[0001] Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor,
einem von diesem angetriebenen Laufrad sowie einem Ventilelement.
[0002] Es sind Kreiselpumpenaggregate bekannt, welche eine integrierte Ventileinrichtung
aufweisen, die beispielsweise durch unterschiedliche Drehrichtungen des Antriebsmotors
und damit in unterschiedliche Richtungen gerichtete Strömungen im Inneren eines Pumpengehäuses
zwischen zwei Schaltstellungen bewegt werden kann. Diese Ventileinrichtungen können
sehr einfach zwischen zwei möglichen Strömungswegen an der Ausgangsseite des Pumpenaggregates
umschalten. Ein Umschalten zwischen zwei Strömungswegen an der Saugseite des Pumpenaggregates
hingegen ist nur über eine aufwendige Mechanik möglich.
[0003] Im Hinblick auf diese Problematik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kreiselpumpenaggregat
mit einem zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewegbaren Ventilelement dahingehend
zu verbessern, dass zum einen ein einfacher Aufbau der Ventileinrichtung und gleichzeitig
eine zuverlässige Bewegung des Ventilelementes sichergestellt wird.
[0004] 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.
[0005] Das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat weist einen elektrischen Antriebsmotor
sowie zumindest ein von diesem elektrischen Antriebsmotor drehend antreibbares Laufrad
auf. Der elektrische Antriebsmotor ist vorzugsweise als nasslaufender Motor, d. h.,
als ein Motor mit einem Spaltrohr zwischen Stator und Rotor ausgebildet. Bei einem
solchen Motor rotiert der Rotor in der zu fördernden Flüssigkeit. Das Kreiselpumpenaggregat,
insbesondere mit der Verwendung eines nasslaufenden Elektromotors, kann beispielsweise
zum Einsatz in einer Heizungs- oder Klimaanlage vorgesehen sein. Dort kann es als
Umwälzpumpenaggregat Verwendung finden.
[0006] Das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat weist ferner zumindest ein Ventilelement
auf, welches von dem elektrischen Antriebsmotor, welcher das Laufrad antreibt, direkt
oder indirekt entlang einer ersten Bewegungsbahn zwischen zumindest zwei Schaltstellungen
bewegbar ist. Eine direkte Bewegung kann beispielsweise durch eine geeignete lösbare
Kupplung, insbesondere eine magnetische oder mechanische Kupplung, zwischen dem Rotor
oder Laufrad des Antriebsmotors und dem Ventilelement erreicht werden. Eine indirekte
Bewegung kann beispielsweise über die von dem Laufrad geförderte Flüssigkeit verursacht
werden, indem die Flüssigkeitsströmung und/oder der Druck der Flüssigkeit so auf das
Ventilelement wirkt, dass dieses bewegt werden kann. Auf diese Weise wird eine Bewegung
entlang einer ersten Bewegungsbahn zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewirkt.
Die Bewegungsbahn kann dabei linear oder auch gekrümmt verlaufen oder eine Drehbewegung
sein.
[0007] Erfindungsgemäß ist das zumindest eine Ventilelement so ausgebildet und angeordnet,
dass zumindest ein Teil oder Abschnitt des Ventilelementes zusätzlich zu der Bewegbarkeit
entlang der ersten Bewegungsbahn entlang einer zweiten Bewegungsbahn bewegbar ist,
welche von der ersten Bewegungsbahn verschieden ist. D. h., es ist eine Bewegung des
Ventilelementes in zumindest zwei verschiedene, vorzugsweise zueinander gewinkelte
Richtungen möglich. Entlang der zweiten Bewegungsbahn ist das Ventilelement oder ein
Teil des Ventilelementes zwischen einer gelösten Position, in welcher es von zumindest
einer Anlagefläche gelöst und insbesondere beabstandet ist, und einer anliegenden
Position, in welcher es an die zumindest eine Anlagefläche angedrückt wird, bewegbar.
In der gelösten Position ist das Ventilelement dabei vorzugsweise beweglich, insbesondere
entlang der ersten Bewegungsbahn zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar.
Dabei kann das Ventilelement in der gelösten Position von der Anlagefläche beabstandet
sein oder aber so gelegen sein, dass es leicht an der Anlagefläche entlang gleiten
kann. In der zweiten anliegenden Position hingegen liegt das Ventilelement an der
Anlagefläche vorzugsweise so fest an, dass es in einer zuvor eingenommenen Schaltstellung
gehalten wird, d. h., die Bewegung entlang der ersten Bewegungsbahn unterbunden wird.
In der anliegenden Position wird das Ventilelement so gegen die Anlagefläche gedrückt,
dass die Reibung zwischen Ventilelement und Anlagefläche größer ist als in der gelösten
Position. Dies ermöglicht es, in diesem Zustand das Kreiselpumpenaggregat durch Betrieb
des elektrischen Antriebsmotors in herkömmlicher Weise zu betreiben, insbesondere
die Drehzahl zu regeln, ohne dass das Ventilelement seine zuvor eingenommene Schaltstellung
verlässt. Um das Ventilelement in eine andere Schaltstellung bewegen zu können, wird
es zuvor entlang der zweiten Bewegungsbahn in die gelöste Position bewegt, sodass
es sich dann, angetrieben durch den Antriebsmotor, in eine andere Schaltstellung bewegen
kann. Die Bewegung entlang der zweiten Bewegungsbahn wird vorzugsweise ebenfalls direkt
oder indirekt durch den elektrischen Antriebsmotor veranlasst. Diese Bewegung kann
insbesondere druckabhängig erfolgen, sodass bei Überschreiten eines vorbestimmten
Ausgangsdruckes des Kreiselpumpenaggregates das Ventilelement in die anliegende Position
gedrückt wird. Wenn das Kreiselpumpenaggregat mit geringerem Druck bzw. Differenzdruck
betrieben wird, ist eine Bewegung des Ventilelementes zwischen den Schaltstellungen
möglich.
[0008] Erfindungsgemäß kann entweder das Ventilelement als Ganzes entlang der zweiten Bewegungsbahn
bewegbar sein oder es kann lediglich ein Abschnitt des Ventilelementes entlang der
zweiten Bewegungsbahn bewegbar sein, beispielsweise ein elastisch verformbarer Abschnitt
des Ventilelementes, wie beispielsweise eine elastische Dichtung. Wenn in dieser Beschreibung
von einer Bewegbarkeit des Ventilelementes entlang der zweiten Bewegungsbahn die Rede
ist, so ist damit stets eine Ausführungsform, bei welcher nur ein Teil oder ein Abschnitt
des Ventilelementes entlang der zweiten Bewegungsbahn bewegbar ist, ausdrücklich mit
umfasst.
[0009] Das zumindest eine Ventilelement ist mit dem Antriebsmotor vorzugsweise mechanisch
und/oder hydraulisch derart gekoppelt, dass es durch den Antriebsmotor entlang der
ersten und/oder der zweiten Bewegungsbahn bewegbar ist. Die Bewegung entlang der ersten
Bewegungsbahn kann dabei beispielsweise durch eine hydraulische Strömung, welche von
dem Laufrad verursacht wird, bewirkt werden, indem diese Strömung auf das Ventilelement
wirkt bzw. dieses in Strömungsrichtung durch Reibung mitnimmt. Alternativ kann auch
eine mechanische oder magnetische Kupplung vorgesehen sein, insbesondere eine reibschlüssige
Kupplung. Eine solche Kupplung kann weiter bevorzugt so ausgestaltet sein, dass sie
druckabhängig außer Eingriff gebracht werden kann, d. h., bei Erreichen eines bestimmten
Ausgangsdruckes des Pumpenaggregates sich löst, sodass der Antriebsmotor sich ungehindert
weiterdrehen kann, ohne das Ventilelement weiter zu bewegen. Entlang der zweiten Bewegungsbahn
kann das Ventilelement beispielsweise rein druckabhängig bewegt werden, indem bei
Erreichen eines bestimmten Ausgangsdruckes der vom Laufrad geförderten Flüssigkeit
dieser Druck so auf das Ventilelement wirkt, dass es gegen die Anlagefläche gedrückt
wird und dort vorzugsweise reib- und/oder formschlüssig gehalten wird, sodass insbesondere
eine Strömung oder eine sonstige Kupplung das Ventilelement nicht weiter zwischen
den Schaltstellungen bewegen kann. Die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten
bzw. Drücke ausgangsseitig des Laufrades können über eine Steuereinrichtung, welche
den Antriebsmotor ansteuert, eingestellt werden. Dabei ist die Steuereinrichtung vorzugsweise
so ausgebildet, dass sie insbesondere die Drehzahl und weiter bevorzugt auch die Beschleunigungsverläufe
des Antriebsmotors einstellen kann.
[0010] Die zweite Bewegungsbahn erstreckt sich vorzugsweise quer zu der ersten Bewegungsbahn
oder quer zu einer Ebene, in welcher sich die zweite Bewegungsbahn erstreckt bzw.
verläuft. Insbesondere sind die Ebenen, in denen die Bewegungsbahnen verlaufen, normal
zueinander gerichtet. Beispielsweise kann die erste Bewegungsbahn eine Drehbewegung
um eine Drehachse sein und die zweite Bewegungsbahn kann eine Linearbewegung entlang
dieser Drehachse sein.
[0011] Vorzugsweise erstreckt sich die Drehachse, um welche das Ventilelement entlang der
ersten Bewegungsbahn drehbar ist, parallel oder fluchtend zu der Drehachse des Laufrades.
Dies ermöglicht eine besonders einfache Kupplung zwischen Antriebsmotor und Laufrad
auf der einen Seite und Ventilelement auf der anderen Seite.
[0012] Das Ventilelement ist zweckmäßigerweise derart drehbar gelagert, dass es in der gelösten
Position um eine Lagerung und insbesondere eine zentrale Lagerung zwischen den zumindest
zwei Schaltstellungen drehbar ist und vorzugsweise in der zweiten anliegenden Position
drehfest an der Anlagefläche gehalten wird. Dabei ist die zentrale Lagerung vorzugsweise
so ausgebildet, dass das Ventilelement in der gelösten Position vorzugsweise im Wesentlichen
nur in der Lagerung anliegt, sodass es besonders leicht drehbar ist. Zusätzlich kann
das Ventilelement ggf. noch an einem Rückstellelement anliegen, welches es in die
gelöste Position zwingt. Die Lagerung ist vorzugsweise dauergeschmiert oder durch
die zu fördernde Flüssigkeit geschmiert, sodass eine besondere Leichtgängigkeit der
Lagerung erreicht wird. In der anliegenden Position bildet das Ventilelement mit der
Anlagefläche eine kraft- und/oder formschlüssige Kupplung, welche die Drehung unterbindet
und so das Ventilelement in der eingenommenen Schaltstellung hält.
[0013] Die zweite Bewegungsbahn ist vorzugsweise eine Gerade und weiter bevorzugt eine Gerade,
welche sich parallel zu oder entlang der Drehachse des zumindest einen Ventilelementes
erstreckt. So kann das Ventilelement in seinem Zentralbereich drehend gelagert sein,
wobei die Lagerung vorzugsweise so ausgestaltet ist, dass sie eine gewisse Linearbewegung
entlang der Drehachse zulässt, um die Bewegung entlang der zweiten Bewegungsbahn zu
ermöglichen.
[0014] Die zumindest eine Anlagefläche ist vorzugsweise zumindest eine Dichtfläche. Die
Dichtfläche kann beispielsweise von einem Ventilsitz gebildet werden, welcher eine
Ventilöffnung eines Strömungsweges umgibt. Durch Anlage des Ventilelementes an dieser
Dichtfläche wird gleichzeitig eine Abdichtung der Ventilöffnung erreicht. Zusätzlich
kann der beschriebene Reibschluss zur Verhinderung der Bewegung des Ventilelementes
durch diese Anlage erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Dichtfläche
auch so angeordnet sein, dass das Ventilelement in seiner anliegenden Position die
Saugseite gegenüber der Druckseite des Kreiselpumpenaggregates abdichtet, wenn das
Ventilelement zwischen Saug- und Druckseite gelegen ist.
[0015] Weiter bevorzugt weist das zumindest eine Ventilelement eine Druckfläche auf, welche
mit einer Druckseite des Laufrades derart in Verbindung steht, dass ein an der Druckseite
herrschender Druck auf die Druckfläche wirkt und damit eine auf das Ventilelement
wirkende Druckkraft erzeugt, wobei die Druckfläche so gelegen ist, dass diese Druckkraft
zumindest teilweise entlang der zweiten Bewegungsbahn des Ventilelementes gerichtet
ist und insbesondere entlang der zweiten Bewegungsbahn zu der anliegenden Position
hin gerichtet ist. So wird bei ausreichend hohem Druck an der Druckseite des Laufrades,
d. h. in einem Druckraum eines Pumpengehäuses, welches das Laufrad umgibt, eine so
hohe Druckkraft erzeugt, dass diese das Ventilelement oder einen Abschnitt des Ventilelementes
aus der gelösten in die anliegende Position verlagert und gegen die Anlagefläche drückt,
um dort das Ventilelement kraft- und/oder reibschlüssig zu halten und/oder für eine
ausreichende Abdichtung bei Anlage an zumindest einer Dichtfläche zu sorgen.
[0016] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilelement mit zumindest
einem Rückstellelement, insbesondere einer Rückstellfeder, gekoppelt, welches auf
das Ventilelement eine Rückstellkraft entlang der zweiten Bewegungsbahn, insbesondere
zu der gelösten Position hin gerichtet, ausübt. Das Rückstellelement sorgt dafür,
dass, wenn das Pumpenaggregat außer Betrieb genommen wird, das Ventilelement in eine
Ausgangslage bewegt wird, welche vorzugsweise der gelösten Position entspricht. In
dieser ist das Ventilelement dann, wie oben beschrieben, bevorzugt zwischen den Schaltstellungen
frei bewegbar. Wenn der Antriebsmotor in diesem Zustand angetrieben wird, ist es möglich,
durch entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors das Ventilelement zwischen den
Schaltstellungen zu bewegen. Um das Ventilelement in die anliegende Position zu bringen,
kann auf das Ventilelement eine Kraft ausgeübt werden, welche die Rückstellkraft überwindet,
um das Ventilelement in die anliegende Position zu bewegen. Dies kann beispielsweise
dadurch geschehen, dass ausgangsseitig des Laufrades, wie vorangehend beschrieben,
ein Druck aufgebaut wird, welcher eine Druckkraft an einer Druckfläche des Ventilelementes
erzeugt, welche der beschriebenen Rückstellkraft entgegengesetzt gerichtet ist. Wenn
die Druckkraft größer als die Rückstellkraft ist, wird das Ventilelement in die anliegende
Position bewegt.
[0017] Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Funktion des Rückstellelementes
durch eine elastische Verformbarkeit eines Abschnittes des Ventilelementes, welcher
entlang der zweiten Bewegungsbahn bewegbar ist, erreicht werden. Die Rückstellfunktion
wird dann durch elastische Rückstellkräfte übernommen.
[0018] Das Kreiselpumpenaggregat kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein
Krafterzeugungsmittel aufweisen, welches auf das 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. Die Schaltstellung,
in deren Richtung die von dem Krafterzeugungsmittel erzeugte Kraft gerichtet ist,
bildet bevorzugt eine Ausgangslage bzw. Ruhelage. Das Krafterzeugungsmittel ist vorzugsweise
so ausgestaltet und angeordnet, dass es bei Stillstand des Kreiselpumpenaggregates
das Ventilelement in diese Ausgangslage bzw. eine vorgegebene Schaltstellung zwingt.
Aus dieser heraus kann das Ventilelement dann durch geeigneten Antrieb des Antriebsmotors
in eine andere Schaltstellung bewegt werden. Wenn jedoch die Bewegung des Ventilelementes
entlang der zweiten Bewegungsbahn zuerst erfolgt und das Ventilelement so an der Anlagefläche
zur Anlage kommt, kann das Ventilelement auch bei Betrieb des Kreiselpumpenaggregates
in derjenigen Schaltstellung, welche der Ausgangslage entspricht, gehalten werden.
Dies kann beispielsweise durch sehr schnelle Beschleunigung des Antriebsmotors erfolgen,
wodurch direkt ein solcher Druck ausgangsseitig des Laufrades ausgebildet wird, welcher
das Ventilelement an einer Druckfläche beaufschlagen und gegen die Anlagefläche drücken
kann.
[0019] Besonders bevorzugt ist die Kopplung zwischen Antriebsmotor und Ventilelement hydraulisch
ausgebildet, wobei das zumindest eine Ventilelement bevorzugt derart ausgestaltet
ist, dass es von einer durch das Laufrad in Bewegung versetzten Fluidströmung entlang
der ersten Bewegungsbahn bewegbar ist. Diese Fluidströmung ist besonders bevorzugt
eine rotierende Fluidströmung im Ausgangsbereich des Laufrades, welche das Laufrad
bei seiner Rotation umgibt. Diese Strömung kann beispielsweise durch Reibung auf das
Ventilelement wirken und dieses mitbewegen, insbesondere, wenn das Ventilelement so
ausgebildet ist, dass es um eine Drehachse, welche der Drehachse des Laufrades entspricht,
zwischen den Schaltstellungen drehbar ist. Diese hydraulische Kopplung hat den Vorteil,
dass nach Erreichen der gewünschten Schaltstellung die Strömung im Pumpengehäuse ungehindert
weiterströmen kann, während das Ventilelement durch einen Anschlag und/oder Anlage
an der Anlagefläche in der erreichten Schaltposition gehalten wird. In diesem Zustand
verursacht die Strömung an der Oberfläche des Ventilelementes vorzugsweise lediglich
eine Reibung, welche der normalen Reibung im Inneren des Pumpengehäuses entspricht,
sodass durch die Schaltfunktionalität im Wesentlichen keine zusätzliche Verlustleistung
in dem Kreiselpumpenaggregat entsteht.
[0020] Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Antriebsmotor so ausgebildet
bzw. durch eine Steuereinrichtung ansteuerbar, dass er in zwei unterschiedlichen Drehrichtungen
antreibbar ist. Das Laufrad ist ferner vorzugsweise so ausgestaltet, dass es abhängig
von seiner Drehrichtung unterschiedlich gerichtete Fluidströmungen erzeugt, durch
welche das zumindest eine Ventilelement entlang der ersten Bewegungsbahn in entgegengesetzten
Richtungen bewegbar ist. So kann durch Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors und
damit des Laufrades das Ventilelement zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen
hin und her bewegt werden. Wenn, wie oben beschrieben, ein Krafterzeugungsmittel zum
Erzeugen einer Kraft, welche das Ventilelement in eine Ausgangslage zurückbewegt,
vorgesehen ist, kann auf diese Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors verzichtet werden,
da die Rückbewegung des Ventilelementes dann durch die Krafterzeugungsmittel erfolgt,
während die Bewegung aus der Ausgangslage über den Antriebsmotor in der beschriebenen
Weise erfolgen kann.
[0021] Besonders bevorzugt weist der Antriebsmotor eine Steuereinrichtung auf, welche den
Antriebsmotor derart ansteuert, dass die Drehzahl und/oder die Beschleunigung und/oder
die Drehrichtung des Antriebsmotors gezielt veränderbar ist, um die oben beschriebenen
Abläufe zu erreichen.
[0022] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ventilelement
so angeordnet und ausgebildet, dass es durch eine von dem Laufrad erzeugte Strömung
entlang der ersten Bewegungsbahn bewegbar ist und durch einen von dem Laufrad ausgangsseitig
erzeugten Fluiddruck entlang der zweiten Bewegungsbahn bewegbar ist. Der Antriebsmotor
weist vorzugsweise eine Steuereinrichtung auf, welche so ausgestaltet ist, dass der
Antriebsmotor mit einem ersten Beschleunigungsverlauf, bei welchem sich der Druck
schneller als die Strömung aufbaut, und mit einem zweiten Beschleunigungsverlauf,
bei welchem sich die Strömung schneller als der Druck aufbaut, anfahrbar ist. Der
erste Beschleunigungsverlauf entspricht dabei vorzugsweise einer stärkeren Beschleunigung
als der zweite Beschleunigungsverlauf. Wenn schnell ein derartiger Druck erreicht
wird, dass das Ventilelement, wie beschrieben, durch den Druck an eine Anlagefläche
gedrückt werden kann, bevor sich eine ausreichende Strömung aufbaut, welche das Ventilelement
in der beschriebenen Weise bewegen kann, kann das Ventilelement somit in derjenigen
Schaltstellung gehalten werden, welche der Ausgangslage entspricht. Wenn hingegen
die Beschleunigung langsamer verläuft, wird kein derart hoher Druck erreicht, dass
das Ventilelement entlang der zweiten Bewegungsbahn in die anliegende Position bewegt
wird, und es kann sich zunächst eine Strömung ausbilden, welche das Ventilelement
in der beschriebenen Weise in eine andere Schaltstellung bewegen kann. So kann allein
durch Ansteuerung des Antriebsmotors das Ventilelement gezielt in eine gewünschte
Schaltstellung bewegt werden und in dieser für den weiteren Betrieb des Pumpenaggregates
gehalten werden. Der Druck, bei welchem das Ventilelement mit der Anlagefläche in
Anlage kommt, ist dabei bevorzugt so gewählt, dass er einem Druck entspricht, welcher
geringer als der übliche Betriebsdruck des Kreiselpumpenaggregates ist, sodass der
normale Betrieb des Kreiselpumpenaggregates nach Erreichen der Schaltstellung nicht
beeinträchtigt wird.
[0023] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das zumindest eine Ventilelement
zu seiner Bewegung entlang der ersten Bewegungsbahn mit dem Laufrad oder einer das
Laufrad antreibenden Welle des Antriebsmotors oder direkt mit dem Rotor des Antriebsmotors
über eine Kupplung gekoppelt sein, welche vorzugsweise druck- und/oder drehzahl- und/oder
drehrichtungsabhängig lösbar ist. Dies kann eine mechanische Kupplung sein, welche
die Drehbewegung des Antriebsmotors auf das Ventilelement überträgt, um dieses zwischen
den Schaltstellungen zu bewegen. Die Kupplung kann so ausgebildet sein, dass sie bei
Erreichen eines bestimmten Fluiddruckes ausgangsseitig des Laufrades außer Eingriff
tritt. Sie kann ferner so ausgestaltet sein, dass sie bei einer bestimmten Drehzahl
außer Eingriff tritt, beispielsweise, indem sich zwischen den Kupplungsteilen ein
Schmierfilm ausbildet, welcher den Reibschluss im Wesentlichen aufhebt, sodass die
Kupplungsteile dann nach Art eines Gleitlagers aufeinander abgleiten. Der Schmierfilm
kann beispielsweise durch die von dem Laufrad geförderte Flüssigkeit aufgebaut werden.
Die Flüssigkeit ist besonders bevorzugt Wasser. Ferner ist eine drehrichtungsabhängige
Kupplung möglich, welche beispielsweise nach Art einer Sperrklinke oder Ratsche nur
in einer Drehrichtung wirkt, während in der entgegengesetzten Drehrichtung die Kupplungselemente
aufeinander abgleiten. So kann z. B. eine Drehrichtung des Antriebsmotors, welche
vorzugsweise nicht der normalen Drehrichtung des Laufrades entspricht, dazu genutzt
werden, das Ventilelement in eine gewünschte Schaltstellung zu bewegen, während in
der anderen Drehrichtung, welche dann vorzugsweise der normalen Betriebsdrehrichtung
entspricht, die Kupplung nicht wirkt, sodass das Ventilelement in der erreichten Schaltstellung
verbleibt. Eine solche Kupplung kann besonders bevorzugt in Kombination mit dem oben
beschriebenen Krafterzeugungsmittel zum Erzeugen einer Kraft, welche das Ventilelement
wieder in eine Ausgangslage zurückbewegt, Verwendung finden. Darüber hinaus ist auch
eine hydraulische Kupplung zwischen Laufrad und Antriebsmotor möglich, wie sie oben
beschrieben wurde.
[0024] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das zumindest eine Ventilelement
derart ausgebildet und angeordnet sein, dass es in einem das Laufrad umgebenden Pumpengehäuse
einen mit einer Saugseite des Laufrades in Verbindung stehenden Saugraum von einem
mit der Druckseite des Laufrades in Verbindung stehenden Druckraum trennt. Dabei kann
das Ventilelement weiter bevorzugt einen Saugmund des Laufrades ringförmig umgeben.
Die Anordnung des Ventilelementes zwischen Saug- und Druckseite hat den Vorteil, dass
der Differenzdruck zwischen Saug- und Druckseite dazu genutzt werden kann, das Ventilelement
entlang der zweiten Bewegungsbahn zu bewegen. Auf eine Seite des Ventilelementes wirkt
der druckseitige Druck, während auf die entgegengesetzte Seite der saugseitige Druck
wirkt. Darüber hinaus ist es möglich, dass an einer oder beiden Seiten des Ventilelementes,
d. h. an der Druckseite und/oder der Saugseite, Flüssigkeitsströmungen angreifen,
um das Ventilelement entlang der ersten Bewegungsbahn zu bewegen.
[0025] Weiter bevorzugt ist das zumindest eine Ventilelement derart ausgebildet und angeordnet,
dass es in einem das Laufrad umgebenden Pumpengehäuse einen mit einer Saugseite des
Laufrades in Verbindung stehenden Saugraum von einem mit einer Druckseite des Laufrades
in Verbindung stehenden Druckraum trennt, wobei in dem Druckraum eine von dem Laufrad
erzeugte Strömung auf das Ventilelement zu dessen Bewegung entlang der ersten Bewegungsbahn
wirkt und der Saugraum derart ausgestaltet ist, dass die dort herrschende Strömung
keine Kraft auf das Ventilelement in Richtung der ersten Bewegungsbahn ausübt. So
kann das Ventilelement gezielt durch die im Druckraum, vorzugsweise die das Laufrad
umgebend verlaufende Strömung das Ventilelement mitnehmen bzw. bewegen, um es zwischen
den Schaltstellungen zu bewegen. An der Saugseite wirken geringere oder keine Kräfte
entgegen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die saugseitigen Strömungswege so
auszugestalten, dass die dort herrschende Strömung eine entsprechende Kraft auf das
Ventilelement zu seiner Bewegung ausübt.
[0026] Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung weist das Kreiselpumpenaggregat
zumindest zwei alternative Strömungswege auf, wobei das zumindest eine Ventilelement
in diesen Strömungswegen derart angeordnet ist, dass in den zumindest zwei Schaltstellungen
diese Strömungswege unterschiedlich geöffnet sind. So kann das Ventilelement beispielsweise
die Funktion eines Umschaltventils übernehmen, indem es die beiden Strömungswege abwechselnd
öffnet. D. h. in einer ersten Schaltstellung ist der erste Strömungsweg geschlossen
und der zweite Strömungsweg geöffnet, während in einer zweiten Schaltstellung der
erste Strömungsweg geöffnet und der zweite Strömungsweg geschlossen ist. Auch ist
es möglich, das Ventilelement als Mischventil auszubilden, in welchem die Strömungen
aus den beiden Strömungswegen in veränderbaren Verhältnissen gemischt werden. Bei
einer solchen Ausgestaltung ist es bevorzugt, dass das Ventilelement mehr als zwei
Schaltstellungen einnehmen kann, in denen die Strömungswege unterschiedlich weit geöffnet
sind. Dabei ist das Ventilelement vorzugsweise so ausgebildet, dass es bei seiner
Verlagerung einen Strömungsweg um ein bestimmtes Maß schließt, während gleichzeitig
der andere Strömungsweg um dasselbe Maß geöffnet wird.
[0027] Die beschriebenen Strömungswege sind vorzugsweise saugseitig des Laufrades gelegen,
d. h., wenn beispielsweise das Ventilelement in der beschriebenen Weise als Umschaltventil
wirkt, kann das Laufrad je nach Stellung des Ventilelementes aus einem der beiden
Strömungswege Flüssigkeit ansaugen. Das Umschaltventil kann beispielsweise in einer
Heizungsanlage Verwendung finden, um den Kreislauf der von dem Kreiselpumpenaggregat
geförderten Flüssigkeit wahlweise durch einen Wärmetauscher zum Erzeugen von Brauchwasser
und durch einen Heizkreis zu lenken. Insbesondere wenn das Ventilelement als Mischventil
arbeitet, ist es jedoch auch möglich, dass die beiden Strömungswege an der Druckseite
des Laufrades gelegen sind, wobei dann einer der Strömungswege vor dem Mischventil
vorzugsweise durch eine Wärmequelle oder einen Wärmetauscher verläuft, um die Flüssigkeit
zu temperieren, während der andere Strömungsweg direkt zu dem Mischventil verläuft.
So kann eine temperierte Strömung mit einer nicht temperierten Strömung in dem Mischventil
gemischt werden.
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.
[0028] 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.
[0029] 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.
[0030] 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.
[0031] 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.
[0032] 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 28 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.
[0033] 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.
[0034] 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.
[0035] 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.
[0036] 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.
[0037] 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.
[0038] 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.
[0039] 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.
[0040] 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.
[0041] 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.
[0042] 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.
[0043] 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.
[0044] 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.
[0045] 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.
[0046] 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 drehfst 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.
[0047] 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.
[0048] 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.
[0049] 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.
[0050] 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.
[0051] 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.
[0052] 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.
[0053] 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 37 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.
[0054] 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.
[0055] 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.
[0056] 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.
[0057] 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.
[0058] 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.
[0059] 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.
[0060] 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.
[0061] 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. In allen gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Ventilelement direkt
in dem Pumpengehäuse angeordnet, das heißt das Pumpengehäuse bildet ein kombiniertes
Pumpen- und Ventilgehäuse. Es ist jedoch zu verstehen, dass das Pumpengehäuse auch
mehrteilig ausgebildet sein könnte. Insbesondere könnte das Ventilelement auch in
einem von dem Pumpengehäuse separaten Gehäuse angeordnet sein, welches mit dem Pumpengehäuse,
in welchem das Laufrad rotiert, nur über geeignete Verbindungskanäle oder Rohrleitungen
verbunden ist.
Bezugszeichenliste
[0062]
- 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
1. Kreiselpumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor (4, 6), einem von diesem
angetrieben Laufrad (14) sowie zumindest einem Ventilelement (18), welches von dem
elektrischen Antriebsmotor (4, 6) direkt oder indirekt entlang einer ersten Bewegungsbahn
zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil des Ventilelementes (18) zusätzlich entlang einer zweiten, von
der ersten Bewegungsbahn verschiedenen Bewegungsbahn zwischen einer gelösten Position,
in welcher das Ventilelement von zumindest einer Anlagefläche beabstandet ist und
einer anliegenden Position, in welcher das Ventilelement an der zumindest einen Anlagefläche
anliegt, bewegbar ist.
2. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) mit dem Antriebsmotor (4, 6) mechanisch und/oder
hydraulisch derart gekoppelt ist, dass es durch den Antriebsmotor (4, 6) entlang der
ersten und/oder der zweiten Bewegungsbahn bewegbar ist.
3. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bewegungsbahn quer zu der ersten Bewegungsbahn oder quer zu einer Ebene,
in welcher sich die zweite Bewegungsbahn erstreckt, verläuft.
4. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) entlang der ersten Bewegungsbahn um eine Drehachse
(X) drehbar ist, wobei die Drehachse (X) sich vorzugsweise parallel zu oder entlang
der Drehachse (X) des Laufrades (14) erstreckt.
5. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) derart drehbar gelagert ist, dass es in der
gelösten Position um ein Lagerung und insbesondere eine zentrale Lagerung zwischen
den zumindest zwei Schaltstellungen drehbar ist und vorzugsweise in der zweiten anliegenden
Position drehfest an der Anlagefläche gehalten ist.
6. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bewegungsbahn eine Gerade (X) ist.
7. Kreiselpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bewegungsbahn parallel zu oder entlang der Drehachse (X) des zumindest
einen Ventilelementes (18) verläuft.
8. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Anlagefläche eine Dichtfläche ist.
9. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) eine Druckfläche aufweist, welche mit einer
Druckseite (26) des Laufrades (14) derart in Verbindung steht, dass ein an der Druckseite
(26) herrschender Druck auf die Druckfläche wirkt und damit eine auf das Ventilelement
(18) wirkende Druckkraft erzeugt, wobei die Druckfläche so gelegen ist, dass die Druckkraft
zumindest teilweise entlang der zweiten Bewegungsbahn des Ventilelementes (18) gerichtet
ist und insbesondere entlang der zweiten Bewegungsbahn zu der anliegenden Position
hin gerichtet ist.
10. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) mit zumindest einem Rückstellelement (48),
insbesondere einer Rückstellfeder, gekoppelt ist, welches auf das Ventilelement (18)
eine Rückstellkraft entlang der zweiten Bewegungsbahn, insbesondere zu der gelösten
Position hin gerichtet ausübt.
11. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Krafterzeugungsmittel, welches auf das Ventilelement eine Kraft in Richtung einer
der Schaltstellungen ausübt, wobei die Kraft vorzugsweise eine Federkraft, eine magnetische
Kraft und/oder Schwerkraft ist.
12. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) derart ausgestaltet ist, dass es von einer
durch das Laufrad (14) in Bewegung versetzten Fluidströmung entlang der ersten Bewegungsbahn
bewegbar ist.
13. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es derart ausgestaltet ist, dass das Laufrad (14) abhängig von seiner Drehrichtung
unterschiedlich gerichtete Fluidströmungen erzeugt, durch welche das zumindest eine
Ventilelement (18) entlang der ersten Bewegungsbahn in entgegengesetzten Richtungen
bewegbar ist.
14. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Steuereinrichtung (17) aufweist, welche den elektrischen Antriebsmotor (4,
6) derart ansteuert, dass die Drehzahl und/oder Drehrichtung des Antriebsmotors (4,
6) veränderbar ist.
15. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) durch eine von dem Laufrad (14) erzeugte Strömung
entlang der ersten Bewegungsbahn bewegbar und durch einen von dem Laufrad (14) erzeugten
Fluiddruck entlang der zweiten Bewegungsbahn bewegbar ist und der Antriebsmotor (4,
6) vorzugsweise eine Steuereinrichtung (17) aufweist, welche derart ausgestaltet ist,
dass der Antriebsmotor (4, 6) mit einem ersten Beschleunigungsverlauf, bei welchem
sich der Druck schneller als die Strömung aufbaut, und mit einem zweiten Beschleunigungsverlauf,
bei welchem sich die Strömung schneller als der Druck aufbaut, anfahrbar ist.
16. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) zu seiner Bewegung entlang der ersten Bewegungsbahn
mit dem Laufrad (14) oder einer das Laufrad (14) antreibenden Welle (8) des Antriebsmotors
(4, 6) über eine Kupplung gekoppelt ist, welche vorzugsweise druck- und/oder drehzahl-
und/oder drehrichtungsabhängig lösbar ist.
17. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass
es in einem das Laufrad (14) umgebenden Pumpengehäuse (12) einen mit einer Saugseite
(24) des Laufrades (14) in Verbindung stehenden Saugraum (24) von einem mit einer
Druckseite des Laufrades (14) in Verbindung stehenden Druckraum (26) trennt.
18. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventilelement (18) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass
es in einem das Laufrad (14) umgebenden Pumpengehäuse (12) einen mit einer Saugseite
des Laufrades (14) in Verbindung stehenden Saugraum (24) von einem mit einer Druckseite
des Laufrades (14) in Verbindung stehenden Druckraum (26) trennt, wobei in dem Druckraum
(26) eine von dem Laufrad (14) erzeugte Strömung auf das Ventilelement (18) zu dessen
Bewegung entlang der ersten Bewegungsbahn wirkt und der Saugraum (24) derart ausgestaltet
ist, dass die dort herrschende Strömung keine Kraft auf das Ventilelement (14) in
Richtung der ersten Bewegungsbahn ausübt.
19. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest zwei alternative Strömungswege aufweist, wobei das zumindest eine Ventilelement
(18) in diesen Strömungswegen derart angeordnet ist, dass in den zumindest zwei Schaltstellungen
diese Strömungswege unterschiedlich geöffnet sind.
20. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Strömungswege saugseitig des Laufrades (14) gelegen sind.