aus dem Rücklauf dem heißen Wasser ausgangsseitig der Wärmequelle 114 zugemischt wird, wobei durch Veränderung der Öffnungsverhältnisse der Eingänge 28h und 30h in der oben beschriebenen Weise das Mischungsverhältnis durch Drehung des Ventilelementes 18h verändert werden kann.
  • Das zehnte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 38 bis 47 zeigt ein Kreiselpumpenaggregat, welches zusätzlich zu der vorangehend beschriebenen Mischerfunktionalität noch eine Umschaltfunktionalität zur zusätzlichen Versorgung eines Sekundärwärmetauschers zur Brauchwassererwärmung aufweist.
  • Die Lagerung und der Antrieb des Ventilelementes 18i erfolgt bei dieser Ausführungsform genauso wie bei der neunten Ausführungsform. Im Unterschied zu dem Ventilelement 18h weist das Ventilelement 18i zusätzlich zu der Öffnung 112 einen Durchgangskanal 122 auf, welcher sich von einer Öffnung 124 in den Deckel 78i zu einer Öffnung im Boden des Unterteils 76i erstreckt und somit die beiden Axialenden des Ventilelementes 18i miteinander verbindet. Ferner ist in dem Ventilelement 18i noch eine lediglich zur Unterseite, das heißt, zum Boden des Unterteils 76i und damit zum Saugraum 24 hin geöffnete bogenförmige Überbrückungsöffnung 126 ausgebildet, welche zum Druckraum 26 hin durch den Deckel 78i verschlossen ist.
  • Das Pumpengehäuse 12 weist neben dem Druckanschluss 27 und den beiden zuvor beschriebenen Sauganschlüssen 34 und 32 einen weiteren Anschluss 128 auf. Der Anschluss 128 mündet in einem Eingang 130 im Boden des Umwälzpumpenaggregates 12 zusätzlich zu den Eingängen 28h und 30h in den Saugraum 24 hinein. Anhand der Fig. 43 bis 46 werden die verschiedenen Schaltstellungen erläutert, wobei in diesen Figuren der Deckel 78i des Ventilelementes 18i teilweise geöffnet gezeigt ist, um die Stellung der darunter liegenden Öffnungen zu verdeutlichen. Fig. 43 zeigt eine erste Schaltstellung, in welcher die Öffnung 112 dem Eingang 30h gegenüberliegt, sodass eine Strömungsverbindung von dem Sauganschluss 34 zum Saugmund 38 des Laufrades 14 hergestellt wird. In der Schaltstellung gemäß Fig. 44 liegt die Öffnung 112 über dem Eingang 130, sodass eine Strömungsverbindung von dem Anschluss 128 zu der Saugöffnung 36 und über diese in den Saugmund 38 des Laufrades 14 geschaffen wird. In einer weiteren Schaltstellung, welche Fig. 45 zeigt, liegt die Öffnung 112 über dem Eingang 30h, sodass wiederum eine Strömungsverbindung von dem Sauganschluss 34 zum Saugmund 38 des Laufrades 14 gegeben ist. Gleichzeitig findet eine teilweise Überdeckung der Öffnung 124 und des Durchgangsloches 122 mit dem Eingang 28h statt, sodass eine Verbindung zwischen dem Druckraum 26 und dem Sauganschluss 32 hergestellt ist, welcher hier als Druckanschluss fungiert. Gleichzeitig überdeckt die Überbrückungsöffnung 126 gleichzeitig den Eingang 130 und einen Teil des Einganges 28h, sodass ebenfalls eine Verbindung von dem Anschluss 128 über den Eingang 130, die Überbrückungsöffnung 126 und den Eingang 28h zu dem Anschluss 32 geschaffen wird.
  • Fig. 46 zeigt eine vierte Schaltstellung, in welcher der Durchgangskanal 122 den Eingang 28h vollständig überdeckt, sodass der Anschluss 32 über den Durchgangskanal 122 und die Öffnung 124 mit dem Druckraum 26 verbunden ist. Gleichzeitig überdeckt die Überbrückungsöffnung 126 nur noch den Eingang 130. Die Öffnung 112 überdeckt weiterhin den Eingang 30h.
  • Ein solches Kreiselpumpenaggregat kann beispielsweise in einem Heizungssystem, wie es in Fig. 47 gezeigt ist, Verwendung finden. Dort begrenzt die gestrichelte Linie das Kreiselpumpenaggregat 1, wie es gerade anhand der Fig. 38 bis 46 beschrieben wurde. Das Heizungssystem weist wiederum einen Primärwärmetauscher bzw. eine Wärmequelle 114 auf, welche beispielsweise ein Gasheizkessel sein kann. Ausgangsseitig verläuft der Strömungsweg in einen ersten Heizkreis 120, welcher beispielsweise von herkömmlichen Heizkörpern bzw. Radiatoren gebildet sein kann. Gleichzeitig zweigt ein Strömungsweg zu einem Sekundärwärmetauscher 56 zur Erwärmung von Brauchwasser ab. Das Heizungssystem weist ferner einen Fußbodenheizkreis 116 auf. Die Rückläufe des Heizkreises 120 und des Fußbodenheizkreises 116 münden in den Sauganschluss 34 am Pumpengehäuse 12. Der Rücklauf aus dem Sekundärwärmetauscher 56 mündet in den Anschluss 128, welcher, wie nachfolgend beschrieben wird, zwei Funktionalitäten bietet. Der Anschluss 32 des Pumpengehäuses 12 ist mit dem Vorlauf des Fußbodenheizkreises 116 verbunden.
  • Wenn sich das Ventilelement 18i in der ersten in Fig. 43 gezeigten Schaltstellung befindet, fördert das Laufrad 14 Flüssigkeit aus dem Sauganschluss 34 über den Druckanschluss 27 durch die Wärmequelle 140 und dem Heizkreis 120 und zurück zu dem Sauganschluss 34. Befindet sich das Ventilelement 18i in der zweiten Schaltstellung, welche in Fig. 44 gezeigt ist, ist die Anlage auf Brauchwasserbetrieb umgeschaltet, in diesem Zustand fördert das Pumpenaggregat bzw. das Laufrad 14 Flüssigkeit von dem Anschluss 128, welcher als Sauganschluss dient, durch den Druckanschluss 27, über die Wärmequelle 114 durch den Sekundärwärmetauscher 56 und zurück zu dem Anschluss 128. Befindet sich das Ventilelement 18i in der dritten Schaltstellung, welche in Fig. 45 gezeigt ist, wird zusätzlich der Fußbodenheizkreis 116 versorgt. Über den Sauganschluss 34 strömt das Wasser in den Saugmund 38 des Laufrades 14 und wird über den Druckanschluss 27 über die Wärmequelle 114 in der beschriebenen Weise durch den ersten Heizkreis 120 gefördert. Gleichzeitig tritt die Flüssigkeit ausgangsseitig des Laufrades 14 aus dem Druckraum 26 in die Öffnung 124 und durch den Durchgangskanal 122 hindurch und fließt so zu dem Anschluss 32 und über diesen in den Fußbodenheizkreis 116.
  • In der in Fig. 45 gezeigten Schaltstellung fließt gleichzeitig über die Überbrückungsöffnung 126 Flüssigkeit über den Anschluss 128 und den Eingang 130 in den Anschluss 32. Das heißt, hier strömt Wasser über die Wärmequelle 114 durch den Sekundärwärmetauscher 26 und den Anschluss 128 zu dem Anschluss 32. Da in diesem Heizbetrieb am Sekundärwärmetauscher 56 im Wesentlichen keine Wärme abgenommen wird, wird so dem Anschluss 32 heißes Wasser zusätzlich zu dem kalten Wasser, welches aus dem Druckraum 26 über den Durchgangskanal 122 zu dem Anschluss 32 strömt, zugemischt. Durch Veränderung des Öffnungsgrades über die Ventilstellung 18i kann die Menge des zugemischten warmen Wassers am Anschluss 32 variiert werden. Fig. 46 zeigt eine Schaltstellung, in welcher die Zumischung abgeschaltet ist und der Anschluss 32 ausschließlich mit dem Druckraum 26 direkt in Verbindung ist. In diesem Zustand wird das Wasser im Fußbodenkreis 116 ohne Wärmezufuhr im Kreis gefördert. Es ist zu erkennen, dass durch die Veränderung der Schaltstellungen des Ventilelementes 18i bei dieser Ausführungsform sowohl eine Umschaltung zwischen Heizung und Brauchwassererwärmung erreicht werden kann als auch gleichzeitig die Versorgung von zwei Heizkreisen mit unterschiedlichen Temperaturen, nämlich eines ersten Heizkreises 120 mit der Ausgangstemperatur der Wärmequelle 114 und eines Fußbodenheizkreises 116 mit einer über eine Mischfunktion reduzierte Temperatur.
  • Es ist zu verstehen, dass die verschiedenen vorangehend beschriebenen Ausführungsformen in verschiedener Weise miteinander kombiniert werden können. So können die unterschiedlichen beschriebenen Antriebsarten des Ventilelementes mit verschiedenen geometrischen Ausgestaltungen des Ventilelementes, wie sie ebenfalls vorangehend beschrieben wurden, im Wesentlichen beliebig kombiniert werden. Auch lassen sich die verschiedenen Ventilfunktionalitäten (zum Beispiel Mischen und Umschalten) ebenfalls mit verschiedenen Antriebsarten realisieren und kombinieren. Diese verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten, welche sich aus den vorangehenden Ausführungsbeispielen ergeben, sind insofern ausdrücklich von der Erfindung mit umfasst.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kreiselpumpenaggregat
    2
    Motorgehäuse
    4
    Stator
    6
    Rotor
    8
    Rotorwelle
    10
    Spaltrohr
    12
    Pumpengehäuse
    14
    Laufrad
    16
    Elektronikgehäuse
    17
    Steuereinrichtung
    18, 18', 18", 18c, 18d, 18e, 18f, 18g, 18h, 18i
    Ventilelement
    20
    Achse
    22
    Mutter
    24
    Saugraum
    26
    Druckraum
    27
    Druckanschluss
    28, 30
    Eingänge
    28', 30', 28h, 30h
    Eingänge
    32, 34
    Sauganschlüsse
    36, 36', 36e
    Saugöffnung
    38
    Saugmund
    40
    Dichtflächen
    42
    Stützelemente
    44
    Anschlagelement
    46
    Anschläge
    48
    Feder
    50
    Anlageschulter
    52
    Wärmequelle
    54
    Heizkreis
    56
    Sekundärwärmetauscher
    58, 60
    Strömungswege
    62
    Öffnung
    64
    Vorsprung
    66
    Loch
    68
    Stift
    70
    Nut
    72
    Vorsprünge
    74
    Zapfen
    76, 76b, 76dm 76h, 76i
    Unterteil
    78, 78d, 78h, 78i
    Deckel
    80
    Eintrittsöffnung
    82, 84
    Hülsen
    86
    Leitrad
    88
    Gewicht
    90
    Eintrittsöffnung
    92
    Dichtflächen
    94
    Achse
    96
    Zunge
    98
    Druckanschluss
    100
    Ringsegment
    102
    Spannring
    104
    Vorsprung
    106
    Durchgang
    108
    Kupplung
    110
    Gegenkupplung
    112
    Öffnung
    114
    Wärmequelle
    116
    Fußboden-Heizkreis
    118
    Umwälzpumpenaggregat
    120
    Heizkreis
    122
    Durchgangskanal
    124
    Öffnung
    126
    Überbrückungsöffnung
    128
    Anschluss
    130
    Eingang
    X
    Drehachse
    A, B
    Drehrichtungen

Claims (19)

  1. Kreiselpumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor (4, 6), einem von diesem angetriebenen Laufrad (14) sowie einem das Laufrad umgebenden Pumpengehäuse (12), welches zumindest zwei Anschlüsse (27, 32, 34) aufweist, wobei in dem Pumpengehäuse ein bewegliches Ventilelement (18) angeordnet ist, welches zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar ist, in welchen die Strömungswege durch die zumindest zwei Anschlüsse (27, 32, 34) unterschiedlich geöffnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ventilelement (18) derart ausgebildet und in dem Pumpengehäuse (12) angeordnet ist, dass es einen mit einer Saugseite des Laufrades (14) verbundenen Saugraum (24) von einem mit der Druckseite des Laufrades (14) in Verbindung stehenden Druckraum (26) trennt, und das Ventilelement (18) zu zumindest einer Bewegung zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen mit dem Antriebsmotor (4, 6) mechanisch und/oder hydraulisch gekoppelt ist.
  2. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18) zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen drehbar ist.
  3. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Drehachse (X), um welche das Ventilelement (18) drehbar ist, parallel zur Drehachse (X) des Laufrades (14) und bevorzugt fluchtend mit der Drehachse (X) des Laufrades (14) erstreckt.
  4. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18) in seinem Zentrum drehbar gelagert ist und insbesondere in dem Pumpengehäuse (12) unabhängig von dem Laufrad (14) drehbar gelagert ist.
  5. Kreiselpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18) im Inneren des Pumpengehäuses (12) in einem mit einem zu fördernden Fluid gefüllten Raum drehbar gelagert ist.
  6. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18) derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass es entlang einer ersten Bewegungsbahn zwischen den zumindest Schaltstellungen bewegbar ist und zusätzlich entlang einer gewinkelt zu der ersten Bewegungsbahn verlaufenden zweiten Bewegungsbahn bewegbar ist, wobei das Ventilelement (18) entlang der zweiten Bewegungsbahn bevorzugt zwischen einer ersten Position, in welcher es von zumindest einer Anlagefläche beabstandet ist, und einer zweiten Position, in welcher es mit dieser Anlagefläche in Anlage ist, bewegbar ist.
  7. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zumindest ein Dämpfungsmittel, welches derart ausgestaltet ist, dass eine Bewegung des Ventilelementes (18) entlang der zweiten Bewegungsbahn gedämpft wird.
  8. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bewegungsbahn sich parallel zur Drehachse (X) des Laufrades (14) erstreckt.
  9. Kreiselpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18) von einem Rückstellelement (48) mit einer entlang der zweiten Bewegungsbahn wirkenden Rückstellkraft beaufschlagt ist, welche bevorzugt in Richtung der ersten Position wirkt.
  10. Kreiselpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18) eine dem Druckraum (26) zugewandte Druckfläche aufweist, auf welche der in dem Druckraum (26) herrschende Druck derart wirkt, dass das Ventilelement (18) entlang der zweiten Bewegungsbahn mit einer Druckkraft beaufschlagt wird, welche bevorzugt in Richtung der zweiten Position wirkt.
  11. Kreiselpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Anlagefläche eine Dichtfläche ist.
  12. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Dichtfläche so gelegen ist, dass durch Anlage des Ventilelementes (18) an der Dichtfläche der Druckbereich (26) gegenüber dem Saugbereich (24) abgedichtet ist.
  13. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Dichtfläche derart gelegen ist, dass durch Anlage des Ventilelementes (18) an der Dichtfläche einer der Anschlüsse (32, 34) gegenüber dem Saugraum (24) abgedichtet ist.
  14. Kreiselpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Anlagefläche sich gewinkelt zu der zweiten Bewegungsbahn erstreckt.
  15. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18) derart ausgestaltet ist, dass es durch eine in dem Druckraum (26) in Drehrichtung des Laufrades (14) verlaufende Fluidströmung bewegbar ist und/oder dass das Ventilelement (18) zu seiner Bewegung mit dem Laufrad (14) oder einer das Laufrad (14) antreibenden Welle (8) über eine Kupplung (100; 108, 110) gekoppelt ist, welche vorzugsweise druck- und/oder drehzahl- und/oder drehrichtungsabhängig lösbar ist.
  16. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ventilelement (18) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass in dem Druckraum (26) eine von dem Laufrad (14) erzeugte Strömung auf das Ventilelement (18) zu dessen Bewegung zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen wirkt und der Saugraum (24) derart ausgestaltet ist, dass die dort herrschende Strömung keine Kraft auf das Ventilelement (18) in Bewegungsrichtung zwischen den Schaltstellungen ausübt.
  17. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18) eine Öffnung (36) aufweist, über welche der Saugraum (24) mit einem Saugmund (38) des Laufrades (14) in Verbindung steht, wobei der Saugmund (38) des Laufrades vorzugsweise im Umfangsbereich der Öffnung (36) mit dem Ventilelement (18) in Anlage oder in Eingriff ist.
  18. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (4, 6) eine Steuereinrichtung (17) aufweist, über welche er derart ansteuerbar ist, dass er in zwei Drehrichtungen (A, B) antreibbar ist.
  19. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (4,6) eine Steuereinrichtung (17) aufweist, über welche er in seiner Drehzahl einstellbar ist und insbesondere mit unterschiedlichen Beschleunigungsverläufen anfahrbar ist.
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US16/492,795 US11333151B2 (en) 2017-03-14 2018-03-13 Pump assembly

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CN (1) CN110418898B (de)
WO (1) WO2018167043A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3904689A1 (de) 2020-04-28 2021-11-03 Grundfos Holding A/S Kreiselpumpenaggregat
EP3904738A1 (de) 2020-04-28 2021-11-03 Grundfos Holding A/S Hydraulische ventilvorrichtung und kreiselpumpenanordnung mit einer solchen hydraulischen ventilvorrichtung
CN115337695A (zh) * 2022-08-30 2022-11-15 奇力士（武汉）智慧水务科技有限公司 一种用于变频器水冷循环的过滤装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3929445A1 (de) * 2020-06-22 2021-12-29 Grundfos Holding A/S Zentrifugalpumpenvorrichtung
US12012915B2 (en) 2021-02-09 2024-06-18 Honda Motor Co., Ltd. Pump cover attachment system
US12085081B1 (en) * 2023-09-23 2024-09-10 Cooper-Standard Automotive Inc. Fluid pump and valve switch

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1382168A (fr) * 1963-09-21 1964-12-18 Vanne et pompe mélangeuse automatique
DE9013992U1 (de) 1990-10-08 1991-10-24 Grundfos International A/S, Bjerringbro Motorpumpenaggregat für Kreislaufsysteme mit zwei parallelen Kreisläufen
DE4031164A1 (de) * 1990-10-03 1992-04-09 Oplaender Wilo Werk Gmbh Adapter fuer pumpen
US5924432A (en) * 1995-10-17 1999-07-20 Whirlpool Corporation Dishwasher having a wash liquid recirculation system
US6257177B1 (en) * 1998-03-04 2001-07-10 Daimlerchrysler Ag Water pump for the cooling circuit of an internal combustion engine
WO2016102269A1 (de) * 2014-12-22 2016-06-30 Grundfos Holding A/S Hydraulisches system
US20160258340A1 (en) * 2013-11-16 2016-09-08 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Wuerzburg Electromotive coolant pump

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2063139B1 (de) * 2007-10-29 2010-01-27 Grundfos Management A/S Pumpenaggregat
EP2818726B1 (de) * 2013-06-27 2017-08-23 Grundfos Holding A/S Kreiselpumpe mit axial verschiebbarem Laufrad zur Förderung unterschiedlicher Strömungswege

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1382168A (fr) * 1963-09-21 1964-12-18 Vanne et pompe mélangeuse automatique
DE4031164A1 (de) * 1990-10-03 1992-04-09 Oplaender Wilo Werk Gmbh Adapter fuer pumpen
DE9013992U1 (de) 1990-10-08 1991-10-24 Grundfos International A/S, Bjerringbro Motorpumpenaggregat für Kreislaufsysteme mit zwei parallelen Kreisläufen
US5924432A (en) * 1995-10-17 1999-07-20 Whirlpool Corporation Dishwasher having a wash liquid recirculation system
US6257177B1 (en) * 1998-03-04 2001-07-10 Daimlerchrysler Ag Water pump for the cooling circuit of an internal combustion engine
US20160258340A1 (en) * 2013-11-16 2016-09-08 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Wuerzburg Electromotive coolant pump
WO2016102269A1 (de) * 2014-12-22 2016-06-30 Grundfos Holding A/S Hydraulisches system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3904689A1 (de) 2020-04-28 2021-11-03 Grundfos Holding A/S Kreiselpumpenaggregat
EP3904738A1 (de) 2020-04-28 2021-11-03 Grundfos Holding A/S Hydraulische ventilvorrichtung und kreiselpumpenanordnung mit einer solchen hydraulischen ventilvorrichtung
WO2021219540A1 (en) 2020-04-28 2021-11-04 Grundfos Holding A/S Centrifugal pump assembly
WO2021219539A1 (en) 2020-04-28 2021-11-04 Grundfos Holding A/S Hydraulic valve device and centrifugal pump assembly including such hydraulic valve device
US20230167826A1 (en) * 2020-04-28 2023-06-01 Grundfos Holding A/S Centrifugal pump assembly
CN115337695A (zh) * 2022-08-30 2022-11-15 奇力士（武汉）智慧水务科技有限公司 一种用于变频器水冷循环的过滤装置
CN115337695B (zh) * 2022-08-30 2023-08-22 奇力士（武汉）智慧水务科技有限公司 一种用于变频器水冷循环的过滤装置

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