[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Unter- oder Uberflurhydranten mit einer Betätigungsspindel,
einer Spindelmutter mit Verlängerungssrohr sowie mit einem Absperrkörper, der in den
Ventilsitz des Hydranten einfahrbar ist, und mit einem Unterfluranschluß für ein Standrohr
oder mit einer Uberflursäule, die am Kopf Wasserabgänge für die Wasserentnahme sowie
zugehörige Auslaufventile tragen.
[0002] Insbesondere bei Unterflurhydranten kann es beim Aufsetzen des Standrohres auf die
Anschlußklaue des Hydranten oder beim Abnehmen des Standrohres vorkommen, daß sich
Inkrustationen oder Rost- und Schmutzteilchen im Standrohr lösen und über die Wasseraustrittsöffnung
an der Klaue in den Innenraum des Mantelrohres fallen. Es können auch Teile des auf
der Fahrbahn befindlichen Schmutzes durch Unachtsamkeit beim Aufsetzen oder Abnehmen
des Standrohres ins Hydranteninnere gelangen. Da der Kappendeckel mit Spiel auf der
Straßenkappe des Unterflurhydranten sitzt, können Staßenverunreinigungen oder sogar
Kleinlebewesen trotz des Kappendeckels zusammen mit dem Regenwasser in das Innere
der S
'raßenkappe und über die Klauenöffnung und den nicht dicht abschließenden Klauendeckel
in das Mantelrohr gespült werden und den Hydranten innen verschmutzen. Auch beim Uberflurhydranten
können Schmutz- und Fremdteilchen in die Wasserabgänge und damit in die Hydrantensäule
gelangen oder es können sich Inkrustationen oder Rostteilchen von der Innenwand der
Hydrantensäule ablösen.
[0003] Es ist deshalb unbedingt erforderlich, daß sich das Mantelrohr des Unterflurhydranten
oder die Säule des Uberflurhydranten nach dem Schließen des Hydrantenventils über
die Entleerungsöffnung vollständig entleert, so daß Verunreinigungen möglichst mit
dem Restwasser abgeführt werden.
[0004] Beim erneuten öffen des Hydrantenventils wird der Hydrant häufig vor dem Anschluß
der Entnahmeleitung ausreichend durchgespült, damit das Entnahmewasser frei von Schmutzteilchen
ist. Beim Durchströmen des Hydranten während der Wasserentnahme werden die noch an
der Innenwand des Mantelrohres oder der Hydrantensäule sitzenden lösbaren Schmutzteilchen
oder Ablagerungen ausgespült, so daß die vom Hydranten angezapfte Trinkwasserleitung
vor Verunreinigungen geschützt ist.
[0005] Bei der Wasserentnahme über die Standrohr- oder Säulenabgänge werden nun aber in
der Praxis häufig die Auslaufventile am Kopf des Standrohres oder der säule zur vorübergehenden
Wasserabsperrung benutzt, so daß das Wasser dann bis zum Auslaufventil ansteht und
das Hydrantenventil sich während dieser Absperrzeit in Offenstellung befindet. Da
bei dieser Wasserabsperrung über das Auslaufventil das Mantelrohr bzw. die Säule mit
Wasser gefüllt bleibt, läßt es sich nicht vermeiden, daß lockere Inkrustationen sowie
sonstige im Mantelrohr bzw. in der Säule und am Absperrkörper vorhandene lösbare Verunreinigungen
als Schwebeteilchen vom stehenden Wasser aufgenommen werden und sich durch ihr Eigengewicht
im Wasser nach unten absetzen. Diese Schwebeteilchen können durch den geöffneten Ventilsitz
des Hydranten hindurch nach unten wandern und in die Trinkwasserleitung gelangen,
wodurch das Trinkwasser gefährdet wird.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, den Unter- oder Uberflurhydranten so auszubilden, daß
auch bei einer Wasserabsperrung durch das Standrohr- bzw. Säulen-Auslaufventil und
offenem Hydrantenventil keine Verunreinigungen in das Trinkwasser gelangen können.
[0007] Die Lösung dieser Aufgabe wird in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch
sl gesehen.
[0008] Der unterhalb des Hydrantenventils vorgesehene Auff-angkörper für die Schwebeteilchen
legt sich in der Auffangstellung bei geschlossenem Standrohr-oder Säulen-Auslaufventil
und geöffnetem HydrantenAbsperrventil durch das im Hydranten stehende Wasser infolge
seines Eigengewichts oder durch Federkraft unten auf einen Gehäusesitz des Zusatzgehäuses
und verschließt den lichten Hydrantenquerschnitt, so daß die im Wasser befindlichen
Schwebestoffe, selbst wenn sie durch den geöffneten Ventilsitz des Hydranten hindurch
nach unten wandern sollten, sich nur auf der Oberseite des Auffangkörpers absetzen
können. Ein Weiterwandern der Schwebeteilchen nach unten bis in die Trinkwasserleitung
wird dadurch auch bei geöffnetem Hydrantenabsperrventil vermieden.
[0009] Wird das Auslaufventil zwecks erneuter Wasserentnahme wieder geöffnet, so wird der
Auffangkörper von der Strömungsenergie des ausströmenden Wassers nach oben bis in
die Spülstellung mitgerissen, wobei die auf der Oberseite des Auffangkörpers ruhenden
Schwebeteilchen durch die intensive Wasserumspülung des Auffangkörpers sicher vom
Auffangkörper abgespült werden und zusammen mit dem Wasserstrom zum Hydrantenauslaß
gelangen. Auch in der Spülstellung des Auffangkörpers wird somit ein Weiterwandern
der Schwebeteilchen nach unten bis in die Trinkwasserleitung sicher verhindert. Hierbei
werden auch die am Rand des Auffangkörpers und an seinem Gehäusesitz vorhandenen Fremdteilchen
beim Anheben des Auffangkörpers von dem mit hoher Geschwindigkeit aus dem noch engen
Ringspalt austretenden Wasserstrahl nach oben mitgerissen, so daß das Trinkwasser
stets sauber bleibt.
[0010] Zweckmäßigerweise ist der Auffangkörper für die Schwebeteilchen entsprechend den
Merkmalen im Anspruch 2 als Kugel mit einem wesentlich höheren spezifischen Gewicht
als Wasser ausgebildet und das senkrechte Zusatzgehäuse ist mit Längsführungsrippen
für diese Auffangkugel und unten mit einem Sitzring für die Auffangstellung und in
seinem mittleren Teil mit einer Ausbauchung für die Spülstellung der Auffangkugel
versehen. Durch die Kugelausbildung wird der Auffangkörper im Aufbau besonders einfach
und kann in der Spülstellung von dem ausströmenden Wasser allseits sanft umströmt
werden, wobei Fremdteilchen von der Kugeloberfläche besonders wirksam abgespült werden.
Durch ihr hohes spezifisches Gewicht legt sich die Auffangkugel bei stehendem Wasser
für die Auffangstellung schnell auf den Sitzring des Zusatzgehäuses und durch die
mittlere Ausbauchung des Zusatzgehäuses kann die Auffangkugel in der Spülstellung
allseits strömungsgünstig vom Wasser umspült werden, ohne daß an dieser Stelle ein
hoher Druckverlust auftritt.
[0011] Besteht die Auffangkugel gemäß Anspruch 3 aus einem metallischen Hohlkörper mit elastischem
Uberzug, so läßt sich das hohe spezifische Gewicht leicht erzielen und die Auffangkugel
ist durch den elastischen Uberzug korrosionsgeschützt und legt sich in der Auffangstellung
weich auf den Sitzring.
[0012] Damit der Auffangkörper von der Strömungsenergie nicht über die Spülstellung hinaus
nach oben mitgerissen wird, ist gemäß Anspruch 4 ein die Aufwärtsbewegung im Zusatzgehäuse
begrenzender Halteanschlag vorgesehen.
[0013] Dieser Halteanschlag wird bei einem Hydranten, bei dem der Absperrkörper als Absperrkolben
ausgebildet ist, der von oben in einen Sitzzylinder des Ventilgehäuses einfahrbar
ist, gemäß Anspruch 5 zweckmäßigerweise durch die untere Stirnseite eines am Absperrkolben
vorgesehenen, nach unten vorstehenden Zapfens gebildet. Dieser Zapfen wandert bei
der Schließ- und öffnungsbewegung des Absperrkolbens mit und drückt den Auffangkörper
beim Schließvorgang bis in die Nähe der Auffangstellung, während er den Auffangkörper
beim Öffnungsvorgang kontinuierlich nach oben folgen läßt. Der unten im Zusatzgehäuse
vorgesehene Sitzring ist hierbei mit einer oder mehreren engen Entlastungsbohrungen
versehen, damit der Absperrkolben in der Endphase seines Einfahrens in den Sitzzylinder
das Volumen aus dem Druckraum oberhalb des Auffangkörpers in den Druckraum unterhalb
des Auffangkörpers verdrängen kann.
[0014] Trägt der Zapfen des Absperrkolbens gemäß Anspruch 6 an seiner unteren Stirnseite
eine Andrückfeder für den Auffangkörper, so legt sich der Auffangkörper während der
Schließbewegung des Absperrkolbens stets sicher auf den Gehäusesitzring auf. Beim
Hochfahren des Absperrkolbens wird diese Feder wieder entlastet, so daß der Auffangkörper
sich mit der Strömung nach oben bis in die Spülstellung bewegen kann.
[0015] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt, und zwar
zeigen
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Unterflurhydrantent mit Auffangkörper im Längsschnitt,
Fig. 2 den Kopf des Unterflurhydranten nach Fig. 1 mit aufgesetztem Standrohr und
Fig. 3 den im Zusatzgehäuse vorgesehenen Sitzring mit Entlastungsbohrung im vergrößerten
Maßstab im Querschnitt.
[0016] Das Mantelrohr 1 des dargestellten Unterflurhydranten bildet im Bereich des Absperrventils
das Ventilgehäuse 2, an dem unten der Anschlußflansch 3 angeformt ist. Das Absperrventil
des Hydranten besteht aus dem Absperrkolben 4, der in einen Sitzzylinder 5 einfahrbar
ist, der durch eine in das Ventilgehäuse 2 eingesetzte Sitzbüchse gebildet wird. Der
Absperrkolben 4 besteht aus einem metallischen Grundkörper 6, auf den ein die Abdichtung
übernehmender Gummimantel 7 aufvulkanisiert ist. Der Absperrkolben 4 ist mit einem
Verlängerungsrohr 8 verbunden, das oben die Spindelmutter 9 trägt. Der Unterflurhydrant
wird von oben über die Spindel 1o betätigt, bei deren Drehung die auf dem Gewindeende
11 der Spindel 1o sitzende Spindelmutter 9 und damit über das Verlängerungsrohr 8
auch der Absperrkolben 4 in öffnungs- oder Schließrichtung bewegt wird. In der Fig.
1 ist der Absperrkolben 4 in der rechten Zeichnungshälfte in Schließstellung und in
der linken Zeichnungshälfte in Offenstellung dargestellt. Bei geöffnetem Absperrventil
4, 5 strömt das von unten aus dem nicht näher gezeigten Trinwasseranschluß kommende
Wasser durch das Mantelrohr 1 zum Wasseraustritt 12 des Hydranten, an dem die Anschlußklaue
13 angeschlossen ist, die durch den losen Klauendeckel 13 a abgedeckt ist.
[0017] In der Fig. 2 ist das Standrohr 14 dargestellt, das fest auf der Anschlußklaue 13
des Unterflurhydranten sitzt. Oberhalb des Standrohrgriffstückes 15 befindet sich
das Standrohroberteil 16 mit zwei Wasserabgängen 17 und 18 für die Wasserentnahme.
Diesen beiden Wasserabgängen 17 und 18 sind die beiden Standrohr-Auslaufventile 19
und 2o zugeordnet. Der Betätigungsvierkant der Spindel 1o und die Anschlußklaue 13
des Hydranten sind geschützt im Innern der Straßenkappe 21 untergebracht, die durch
den in Höhe der Straßendecke liegenden Kappendeckel 22 nach oben abgeschlossen ist.
[0018] Erfindungsgemäß ist, wie die Fig. 1 zeigt, unterhalb des Anschlußflansches 3 des
Mantelrohres 1 ein mit Oberflansch 23 und Unterflansch 24 versehenes Zusatzgehäuse
25 vorgesehen, das innen den längsverschieblich geführten und als Kugel ausgebildeten
Auffangkörper 26 für die Schwebeteilchen trägt. Das senkrechte Zusatzgehäuse 25 mit
den Anschlußflanschen 23 und 24 bildet eine selbständige Einbaueinheit, die im Baukastensystem
unten an den normalen Unterflurhydranten angeflanscht werden kann. Der Oberflansch
23 ist hierbei über Verbindungsschrauben fest mit dem Flansch 3 des Mantelrohres 1
verbunden, während der Unterflansch 24 an den Anschlußflansch des Abzweigstutzens
der Trinkwasserleitung anzuschließen ist. Die Auffangkugel 26 besteht aus einem metallischen
Hohlkörper, der außen mit einem elastischen Uberzug 27 versehen ist und hat ein wesentlich
höheres spezifisches Gewicht als Wasser, so daß sie in stehendem Wasser allein durch
ihr Eigengewicht schnell nach unten wandert und sich auf den im unteren Teil des Zusatzgehäuses
25 vorgesehenen Sitzring 28 legt. Das Zusatzgehäuse 25 ist mit Längsführungsrippen
29 für die Auffangkugel 26 versehen und besitzt im mittleren Teil eine Ausbauchung
3
0, damit die Auffangkugel 26 in der Spülstellung sanft und mit geringstem Druckverlust
vom ausströmenden Wasser umströmt werden kann. Die Auffangstellung der Kugel 26 ist
hierbei in der rechten Zeichnungshälfte und die Spülstellung in der linken Zeichnungshälfte
der Fig. 1 dargestellt.
[0019] Der Absperrkolben 4 des Hydrantenventil ist mit einem axial nach unten vorstehenden
festen Zapfen 31 versehen, dessen untere Stirnseite 32 einen Halteanschlag für die
Auffangkugel 26 in der Spülstellung bildet. In dem unten im Zusatzgehäuse 25 vorgesehenen
Sitzring 28 sind ein oder mehrere enge Entlastungsbohrungen 33 vorgesehen, die die
benachbarten Druckräume 34 und 35 miteinander verbinden und das in der Endphase der
Schließbewegung vom Absperrkolben 4 verdrängte Volumen aus dem Druckraum 34 in den
Druckraum 35 abführen. Damit die Auffangkugel 26 in das Zusatzgehäuse 25 eingeschoben
werden kann, ist oben am Zusatzgehäuse 25 eine entsprechend große Montageöffnung 36
vorgesehen, wodurch der lichte Durchmesser an dieser Stelle größer als die Hydrantennennweite
ist. Dadurch fehlt die für die Sitzbüchse 5 des Hydrantenventils notwendige untere
Flanschabstützung. Der Oberflansch 23 des Zusatzgehäuses 25 ist deshalb noch mit einem
Stützring 37 für die Sitzbüchse 5 versehen. Die Flanschabdichtung 38 übernimmt hierbei
die Abdichtung zwischen den beiden Anschlußflanschen 3 und 23.
1. Unter- oder Uberflurhydrant mit einer Betätigungsspindel, einer Spindelmutter mit
Verlängerungsrohr sowie mit einem Absperrkörper, der in den Ventilsitz des Hydranten
einfahrbar ist, und mit einem Unterfluranschluß für ein Standrohr oder mit einer Uberflursäule,
die am Kopf Wasserabgänge für die Wasserentnahme sowie zugehörige Auslaufventile tragen,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem unter dem Hydrantenventil (4,5) vorgesehenen
senkrechten Zusatzgehäuse (25) des Hydranten ein Auffangkörper (26) für die Schwebeteilchen
längsverschieblich geführt ist, der sich bei stehendem Wasser in seiner den Hydrantenquerschnitt
nach unten versperrenden Auffangstellung durch sein Eigengewicht oder durch Federkraft
unten auf einen Gehäusesitz (28) aufsetzt und bei ausströmendem Wasser von der Strömungsenergie
nach oben in eine Spülstellung mitgerissen wird.
2. Unter- oder Uberflurhydrant nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangkörper
für die Schwebeteilbhen als Kugel (26) mit einem wesentlich höheren spezifischen Gewicht
als Wasser ausgebildet ist und das senkrechte Zusatzgehäuse (25) mit Längsführungsrippen
(29) für die Auffangkugel (26) und unten mit einem Sitzring (28) für die Auffangstellung
und in seinem mittleren Teil mit einer Ausbauchung (3o) für die Spülstellung der Auffangkugel
(26) versehen ist.
3. Unter- oder Uberflurhydrant nach Anspruch 2, d a-d u r ch gekennzeichnet, daß die
Auffangkugel (26) aus einem metallischen Hohlkörper mit elastischem Uberzug (27) besteht.
4. Unter- oder Uberflurhydrant nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet
durch einen die Aufwärtsbewegung des Auffangkörpers (26) in dem senkrechten Zusatzgehäuse
(25) in der Spülstellung begrenzenden Halteanschlag (32).
5. Unter- oder Uberflurhydrant nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 mit
einem Absperrventil, bei dem der Absperrkörper als metallischer und mit einem Gummimantel
versehener Absperrkolben ausgebildet ist, der von oben in einen Sitzzylinder des Ventilgehäuses
einfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkolben (4) des Hydrantenventils
(4,5) mit einem axial nach unten vorstehenden festen Zapfen (31) versehen ist, dessen
untere Stirnseite (32) in der Offenstellung des Absperrkolbens (4) den Halteanschlag
für den Auffangkörper (26) in der Spülstellung bildet, und der unten im Zusatzgehäuse
(25) vorgesehene Sitzring (28) für den Auffangkörper (26) mit einer oder mehreren
die benachbarten Druckräume (34, 35) miteinander verbindenden engen Entlastungsbohrungen
(33) versehen ist.
6. Unter- oder Uberflurhydrant nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagzapfen
(31) des Absperrkolbens (4) an seiner unteren Stirnseite (32) eine Andrückfeder für
den Auffangkörper (26) trägt.
7. Unter- oder Uberflurhydrant nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Auffangkugel (26) tragende senkrechte Zusatzgehäuse (25) als eine selbständige,
mit Oberflansch (23) und Unterflansch (24) versehene Einbaueinheit ausgebildet ist,
die an ihrem oberen Ende einen fest im Gehäuse verankerten Dichtsitzring trägt, der
zusammen mit der Auffangkugel eine Hilfsabdichtung bei ungewollter oder gewollter
Entfernung des Hydrantenventils bildet.