EP1126177B1 - Elektrisch-Hydraulische Schnittstelle - Google Patents

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EP1126177B1
EP1126177B1 EP01101872A EP01101872A EP1126177B1 EP 1126177 B1 EP1126177 B1 EP 1126177B1 EP 01101872 A EP01101872 A EP 01101872A EP 01101872 A EP01101872 A EP 01101872A EP 1126177 B1 EP1126177 B1 EP 1126177B1
Authority
EP
European Patent Office
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pump housing
housing
valve
contact
interface
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01101872A
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English (en)
French (fr)
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EP1126177A2 (de
EP1126177A3 (de
Inventor
Waldemar Stephan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilo SE
Original Assignee
Wilo AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilo AG filed Critical Wilo AG
Publication of EP1126177A2 publication Critical patent/EP1126177A2/de
Publication of EP1126177A3 publication Critical patent/EP1126177A3/de
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Publication of EP1126177B1 publication Critical patent/EP1126177B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0686—Mechanical details of the pump control unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0693—Details or arrangements of the wiring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine

Definitions

  • the present invention relates to a modular system comprising a feed pump with an impeller arranged in a pump housing, wherein the feed pump is operated by an electronically controlled electric motor whose control electronics are housed in an electronics housing arranged on the motor housing.
  • the invention also relates to a multi-way valve and a centrifugal pump.
  • German patent application DE 38 07 832 A1 shows an electric motor operated pump, wherein on the electric motor housing, an electrical connection module is attached, which is connectable via a plug-on the connection module electrical module with a motor speed determining changeover, the changeover plug in turn pluggable with connected to the module.
  • the subject invention of this document thus relates to a purely electrical modular plug-in system, which rests against the housing of the electric motor.
  • hydraulic interface can have, for example, a flat base in which the ducts open.
  • the mouth openings of the channels are with an approach in the art a flange which can be placed on a corresponding counterpart on the interface of another hydraulic component.
  • heating circuits comprising a boiler and a centrifugal pump which can be placed on the boiler directly or via a three-way valve.
  • a problem with the known systems is that those components which depend on an electrical supply have to be contacted individually with a voltage source, or that sensors which are sometimes arranged inside the components are connected via external lines to a central control electronics have to.
  • this "loose" contacting requires considerable installation effort and, on the other hand, is accompanied by an increased susceptibility to failure of the system.
  • the individual loose cables can be torn off and thus disrupt the running of the system.
  • the object of the present invention is thus, on the one hand, to provide a modular system whose components can be coupled in a simple manner via hydraulic interfaces and at the same time offers a simple and cost-effective possibility of electrical contacting of the individual components for supply and data transmission with great reliability.
  • the essential aspect of the invention is the combination of the known hydraulic interface with an electrical interface, which automatically contacts when assembling the hydraulic components. In this way, a comfortable system for contacting individual components is created. Loose cable connections are no longer needed, resulting in a Significant increase in operational safety and ease of maintenance of the entire system contributes.
  • Components that can be switched into the system include, on the one hand, components to be switched such as valves and, on the other hand, sensors which supply important parameters for the control and regulation. During assembly of the individual components, a step, namely the contact, saved, which contributes to a considerable workload.
  • control electronics advantageously comprises, in addition to the semiconductor components, an independent microprocessor which can be used for control tasks.
  • This microprocessor can be supplied via the electrical interface information from externally mounted in the components sensors or control signals can be sent to the components.
  • the ehedem in the pump existing microprocessor can thus be used for any tasks of other components, resulting in a saving of intelligent components in these other components.
  • the electrical interface moreover, the power supply of the mounted in the hydraulic components electric drives can be accomplished.
  • an electrical plug connection designed as an interface is provided according to the invention via which an electrical or electronic component arranged on the pump housing, for example a sensor located in or on the pump housing, can be connected to the control electronics of the pump motor ,
  • the connector is created automatically when assembling the components pump housing and electronics housing.
  • the pump housing has on its base facing away from the engine to an electrical interface, which is connectable to other external components.
  • This interface can be used in combination with the interface between the electronics housing and the Pump housing are provided, with both advantageously
  • Interfaces are connected via a running within the pump housing line. This attached to the pump housing "external" interface can also be contacted directly with the control electronics.
  • the pump housing has a suction nozzle and a discharge nozzle, which are both introduced in a direction perpendicular to the axis of rotation of the impeller and forming the hydraulic interface end wall of the pump housing, wherein the suction nozzle is arranged coaxially with the impeller.
  • sockets female contacts
  • double connector double-male contact
  • the contacting is not inevitable, but must be made by inserting the double-male contact.
  • the connectors are particularly easy and safe to contact when, when the components are joined together, a male contact mounted on the base plate of one component inevitably collides with the female contact mounted on the base plate of the other component.
  • the current-carrying contacts that is to say in particular the contacts discharging from the control electronics, are designed as female contacts in order to minimize the risk of short-circuits and electric shocks.
  • the pump housing which contacts on the side facing the electric motor in particular by means of male contact with the electronics housing, on the side facing away from the motor, a second shaped in particular as a female contact plug contact for contacting a the pump housing placed on electrical component to be supplied hydraulic, for example a electrically switchable valve or a sensor having. It is advantageous that the first contact with the second contact is connected by a line running in the pump housing, in particular a plugged into the housing or molded by the housing conductor plate. In this way, the pump housing can serve as an electrical connection to other components.
  • the electrical interface can generally comprise a plurality of lines which, as is usual with data buses, have a small cross section and / or have a correspondingly larger cross section for the power line. Of the passing through the housing of a component lines individual lines can be diverted into the respective component according to the need.
  • Particularly suitable as hydraulic components are electrically driven multi-way valves with a valve housing which surrounds a valve body and which has two mutually parallel base surfaces with connection openings introduced therein, corresponding to the pump housing, wherein each base surface forms in each case a hydraulic interface.
  • a valve housing which surrounds a valve body and which has two mutually parallel base surfaces with connection openings introduced therein, corresponding to the pump housing, wherein each base surface forms in each case a hydraulic interface.
  • FIG. 1 a driven by an electronically controlled electric motor 1 pump is shown, in which pump housing 2, an unillustrated impeller is rotatably mounted.
  • the motor 1 is driven via a arranged in an electronics housing 3 electronics, wherein the electronics housing 3 is placed on the motor 1.
  • an electrical connector 4 is arranged in the form of an interface, via this electrical interface 4, an electronic component connected to the pump housing, in this case a three-way valve 5, can be connected to the control electronics.
  • the connection of the three-way valve via a second electrical interface 6, which is arranged between the pump housing and the valve 5.
  • the component could also be a housed in the pump housing 2 sensor.
  • the electrical interfaces 4 and 6 are connected by means of a running within the pump housing line 14 (broken line).
  • the pump is a centrifugal pump
  • the pump housing has a central suction nozzle 7 and a discharge nozzle 8, wherein both nozzles 7, 8 in a parallel to the impeller aligned and a hydraulic interface forming end wall 9 of the pump housing 2 are introduced (sectional drawing).
  • the electrical interface 6 for contacting the valve 5 located in the corresponding counter-contact 6 ' is applied.
  • the three-way valve 5 has a valve housing which surrounds a valve body and which forms two hydraulic interfaces with two flat and parallel base surfaces 10 and 11 with connection openings introduced therein.
  • the connection openings in the pump-facing base 10 correspond to the connections of the pump.
  • the openings in the base surface 11 facing away from the pump form two alternative inlet openings 12 and an outlet opening 13.
  • On the base 10 of the plug contact 6 'for contacting the mating contact 6 is provided.
  • FIG. 2 shows a three-way valve with a valve housing 20 in section and in a partial plan view.
  • the almost square valve housing 20 has the mutually parallel base surfaces 10 and 11 with the openings introduced therein.
  • the inlet openings 12 are arranged decentralized and mirror-symmetrical to the central axis 21 of the valve 5.
  • the decentralized outlet 13 is an inserted into the edge of the valve housing 20 through hole, which connects the two base surfaces 10 and 11. It should be noted that the geometric distribution of the openings according to FIG. 2 does not exactly correspond to their position according to FIG. 1 but is shown rotated by 45 °. With its base 11, the valve 5 can be placed on a correspondingly shaped connection flange of a boiler, not shown.
  • a valve body 22 is rotatably mounted about the axis 21, which, like the other parts, is made of plastic and whose outer contour has the rotationally symmetrical shape of a spherical segment.
  • the substantially hollow valve body 22 is inserted in the axial direction (arrow A) in the valve housing 20 and forms with its walls an S-shaped continuous channel 23, which is formed hydraulically favorable.
  • the valve body 22 is rotatably supported about its axis of symmetry 21 and shown in a position in which one channel 23 is open and the other channel 24 is closed.
  • the symmetry axis 21 is aligned perpendicular to the base surfaces 10 and 11.
  • the seat of the valve body 20 inserted into the valve body 22 forms a seat body 25, which has a corresponding to the spherical shell formed as a lateral surface of the valve body 22 shaped seat surface 26.
  • the seat surface 26 is covered with a layer of sealing material 27 on which the valve body 22 rests.
  • the seat body 25 is also used in the direction of arrow A in the valve housing 20. By means of the seat body 25, the valve body 22 in the housing 20th held.
  • the seat body 25 is also sealed from the housing 20 via a sealing ring 28. It is also molded from plastic and forms the flat base 11.
  • the valve body 22 is rotatable with a drive arranged within the valve housing 20 in the form of a stepping motor 29.
  • a drive arranged within the valve housing 20 in the form of a stepping motor 29.
  • To drive the stepper motor 29 engages with a mounted on its shaft gear 30 to a mounted on the circumference of the valve body 22 ring gear 31.
  • both base surfaces 10 and 11 have an electrical interface.
  • the interface on the surface facing the pump 10 is designed as a plug 32 (male contact), while the electrical interface on the pump surface facing away from the base 11 is formed as a socket 33 (female contact).
  • the electrical connections of both contacts 32 and 33 are connected to each other via lines not shown.
  • the control and supply of the motor 29 via a branched line, not shown, which is laid within the housing 20.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein modulares System umfassend eine Förderpumpe mit einem in einem Pumpengehäuse angeordneten Laufrad, wobei die Förderpumpe von einem elektronisch geregelten Elektromotor betrieben ist, dessen Steuerelektronik in einem am Motorgehäuse angeordneten Elektronikgehäuse untergebracht ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Mehrwegeventil und eine Kreiselpumpe.
  • Modulare Systeme bei Pumpen sind bekannt. So zeigt beispielsweise die deutsche Offenlegungsschrift DE 38 07 832 A1 eine elektromotorisch betriebene Pumpe, wobei an dem Elektromotorengehäuse ein elektrischer Anschlussbaustein befestigt ist, der über ein auf den Anschlussbaustein aufsteckbares elektrisches Modul mit einem die Motorendrehzahl bestimmenden Umschaltstecker verbindbar ist, wobei der Umschaltstecker wiederum steckbar mit dem Modul verbunden ist. Der Erfindungsgegenstand dieser Druckschrift betrifft somit ein rein elektrisches modulares Stecksystem, welches an dem Gehäuse des Elektromotors anliegt.
  • Es sind ferner modulare Systeme bekannt, bei denen sich die einzelnen Komponenten über eine sogenannte "hydraulische Schnittstellen" miteinander hydraulisch koppeln lassen. Eine solche hydraulische Schnittstelle kann dabei beispielsweise eine ebene Grundfläche aufweisen, in der die Leitungskanäle münden. Die Mündungsöffnungen der Kanäle sind mit einem Ansatz in der Art eines Flansches versehen, der auf ein entsprechendes Gegenstück auf der Schnittstelle einer anderen hydraulischen Komponente aufsetzbar ist. Derartige Systeme werden beispielsweise in Heizkreisläufen eingesetzt, die einen Heizkessel und eine auf den Heizkessel direkt oder über ein Dreiwegeventil aufsetzbare Kreiselpumpe umfassen.
  • Problematisch an den bekannten Systemen ist, daß diejenigen Komponenten, die von einer elektrischen Versorgung abhängen, einzeln mit einer Spannungsquelle kontaktiert werden müssen, oder daß Sensoren, die mitunter innerhalb der Komponenten angeordnet sind, über externe Leitungen mit einer zentralen Steuer- oder Regelelektronik verbunden werden müssen. Diese "lose" Kontaktierung bedingt einerseits einen erheblichen Montageaufwand und geht andererseits mit einer erhöhten Störanfälligkeit des Systems einher. Im Betrieb können die einzelnen losen Kabel abgerissen und damit der Lauf des Systems gestört werden. Zudem sind für die Montage besondere Kentnisse auf dem Gebiet der
  • Schaltelektronik nötig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit einerseits, ein modulares System zu schaffen, dessen Komponenten sich auf einfache Weise über hydraulischen Schnittstellen koppeln lassen und das gleichzeitig bei großer Betriebssicherheit eine einfache und kostengünstige Möglichkeit der elektrischen Kontaktierung der einzelnen Komponenten zur Versorgung und zur Datenübertragung bietet. Andererseits ist es die Aufgabe, ein Mehrwegeventil und eine Pumpe zu schaffen, die sich in einem solchen modularen System auch elektrisch auf komfortable Weise miteinander verbinden lassen.
  • Diese Aufgaben werden durch das System nach Anspruch 1 und das Ventil nach Anspruch 11 sowie die Pumpe nach Anspruch 12 gelöst.
  • Der wesentliche Aspekt der Erfindung ist die Kombination der bekannten hydraulischen Schnittstelle mit einer elektrischen Schnittstelle, die beim Zusammenfügen der hydraulischen Komponenten automatisch kontaktiert. Auf diese Weise ist ein komfortables System zur Kontaktierung einzelner Bauteile geschaffen. Lose Kabelverbindungen sind nicht länger nötig, was zu einer erheblichen Steigerung der Betriebssicherheit und der Wartungsfreundlichkeit des gesamten Systems beiträgt. Als Komponenten können in das System einerseits zu schaltende Bauteile wie Ventile und andererseits Sensoren, die für die Steuerung und Regelung wichtige Parameter liefern, integriert werden. Bei der Montage der einzelnen Komponenten wird ein Arbeitsschritt, nämlich der der Kontaktierung, eingespart, was zu einer erheblichen Arbeitserleichterung beiträgt.
  • Als Grundmodul des erfindungsgemäßen modularen Systems kann eine elektronisch gesteuerte Pumpe dienen, die über eine eigene in einem separaten Elektronikgehäuse untergebrachte Steuerelektronik verfügt. Die Steuerelektronik umfaßt vorteilhafter Weise neben den Halbleiterbauelementen einen eigenständigen Mikroprozessor, der für Steueraufgaben eingesetzt werden kann. Diesem Mikroprozessor können via der elektrischen Schnittstelle Informationen von extern in den Komponenten angebrachten Sensoren zugeführt werden oder es können Steuersignale zu den Komponenten gesandt werden. Der in der Pumpe ehedem vorhandene Mikroprozessor kann somit für beliebige Aufgaben anderer Komponenten herangezogen werden, was zu einer Ersparnis an intelligenten Bauteilen in diesen anderen Komponenten führt. Vermittels der elektrischen Schnittstelle kann zudem die Stromversorgung der in den hydraulischen Komponenten angebrachter elektrischer Antriebe bewerkstelligt werden.
  • Zur Übertragung der Information von der im Elektronikgehäuse angeordneten Steuerelektronik zum Pumpengehäuse ist erfindungsgemäß zunächst eine als Schnittstelle ausgebildete elektrische Steckverbindung vorgesehen, über die ein am Pumpengehäuse angeordnetes elektrisches oder elektronisches Bauteil, beispielsweise ein im oder am Pumpengehäuse befindlicher Sensor, mit der Steuerelektronik des Pumpenmotors verbindbar ist. Die Steckverbindung wird dabei automatisch beim Zusammenfügen der Komponenten Pumpengehäuse und Elektronikgehäuse geschaffen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Pumpengehäuse auf seiner dem Motor abgewandten Grundfläche eine elektrische Schnittstelle auf, die mit weiteren externen Komponenten verbindbar ist. Diese Schnittstelle kann in Kombination mit der Schnittstelle zwischen dem Elektronikgehäuse und dem Pumpengehäuse vorgesehen werden, wobei vorteilhafter Weise beide
  • Schnittstellen über eine innerhalb des Pumpengehäuses verlaufende Leitung verbunden sind. Diese am Pumpengehäuse angebrachte "externe" Schnittstelle kann aber auch direkt mit der Steuerelektronik kontaktiert sein.
  • Vorteilhafter Weise weist das Pumpengehäuse einen Saugstutzen und einen Druckstutzen auf, die beide in einer senkrecht zur Drehachse des Laufrades ausgerichteten und die hydraulische Schnittstelle bildenden Stirnwand des Pumpengehäuses eingebracht sind, wobei der Saugstutzen koaxial zum Laufrad angeordnet ist. Diese Art von Pumpen eignen sich für den Einsatz der elektrischhydraulischen Schnittstelle besonders, da die einzelnen Komponenten auf einfache und stabile Weise in axialer Richtung aufeinander gesteckt und miteinander verschraubt werden können.
  • In einer besonderen Ausführungsform sind als Steckverbinder an den hydraulischen Schnittstellen nur Buchsen (Female-Kontakte) vorgesehen, wobei zwei aufeinander treffende Female- Kontakte vermittels eines Doppelsteckers (Doppel-Male-Kontakt) verbunden werden. Bei dieser Art der Verbindung ist die Kontaktierung nicht zwangsläufig, sondern muss durch Einfügen des Doppel-Male-Kontaktes hergestellt werden. Besonders einfach und sicher zu kontaktieren sind die Steckverbinder jedoch wenn beim Aneinanderfügen der Komponenten ein auf der Grundplatte einer Komponente angebrachter Male-Kontakt mit dem auf der Grundplatte der anderen Komponente angebrachten Female-Kontakt zwangsläufig zusammentrifft. Bei der Anordnung der Kontakte ist es von Vorteil, wenn die Strom führenden Kontakte, also insbesondere die von der Steuerelektronik abführenden Kontakte- als Female-Kontakte ausgebildet sind, um das Risiko von Kurzschlüssen und Stromschlägen zu minimieren.
  • Im Sinne der modularen Bauweise ist es vorteilhaft, wenn das Pumpengehäuse, das auf der dem Elektromotor zugewandten Seite insbesondere vermittels eines Male-Kontaktes mit dem Elektronikgehäuse kontaktiert, auf der dem Motor abgewandten Seite einen zweiten insbesondere als Female-Kontakt geformten Steckkontakt zur Kontaktierung einer auf das Pumpengehäuse aufgesetzten elektrisch zu versorgenden hydraulischen Komponente, beispielsweise einem elektrisch schaltbaren Ventil oder einem Sensor, aufweist. Dabei ist es vorteilhaft, den ersten Kontakt mit dem zweiten Kontakt durch eine im Pumpengehäuses verlaufende Leitung, insbesondere ein in das Gehäuse eingestecktes oder vom Gehäuse umspritztes Leiterblech verbunden ist. Auf diese Weise kann das Pumpengehäuse als elektrisch Verbindung zu weiteren Komponenten dienen.
  • Die elektrische Schnittstelle kann dabei generell mehrere Leitungen umfassen, die entweder wie bei Datenbussen üblich einen kleinen Querschnitt und/oder die zur Stromleitung einen entsprechend größeren Querschnitt aufweisen. Von den durch das Gehäuse einer Komponente hindurchführenden Leitungen können entsprechend dem Bedarf einzelne Leitungen in die jeweilige Komponente abgezweigt sein.
  • Als hydraulische Komponenten kommen insbesondere elektrisch angetriebene Mehrwegeventile mit einem Ventilgehäuse in Betracht, das einen Ventilkörper umgibt und das entsprechend dem Pumpengehäuse zwei zueinander parallele Grundflächen mit darin eingebrachten Anschlussöffnungen aufweist, wobei jede Grundfläche jeweils eine hydraulische Schnittstelle bildet. So gestaltete Mehrwege- insbesondere Dreiwegeventile lassen sich bei Entsprechung der Öffnungen in beliebiger Weise mit anderen Komponenten kombinieren, während der elektrische Antrieb des Ventils über die elektrische Schnittstelle ansteuerbar, d.h. mit Steuerinformation und Strom versorgbar ist.
  • Neben dem Einsatz des erfindungsgemäßen System in Heizkreisläufen von Gebäuden ist ein Einsatz in Heiz und/oder Kühlkreisläufen von Kraftfahrzeugen besonders vorteilhaft.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Pumpe mit Pumpengehäuse und aufgesetztem Ventil (schematisch) und
    Figur 2
    ein Dreiwegeventil.
  • In Figur 1 sind beispielhaft vier zusammengefügte Komponenten eines modularen Systems schematisch gezeigt. So ist eine von einem elektronisch geregelten Elektromotor 1 angetriebene Pumpe dargestellt, in denen Pumpengehäuse 2 ein nicht dargestelltes Laufrad drehbar gelagert ist. Dabei wird der Motor 1 über eine in einem Elektronikgehäuse 3 angeordnete Elektronik angesteuert, wobei das Elektronikgehäuse 3 auf den Motor 1 aufgesetzt ist. Zwischen dem Elektronikgehäuse 3 und dem Pumpengehäuse 2 ist eine elektrische Steckverbindung 4 in Form einer Schnittstelle angeordnet, wobei über diese elektrische Schnittstelle 4 ein mit dem Pumpengehäuse verbundenes elektronisches Bauteil, in diesem Falle ein Dreiwegeventil 5, mit der Steuerelektronik verbindbar ist. Dabei führt die Verbindung des Dreiwegeventiles über eine zweite elektrische Schnittstelle 6, die zwischen dem Pumpengehäuse und dem Ventil 5 angeordnet ist. Die Komponente könnte jedoch auch ein im Pumpengehäuse 2 untergebrachter Sensor sein. Die elektrischen Schnittstellen 4 und 6 sind mittels einer innerhalb des Pumpengehäuses verlaufende Leitung 14 (unterbrochene Linie) verbunden.
  • Bei der Pumpe handelt es sich um eine Kreiselpumpe, deren Pumpengehäuse einen zentralen Saugstutzen 7 und einen Druckstutzen 8 aufweist, wobei beide Stutzen 7, 8 in einer parallel zum Laufrad ausgerichteten und eine hydraulische Schnittstelle bildenden Stirnwand 9 des Pumpengehäuses 2 eingebracht sind (Schnittzeichnung). Auf der Stirnwand 9 ist die elektrische Schnittstelle 6 zur Kontaktierung des im Ventil 5 befindlichen entsprechenden Gegenkontaktes 6' aufgebracht.
  • Das Dreiwegeventil 5 weist ein Ventilgehäuse auf, das einen Ventilkörper umgibt und das zwei hydraulische Schnittstellen mit zwei ebenen und zueinander parallelen Grundflächen 10 und 11 mit darin eingebrachten Anschlussöffnungen ausbildet. Die Anschlussöffnungen in der der Pumpe zugewandten Grundfläche 10 entsprechen dabei den Anschlüssen der Pumpe. Die Öffnungen in der der Pumpe abgewandten Grundfläche 11 bilden zwei alternative Einlassöffnungen 12 und eine Auslassöffnung 13. Auf der Grundfläche 10 ist der Steckkontakt 6' zur Kontaktierung des Gegenkontaktes 6 vorgesehen.
  • In Figur 2 ist ein Dreiwegeventil mit einem Ventilgehäuse 20 im Schnitt und in teilweiser Draufsicht gezeigt. Das nahezu quadratische Ventilgehäuse 20 weist die zueinander parallelen Grundflächen 10 und 11 mit den darin eingebrachten Öffnungen auf. In die dem Pumpengehäuse 2 abgewandte Grundfläche 11 sind die Einlassöffnungen 12 dezentral und spiegelsymmetrisch zur zentralen Achse 21 des Ventiles 5 angeordnet. Der dezentrale Auslass 13 ist eine in den Rand des Ventilgehäuses 20 eingebrachte Durchgangsbohrung, welche die beiden Grundflächen 10 und 11 verbindet. Es wird darauf hingewiesen, dass die geometrische Verteilung der Öffnungen nach Figur 2 nicht exakt deren Lage nach Figur 1 entspricht sondern um 45° verdreht dargestellt ist. Mit seiner Grundfläche 11 kann das Ventil 5 auf einen entsprechend gestalteten Anschlussflansch eines nicht dargestellten Heizkessels aufgesetzt werden.
  • Im Ventilgehäuse 20 ist ein Ventilkörper 22 um die Achse 21 drehbar gelagert, der, wie die übrigen Teile, aus Kunststoff gefertigt ist und dessen Außenkontur die rotations-symmetrische Form eines Kugelsegmentes aufweist. Der im wesentlichen hohle Ventilkörper 22 ist in axialer Richtung (Pfeil A) in das Ventilgehäuse 20 eingesetzt und bildet mit seinen Wandungen einen S-förmig gebogenen durchgehenden Kanal 23, der hydraulisch günstig geformt ist. Der Ventilkörper 22 ist drehbar um seine Symmetrieachse 21 gelagert und in einer Position dargestellt, in welcher der eine Kanal 23 geöffnet und der andere Kanal 24 geschlossen ist. Dabei ist die Symmetrieachse 21 senkrecht zu den Grundflächen 10 und 11 ausgerichtet. Durch Drehung des Ventilkörpers 22 werden zwei Mündungsöffnungen in Deckung übereinander geschoben.
  • Den Sitz des im Ventilgehäuse 20 einliegenden Ventilkörpers 22 bildet ein Sitzkörper 25, der eine entsprechend der als Kugelschale geformten Mantelfläche des Ventilkörpers 22 geformte Sitzfläche 26 aufweist. Die Sitzfläche 26 ist mit einer Schicht aus Dichtungsmaterial 27 bedeckt, auf welcher der Ventilkörper 22 aufliegt. Der Sitzkörper 25 ist ebenfalls in Pfeilrichtung A in das Ventilgehäuse 20 einsetzbar. Vermittels des Sitzkörpers 25 wird der Ventilkörper 22 im Gehäuse 20 gehalten. Der Sitzkörper 25 ist zudem gegenüber dem Gehäuse 20 über einen Dichtungsring 28 abgedichtet. Er ist ebenfalls aus Kunststoff geformt und bildet die ebene Grundfläche 11 aus.
  • Der Ventilkörper 22 ist mit einem innerhalb des Ventilgehäuse 20 angeordneten Antriebes in Form eines Schrittmotors 29 drehbar. Zum Antrieb greift der Schrittmotor 29 mit einem auf seiner Welle angebrachten Zahnrad 30 an einem am Umfang des Ventilkörpers 22 angebrachten Zahnkranz 31 an.
  • Wie in Figur 2 ersichtlich weisen beide Grundflächen 10 und 11 eine elektrische Schnittstelle auf. Dabei ist die Schnittstelle auf der zur Pumpe gewandten Grundfläche 10 als Stecker 32 (Male-Kontakt) ausgebildet, während die elektrische Schnittstelle auf der der Pumpe abgewandten Grundfläche 11 als Buchse 33 (Female-Kontakt) ausgebildet ist. Die elektrischen Anschlüsse beider Kontakte 32 und 33 sind über nicht näher dargestellte Leitungen miteinander verbunden. Die Ansteuerung und Versorgung des Motors 29 erfolgt über eine nicht dargestellte abgezweigte Leitung, die innerhalb des Gehäuses 20 verlegt ist.

Claims (12)

  1. Modulares System umfassend eine Förderpumpe mit einem in einem Pumpengehäuse (2) angeordneten Laufrad, wobei die Förderpumpe von einem elektronisch geregelten Elektromotor (1) betrieben ist, dessen Steuerelektronik (3) in einem am Motorgehäuse angeordneten Elektronikgehäuse (3) untergebracht ist,
    gekennzeichnet durch
    eine elektrische Steckverbindung (4,6) in Form einer elektrischen Schnittstelle, die am Pumpengehäuse (2) angeordnet ist und über die ein am Pumpengehäuse (2) angeordnetes elektrisches oder elektronisches Bauteil (5) mit der Steuerelektronik (3) verbindbar ist.
  2. System nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Schnittstelle (4) zwischen dem Elektronikgehäuse (3) und dem Pumpengehäuse angeordnet ist.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (2) eine elektrische Schnittstelle (6) zur Kontaktierung einer auf das Pumpengehäuse (2) aufgesetzten elektrisch zu versorgenden hydraulischen Komponente, beispielsweise einem elektrisch schaltbaren Ventil (5) oder einem Sensor, aufweist.
  4. System nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kontakt (4) mit dem zweiten Kontakt (6) durch eine innerhalb des Pumpengehäuses (2) verlaufende Leitung (14), insbesondere über feste Leiterbleche, verbunden ist.
  5. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Steckverbindung (4,6) einen Stecker (Male-Kontakt) und eine entsprechende Buchse (Female-Kontakt) aufweist.
  6. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (2) einen Saugstutzen (7) und einen Druckstutzen (8) aufweist, die beide in eine senkrecht zur Drehachse des Laufrades ausgerichtete und eine hydraulische Schnittstelle bildende Stirnwand (9) des Pumpengehäuses (2) eingebracht sind, wobei der Saustutzen (7) insbesondere koaxial zum Laufrad angeordnet ist.
  7. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
    gekennzeichnet durch ein elektrisch angetriebenes Mehrwege- insbesondere Dreiwegeventil (5) mit einem Ventilgehäuse (20), das einen Ventilkörper (22) umgibt und das zwei zueinander parallele ebene Grundflächen (10,11) mit darin eingebrachten Anschlußöffnungen (12) aufweist, wobei die Grundflächen (19,11) jeweils eine hydraulische Schnittstelle bilden, über die das Ventil (5) mit anderen Komponenten (2) hydraulisch koppelbar ist und wobei eine Grundfläche (10,11) mit einem elektrischen Steckkontakt (32,33) ist.
  8. System nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet , daß der elektrische Antrieb des Ventils (5) über die elektrische Schnittstelle (32) ansteuerbar ist.
  9. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß jede hydraulische Schnittstelle (9,10,11) eine elektrische Schnittstelle (6,6',32,33) aufweist, wobei in jede Grundfläche entweder ein Male- oder ein Female-Kontakt eingebracht ist.
  10. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Grundflächen (10,11) einer hydraulischen Komponente (5) angeordneten elektrischen Schnittstellen (32,33) durch axial durch das Gehäuse (20) geführte Leiterbleche verbunden sind.
  11. Mehrwegeventil, insbesondere Dreiwegeventil (5), mit einem Ventilgehäuse (20), das einen Ventilkörper (22) umgibt und das eine hydraulische Schnittstelle mit zwei ebenen und zueinander parallelen Grundflächen (10,11) mit darin eingebrachten Anschlußöffnungen aufweist, wobei der Ventilkörper vermittels eines elektrischen Antriebes von einer geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung bewegbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine der Grundflächen (10,11) einen Steckkontakt (6',32) zur Kontaktierung eines entsprechenden Gegenkontaktes (6) aufweist, wobei der Gegenkontakt (6) an einem auf die Grundfläche (9) aufsetzbaren Pumpengehäuse (2), vorgesehen ist.
  12. Kreiselpumpe mit einem in einem Pumpengehäuse (2) angeordneten Laufrad, wobei das Pumpengehäuse (2) einen Saugstutzen und einen Druckstutzen aufweist, die beide in eine parallel zum Laufrad ausgerichtete und eine hydraulische Schnittstelle bildende Stirnwand (9) des Pumpengehäuses (2) eingebracht sind, wobei der Saugstutzen koaxial zum Laufrad angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (9) einen Steckkontakt (6) zur Kontaktierung eines entsprechenden Gegenkontaktes (6') aufweist, wobei der Gegenkontakt (6') an einer auf die Stirnwand (9) aufsetzbaren weiteren hydraulischen Komponente, insbesondere einem Ventil (5), vorgesehen ist.
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