DE1453728A1 - Kreiselpumpe fuer Heizungen - Google Patents

Description

• Kreiselpumpe- für Heizungen Lie vorliegende Erfindung hat eine Kreiselpumpe,zum Gegenstand, die insbesondere für Heizzwecke verwendet wird. Gerade auf diesen Verwendungsgebiet weisen alle bisher bekannten Kreiselpumpen Nachteile auf, die den Betrieb und die Wartung wesentliche beeinträchtigen und damit die Zuverlässigkeit der mit ihr betriebenen Heizung stark herabsetzen. Die Erfindung hat das Ziel, diene nachfolgend im Einzelnen aufgeführten Nachteile auszuschalten. Einer der Nachteile besteht in der notwendigen Wa#l der Pumpengröße, da je nach Umfang und Zage des örtlich vorhandenen Heizungs- und Rohrsystems eine relativ nau hierauf abgestimmte Pumpleistung erforderlich ist. Wie die Erfahrung zeigt., reichen die handelsüblichen Größenstufen der Pumpen nicht aus, selbst dann nicht, wenn diese in relativ geringem Umfang in der Leistung regelbar sind.Diese bisher bekannte Regeleinrichtung sieht eine Querschnittsverengung das Pumpenein- oder -auslaufs vor, welche ihrerseits wieder den Nachteil aufweist, daß im Zeitungssystem eine Einschnürung vorhanden ist, die den thermischen Umfauf bei stehender Pumpe (Defekt oder dergl.) verhindert. oder zumindest stark herabsetzt. Andere schon bekannte Regelsysteme sind in Bauart. teuer und in der Bedienung umständlich, so daß ihre Verwendung hier unzweckmäßig ist.
• Die erfindungsgemäße Pumpe besitzt eine Regeleinrichtung, die in einfacher und billiger Bauart eine Leistungsminderung bis auf Null herab ohne Einschnürung des Durchflußquerschntts ermöglicht..
• Ein weiterer Nachteil der bekannten Kreiselpumpen besteht darin, daß sie entweder mit dem Motor in einem Block untergebracht sind (was bei Motordefekt den Ausbau der ganzen Pumpe erfordert:) oder aber bei getrennter Bauart undicht sind und nach kürzerem Stillstand oftmals schon nicht mehr in der Zage sind, ohne Hilfe anzulaufen, da die Dichtringe miteinander verklebt sind.
• Die Erfindung sieht einmal eine:T rennung von Motor und Pumpe vor und ermöglicht damit den Ausbau des Motors ohne Pumpe sowie das wahlweise Einsetzen von Motoren verschiedener Stärke, wobei jedoch die Kupplung zwischen Motor und Pumpe so ausgebildet ist, daß sowohl eine volle Abdichtung wie auch ein sicheres Anlaufen selbst nach langer Stillstandzeit gewährleistet ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht, und zwar zeigt.: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Pumpe mit Motor und Regelvorrichtung (mit der bisher bekannten Kupplungsausbildung), Fig. 2 ein Beispiel der erfindungsgemäßen Kupplung zwischen Motor und Pumpe im Vertikalschnitt., Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch Fig. 2, Fig. 4 ein Detail der Fig. 3 im Kreisechnitt., während Fig. 5 und 6 je ein Variationsbeispiel der Kupplung schematisch im Horizontalschnitt darstellt.
• In der Zeichnung ist das Pumpengehäuse mit P, das Kupplungsgehä$se mit K und der Motor mit M bezeichnet. Die Motorwelle 1 ist wie üblich mit der Pumpenwelle 3 verkuppeln,, im Beispiel nach Fig. 1 durch eine an sich bekannte Schraubenfederkupplung 2. Die Pumpenwelle ist in einem Gleitlager 4 gelagert und durch Schleifringe 5 zum Kupplungsgehäuse K hin abgedichtet., von welchen einer aus Hartmetall besteht. Während des Stillstands durchtretendes Sickerwasser sammelt sich in einer unterhalb des Gleitlagers 4 vorgesehenen Aussparung und tritt durch eihen Kanal 7 nach außen.
• Das Schaufelrad.besteht wie üblich aus der Radscheibe 1o mit angesetzten Schaufeln 8, im Beispielsfalle als offeneie Schaufelrad ausgebildet (es kann natürlich ebensogut geschlossen sein). In den Schaufelradeintritt 9 läßt sich nun erfindungsgemäß ein Hohlzglinder 11 einschieben, der den Wassereintritt in die Schaufeln ganz oder teilweise - je nach Stellung des Hohlzylinders 11. unterbindet.
• Ist der Hohlzylinder 11 ganz bis auf die Radscheibe 1o eingeschoben, dann kann sich das Wasser nur innerhalb der Zylinderwandung bewegen, aber nicht durch die Schaufeln 8 nach außen geschleudert werden, wodurch die Pumpleistung völlig ausgeschaltet ist. Befindet, sich der Hohlzylinder 11 ganz außerhalb des Schaufelradbereths (so wie in Fig. 1 dargestellt), dann arbeitet die Pumpe mit ihrer vollen Leistung. Zwischen diesen beidlen Exiremstellungen kann der Hohlzylinder 11 stufenlos verstellt werden und damit die Pumpenleistung zwischen mamund null auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden.
• Da es im Heizungsbau erforderlich ist, den Leitungequerschnitt: an jeder Stelle uneingeengt beizubehalten, um auch bei Pumpenausfall wenigstens die Thermosyphonwirkung zu ermöglichen, muß im Falle der Leistungsminderug und damit der Verringerung des Durchflußquerschnitts, durch die Pumpe die fehlender Querschnittsfläche in einen die Pumpe nicht berührenden Kanal geöffnet werden.
• Dies geschieht ebenfalls durch den Hohlzylinder 11, dler gegenüber dex Einlauföffnung eine zweite, nach unten versetzt angeordnete Öffnung 12 aufweist. Diese Nebenöffnung 12 gibt, wenn der Hohlzylinder 111 zum Drosseln. des Pumpeneintritts 9 hochgeschoben wird, in gleichem Maße den Durehfluß in einen Nebenkanal 13 frei, der vom Pumpenraum getrennt verläuft und sich erst hinter ihm mit dem Abfluß 14 des Pumpenraums vereinig-..
• Der Hohlzylinder 11 ist mit seinem Führungszapfen 15 so gelagert., daß er leicht in Axialrichtung verschiebbar ist, ohne sich drehen zu können. Die Verschiebung vird im BeispßLelsfalle: mit einer ai4esetzten Kappe 1 6 mit Muttersteilgewinde gesteuert, in das ein mit dem Führungszapfen '! 5 starr verbundener Gleitstift eingreift;. Für diese und andere der vorbeschriebenen Elemente-sind noch manche technische Varianten möglich, deren Aufzählung sich erübrigt, da sie zum Stande der Technik gehören.
• Bei Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Kupplung 2 wird die Schraubenfeder in Drehrichtung des Motors angespannt und verkürzt, zieht also die Wlle 3: nach oben und preßt die beiden Dichtringe 5 aufeinander. Dies ist zwar für die Abdichtung während des Betriebs uner läßlich; andrerseits tritt diese Pressung schon bei der ersten Motorbewegung verstärkt ein, wodurch das Voneinanderlösen'der beiden sich im Stillstand normalerweise miteinander verklebenden Ringe 5 noch mehr ersbhwert wird. Die Folge davon ist, daß (besondere bei Wechselstrommotoren, die bkanntlich im ersten Drehsektor des Anlaufs kraftlos sind) der Anlauf unterbunden wird, daß sich die Schraubenfeder 2 einschnürt, locker wird oder bricht - alles in allem der Betrieb schon nach kurzer Lebensdauer ein hohes Mali an Unzuverlässigkeit aufweist.
• Das in Fig. 2' und 3 gezeigte Beispiel der erfindungsgemäßen Kupplung besteht aus einem an der Motorwelle 'G starr befestigten Mitnehmer 7, in den zwei diametral gegenüberliegende Mitnehmerstifte 18 eingelassen sind, die zweckmäßig mit einem elastischen Mantel umhüllt sind (19). Diese Stifte 18,19 greifen in zwei Aussparungen 21 des mit der Pumpenwelle 3 starr verbundenen Kupplungsblocks 2o, die etwa in Form eines Viertelkreisringes eingeschnitten sind. Eine am Kupplungsblock 2o oder der Welle 3 - im Beispie? im geschlitzten Zapfen 23 an der Welle - befestigte Feder 22 greift an einen der Mitnehmerstifte 18 und dreht bei Auslaufen des Motors nach dessen Stillstand seinen Anker um eine Vierteldrehung zurück bis an den linken Anschlag der Aussparung 21 (vgl. Stellung in Fig. 3).
• Beim späteren Wiederanlaufen des Motors dreht dieser seine erste Vierteldrehung präktisch unbelastet (wonach auch ein Wechselstrommotor auf sein volles Drehmoment kommt.), bis die Mitnehmerstifte 18 am rechten Anschlag der Aussparung 21 aufschlagen. Der Aufschlag ist kräftig genug, um auch sehr stark verklebte Dichtringe 5 voneinander zu lösen. Dadurch wird. nicht nur ein absolut. sicherer Anlauf der Pumpe gewährleistet, sondern auch die Verwendung von zwei Hartmetallringen als Dichtringe 5 ermöglicht, die erst eine vollkommene Abdichtung möglich machen, aber bei den bisher bekannten Formen noch nicht. verwendet werden konnten, da sie sich im Stillstand.
• noch beträchtlich stärker miteinander verkleben. Die für die Abdiäitung notwendige Pressung der Heiden Dichtringe 5 erfolgt bei der erfindungsgemäßen Kupplung durch eine Schraubenfeder 24, die in eine zentrische Bohrung des Kupplungsblocks 24(#ingesetzt ist und sich nach oben gegen ihn abstützt, wUrend ihr Unterende, über einen Gleitring 25 aus Hartmetal#uf dem etwas hochgezogenen Gleitlager 4 aufsitzt. Die Feder drückt daher den Kupplungsblock 2o vom Zager 4 weg und so über die Welle 3 das Schaufelrad 8,1o nach oben, wodurch die Dichtringe 5 aufeinandergepreßt werden. Da die Feder 24 hier von der eigentlichen Kupplung getrennt ist und nur eine axiale Druckbelastung erhält, ist sie:funktionssicher und von langer Lebensdauer'.
• Fig. 4 stellt eine konstruktive Ergänzung der Kupplung nach Fig. 2 und 3 dar. Sie zeigt einen teilkreisförmigen Schnitt: durch eine der Aussparungen 21, wobei das Wesentliche in der Sohle. der Aussparung 29 liegt, die ehe flache Wölbung 26 nach oben aufweist. Die Stichhöhe: der Wölbung ist so bemessen, daß der Mitnehmerstift 18 beim Anlauf des Pwffl Motors auf seinem strichmarkierten Weg nach rechts auf die Wölbung gleitet, und sich ein wenig anhebt. Hierdurch wird der Kupplungsblock 2o und mit ihm das Schaufelrad 1 o kurzzeitig um Millimeterteile nach unten gedrückt, wobei die beiden Dichtringff 5 unmittelbar vor dem Anlauf der Pumpe für einen Moment außer Pressung gesetzt werden und damit etwaige Anlaufschwierigkeiten von vornherein. beseitigt werden.
• Daß die im Beispiel nach den Fig. 2 bis 4 gezeigte Ausführungsform der Kupplung sich auf verschiedene Arten abwandeln läßt, ohne die erfindungsgemäßen Eigenschaften zu verlieren, liegt auf der Hand. Als Variationsbeispiel ist. in Fig. 5 ein Mitnehmersteg 29 gezeigt;, dessen Kupplungsblock aus einem Hohlzylinder 27 mit sinngemäß eingefügten Anschlagssektoren 28 besteht. Im Beispiel nach Fig. 6 ist der Kupplungsblock ebenfalls als Hohlzylinder gestaltet (3o), in den ein in Spannköpfen 31 eingelassener Gummisteg 32 eingesetzt ist, der als Anschlag für die schon oben geschilderten Mitnehmerstifte 18 dient. Diese Variationsmöglichkeiten ließen sich weiter fortsetzen, was sich jedoch erübrigt, da der Sinn der Erfindung unverändert bleibst.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e- e 1./ Kreiselpumpe für Heizungen, deren Pumpaggregat mit ehem austauschbaren Motor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen Motor (M) und Schaufelrad (8,1o) aus dem an der einen Welle (1) starr befestigt,en Mitnehmer (18 oder 29) besteht, der sich zwischen zwei an der anderen Welle (3) starr angebrachten Anschlägen (29g 28 oder 32) befindet, welche etwa eine Vierteldrehung voneinander entfernt sind, während am Anschlagsteil eine Feder (22) befestigt ist, die im Stillstand den Mitnehmer zum rückläufigen Anschlag zieht. 2./ Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Zager (4) der Pumpenwelle (3) und den auf ihr befestigten Kupplungsblock (2o) eine Druckfeder (24) angeordnet ist, die das Schaufelrad (8,1o) über die Dichtringe (5) gegen das Kupplungsgehäuse (K) preßt. 3./ Kreiselpumpe nach Anspruch Z, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsblock (2o) im Leerwegbereich des Mitnehmers (18) eine leichte Wölbung (26) aufweist, die den Kupplungsblock um eine geringe Strecke zum Zager (4,K) hin drückt., wenn sich der Mitnehmer zwischen seinen beiden Angchlägen befindet. 4./ Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das arger Motorwelle (1) angebrachte Mitnehmerteil aus einer Scheibe 07) mit zwei diametral gegenüberliegenden Mitnehme rst ift.en (18) b est eht , die mit einem elastischen Mantel (19) umhüllt sind, während die an der Pumpenwelle (3) angeordneten Anschläge aus zwei Viertelkreisringförmigen Aussparungen (21) bestehen, die in den an der Pumpenwelle befestigten Kupplungsblock (2o) eingeschnitten sind. 5./ Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpengehäuse (P) ein axial in den SchaufEtradeintritt (9) schiebbarer Hohlzylinder (11) angeordnet ist, der zum Einlaufkanal hin offen ist und diesem gegenüber eine Nebenöffnung (12) aufweist, die. beim Verschieben des Hohlzylinders in den Schaufadeintritt (9) in gleichem Maße einen Nebenkanal (13) öffnet., welcher am Schaufelrad (8,1o) vorbeiführt und sich außerhalb mit dessen Austrittskanal (14) zum Ablauf vereinigt.