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Title:
PUMP ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/166969
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pump assembly with an electric drive motor, at least one impeller (14) which is rotated by the electric drive motor, and a controller (17) which actuates the drive motor. The controller (17) is designed to selectively actuate the drive motor in at least one first or second operating mode. In the first operating mode, the drive motor is controlled by the controller (17) such that a rotor (6) of the drive motor is continuously rotated, and in the second operating mode, the drive motor is controlled by the controller (17) such that the rotor (6) of the drive motor is moved incrementally in selected angular steps of preferably less than 360°.

Inventors:
BLAD THOMAS (DK)
MØNSTER PETER (DK)
Application Number:
PCT/EP2018/056080
Publication Date:
September 20, 2018
Filing Date:
March 12, 2018
Export Citation:
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Assignee:
GRUNDFOS HOLDING AS (DK)
International Classes:
F04D15/00; F04D13/02; F04D13/06; F04D15/02; F04D29/42
Foreign References:
US20160268937A12016-09-15
DE1958277B11971-02-25
EP3067564A12016-09-14
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
VOLLMANN & HEMMER (DE)
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Claims:
Ansprüche

Pumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor, zumindest einem von dem elektrischen Antriebsmotor drehend angetriebenen Laufrad (14) sowie einer Steuereinrichtung (17), welche den Antriebsmotor ansteuert,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuereinrichtung (17) derart ausgebildet ist, dass sie den Antriebsmotor wahlweise in zumindest einer ersten oder einer zweiten Betriebsart ansteuert, wobei in der ersten Betriebsart der Antriebsmotor von der Steuereinrichtung (17) derart gesteuert wird, dass ein Rotor (6) des Antriebsmotors zum Erzeugen eines Durchflusses und Druckes am Laufrad kontinuierlich rotiert, und in der zweiten Betriebsart der Antriebsmotor von der Steuereinrichtung (1 7) derart gesteuert wird, dass Rotor (6) des Antriebsmotors schrittweise in zumindest einem gewählten Winkelschritt von vorzugsweise kleiner 360° zum Erreichen einer bestimmten Winkelstellung weiterbewegt wird.

Pumpenaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) derart ausgebildet ist, dass der Antriebsmotor in der ersten Betriebsart mit höherer Winkelgeschwindigkeit als in der zweiten Betriebsart dreht.

Pumpenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) derart ausgestaltet ist, dass in der ersten Betriebsart der Antriebsmotor in seiner Drehzahl einstellbar und vorzugsweise regelbar ist.

Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) derart ausgebildet ist, dass der Antriebsmotor in der zweiten Betriebsart von der Steuereinrichtung (1 7) in offener Schleife (open-loop-Be- trieb) gesteuert wird.

Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) derart ausgebildet ist, dass in der zweiten Betriebsart der Antriebsmotor von der Steuereinrichtung (17) mit einer Frequenz kleiner 10 Hz angesteuert wird und/oder der Motorstrom der zwei- bis vierfachen nominellen Stromstärke entspricht, für welche der Antriebsmotor ausgelegt ist.

Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) einen Frequenzumrichter aufweist.

Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) derart ausgebildet ist, dass die Anzahl und/oder die Größe der einzelnen Winkelschritte, in welcher der Rotor (6) in der zweiten Betriebsart bewegt wird, auswählbar ist.

Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) derart ausgestaltet ist, dass sie den Antriebsmotor derart ansteuert, dass dessen Drehrichtung (A) in der zweiten Betriebsart entgegengesetzt zu der Drehrichtung (B) in der ersten Betriebsart ist.

9. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (6) des Antriebsmotors zusätzlich zu dem zumindest einen Laufrad (14) über eine lösbare Kupplung (108, 1 10) mit zumindest einem weiteren bewegbaren Bauteil (18, 18i) gekoppelt ist.

Pumpenaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (108, 1 10) derart drehrichtungsabhangig lösbar ist, dass sie in einer ersten Drehrichtung (A) in Eingriff ist und in der entgegengesetzten zweiten Drehrichtung (B) gelöst ist.

Pumpenaggregat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (108) an einem Stirnende einer Rotorwelle (8) des Rotors ausgebildet ist und insbesondere ein Sägezahnprofil aufweist.

12. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine weitere bewegbare Bauteil ein Ventilelement (18; 18i) ist, wobei das Ventilelement (18; 18i) vorzugsweise Teil eines Misch- und/oder Umschaltventils ist. 13. Pumpenaggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18; 18i) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es drehend zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar ist, wobei eine Drehachse (X) des Ventilelementes (18; 18i) vorzugsweise fluchtend zur Drehachse (X) des Antriebsmotors angeordnet ist.

Pumpenaggregat nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (18; 18i) in dem Pumpenaggregat derart angeordnet ist, dass es eine Druckfläche (78; 78i) aufweist, auf welche ein ausgangsseitig des zumindest einen Laufrades (14) herrschender Druck wirkt, und das Ventilelement (18; 18i) in einer Richtung quer zu der Druckfläche (78; 78i) zwischen einer Anlageposition, in welcher es an zumindest einer Anlagefläche anliegt, und einer gelösten Position, in welcher es von der Anlagefläche gelöst oder beabstandet ist, bewegbar gelagert ist, wobei vorzugsweise ein Rückstellelement (48) vorgesehen ist, welches ei- ne Rückstellkraft erzeugt, welche einer von dem Druck an der

Druckfläche (78; 78i) erzeugten Druckkraft entgegengesetzt gerichtet ist.

15. Pumpenaggregat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche eine Dichtfläche ist.

Pumpenaggregat nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungspfad (X) zwischen der Anlageposition und der gelösten Position verschieden zu einem Bewegungspfad zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen des Ventilelementes (18; 18i) ist.

Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als ein Umwälzpumpenaggregat und insbesondere als ein Heizungsumwälzpumpenaggregat ausgebildet ist.

Description:
Pumpenaggregat

Beschreibung

[Ol ] Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor, zumindest einem von dem elektrischen Antriebsmotor drehend angetriebenen Laufrad sowie einer Steuereinrichtung, welche den Antriebsmotor ansteuert. [02] In modernen Pumpenaggregaten ist es bekannt, den Antriebsmotor über eine Steuereinrichtung mit einem Frequenzumrichter anzusteuern, sodass der Antriebsmotor in seiner Drehzahl einstell- und regelbar ist. Allerdings ist der Geschwindigkeitsbereich, über den die Drehzahl veränderbar ist, begrenzt. [03] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Pumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor dahingehend zu verbessern, dass der Antriebsmotor über einen größeren Drehzahlbereich einstellbar bzw. antreibbar ist.

[04] Diese Aufgabe wird durch ein Pumpenaggregat mit den in An- spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.

[05] Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat weist einen elektrischen Antriebsmotor auf sowie zumindest ein von diesem drehend an- getriebenes Laufrad. Dazu kann das Laufrad in bekannter Weise mit dem Rotor des Antriebsmotors verbunden sein. Der Rotor ist besonders bevorzugt ein Permanentmagnetrotor. Weiter bevorzugt ist der An- triebsmotor als nasslaufender elektrischer Antriebsmotor mit einem Spaltrohr bzw. Spalttopf, welcher den Rotorraum vom Statorraum trennt, ausgebildet. Das heißt, der Rotor rotiert vorzugsweise in der von dem Pumpenaggregat zu fördernden Flüssigkeit. Das Pumpenaggregat kann vorzugsweise als Umwälzpumpenaggregat und weiter bevorzugt als ein Heizungsumwälzpumpenaggregat ausgebildet sein.

[06] Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung des Antriebsmotors, welche den Antriebsmotor ansteuert und insbesondere die Bestromung von Statorspulen im Stator des Antriebsmotors steuert, derart ausgebil- det, dass sie den Antriebsmotor wahlweise in zumindest einer ersten oder in einer zweiten Betriebsart ansteuert. Dabei ist die erste Betriebsart eine herkömmliche Betriebsart, bei welcher der Antriebsmotor von der Steuereinrichtung derart gesteuert wird, dass der Rotor des Antriebsmotors kontinuierlich über eine Vielzahl von Umdrehungen rotiert. In die- ser Betriebsart wird das Laufrad so angetrieben, dass es den für den Betrieb des Pumpenaggregates gewünschten Druck und Durchfluss erzeugt. In der zweiten Betriebsart hingegen steuert die Steuereinrichtung den Antriebsmotor derart an, dass der Rotor des Antriebsmotors nur schrittweise in zumindest einem gewählten, insbesondere einstellba- ren Winkelschritt weiterbewegt wird, wobei diese Winkelschritte vorzugsweise kleiner als 360 Grad ist. Diese Drehung in zumindest einem gewählten Winkelschritt dient dazu, den Rotor in eine gewünschte Winkelstellung zu drehen. Dies ermöglicht es, dass der Antriebsmotor in der zweiten Betriebsart weitere Antriebs- und insbesondere Stellfunktionen übernehmen kann, wie sie sonst beispielsweise von Schrittmotoren übernommen werden könnten. Dies ermöglicht weitere Anwendungsfelder. So kann der Antriebsmotor in dem Pumpenaggregat neben dem Antrieb des Laufrades weitere Funktionen, insbesondere Stellfunktionen zum Bewegen weiterer Bauteile übernehmen, welche lediglich über kleinere Wege bewegt werden müssen. [07] Bevorzugt ist die Steuereinrichtung so ausgebildet, dass der Antriebsmotor in der ersten Betriebsart mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit als in der zweiten Betriebsart dreht. Dies ist für Antriebs- und Stellfunktionen von Vorteil, in denen kleinere Bewegungen mit größerer Ge- nauigkeit ausgeführt werden sollen.

[08] Die Steuereinrichtung ist weiter bevorzugt derart ausgestaltet, dass in der ersten Betriebsart der Antriebsmotor in seiner Drehzahl einstellbar und vorzugsweise regelbar ist. Dazu kann der Antriebsmotor in seiner Steuereinrichtung bevorzugt einen Frequenzumrichter aufweisen, über welchen die Drehzahl des Antriebsmotors veränderbar ist.

[09] Die Steuereinrichtung ist ferner vorzugsweise so ausgebildet, dass der Antriebsmotor in der zweiten Betriebsart von der Steuereinrichtung in offener Schleife, das heißt im so genannten open-loop-Betrieb gesteuert wird, in welchem keine Lageregelung bei der Bestromung der Statorspulen durchgeführt wird. Insbesondere wird in der Steuerung bzw. Regelung beim Betrieb in offener Schleife die induzierte Gegenspannung (Back-EMF) nicht genutzt. Diese Steuerung ermöglicht es, den Antriebsmotor gezielt in bestimmten Winkeln durch entsprechende Bestromung der Spulen im Stator zu verdrehen. Der Stator kann in be- kannter Weise mit einer Mehrzahl von Statorpolen und zugehörigen Statorspulen versehen sein, welche beispielsweise zum Dreiphasenbetrieb ausgelegt sind.

[10] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass in der zweiten Betriebsart der Antriebsmotor von der Steuereinrichtung mit einer Frequenz < 10 Hertz angesteuert wird. Das heißt, die Statorspulen werden mit Spannung bzw. Strom mit einer Frequenz < 10 Hertz beaufschlagt. Alternativ oder zusätzlich wird ein höherer Motorstrom als in der ersten Betriebsart verwendet. So kann in der Betriebsart ein Motorstrom genutzt werden bzw. können die Statorspulen mit einem Strom bestromt werden, welcher der zwei- bis vierfachen nominellen Stromstärke entspricht, für welche der Antriebsmotor ausgelegt ist. Gegebenenfalls kann die Stromstärke auch höher als vierfach der nominellen Stromstärke sein. Sie wird im Wesentli- chen nur dadurch begrenzt, dass keine Entmognetisierung des Rotors auftreten darf.

[1 1 ] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass die Anzahl und/oder die Größe der einzelnen Winkelschritte, in welche der Rotor in der zweiten Betriebsart bewegt wird, auswählbar sind. So ist es möglich, den Rotor gezielt in eine gewünschte Winkelposition zu drehen. Dazu bestromt die Steuereinrichtung gezielt die einzelnen Statorspulen.

[12] Weiter bevorzugt kann die Steuereinrichtung so ausgestaltet sein, dass sie den Antriebsmotor so ansteuert, dass dessen Drehrichtung in der zweiten Betriebsart entgegengesetzt zu der Drehrichtung in der ersten Betriebsart ist. Dies erleichtert es, die verschiedenen Betriebsarten für verschiedene Anwendungen zu nutzen, da neben dem Laufrad beispielsweise weitere Bauteile mit dem Rotor über eine drehrichtungsab- hängige Kupplung gekoppelt werden könnten, sodass in einer Drehrich- tung nur der Rotor angetrieben wird, während in der anderen Drehrichtung, welche vorzugsweise in der zweiten Betriebsart genutzt wird, auch noch ein weiteres gekoppeltes Bauteil bewegt werden könnte.

[13] So weist das Pumpenaggregat vorzugsweise ein weiteres bewegbares Bauteil auf, welches zusätzlich zu dem zumindest einen Rotor über eine lösbare Kupplung mit dem Rotor des Antriebsmotors gekoppelt ist. Dabei kann die Kupplung direkt am Rotor, an einer mit dem Rotor verbundenen Rotorwelle oder auch am Laufrad, welches drehfest auf der Rotorwelle angeordnet ist, angreifen. Das zumindest eine weitere bewegbare Bauteil kann beispielsweise ein Ventilelement sein, wobei das Ventilelement vorzugsweise Teil eines Misch- und/oder Umschaltventils ist. Ein solches Umschaltventil kann beispielsweise ein Umschaltventil sein, welches in einer Heizungsanlage genutzt wird, um den Strömungsweg zwischen einem Heizkreis und einem Brauchwasser-Wärme- tauscher umzuschalten. Ein Mischventil kann beispielsweise ein Mischventil sein, wie es in einer Heizungsanlage zur Anwendung kommt, um die Vorlauftemperatur des Heizmediums durch Zumischen von abgekühltem Heizmedium zu regulieren.

[14] Die beschriebene Kupplung zur Ankopplung des zumindest einen weiteren bewegbaren Bauteils ist vorzugsweise drehrichtungsabhängig lösbar, sodass in einer Drehrichtung das zusätzliche Bauteil in der beschriebenen Weise bewegt werden kann, während in der entgegengesetzten Drehrichtung, welche vorzugsweise in der ersten Betriebsart genutzt wird, das Laufrad im Normalbetrieb rotieren kann und unbeein- trächtigt eine Pumpfunktion leisten kann. Das Laufrad kann Schaufeln aufweisen, welche an diese für den Normalbetrieb bevorzugte Drehrichtung angepasst sind.

[15] Die genannte Kupplung kann weiter bevorzugt an einem Stirnende der Rotorwelle des Rotors ausgebildet sein. Das zu bewegende Bau- teil weist dann eine korrespondierende Gegenkupplung auf, welche mit dieser Kupplung in Eingriff treten kann. Dabei ist das zusätzliche bewegbare Bauteil vorzugsweise ebenfalls drehbar und weiter bevorzugt um dieselbe Achse wie die Rotorwelle drehbar. Die Kupplung am Stirnende der Rotorwelle kann insbesondere ein Sägezahnprofil aufweisen, das heißt in einer Abwicklung in Umfangsrichtung ein Sägezahnprofil aufweisen. Bevorzugt weist dieses Profil zwei Schrägen auf, deren axial vorstehende Stirnkanten sich entlang einer Durchmesserlinie quer zur Drehachse der Rotorwelle erstrecken. So werden vorzugsweise ausgehend von diesen Stirnkanten Eingriffsflächen geschaffen, welche sich in einer Ebene parallel zur Drehachse und zum Durchmesser der Rotorwel- le erstrecken. Diesen Eingriffsflächen abgewandt, können sich ausgehend von den Stirnkanten des Profils die Schrägen bzw. Keilflächen erstrecken, welche in der entgegengesetzten Drehrichtung bewirken, dass die Kupplung außer Eingriff gedrückt wird. Dieses Außereingrifftre- ten erfolgt dann durch eine axiale Verlagerung der Gegenkupplung und/oder der Kupplung an der Rotorwelle.

[16] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das zusätzlich drehend zu bewegende Bauteil ein Ventilelement, welches derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es drehend zwischen zumin- dest zwei Schaltstellungen bewegbar ist. Dabei fluchtet die Drehachse des Ventilelementes vorzugsweise mit der Drehachse des Antriebsmotors. Dies ermöglicht einen einfachen Aufbau der beschriebenen Kupplung. Das Ventilelement ist vorzugsweise zusätzlich entlang seiner Drehachse axial verschiebbar, wobei durch die axiale Verlagerung des Ven- tilelementes beispielsweise eine Kupplung, wie sie vorangehend beschrieben wurde, außer Eingriff gebracht werden kann.

[17] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilelement in dem Pumpenaggregat derart angeordnet, dass es eine Druckfläche aufweist, auf welche ein ausgangsseitig des zumindest einen Laufrades herrschender Druck wirkt. Das heißt, die Druckfläche grenzt vorzugsweise an den Druckraum, in welchen das Laufrad rotiert, an. Ferner ist das Ventilelement vorzugsweise in einer Richtung quer zu der Druckfläche zwischen einer Anlageposition, in welcher es an zumindest einer Anlagefläche anliegt, und einer gelösten Position, in welcher es von der Anlagefläche gelöst oder beabstandet ist, bewegbar gelagert. Der Bewegungspfad, entlang dem das Ventilelement so zwischen der anliegenden Position und der gelösten Position bewegbar ist, unterscheidet sich dabei bevorzugt von dem Bewegungspfad zwischen den zumindest zwei Schaltstellungen des Ventilelementes. Besonders bevor- zug† ist das Ventilelement entlang der Drehachse, um welche es zwischen den Schaltstellungen bewegbar ist, axial bewegbar.

[18] Weiter bevorzugt ist ein Rückstell- bzw. Vorspannelement vorhanden, welches eine Rückstellkraft erzeugt, die der von dem Druck an der Druckfläche erzeugten Druckkraft entgegengesetzt gerichtet ist. Ein solches Rückstellelement kann beispielsweise eine Feder sein. Das Rückstellelement ist vorzugsweise so angeordnet, dass die erzeugte Rückstellkraft das Ventilelement in die gelöste Position drückt. In der gelösten Position ist das Ventilelement vorzugsweise im Wesentlichen frei beweg- bar und insbesondere drehbar, sodass es leicht zwischen seinen Schaltstellungen bewegt werden kann. In der anliegenden Position hingegen wird das Ventilelement vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssig an der Anlagefläche gehalten, sodass es in seiner eingenommenen Schaltstellung fixiert wird. [19] Die zumindest eine Anlagefläche kann bevorzugt gleichzeitig eine Dichtfläche sein. Auf diese Weise wird das Ventilelement in der gewünschten Schaltstellung gleichzeitig abgedichtet, wobei die Dichtfläche vorzugsweise eine Eingangs- oder Schaltöffnung umgibt und als Ventilsitz fungiert. [20] Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat ermöglicht den Antriebsmotor nach einem neuartigen Verfahren anzusteuern, welches ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist. Dabei ergeben sich die wesentlichen Verfahrensmerkmale aus der vorangehenden Beschreibung der Funktion des Pumpenaggregates. Die zweite Betriebsart wird vorzugs- weise dazu genutzt, ein zusätzliches Bauteil, insbesondere ein Ventilelement in eine gewünschte Position, insbesondere eine gewünschte Winkellage bezüglich einer Drehachse zu bewegen. Hierzu wird der open- loop-Betrieb bei der Ansteuerung des Antriebsmotors genutzt. Gleichzeitig ist vorzugsweise zwischen dem Rotor und dem drehbaren Ventil- elemen† eine drehrichtungsabhängige Kupplung vorgesehen, wie sie vorangehend beschrieben wurde. Die Kupplung ist so ausgebildet, dass sie in zumindest einer Winkellage, bei der oben beschriebenen Ausgestaltung in zwei in 180° versetzten Winkellagen, in Eingriff tritt. Da im Nor- malbetrieb in der ersten Betriebsart die Kupplung in der oben beschriebenen Weise durch den im Druckraum herrschenden Druck außer Eingriff tritt, ist beim Wechsel in die zweite Betriebsart nicht sicher, dass das Ventilelement sich nicht geringfügig verlagert hat. Insofern ist es bevorzugt, dass beim Start der zweiten Betriebsart der Antriebsmotor nicht genau in die Winkellage gedreht wird, in welcher er sich beim letztmaligen Beenden des zweiten Betriebsmodus befunden hat, sondern in eine Winkelposition fährt, welche um ein bestimmtes Maß zurückversetzt ist. Zu Beginn der zweiten Betriebsart erfolgt somit zunächst diese Ausrichtung des Rotors in einer Winkelposition geringfügig vor der Winkelpo- sition, in welcher sich der Rotor bei der letzten Außerbetriebnahme der zweiten Betriebsart befunden hat. Dadurch wird sichergestellt, dass bei der weiteren Drehung die Kupplung auf jeden Fall in Eingriff tritt und das Ventilelement in gewünschter Weise mitbewegt wird.

[21 ] Ausgehend von der beschriebenen Ausgangslage wird der Rotor dann von der Steuereinrichtung durch entsprechende Bestromung der Statorspulen in der oben beschriebenen Weise in genau die gewünschte neue Winkelposition gedreht. Dies erfolgt vorzugsweise zeitgesteuert, indem für eine von der Steuereinrichtung festgesetzte Zeitspanne der Stator mit vorgegebener Frequenz bestromt wird, wobei die Frequenz sich vorzugsweise in dem oben genannten sehr niedrigen Bereich bewegt. Nach Erreichen der gewünschten Winkellage wird der Rotor angehalten und in die erste Betriebsart zurück gewechselt, in welcher der Rotor vorzugsweise in umgekehrter Drehrichtung gedreht wird, sodass die Kupplung außer Eingriff tritt und durch den Druckaufbau im Druck- räum in beschriebener Weise das Ventilelement in der erreichten Schaltstellung gehalten wird. Durch dieses Verfahren lässt sich das Ven- tilelement sehr präzise positionieren, sodass verschiedenste Schaltfunktionen, wie Umschaltfunktionen, Schaltfunktionen eines Verteilerventiles und/oder Einstellungen eines Mischerventils vorgenommen werden können. [22] Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 eine Explosionsansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Kreiselpumpenaggrega- tes gemäß Fig. 1 mit abgenommenem Pumpengehäuse und Ventilelement,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Motorwelle des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 1 und 2 sowie des Kupplungsteils des Ventilelementes, Fig. 4 eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß

Fig. 1 mit dem Ventilelement in einer ersten Position,

Fig. 5 eine Schnittansicht gemäß Fig. 4 mit dem Ventilelement in einer zweiten Position,

Fig. 6 eine Draufsicht auf das geöffnete Pumpengehäuse des

Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 1 bis 3 mit dem

Ventilelement in einer ersten Schaltstellung,

Fig. 7 eine Ansicht gemäß Fig. 6 mit dem Ventilelement in einer zweiten Schaltstellung, Hg. 8 eine Ansicht gemäß Fig. 6 und 7 mit dem Ventilelement in einer dritten Schaltstellung,

Hg. 9 schematisch den hydraulischen Aufbau einer Heizungsanlage mit einem Kreiselpumpenaggregat gemäß Fig. 1 bis 8,

Fig. 10 eine Explosionsansicht eines Kreiselpumpenaggregates gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Hg. 1 1 eine perspektivische Ansicht des geöffneten Ventilelementes des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 10,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des geschlossenen Ventilelementes gemäß Fig. 1 1 ,

Fig. 13 eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß

Fig. 10 mit dem Ventilelement in einer ersten Position, Fig. 14 eine Schnittansicht gemäß Fig. 13 mit dem Ventilelement in einer zweiten Position,

Fig. 15 eine Draufsicht auf das geöffnete Pumpengehäuse des

Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 10 bis 14 mit dem Ventilelement in einer ersten Schaltstellung, Fig. 16 eine Ansicht gemäß Fig. 15 mit dem Ventilelement in einer zweiten Schaltstellung, Hg. 17 eine Ansicht gemäß Fig. 15 und 16 mit dem Ventilelement in einer dritten Schaltstellung,

Fig. 18 eine Ansicht gemäß Fig. 15 bis 1 7 mit dem Ventilelement in einer vierten Schaltstellung und Fig. 19 schematisch den hydraulischen Aufbau einer Heizungsanlage mit einem Kreiselpumpenaggregat gemäß Fig. 10 bis

18.

[23] Die in der nachfolgenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kreiselpumpenaggregates be- treffen Anwendungen in Heizungs- und/oder Klimasystemen, in welchen von dem Kreiselpumpenaggregat ein flüssiger Wärmeträger, insbesondere Wasser, umgewälzt wird.

[24] Das Kreiselpumpenaggregat gemäß beider Ausführungsformen 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.

[25] An dem dem Pumpengehäuse 12 entgegengesetzten Axialende des Motorgehäuses 2 ist ein Elektronikgehäuse 16 angeordnet, welches eine Steuerelektronik bzw. Steuereinrichtung 17 zur Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors in dem Pumpengehäuse 2 beinhaltet. Das Elektronikgehäuse 1 6 könnte in entsprechender Weise auch an einer anderen Seite des Statorgehäuses 2 angeordnet sein.

[26] 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.

[27] 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 27 des Kreiselpumpenaggregates verbunden, welcher den Auslass des Kreiselpumpenaggregates bildet.

[28] Bei beiden gezeigten Ausführungsformen ist eine mechanische Kupplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Ventilelement vorgesehen, wobei bei diesen Ausführungsformen der Antriebsmotor von der Steuereinrichtung 1 7 in zwei verschiedenen Betriebsarten bzw. Betriebsmodi ansteuerbar ist. In einer ersten Betriebsart, welche dem Normalbe- trieb des Umwälzpumpenaggregates entspricht, rotiert der Antriebsmotor in herkömmlicher Weise mit einer gewünschten, insbesondere von der Steuereinrichtung 1 7 einstellbaren, Drehzahl. In der zweiten Betriebsart wird der Antriebsmotor im Open-Loop-Betrieb angesteuert, sodass der Rotor schrittweise in einzelnen von der Steuereinrichtung 17 vorgegebenen 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.

[29] Bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 9 ist in dem Pumpengehäuse 2 ein Mischventil integriert, wie es beispielsweise zur Temperatureinstellung für eine Fußbodenheizung genutzt werden kann.

[30] Das Motorgehäuse 2 mit dem Elektronikgehäuse 16 entspricht der vorangehend beschriebenen Ausgestaltung. Das Pumpengehäuse 12 weist neben dem Druckanschluss 27 zwei saugseitige Anschlüsse 32 und 34 auf, welche am Boden des Pumpengehäuses 12 in Eingängen 28 und 30 münden, welche in einer Ebene quer zu der Drehachse X gelegen sind.

[31 ] Das Ventilelement 18 ist trommeiförmig ausgebildet und besteht aus einem topfformigen Unterteil 76, welches an seiner dem Laufrad 14 zugewandten Seite durch einen Deckel 78 verschlossen ist. Im Zentral- bereich des Deckels 78 ist eine Saugöffnung 36 ausgebildet. Die Saugöffnung 36 ist mit dem Saugmund 38 des Laufrades 14 in Eingriff. Das Ventilelement 18 ist auf einer Achse 20, welche im Boden des Pumpengehäuses 12 angeordnet ist, drehbar gelagert. Dabei entspricht die Drehachse des Ventilelementes 18 der Drehachse X der Rotorwelle 8. Das Ventilelement 18 ist ebenfalls entlang der Achse X axial verschiebbar und wird durch eine Feder 48 in die in Fig. 5 gezeigte Ruhelage gedrückt, in welcher sich das Ventilelement 18 in einer gelösten Position befindet, in welcher das Unterteil 76 nicht am Boden des Pumpengehäuses 12 anliegt, sodass das Ventilelement 18 im Wesentlichen frei um die Achse 20 drehbar ist. Als axialer Anschlag fungiert in der gelösten Position das Stirnende der Rotorwelle 8, welches als Kupplung 108 ausgebildet ist. Die Kupplung 108 tritt mit einer Gegenkupplung 1 10, welche drehfest an dem Ventilelement 18 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 1 10 möglich ist, nämlich in der Drehrichtung A in Fig. 3. In der entgegengesetz- ten Drehrichtung B rutscht die Kupplung hingegen durch, wobei es zu einer Axialbewegung des Ventilelementes 18 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 18 genutzt. Das heißt hier ist eine drehrichtungsabhängige Kupplung ausgebildet. Zusätzlich jedoch tritt die Gegenkupplung 1 10 von der Kupplung 108 durch den Druck im Druckraum 26 außer Eingriff. Steigt der Druck im Druckraum 26 an, wirkt auf den Deckel 78 eine Druckkraft, welche der Federkraft der Feder 48 entgegengesetzt ist und diese übersteigt, sodass das Ventilelement 18 in die anliegende Position gedrückt wird, welche in Fig. 4 gezeigt ist. In dieser liegt das Unterteil 76 an der Bodenseite des Pumpengehäuses 12 an, sodass zum einen das Ventilelement 18 kraftschlüssig gehalten wird und zum anderen eine dichte Anlage erreicht wird, welche die Druck- und die Saugseite in der nachfolgend beschriebenen Weise gegenein- ander abdichtet.

[32] Der Sauganschluss 32 mündet an dem Eingang 28 und der Sauganschluss 34 mündet an dem Eingang 30 im Boden des Pumpengehäuses 12 in dessen Innenraum, das heißt, den Saugraum 24 hinein. Das Unterteil 76 des Ventilelementes 18 weist in seinem Boden eine bo- genförmige Öffnung 1 12 auf, welche sich im Wesentlichen über 90° erstreckt. Fig. 6 zeigt eine erste Schaltstellung, in welcher die Öffnung 1 12 lediglich den Eingang 30 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 28 wird durch den in seinem Umfangsbereich anliegenden Boden des Ventil- elementes 18 dicht verschlossen. Fig. 8 zeigt die zweite Schaltstellung, in welcher die Öffnung 1 12 lediglich den Eingang 28 überdeckt, während der Eingang 30 verschlossen ist. In dieser Schaltstellung ist lediglich ein Strömungsweg von dem Sauganschluss 32 zum Saugmund 38 hin geöffnet. Fig. 7 zeigt nun eine Zwischenstellung, in welcher die Öffnung 1 12 beide Eingänge 28 und 30 überdeckt, wobei der Eingang 30 nur teilweise freigegeben ist. Durch Änderung des Grades der Freigabe des Anschlusses 30 kann ein Mischungsverhältnis zwischen den Strömungen aus den Eingängen 28 und 30 geändert werden. Über die schrittweise Verstellung der Rotorwelle 8 kann auch das Ventilelement 18 in kleinen Schritten verstellt werden, um das Mischungsverhältnis zu ändern.

[33] Eine solche Funktionalität kann beispielsweise in einem hydraulischen System, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, zur Anwendung kommen. Dort ist das Kreiselpumpenaggregat mit dem integrierten Ventil, wie es vorangehend beschrieben wurde, durch die gestrichelte Linie 1 gekenn- zeichnet. Der hydraulische Kreis weist eine Wärmequelle 1 14 in Form beispielsweise eines Gasheizkessels auf, dessen Ausgang in beispielsweise den Sauganschluss 34 des Pumpengehäuses 12 mündet. An den Druckanschluss 27 des Kreiselpumpenaggregates 1 schließt sich in diesem Beispiel ein Fußbodenheizkreis 1 1 6 an, dessen Rücklauf sowohl mit dem Eingang der Wärmequelle 1 14 als auch mit dem Sauganschluss 32 des Kreiselpumpenaggregates verbunden ist. Über ein zweites Umwälzpumpenaggregat 1 18 kann ein weiterer Heizkreis 120 mit einem Wärmeträger versorgt werden, welcher die ausgangsseitige Temperatur der Wärmequelle 1 14 aufweist. Der Fußboden-Heizkreis 1 1 6 hingegen kann in seiner Vorlauftemperatur in der Weise geregelt werden, dass kaltes Wasser aus dem Rücklauf dem heißen Wasser ausgangsseitig der Wär- mequelle 1 14 zugemischt wird, wobei durch Veränderung der Öffnungsverhältnisse der Eingänge 28 und 30 in der oben beschriebenen Weise das Mischungsverhältnis durch Drehung des Ventilelementes 18h verändert werden kann. [34] Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 bis 19 zeigt ein Kreiselpumpenaggregat, welches zusätzlich zu der vorangehend beschriebenen Mischerfunktionalität noch eine Umschaltfunktionalität zur zusätzlichen Versorgung eines Sekundärwärmetauschers zur Brauchwassererwärmung aufweist. [35] Die Lagerung und der Antrieb des Ventilelementes 18i erfolgt bei dieser Ausführungsform genauso wie bei der neunten Ausführungsform. Im Unterschied zu dem Ventilelement 18 weist das Ventilelement 18i zusätzlich zu der Öffnung 1 12 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 Über- brückungsöffnung 126 ausgebildet, welche zum Druckraum 26 hin durch den Deckel 78i verschlossen ist.

[36] 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 Ein- gängen 28 und 30 in den Saugraum 24 hinein. Anhand der Fig. 15 bis 18 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. 15 zeigt eine erste Schaltstellung, in welcher die Öff- nung 1 12 dem Eingang 30 gegenüberliegt, sodass eine Strömungsverbindung von dem Sauganschluss 34 zum Saugmund 38 des Laufrades 14 hergestellt wird. In der Schaltstellung gemäß Fig. 16 liegt die Öffnung 1 12 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. 17 zeigt, liegt die Öffnung 1 12 über dem Eingang 30, 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 28 statt, sodass eine Verbindung zwischen dem Druckraum 26 und dem Sauganschluss 32 hergestellt ist, welcher hier als Druckanschluss fungiert. Gleichzeitig überdeckt die Über- brückungsöffnung 126 gleichzeitig den Eingang 130 und einen Teil des Einganges 28, sodass ebenfalls eine Verbindung von dem Anschluss 128 über den Eingang 130, die Überbrückungsöffnung 126 und den Eingang 28 zu dem Anschluss 32 geschaffen wird.

[37] Fig. 18 zeigt eine vierte Schaltstellung, in welcher der Durchgangskanal 122 den Eingang 28 vollständig überdeckt, sodass der An- schluss 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 1 12 überdeckt weiterhin den Eingang 30.

[38] Ein solches Kreiselpumpenaggregat kann beispielsweise in einem Heizungssystem, wie es in Fig. 19 gezeigt ist, Verwendung finden. Dort begrenzt die gestrichelte Linie das Kreiselpumpenaggregat 1 , wie es gerade anhand der Fig. 10 bis 18 beschrieben wurde. Das Heizungssystem weist wiederum einen Primärwärmetauscher bzw. eine Wärmequelle 1 14 auf, welche beispielsweise ein Gasheizkessel sein kann. Aus- gangsseitig 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 1 1 6 auf. Die Rück- läufe des Heizkreises 120 und des Fußbodenheizkreises 1 1 6 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 Fußboden- heizkreises 1 1 6 verbunden.

[39] Wenn sich das Ventilelement 18i in der ersten in Fig. 15 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. Befin- det sich das Ventilelement 18i in der zweiten Schaltstellung, welche in Fig. 16 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 1 14 durch den Sekundärwärmetauscher 56 und zurück zu dem Anschluss 128. Befindet sich das Ventilelement 18i in der dritten Schaltstellung, welche in Fig. 1 7 gezeigt ist, wird zusätzlich der Fußbodenheizkreis 1 1 6 versorgt. Über den Sauganschluss 34 strömt das Wasser in den Saugmund 38 des Laufrades 14 und wird über den Druckanschluss 27 über die Wärmequelle 1 14 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 1 16. [40] In der in Fig. 17 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 1 14 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. 18 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 1 1 6 ohne Wär- mezufuhr 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 1 14 und eines Fußbodenheizkreises 1 16 mit einer über eine Mischfunktion reduzierte Temperatur.

[41 ] Aufgrund der Tatsache, dass die Kupplung 108 und die Gegenkupplung 1 10 in der ersten Betriebsart im Normalbetrieb des Umwälz- pumpenaggregates, wenn das Laufrad 14 Flüssigkeit fördert, außer Eingriff treten, stellt sich das Problem, beim Wechsel in die zweite Betriebsart, was eine Drehrichtungsumkehr erfordert, den Rotor 6 und das Ventilelement 18, 18i wieder in definierte Ausrichtung bezüglich ihrer Winkellagen zu bringen. Das Ventilelement 18, 18i sollte im Wesentlichen in der Position gehalten sein, in welcher es war, als das Pumpenaggregat durch die Steuereinrichtung 17 zum letzten Mal von der zweiten Be- triebsart in die erste Betriebsart gewechselt ist. Gleichzeitig ist der Steuereinrichtung 17 die Position des Rotors 6 bekannt und die Steuereinrichtung 1 7 ist so ausgebildet, dass sie die Rotorposition speichert. Da jedoch nicht ganz ausgeschlossen werden kann, dass sich das Ventil- element 18, 18i möglicherweise um ein geringes Maß verlagert hat, wird beim erneuten Wechsel in die zweite Betriebsart bevorzugt zunächst eine Positionierung des Rotors 6 in der Weise vorgenommen, dass die Steuereinrichtung 17 den Rotor 6 durch entsprechende Ansteuerung des Stators 4 nicht ganz bis in die gespeicherte Winkellage dreht, son- dem vorzugsweise kurz vorher anhält. D. h. in einem ersten Schritt wird bei der Inbetriebnahme des zweiten Betriebsmodus der Rotor 6 in eine zuvor gespeicherte Winkellage gedreht oder in eine Winkellage, welche in Drehrichtung geringfügig vor der zuletzt gespeicherten Winkellage liegt. Anschließend kann der Rotor gemeinsam mit dem Ventilele- ment 18, 18i in eine gewünschte zweite Winkelposition gedreht werden, wobei die Steuereinrichtung 1 7 den Stator 6 so ansteuert, dass der Rotor 6 in dieser zweiten Betriebsart sich genau um den gewünschten Winkel dreht. Bei dieser Drehung wird über die Kupplung 108 die Gegenkupplung 1 10 mitgenommen, sodass das Ventilelement 18, 18i dann in die gewünschte Winkelstellung gedreht wird. In dieser wird der Rotor 6 angehalten und die Steuereinrichtung 17 schaltet wieder in die erste Betriebsart bzw. den ersten Betriebsmodus um und startet den Rotor 6 in entgegengesetzter Drehrichtung, sodass die Kupplung 108 von der Gegenkupplung 1 10 außer Eingriff treten kann und im Übrigen durch die axiale Verlagerung des Ventilelementes 18, 18i durch den im Druckraum 26 erzeugten Druck die Kupplung 108 und die Gegenkupplung 1 10 vollständig außer Eingriff treten und das Ventilelement 18, 18i durch Anlage am Boden des Pumpengehäuses 12 in der erreichten Schaltstellung gehalten wird. [42] Die Kupplung 108 weist zwei Schrägen bzw. Keilflächen 132 auf, welche sich ausgehend von zwei Stirnkanten 134 erstrecken, welche im Wesentlichen in diametraler Richtung bezüglich der Drehachse X verlaufen. An der den Keilflächen 132 abgewandten Seite der Stirnkanten 134 erstrecken sich Eingriffsflächen 136, welche im Wesentlichen in einer Ebene verlaufen, welche von der Drehachse X und einer Durchmesserli- nie zu dieser Drehachse X aufgespannt wird. Die Gegenkupplung 1 10 weist einen sich in Durchmesserrichtung bezüglich der Drehachse X erstreckenden stegförmigen Vorsprung 138 auf, welcher in axialer Richtung vorsteht und zwei im Wesentlichen zueinander parallele Seitenflächen aufweist, welche sich wiederum in Ebenen erstrecken, welche im Wesentlichen von der Durchmesserlinie und der Drehachse X oder zu diesen parallele Achsen aufgespannt werden. Die Seitenflächen des Vorsprungs 138 kommen an den Eingriffsflächen 136 zur Anlage, wenn die Kupplung in Eingriff ist. In der umgekehrten Drehrichtung D gleitet der Vorsprung 138 auf den Keilflächen 137 unter axialer Verlagerung ab. Bei dieser Ausgestaltung der Kupplung 108 und der Gegenkupplung 1 10 gibt es genau zwei um 180° zueinander versetzte Positionen, in welchen der Rotor 6 und das Ventilelement 18, 18i miteinander gekoppelt werden können.

[43] In dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Pumpengehäuse 12 einteilig ausgebildet. Es ist jedoch zu verstehen, dass das Pumpengehäuse auch mehrteilig ausgebildet sein kann. Insbesondere kann ein von dem Pumpengehäuse getrenntes Ventilgehäuse vorgesehen sein, in welchem das beschriebene Ventilelement angeordnet ist, während in dem Pumpengehäuse lediglich das Laufrad angeordnet ist. Ein solches Ventil- und Pumpengehäuse können in geeigneter Weise miteinander verbunden sein. Bezugszeichenliste

1 Kreiselpumpenaggregat

2 Motorgehäuse

4 Stator

6 Rotor

8 Rotorwelle

10 Spaltrohr

12 Pumpengehäuse

14 Laufrad

1 6 Elektronikgehäuse

1 7 Steuereinrichtung

18 1 8i Ventilelement

20 Achse

24 Saugraum

26 Druckraum

27 Druckanschluss

28, 30 Eingänge

32, 34 Sauganschlüsse

38 Saugmund

48 Feder

76 76i Unterteil

78, 78i Deckel

108 Kupplung

1 10 Gegenkupplung

1 12 Öffnung

1 14 Wärmequelle

1 1 6 Fußboden-Heizkreis

1 18 Umwälzpumpenaggregat

120 Heizkreis

122 Durchgangskanal

124 Öffnung 126 Überbrückungsöffnung

128 Anschluss

130 Eingang

132 Keilflächen

134 Stirnkanten

136 Eingriffsflächen

138 Vorsprung

X Drehachse

A, B Drehrichtungen