EP1079113B1 - Kreiselpumpengehäuse für eine an zwei Umwälzkreise anschliessbare Pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kreiselpumpengehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 für eine an zwei Umwälzkreise anschließbare Pumpe.

Ein derartiges Kreiselpumpengehäuse ist in der DE-A-44 03 697 beschrieben, die eine Doppelpumpe offenbart. Dieses Gehäuse besteht hauptsächlich aus einem hohlen flanschartigen Gehäuseteil und zwei sich daran anschließenden, übereinander liegend angeordneten Gehäusebereichen, die je mit einer Kammer für ein Pumpenlaufrad versehen sind. Der flanschartige Gehäuseteil hat in seinem Inneren einen diametralen, vertikal verlaufenden Querkanal, der von einem gemeinsamen Einlass gespeist wird, wobei der Querkanal an seinem oberen und an seinem unteren Ende in die Pumpenlaufradkammern einmündet. Von diesen beiden Kammern führt je ein Auslasskanal zu dem flanschartigen Gehäuseteil zurück, ohne jedoch mit dem darin vorgesehenen, vertikalen Querkanal eine Fluidverbindung zu haben. Zwischen diesem Querkanal und den beiden, sich horizontal diametral gegenüberliegenden Auslässen der beiden Auslasskanäle sind zwei Hohlräume vorgesehen, die mit dem Querkanal an dessen beiden Enden, also oben und unten, über Öffnungen kommunizieren. Durch diese Konstruktion des flanschartigen, zuströmseitig der beiden die Pumpenlaufradkammern enthaltenden Gehäusebereiche angeordneten Gehäuseteils ist es möglich, dass Luftblasen, die durch den gemeinsamen Einlass in den Querkanal einsaugt worden sind, aus diesem oben austreten und in die beiden Hohlräume eintreten. Aus diesen Hohlräumen werden die Luftblasen dann durch die unteren Öffnungen des Querkanols von der unteren Pumpe abgesaugt, so dass die obere Pumpe ohne Luftblasen fördern kann.

Ein weiteres Gehäuse ist in der DE-A-44 44 890 beschreiben. Es umfasst nur eine einzige Kammer mit einem Pumpenlaufrad, einen in diese Kammer einmündenden Einlasskanal, durch den hindurch erwärmtes Fördermedium angesaugt wird, und zwei Auslasskanäle, wobei jeweils ein Auslasskanal an einen Heizkreis anschließbar ist. Für das Abfördern des angesaugten, erwärmten Fördermediums durch die beiden Auslasskanäle hindurch weist das Pumpengehäuse ein schwenkbares Umschaltelement auf, das an einer gemeinsamen Ausgangsstelle der Pumpenlaufradkammer vorgesehen ist. Je nach dem, in welcher Stellung sich das Umschaltelement befindet, wird der eine oder der andere Auslasskanal mit dem erwärmten Fördermedium versorgt. Das Umschaltelement wird durch Drehrichtungsumkehr des Pumpenlaufrades und durch den Förderdruck des Fördermediums betätigt, um seine gewünschte Funktionsstellung einzunehmen, um so jeweils den einen Auslasskanal zu öffnen und gleichzeitig den anderen Auslasskanal zu schließen.

Das Vorsehen und Montieren des Umschaltelementes an der gemeinsamen Austrittsstelle der Pumpenlaufradkammer bedeutet eine verteuerte Herstellung des Pumpengehäuses. Des Weiteren ist eine Mindestdrehzahl und eine Umkehrung der Drehrichtung des Pumpenlaufrades erforderlich, um das Umschaltelement umzustellen. Hieraus ergibt sich der weitere Nachteil, daß der Drehzahlbereich des Pumpenlaufrades, der sich unterhalb der Drehzahl für die Umstellung des Umschaltelementes befindet, nicht für die Regelung des Abförderstromes verwendet werden kann, oder daß zunächst für den Umstellungszweck aufgrund des benötigten Förderdruckes eine höhere Drehzahl gewählt werden muß, wonach erst dann eine niedrigere Pumpenlaufraddrehzahl gewählt werden kann, falls diese für den Förderzweck ausreichend ist und wirksam sein soll. Des weiteren ist nachteilig, daß beide Auslaßkanäle und damit die daran angeschlossenen Umwälzkreise nicht gleichzeitig mit Abfördermedium versorgt werden können.

Eine Zweirichtungspumpe nach dem vorstehend erwähnten Prinzip ist auch in der GB-A-2 199 080 offenbart. Der Unterschied zu der vorstehend erläuterten Pumpe besteht lediglich darin, daß die beiden Auslaßkanäle direkt von der Pumpenlaufradkammer ausgehen. Auch in diesem Fall ist ein schwenkbares Umschaltteil für das Schließen und Öffnen der Auslaßkanäle vorhanden, wobei mittels besonderer Konstruktion sichergestellt ist, daß sich das Umschaltteil bei Drehrichtungsumkehr des Pumpenlaufrades und entsprechendem Förderdruck in die jeweilige Funktionsstellung einstellt. Die vorstehend aufgezählten Nachteile gelten auch für diese Pumpe.

In den Dokumenten DE-A-15 28 649, DE-A-24 59 238 und DE-A-43 30 507 ist eine als Inline-Pumpe verwendete, sogenannte Doppelpumpe beschrieben, die in eine einzige Förderleitung eingebaut wird. Das einstückig gegossene Gehäuse dieser in der Regel in Krankenhäusern eingesetzten Pumpe umfaßt zwei Laufradkammern, die je über einen gemeinsamen, sich verzweigenden Einlaßkanal mit Fördermedium aus der einzigen Förderleitung versorgt werden, und einen gemeinsamen Auslaßkanal, der wieder mit dieser Förderleitung verbunden wird. In jeder Laufradkammer befindet sich ein Pumpenlaufrad und jedes Laufrad wird von einem eigenen Motor angetrieben. Der Auslaßgang von jeder Laufradkammer mündet in einen gemeinsamen Schaltraum ein, von dem der gemeinsame Auslaßkanal abgeht. Der Schaltraum ist mit einer Umschaltklappe versehen, um den einen oder anderen Auslaßgang jeder Pumpenlaufradkammer zu öffnen bzw. zu schließen, um das erwärmte Fördermedium aus der gewünschten Laufradkammer in den gemeinsamen Auslaßkanal zu leiten. Auch in diesem Fall ist die Herstellung des Pumpengehäuses relativ teuer, und zwar aufgrund des Schaltraumes mit dem Umschaltklappenmechanismus, dessen Klappe zu ihrer sicheren Funktion ebenfalls einen vorbestimmten Förderdruck des Fördermediums und damit eine vorbestimmte Mindestdrehzahl des jeweiligen Pumpenlaufrades benötigt. Da jedoch diese Doppelpumpen für einen einzigen Förderstrang als Inline-Pumpen konstruiert sind, sind sie nicht für ein Leitungssystem mit zwei getrennt voneinander aus einer gemeinsamen Zuleitung zu versorgenden Einzelleitungen geeignet. Im übrigen sind diese Doppelpumpen aufgrund ihrer zweiten Einzelpumpe als Sicherheitspumpen in solchen Leitungssystemen gedacht, in denen der Ausfall einer Pumpe einen nicht verantwortbaren Schaden anrichten kann. In einem Defektfall der einen Einzelpumpe schaltet sich dann die andere Einzelpumpe der Doppelpumpe ein und hält so die Förderung aufrecht, was bei Heizungsanlagen in Krankenhäusern sehr-wichtig ist. Im übrigen ist bei diesen Doppelpumpen der Nachteil gegeben, daß die maximale Förderleistung beider Einzelpumpen gleichzeitig nicht optimal genutzt werden kann, weil der gemeinsame Auslaßkanal und die daran angeschlossene Förderleitung im wesentlichen nur auf die maximale Förderleistung einer der Einzelpumpen ausgelegt sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung eines Kreiselpumpengehäuses der einleitend angeführten Art, das bei einfachen Aufbau die Herstellung einer insbesondere für Heiz- und Klimaanlagen, die zwei Förderstränge aufweisen, geeigneten Pumpe ermöglicht, deren beide Auslaßförderströme unabhängig voneinander je für sich hinsichtlich ihrer Förderleistung innerhalb des vollen Pumpendrehzahlbereiches ausregelbar und vollständig nutzbar sind.

Die Lösung der Aufgabe ist in dem Anspruch 1 angeführt.

Bei dem erfindungsgemäßen Pumpengehäuse entfällt der aufwendige Umschaltmechanismus für die gesicherte Ausrichtung eines Abförderstromes zu dem einen oder zu dem anderen Auslaßkanal des Gesamtgehäuses, weil zwei aus einer gemeinsamen Zuleitung versorgte Pumpenlaufradkammern vorgesehen sind und von jeder Pumpenlaufradkammer ein eigener, an eine für ihn bestimmte Abförderleitung ausschließbarer Auslaßkanal abgeht. Somit ist es nicht erforderlich, daß die beiden Pumpenlaufräder einen Mindestförderdruck erzeugen bzw. eine Mindestdrehzahl aufweisen müssen, um eine Umsteuerfunktion zu erfüllen, weil diese nicht mehr erforderlich ist. Hieraus folgt, daß nun auch der untere, von Null beginnende Drehzahlbereich der beiden Pumpenlaufräder für die Regelung des Förderstromes zu den beiden unabhängig voneinander betriebenen Auslaßkanälen des Pumpengehäuses bzw. zu dem sich an diese Kanäle ausschließenden Förderstrang benutzt werden kann. Des weiteren können beide Auslaßkanäle gleilchzeitig mit voller Leistung aus den Laufradkammern beschickt werden. Um zu verhindern, daß ein Rücksaugen aus jeweils einem der beiden Auslaßkanäle stattfindet, sind einfache Rückschlagventile vorgesehen, die entweder in den Auslaßkanälen selbst, im Anschluß daran oder in den Anschlußleitungen montiert sein können. Somit bietet das findungsgemäße Pumpengehäuse die Möglichkeit der Herstellung einer insbesondere für Heiz- und Klimaanlagen geeigneten Umwälzdoppelpumpe, bei der jede Einzelpumpe über ihren vollen, von Null beginnenden Drehzahlbereich getrennt voll ausgeregelt und ihre volle Leistung genutzt werden kann, um in jedem Auslaßkanal die jeweils gewünschte Abfördermenge gleichzeitig oder zu verschiedenen Zeiten zu erhalten. In Frage kommende Leitungsfördersysteme sind solche Heizanlagen, die einen Heizkreis für die Raumheizung und einen weiteren Heizkreis für einen Brauchwasserkreis, zum Beispiel für die Warmwasserversorgung in einem privaten Haushalt, aufweisen. Mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse ausgestattete Umwälzpumpen sind aber auch in anderen Bereichen einsetzbar, wo zwei voneinander unabhängige Flüssigkeitsströme, die von einer gemeinsamen Behandlungsquelle stammen, vorteilhaft sind, z. B. in der Klimatechnik.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kreiselpumpengehäuses ist dessen Nebenkanal in gerader Linie mit dem gemeinsamen Einlasskanal fluchtend ausgebildet.

In weiterer Ausgestaltung des Kreiselpumpengehäuses mündet der Auslasskanal jeder Laufradkammer jeweils auf der von dem mittigen Einlasskanal abgekehrten Seite der zugehörigen Laufradkammer in einen Anschlussstutzen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Vorderansicht auf das Pumpengehäuse,

Fig. 2

eine perspektivische Rückansicht auf das Pumpengehäuse,

Fig. 3

einen Längsschnitt durch das Pumpengehäuse nach der Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4

eine Seitenansicht auf das Pumpengehäuse.

Das allgemein mit 1 bezeichnete, durch Gießen aus Metall oder Kunststoff hergestellte Kreiselpumpengehäuse umfasst zwei einzelne Pumpenlaufradkammern 2 und 3, einen Einlassstutzen 4 und zwei Auslassstutzen 5 und 6. Der Einlassstutzen 4 ist mittig zwischen den beiden Laufradkammern vorgesehen und weist einen gemeinsamen Einlasskanal 7 auf, der sich in Richtung zu den beiden Laufradkammern verzweigt und über Zweigkanäle 7a und 7b (Fig. 1 und 2) und Eintrittsöffnungen 8 bzw. 9 in die jeweilige Pumpenlaufradkammer 2, 3 einmündet, wie dies am besten aus Fig. 3 zu erkennen ist. Von jeder Laufradkammer geht ein Auslasskanal 10 bzw. 11 ab und verläuft durch die Auslassstutzen 5 bzw. 6 hindurch.

Für jede Pumpenlaufradkammer 2, 3 ist ein Pumpenlaufrad (nicht gezeigt) bestimmt, und jedes Pumpenlaufrad wird von einem eigenen elektrischen Motor nicht gezeigt getrieben. Uber den von einer gemeinsamen Zuförderleitung versorgten Einlaßkanal 7 kann das jeweilige Pumpenlaufrad Fördermedium, das von einer gemeinsamen Quelle stammt, z.B. von einem Heizkessel, in die jeweilige Pumpenlaufradkammer ansaugen und über den zugehörigen Auslaßkanal 10 bzw. 11 abfördern.

Wie es in Fig. 3 schematisch angegeben ist, kann in dem Austrittsbereich der Auslaßkanäle 10 und 11 je ein Rückschlagventil 12 bzw. 13 vorgesehen sein, um zu verhindern, daß in dem einen Kanal ein Rücksaugeffekt entsteht, wenn durch den jeweils anderen Auslaßkanal stärker gefördert wird. Entsprechende Rückschlagventile können sich alternativ jeweils an den Auslaßstutzen 5, 6 anschließen, wie es auch möglich ist, Rückschlagventile in den Flüssigkeitsleitungen vorzusehen, die an die Auslaßstutzen angeschlossen werden.

Wie es aus den Fig. 1 und 2 erkennbar ist, ist das Kreiselpumpengehäuse 1 mit einem weiteren Stutzen 14 versehen, der einen Nebenkanal 15 aufweist. Dieser Nebenkanal steht mit dem gemeinsamen Einlaßkanal 7 in Fluidverbindung. An den Stutzen 14 ist ein Entlüfter, ein Sicherheitsventil, ein Druckausgleichsbehälter oder ein anderes Instrument oder Gerät (nicht gezeigt) zur Kontrolle des Fördermediums anschließbar, so daß beispielsweise Luft aus dem Flüssigkeitssystem, in welches das Kreiselpumpengehäuse 1 eingegliedert ist, entfernt werden kann.

Wie es am deutlichsten aus den Fig. 3 und 4 entnommen werden kann, sind die beiden Pumpenlaufradkammern 2 und 3 bzw. die sie bildenden Gehäusebereiche in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei der gemeinsame Einlaßkanal 7 mittig zwischen den beiden Laufradkammern vorgesehen ist, was wiederum sehr gut aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist. In vorzugsweiser Ausbildung fluchten der gemeinsame Einlaßkanal 7 und der Nebenkanal 15 in gerader Linie miteinander, so daß der Nebenkanal dem Einlaßkanal gegenüberliegt.

Die von den beiden Pumpenlaufradkammern 2 und 3 abgehenden Auslaßkanäle 10 und 11 bzw. die für diese Kanäle vorgesehenen Auslaßstutzen 5 bzw. 6 befinden sich auf derjenigen Seite der Laufradkammem, die dem gemeinsamen Einlaßkanal 7 mittig zwischen den Pumpenlaufradkammern abgekehrt ist. Dies ist aus allen Fig. gut zu erkennen. Jedoch kann auch so vorgegangen werden, daß die Stutzen 5,6 bzw. deren Auslaßkanäle 10, 11 auch eine andere Lage aufweisen, wobei dies auch eine Lage sein kann, in welcher die Stutzen 5, 6 mit ihrem Auslaßkanal 10 bzw. 11 zueinander nicht klappsymmetrisch angeordnet sind. Auch ist es möglich, daß die Pumpenlaufradkammern 2, 3 in verschiedenen Ebenen angeordnet sind.

Wie schon erwähnt ist, wird der Einlaßstutzen 4 mit dem gemeinsamen Einlaßkanal 7 an eine gemeinsame Zulaufleitung angeschlossen, die von einer zentralen Fluidbehandlungsquelle ausgeht. Eine solche Quelle kann ein Heizkessel für Warmwasser oder auch eine Luftbehandlungseinrichtung sein, um konditionierte oder klimatisierte Luft zur Verfügung zu stellen. An die Stutzen 5 und-6 werden Umwälzleitungen angeschlossen, die zu entsprechenden Verbrauchsstellen führen. Bei Warmwassersystemen kann beispielsweise der Stutzen 5 an einen Raumheizkreis und der Stutzen 6 an einen Brauchwasserkreis angeschlossen werden. Im Fall des Zuleitens von konditionierter oder klimatisierter Luft werden die Stutzen 5 und 6 an die Hauptleitungen für die entsprechenden Räume und/oder Raumeinheiten angeschlossen. Da das Pumpenlaufrad (nicht gezeigt) jeder Laufradkammer 2, 3 durch einen eigenen Motor angetrieben wird und jede Laufradkammer einen eigenen Auslaßkanal 10 bzw. 11 aufweist, sind die Abförderströme durch Auslaßkanäle bzw. durch die daran anschließbaren Umwälzleitungen unabhängig voneinander jeweils individuell regelbar und in vollem Umfang nutzbar.

Claims (3)

1. Kreiselpumpe für eine an zwei Umwälzkreise anschließbare Pumpe, wobei das Pumpengehäuse (1) einen Förderraum, einen zu diesem Raum führenden Einlasskanal (7) und zwei von diesem Raum abgehende Auslasskanäle (10, 11) für die beiden Umwälzkreise umfasst, wobei der Förderraum in zwei gemeinsam mit dem Einlasskanal (7) kommunizierende Laufradkammem (2, 3) für je ein durch einen eigenen Motor anreibbares Pumpenlaufrad aufgeteilt ist und wobei für jede Laufradkammer ein Auslasskanal (10, 11) für je einen der beiden Umwälzkreise vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Einlasskanal (7) mit einem Nebenkanal (15) in Fluidverbindung steht, an den ein Entlüfter, ein Sicherheitsventil, ein Druckausgleichsgefäß oder dgl. anschließbar ist, mittig zwischen den beiden Laufradkammern (2, 3) vorgesehen ist und über jeweils einen Zweigkanal (7a, 7b) mit den beiden Laufradkammern in Fluidverbindung steht und dass in jedem Auslasskanal (10, 11) oder sich daran anschließend ein Rückschlagventil (12, 13) vorgesehen ist.
2. Kreiselpumpengehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenkanal (15) in gerader Linie mit dem gemeinsamen Einlasskanal (7) fluchtet.
3. Kreiselpumpengehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (10, 11) jeder Laufradkammer (2, 3) jeweils auf der von dem mittigen gemeinsamen Einlasskanal (7) abgekehrten Seite der zugehörigen Laufradkammer in einen Anschlussstutzen (5, 6) ausmündet.

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