[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Trinkwasser-Durchflußarmatur nach
dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] Eine derartige Armatur ist aus der DE-OS 34 42 748 bekannt. Bei dieser bekannten
Armatur ist dem Rohrtrenner ein Zulaufventil vorgeschaltet, dessen Betätigungskolben
über ein Vorsteuerventil in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen am Ein- und Ausgang
der Armatur wahlweise an den Eingangsdruck bzw. an die Atmosphäre angeschlossen werden
kann. Ein in einem Bypass zu einem Rückflußverhindererventil angeordnetes Halteventil
dient der Vermeidung von Schaltschwingungen, und ein Pilotventil dient ferner der
Entlüftung des Rohrstranges zwischen Zulaufventil und Rohrtrenner bei geschlossenem
Zulaufventil.
[0003] Diese relativ aufwendige Armatur hat im Stand der Technik eine Verbesserung dahin
gehend erfahren, daß die Druckvergleichsvorrichtung in den Rohrtrenner integriert
wurde (DE-PS 33 47 805).
[0004] Weitere Ausgestaltungen dieser hydraulisch gesteuerten Rohrtrenner befassen sich
mit der Vermeidung von Schaltschwingungen (DE-OS'en 32 47 325 und 35 20 250).
[0005] Alle diese bekannten Lösungen stellen voll automatisch und hydraulisch gesteuerte
Rohrtrenner nach Einbauart 2 oder 3 dar, bei denen gefordert wird, daß der Rohrtrenner
nur bei tatsächlicher Wasserentnahme in die Durchflußstellung geht. Umgekehrt muß
natürlich bei fehlender Wasserentnahme der Rohrtrenner in die Trennstellung gehen.
[0006] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trinkwasser-Durchflußarmatur
anzugeben, die diesen Anforderungen bei äußerst einfachem Aufbau gerecht wird. Die
Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches
1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Armatur sind den Unteransprüchen
entnehmbar.
[0007] Der wesentliche Gedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Druckausgleichsventil
vorzusehen, das bei fehlender Wasserentnahme und bei geschlossenem Rückflußverhindererventil
die durch die Feder des Rückflußverhindererventils eingeführte Druckdifferenz (0,5
bar) auszugleichen gestattet.
[0008] Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 das Prinzipschema einer erfindungsgemäßen Trinkwasser-Durchflußarmatur; und
Figur 2 ein erfindungsfunktionell ausgebildetes Rückflußverhindererventil.
[0009] Gemäß Figur 1 umfaßt die Trinkwasser-Durchflußarmatur als wesentlichen Bestandteil
einen Rohrtrenner 10, der ein kreuzförmiges Gehäuse 12 aufweist. Zwischen einem Einlaßstutzen
14 des Gehäuses 12 und einem Auslaßstutzen 16 ist ein erster Ventilsitz 18 in dem
Gehäuse 12 angeordnet. Koaxial zu diesem ersten Ventilsitz 18 befindet sich nach unten
versetzt ein zweiter Ventilsitz 20. Ein rohrförmiger nach oben abgeschlossener Verschlußkolben
22 ist in beiden Ventilsitzen 18, 20, die den gleichen Durchmesser aufweisen, verschiebbar
und bildet mit dem ersten Ventilsitz 18 ein Sperrventil und mit dem zweiten Ventilsitz
20 ein Ablaßventil.
[0010] Das Ablaßventil 20, 22 mündet in einen Ablaßstutzen 24, unter welchem ein Sammeltrichter
26 angeordnet ist. Zwischen einem nach innen gezogenen Bund 28 des Ablaßstutzens 24
und dem Verschlußkolben 22 stützt sich eine Belastungsfeder 30 ab, die den Verschlußkolben
22 so beaufschlagt, daß er in eine das Sperrventil 18, 22 schließende Stellung bewegt
wird.
[0011] Im Auslaßstutzen 16 ist ein Rückflußverhindererventil 32 angeordnet, das erfindungsgemäß
modifiziert ist und nachstehend noch näher beschrieben wird.
[0012] Mit dem Verschlußkolben 22 ist über eine Stange 34 ein Entlastungskolben 36 verbunden,
der in dem Gehäuse 12 abgedichtet geführt ist. Ein nach innen ragender Bund des Gehäuses
12 begrenzt den Verschiebeweg von Verschlußkolben 22, Stange 34 und Entlastungskolben
36 nach oben.
[0013] Der Raum über dem Entlastungskolben 36 ist über ein 3-Wege-Ventil 38 wahlweise an
den Eingangsdruck bzw. an die Atmosphäre anschließbar. Das 3-Weg-Ventil 38 wird von
einer Druckvergleichseinrichtung 40 über einen Stößel 72 gesteuert. Die Druckvergleichseinrichtung
40 umfaßt ein durch eine Membran 70 in eine obere Kammer 42 und eine untere Kammer
44 unterteiltes Gehäuse, wobei die obere Kammer 42 über eine Leitung 48, 48˝ an den
Eingangsdruck und die untere Kammer 44 über eine Leitung 50 an den ausgangsseitigen
Druck angeschlossen ist. Eine Feder 46 in der unteren Kammer 44 wirkt im gleichen
Sinne wie der Ausgangsdruck dem Eingangsdruck entgegen. Eine Abzweigleitung 48′, die
den Eingangsdruck führt, kann über das 3-Wege-Ventil 38 an die Kammer oberhalb des
Entlastungskolbens 36 angeschlossen werden; ebenso kann dieser Raum über das 3-Wege-Ventil
38 und eine Leitung 52 in die Atmosphäre entlüftet bzw. in einen Trichter 54 entleert
werden.
[0014] Das Rückflußverhindererventil 32 umfaßt einen in dem Entnahmestrang nach innen springenden
Ventilsitz 56, der mit einem Schließkörper 58 zusammenarbeitet. Der Schließkörper
58 ist über eine Ventilstange 60 in einer Nabe 62 geführt, die über radiale Stege
64 mit der Rohrinnenwand verbunden ist. Eine Feder 66 stützt sich zwischen der Nabe
62 und dem Schließkörper 58 ab und preßt den Schließkörper 58 gegen den Ventilsitz
56. In den Schließkörper 58 ist ein Druckausgleichsventil 68 eingebaut, welches vorzugsweise
als Kugelrückschlagventil ausgebildet ist.
[0015] Gemäß Figur 2 ist ein Rückflußverhindererventil dargestellt, das bis auf die Modifikation
der Ventilstange einem handelsüblichen Rückflußverhindererventil entspricht und in
Figur 1 anstelle des Rückflußverhindererventils 32 eingesetzt werden kann.
[0016] Das Rückflußverhindererventil 100 gemäß Figur 2 besteht aus zwei Gehäusehälften 102,
104, die ein- und ausgangsseitig mit Flanschen 106 und 108 versehen sind. In den ausgangsseitigen
Flansch 108 ist eine radial gerichtete Bohrung 110 eingearbeitet, über die der ausgangsseitige
Druck abgenommen wird. Beide Gehäusehälften 102 und 104 sind unter Zwischenfügung
einer elastischen Ventilsitzdichtung 112 durch Schrauben miteinander verbunden. An
beiden Gehäusehälften 102 und 104 sind radial gerichtete Stege 114 und 116 angeformt,
die in jeweils zentrale Naben 118 und 120 übergehen, in welche Gewindehülsen 122 und
124 eingeschraubt sind. Diese Gewindehülsen dienen als Gleitbuchsen für eine Ventilstange
126. Ein über die Ventilstange 126 gegen einen Anschlag 128 geschobener Ventilteller
130 ist durch eine Schraubenmutter 132 gesichert. Zwischen dem Anschlag 128 und der
Gewindehülse 124 stützt sich eine Feder 134 ab, die den Ventilteller 130 samt Ventilstange
126 gegen den Ventilsitz 112 zu schieben versucht. Soweit das Rückflußverhindererventil
bis hierhin beschrieben wurde, handelt es sich um ein bekanntes und handelsübliches
Ventil.
[0017] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Ventilstange 26 von vorne eine Bohrung
136 angebracht, die hinter dem Ventilteller 130 endet und den Raum vor dem Ventilteller
130 mit dem Raum hinter dem Ventilteller 130 verbindet. In die Bohrung 136 ist ein
Kugelrückschlagventil 138 als Druckausgleichsventil eingesetzt. Dieses Kugelrückschlagventil
138 ist ebenfalls von handelsüblicher Bauart und wird von vorne in die Bohrung 136
der Ventilstange 126 eingeschraubt. In der Zeichnung ist oberhalb der Symmetrielinie
der geöffnete Zustand des Rückflußverhindererventils mit offenen Kugelrückschlagventil
und unterhalb der Symmetrielinie der geschlossene Zustand des Rückflußverhindererventils
mit geschlossenem Kugelrückschlagventil dargestellt.
[0018] Aus dem anhand von Figur 1 beschriebenen Aufbau der Armatur ergibt sich folgende
Wirkungsweise:
Beim erstmaligen Füllen der Armatur dominiert der eingangsseitige Druck über den ausgangsseitigen
Druck, und die Druckvergleichseinrichtung 40 betätigt das 3-Wege-Ventil 38 in der
Weise, daß der eingangsseitige Druck über die Leitungen 48, 48′ dem Raum über dem
Entlastungskolben 36 zugeführt wird. Hierdurch nimmt der Rohrtrenner die in Figur
1 dargestellt Lage ein, bei der das Absperrventil 18, 22 geöffnet und das Ablaßventil
20, 22 geschlossen ist. Das Rückflußverhindererventil 32 wird kurzfristig geöffnet,
um sodann nach Füllung der Armatur durch die Feder 66 wieder geschlossen zu werden.
Der durch die Feder 66 vorgegebene Druckunterschied von 0,5 bar baut sich durch das
Druckausgleichsventil 68 ab, so daß ein Druckausgleich stattfindet und die Drücke
in beidem Kammern 42, 44 der Druckvergleichseinrichtung 40 einander entsprechen. In
diesem Fall schiebt die Feder 46 die Betätigungsstange 72 des 3-Wege-Ventils 38 nach
oben, so daß der Raum über dem Entlastungskolben 36 an die Atmosphäre über die Leitung
52 angeschlossen wird. Der Rohrtrenner geht somit aufgrund der Wirkung der Feder 30
in die Trennstellung, in der das Sperrventil 18, 22 geschlossen ist und das Ablaßventil
20, 22 geöffnet ist.
[0019] Wird ausgangsseitig auf der Brauchwasserseite Wasser entnommen, so bricht der Hinterdruck
hinter dem Rückflußverhindererventil 32 zusammen, so daß nunmehr der eingangsseitige
Druck dominiert und die Druckvergleichseinrichtung 40 über die Betätigungsstange
72 das 3-Wege-Ventil 38 in die Stellung bringt, in der der Raum über dem Entlastungskolben
36 an den Eingangsdruck angeschlossen ist. Der Rohrtrenner geht hierdurch wiederum
in die in Figur 1 dargestellte Durchflußstellung, wobei zusätzlich noch das Rückflußverhindererventil
32 geöffnet wird. Solange Wasser entnommen wird, ist der Druck hinter dem Rückflußverhindererventil
32 mindestens um 0,5 bar geringer als der eingangsseitige Druck, und dieser Druckunterschied
ist ausreichend, um über die Druckvergleichseinrichtung 40 das 3-Wege-Ventil 38 in
der Stellung zu halten, in der der Eingangsdruck dem Raum über dem Entlastungkolben
36 zugeführt wird. Ist die Wasserentnahme beendet, so geht das Rückflußverhindererventil
32 in die dargestellte Sperrstellung, und über das Druckausgleichsventil 68 erfolgt
ein Druckausgleich zwischen dem Druck auf der Eingangsseite und dem Druck auf der
Ausgangsseite. Bei Druckgleichheit bringt aber die Feder 46 der Druckvergleichseinrichtung
40 über die Betätigungsstange 72 das 3-Wege-Ventil 38 in eine Stellung, in der der
Raum über dem Entlastungskolben 36 entlüftet wird, so daß der Rohrtrenner wieder in
die Trennstellung geht, in der das Sperrventil 18, 22 geschlossen ist.
1. Trinkwasser-Durchflußarmatur mit in einem Rohrstrang hintereinander angeordnetem
Rohrtrenner und Rückflußverhindererventil und mit einem Steuerventil, welches den
ein- und ausgangsseitigen Druck der Durchflußarmatur miteinander vergleicht, um in
Abhängigkeit von den Druckverhältnissen einen den Rohrtrenner betätigenden Kolben
an den eingangsseitigen Druck bzw. an die Atmosphäre anzuschließen, dadurch gekennzeichnet, daß in das Rückflußverhindererventil (32, 100) ein Druckausgleichsventil (68, 138)
integriert ist.
2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausgleichsventil (68, 138) in dem Schließkörper (58, 126) des Rückflußverhindererventils
(32, 100) angeordnet ist.
3. Armatur nach Anspruch 2, wobei das Rückflußverhindererventil einen Ventilteller
aufweist, der auf eine in wenigstens einer Nabe geführten Ventilstange sitzt und wobei
eine Feder den Ventilteller und die Ventilstange gegen einen elastischen Ventilsitz
vorspannt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (126) eine Bohrung (136) aufweist, in der das Druckausgleichsventil
(138) angeordnet ist, wobei die Bohrung (136) den Raum vor dem Rückflußverhindererventil
mit dem Raum hinter dem Rückflußverhindererventil verbindet.
4. Armatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausgleichsventil ein Kugelrückschlagventil (138) ist.