Bei Warmwasser-Zentralheizungsanlagen, für deren Wasserumwälzung Kreiselpumpen verwendet werden, war es bis jetzt erforderlich, Vierwege- oder Dreiwege-Mischventile, die ein stufenloses Mischen des heissen Vorlaufwassers mit dem kühleren, an der Zentralheizungsanlage kommenden Rücklaufwasser möglich machten, in die betreffenden Rohrleitungen einzubauen. Ferner war es notwendig, auf der Pumpensaugseite und auf der Pumpendruckseite Absperrorgane vorzusehen, um ein Ausbauen einer eventuell schadhaften Pumpe - ohne Entleerung der gesamten Heizungsanlage - durchführen zu können. Zur Anpassung der Pumpenkennlinie an die Charakteristik der Heizungsanlage wurden verschiedentlich Pumpen mit Bypasseinrichtungen, die die Pumpendruckseite mit der Pumpensaugseite stufenlos einstellbar verbinden, eingesetzt.
Für Anlage, die auch parallel zur Pumpe durch den thermischen Auftrieb als sogenannte Schwerkraftheizungen betrieben werden sollen, war die Anbringung einer mit einem Absperr- oder Drosselorgan versehenen Umgehungsleitung zusätzlich notwendig.
In der letzten Zeit wurde auch eine Ausführung bekannt, die die Pumpe, ein Dreiwege-Mischventil und ein Absperrorgan in einem Gussblock vereinigt, wobei eine Verringerung des Installationsaufwandes zur Verbindung der sonst üblichen Einzelteile erreicht wird. Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, dass nur an sich bekannte Mischer und Absperrorgane zu einer Einheit zusammengefasst, die Funktionen der eingebauten Anlageteile aber nicht erweitert wurden.
Die Erfindung betrifft eine Umwälzpumpe, in deren Pumpengehäuse ein kombiniertes Regel-, Bypass- und Absperrorgan, welches aus einem zylindrischen, im Pumpengehäuse drehbar gelagerten Bypassabsperrkolben und einem in diesem konzentrisch gelagerten, drehbaren Regelkolben besteht, eingebaut ist.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird beispielsweise die genauere Konstruktion und Wirkungsweise beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt;
Fig. 2 und Fig. 3 je einen Querschnitt durch die Umwälzpumpe, und in den
Fig. 4 bis 11 sind Querschnitte durch das kombinierte Absperr-, Regel- und Bypassorgan dargestellt.
Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch eine derartige Pumpen- und Regeleinrichtung dar. Mit dem Pumpengehäuse (1) wird durch die Schrauben (2) in an sich bekannter Weise der eigentliche Pumpenteil, bestehend aus Motor (3) und Pumpenlaufrad (4) verbunden. Das Pumpengehäuse selbst besteht aus der Saugkammer (5), der Druckkammer (6), der Rücklaufkammer (7), dem Kesselvorlaufanschluss (8), dem Heizungsvorlaufanschluss (9), dem Kesselrücklaufanschluss (10) und dem Heizungsrücklaufanschluss (11). Für die Anbringung eines Sicherheitsventiles ist der Anschluss (12) und für die Anbringung eines geschlossenen Ausdehngefässes der Anschluss (13) vorgesehen. Bei Verwendung eines offenen Ausdehngefässes wird der Anschluss (12) als Sicherheitsvorlauf- und der Anschluss (13) als Sicherheitsrücklaufanschluss verwendet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird oberhalb des Pumpenmotors (3) das kombinierte Regel-, Bypass- und Absperrorgan eingebaut, das im wesentlichen aus dem Regelkolben (14) und der mit diesem fest verbundenen Antriebswelle (15), dem Bypass- und Absperrkolben (16), dem Betätigungsknopf (17), der durch die Schraube (18) mit der Welle (15) fest verbunden ist, den mit einer Skalenscheibe kombinierten Handhebel (19), der seinerseits mit dem Bypass- und Absperrkolben fest verbunden ist, besteht.
Fig. 2 stellt einen Schnitt (A-A in Fig. 1) durch den Saug- und Rücklaufteil des Pumpengehäuses dar.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt (B-B) durch die Druckseite des Pumpengehäuses. Die Fig. 4, 6, 8 und 10 stellen verschiedene Stellungen des Bypass- und Absperrkolbens (16), betrachtet in der Schnittebene (B-B) in Fig. 1 dar, während die Fig. 5, 7, 9 und 11 verschiedene Betriebsstellungen des Regelkolbens (14) in der Schnittebene (A-A, Fig. 1) zeigen.
Wird die Pumpe durch Einschalten des Motors in Betrieb genommen und in der Heizungsanlage die volle Pumpen- und Wärmeleistung benötigt, so wird der Bypassund Absperrkolben (16) durch Betätigung des Handhebels (19) in die Betriebsstellung nach Fig. 4 gebracht. Durch Drehen des Regulierknopfes (17) wird über die Welle (15) der Regelkolben (14) so weit gedreht, dass sich, wie in Fig. 5 dargestellt, die Schlitze (20) und (21) im Bypass-Absperrkolben (16) mit den Schlitzen (22) und (23) im Regelkolben (14) decken.
Die gesamte vom Pumpenlaufrad (4) aus dem Ressel angesaugte Wassermenge tritt nun über den Vorlaufanschluss (8) durch die Schlitze (20) und (22) und (21) und (23) in die Saugkammer (5) ein, wird durch das Pumpenlaufrad (4) in die Druckkammer (Ç) befördert und verlässt durch die Schlitze (24) im Bypassabsperrkolben (16) und den Heizungsvorlaufanschluss (9) durch das Pumpengehäuse. Das Heizungsrücklaufwasser passiert ungehindert über die Anschlüsse (11) und (10) das Pumpengehäuse in Richtung Kessel.
Soll nun die Vorlauftemper tur in der Heizungsanlage unabhängig von der Vorlauftemperatur des Kessels gesenkt werden, so bleibt der Bypassabsperrkolben in der in Fig. 6 beschriebenen Stellung, während der Regelkolben (14) durch Betätigung des Regulierknopfes (17) so weit verdreht wird, dass, wie Fig. 7 darstellt, die Schlitze (25) und (21) sowie (20) und (22) teilweise geöffnet werden. Durch diese Massnahme wird das von der Heizungsanlage kommende Rücklaufwasser zum Teil über die Rücklaufkammer (7) und zum anderen Teil aus dem Kesselvorlauf kommendes Heisswasser über dem Kesselvorlaufanschluss (8) angesaugt, in der Saugkammer (5) gemischt und vom Pumpenlaufrad (4) in der vorher beschriebenen Weise in die Druckkammer (6) gefördert.
Durch ein weiteres Verdrehen des Regulierknopfes ist es möglich, dass die Schlitze (21) und (22) sowie (23) und (25) zur Deckung gebracht werden, wodurch der Kesselvorlauf vollkommen abgesperrt und der Heizungsrücklauf zur Saugkammer (7) vollständig geöffnet wird. In diesem Fall wird nur das Wasser in der Heizungsanlage umgewälzt.
In Fig. 8 ist eine Bypassstellung des Bypassabsperrkolbens gezeichnet. Das von der Druckseite kommende Wasser fliesst in dem Spalt, der zwischen dem Schlitz (25) und dem Pumpengehäuse (1) gebildet wird, in die Rücklaufkammer (7) und wird bei entsprechender Stellung des Regelkolbens (14) zusammen mit dem aus der Heizungsanlage kommenden Rücklaufwasser aus dem Kanal (7) über dem Ansaugkanal (5) von der Pumpe angesaugt. Bei der Betriebsstellung nach Fig. 9 jedoch fliesst diese Bypasswassermenge gemeinsam mit der Wassermenge aus dem Heizungsrücklauf zum Kessel zurück. Das kühlere Heizungsrücklaufwasser wird dabei mit dem heisseren Bypasswasser gemischt und die Temperatur des Rücklaufwassers im Kessel dadurch angehoben. Die Betätigung des Regelkolbens (14) kann unabhängig von der Stellung des Bypass-Absperrkolbens erfolgen.
In Fig. 10 und 11 sind die Stellungen des Bypass- und Absperrkolbens und des Regelkolbens dargestellt, die zum Ausbau des Pumpenteiles, ohne dass die Anlage entleert werden muss, erforderlich sind. Der Bypass- und Absperrkolben (16) sperrt den Durchfluss des Heisswassers in der Druckkammer (6). Durch die in Fig. 11 dargestellte Stellung des Regelkolbens wird der Zulauf des Heisswassers über den Kesselvorlaufanschluss (8) zur Ansaugkammer (5) verhindert. Damit ist der Ausbau des Antriebsmotors (3) und des Pumpenlaufrades (4) möglich. Gleichzeitig wird durch die in Fig. 10 und Fig. 11 dargestellten Stellungen des Bypass-Absperrkolbens und des Ventilkolbens ein voller Durchfluss des Heisswassers vom Kesselvorlaufanschluss (8) zum Heizungsvorlaufanschluss (9) ermöglicht.
Das Rücklaufwasser aus der Heizungsanlage fliesst unbehindert über den Heizungsrücklaufanschluss (11) durch das Pumpengehäuse zum Kesselrücklaufanschluss (10). Die Umwälzung der erforderlichen Wassermenge im Heizungssystem erfolgt in dieser Betriebsstellung durch die Thermosifonwirkung (thermischer Auftrieb oder Schwerkraftprinzip).
Anstelle des Regulierknopfes (17) kann auch ein Stellglied angeordnet werden, das die Betätigung des Regelkolbens in Abhängigkeit von einer Regelgrösse z. B. der Raumtemperatur oder Aussentemperatur übernimmt.