Rückflussverhinderer, insbesondere zum Einbau in Trinkwasserleitungen

Abstract

 Rückflußverhinderer sind mit einem eine Zu- und Ab­leitung (1′ bzw. 2′) enthaltenden Durchflußgehäuse (3) versehen, in welchem ein federbelastetes Zulaufventil (4) und ein Ablaufventil (5) sowie dazwischen eine Mittelkam­mer (6) untergebracht sind. Letztere ist über ein Ablaß­ventil (7) mit der Außenatmosphäre zu verbinden, dessen Ventilkörper (25) mit einer Steuermembran (20, 20′) ver­bunden ist, deren eine Beaufschlagungsseite mit der Zulei­tung (1′) und deren andere Beaufschlagungsseite mit der Mittelkammer (6) in hydraulischer Verbindung steht sowie zusätzlich durch eine für die Aufrechterhaltung eines Min­destdifferenzdrucks zwischen Zuleitung (1′) und Mittelkam­mer (6) sorgende Ablaßventilfeder (28) beaufschlagt ist.
Um zu einer gedrängten Bauart mit geringstmöglichem Durchflußwiderstand zu kommen, ist das Durchflußgehäuse (3) zylinderrohrförmig ausgebildet, wobei weiterhin das darin untergebrachte Zu- und das Ablaufventil (4 bzw. 5) ein­schließlich ihrer Beaufschlagungsfedern (11, 15) koaxial angeordnet sind und das Ablaßventil (7), sein Ventilkörper (25) und die Steuermembran (20, 20′) außerhalb des Durchfluß­gehäuserohres (3) liegen. Vorteilhaft sind mit dem Ablaßven­tilkörper (25) zwei durch einen mit der Außenatmosphäre verbundenen Zwischenraum (26) voneinander getrennte Steuer­membranen (20, 20′) vorgesehen, deren dem Ablaßventilkörper (25) zugewandt liegende (20′) vom in der Mittelkammer (6) herrschenden Flüssigkeitsdruck beaufschlagbar ist, wohinge­gen die andere Steuermembran (20) vom in der Zulaufleitung (1′) herrschenden Flüssigkeitsdruck zu beaufschlagen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen insbesondere zum Einbau in Trinkwasserleitungen bestimmten Rückflußverhinde­rer, der mit einem eine Zu- und Ableitung enthaltenden Durchflußgehäuse, einem darin untergebrachten federbelaste­ten Zulaufventil und einem federbelasteten Ablaufventil sowie einer zwischen beiden Ventilen angeordneten Mittel­kammer versehen ist, die mit der Außenatmosphäre über ein für die Aufrechterhaltung eines Mindestdifferenzdrucks zwischen Zuleitung und Mittelkammer sorgendes, insbesondere durch eine Ventilfeder beaufschlagtes Ablaßventil zu ver­binden ist, dessen Ventilkörper mit einer Steuermembran verbunden ist, deren eine Beaufschlagungsseite mit der Zuleitung und deren andere Beaufschlagungsseite mit der Mittelkammer in hydraulischer Verbindung steht.

[0002] Rückflußverhinderer obiger Art sind bekannt. Sie sor­gen dafür, daß der in der Mittelkammer herrschende Flüssig­keitsdruck stets niedriger als der in der Zuleitung vor­handene Flüssigkeitsdruck ist, wodurch auch bei etwa schad­haftem oder leckagebehaftetem Zulaufventil ein Rückfluß der Flüssigkeit aus der Mittelkammer oder Ableitung in die Zuleitung verhindert wird. Bei einem gattungsmäßigen Rückflußverhinderer sind das Zu- und Ablaufventil mit die Zuleitung bzw. Mittelkammer verschließenden Ventilklappen versehen, die über angelenkte Kniehebel und an ihnen an­greifende, senkrecht zur Durchflußrichtung angeordnete Ventilfedern beaufschlagt sind. Das bedingt eine raumgrei­fende Gehäuse-Bauform. Ähnliches gilt für einen anderen bekannten Rückflußverhinderer der eingangs beschriebenen Gattung, bei dem das Zu-und Ablaufventil zwar platzsparende, axial entgegen Federwirkung verschiebliche Ventilkörper besitzt, jedoch das Ablaßventil einschließlich seines Ventilkörpers und der Ablaßventilfeder in die zwischen Zu- und Ablaufventil gelegene Mittelkammer eingebaut sind. Darüberhinaus besitzen beide vorbekannten Rückflußverhin­derer einen vergleichsweise großen Strömungswiderstand für die Flüssigkeit, die bei deren Durchströmung zu Ver­wirbelung neigt und dadurch auch störende Geräuschbildung hervorruft.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rückflußverhinderer der in Rede stehenden Gattung zu schaf­fen, der die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist, viel­mehr von schmaler gedrängter Bauart ist und einen verbes­serten Flüssigkeitsdurchfluß bei stark herabgesetztem Durchströmungswiderstand gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Durchflußgehäuse zylinderrohrförmig ausgebildet ist, das darin unterge­brachte Zu- und das Ablaufventil einschließlich ihrer Beaufschlagungsfedern koaxial angeordnet sind und das Ablaßventil, sein Ventilkörper und die Steuermembran außer­halb des Durchflußgehäuserohres liegen. Auf diese Weise kommt man zu einer schmalen Gerätegehäusebauart, bei der die Mittelkammer mit alleiniger Ausnahme des Zulaufven­ tils von Einbauten frei ist sowie auch keine Gehäuse­kammernischen aufweist, in denen es zu Flüssigkeitsver­wirbelungen kommen kann. Die durchströmende Flüssigkeit findet nur einen geringen Strömungswiderstand vor. Dazu trägt weiterhin bei, daß die Ablaufventilfeder im Ver­gleich zur Zulaufventilfeder nur sehr schwach ausgebildet ist.

[0004] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind mit dem Ablaßventilkörper zwei durch einen mit der Außenatmos­phäre verbundenen Zwischenraum voneinander getrennte Steuermembranen vorgesehen, deren dem Ablaßventilkörper und der letzteren umgebenden Ablaßventilfeder zugewandt lie­gende Membran durch den in der Mittelkammer herrschenden Flüssigkeitsdruck beaufschlagbar ist, während die andere Steuermembran stets unter dem in der Zulaufleitung herr­schenden Flüssigkeitsdruck steht. Auf diese Weise kann auch im Bereich der Steuermembran eine sichere Trennung zwischen frischem Zulaufleitungswasser und dem ggfs. kontaminierten Brauchwasser erzielt werden. Falls eine der beiden Steuer­membranen nach längerem Gebrauch etwa schadhaft bzw. flüssigkeitsdurchlässig werden sollte, kommt es auch in ihrem Bereich zu keinem Rückfluß in die Zulaufleitung. Über­dies wird durch den zwischen den beiden Steuermembranen gelegenen, mit der Außenatmosphäre verbundenen Zwischen­raum die etwaige Schadhaftigkeit einer Steuermembran wegen des dann hier nach außen abtropfenden Leckagewassers sofort angezeigt, so daß eine alsbaldige Reparatur vorgenommen werden kann.

[0005] Schließlich ist es für die vorliegende Erfindung noch wesentlich, daß der wirksame Beaufschlagungsquerschnitt der mit der Zuleitung verbundenen Steuermembran kleiner als der wirksame Beaufschlagungsquerschnitt der mit der Mittel­ kammer verbundenen anderen Steuermembran ist, und zwar zweckmäßig gerade um ein dem Querschnitt des Ablaßven­tilkörperkolbens entsprechendes Maß. Hierdurch wird sicher­gestellt, daß die Ansprech-Mindestdruckdifferenz zwischen Zuleitung und Mittelkammer unabhängig von dem in der Zu­leitung herrschenden Flüssigkeitsdruck konstant gehalten werden kann.

[0006] In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbei­spiel eines nach der Erfindung gestalteten Rückflußverhin­derers im Schnitt dargestellt.

[0007] Der abgebildete Rückflußverhinderer besteht im wesent­lichen aus dem mit einem Zuleitungs-Rohrstutzen 1 und einem Ablauf-Rohrstutzen 2 flüssigkeitsdicht verbundenen Durchflußgehäuserohr 3, in welchem ein die Zuleitung 1′ abzusperren erlaubendes Zulaufventil 4 und ein Ablaufven­til 5 sowie eine zwischen beiden Ventilen vorhandene Mittel­kammer 6 angeordnet sind, die über das generell mit 7 bezeichnete Ablaßventil mit der Außenatmosphäre verbunden werden kann. An den Gewindeanschlußstutzen 1‴ und 3′ können Manometer angebracht werden.

[0008] Das Zulaufventil 4 besitzt einen Ventilkörper 8, der auf einem im Durchflußgehäuserohr 3 über Verbindungsstege 9 gehaltenen, axial angeordneten Führungsrohr 10 axial ver­schieblich gelagert ist. Im Führungsrohr 10 ist die ver­gleichsweise stark bemessene Zulaufventilfeder 11 unterge­bracht, die den Ventilkörper 8 mit seiner eine Dichtung 8′ tragenden Stirnfläche gegen den Ventilsitz 1˝ zu drücken sucht, der von der zurückspringenden Schulter des in das Durchflußgehäuserohr 3 hineinragenden Zulaufrohres bzw. -rohranschlußstutzens 1 gebildet wird.

[0009] Das Ablaufventil 5 besitzt einen pilzförmigen Ventil­körper 12, der mit seinem Schaft 12′ in einer Führungsboh­ rung 13 axial verschieblich geführt ist, die sich in dem Gehäusesteg 14 befindet. Zwischen dem Kopf 12˝ des Ven­tilkörpers und dem Gehäusesteg 14 stützt sich die Ablauf­ventilfeder 15 ab, die sehr viel schwächer als die Zulauf­ventilfeder 11 gehalten ist. Der stumpfkegelig ausgebildete Ventilkopf 12˝ wirkt mit der kegeligen Ventilsitzfläche 16′ zusammen, die sich in einer in das Durchflußgehäuserohr 3 rückwärtig eingesetzten Einsteckbüchse 16 befindet. Deren Ventilsitzfläche 16′ ist mit einer entsprechend gestalteten Dichtung 17 versehen.

[0010] Das Ablaßventil 7 besitzt ein Ablaßventilgehäuse 18, das aus drei Gehäuseteilen 18′, 18˝, 18‴ besteht, die miteinander über Schrauben 19 fest miteinander verbunden sind. Zwischen dem Gehäusemittelteil 18˝ und den Gehäuse­endteilen 18′ einerseits und 18‴ andererseits ist je eine Steuermembran 20, 20′ randumfangsmäßig fest eingespannt. Beide Membranen 20, 20′ sind über die Scheiben 21, 22, 23 und die Verbindungsschraube 24 fest mit dem kolbenartig ausgebildeten Ventilkörper 25 verbunden. Der zwischen den beiden Membranen 20, 20′ vorhandene Zwischenraum 26 steht über die Belüftungsöffnungen 27 mit der Außenatmosphäre in Verbindung.

[0011] Der Ablaßventilkörper 25 ist zusammen mit der ihn umgebenden Ablaßventilfeder 28 in dem am Gehäuseteil 18‴ vorhandenen Rohransatz 18^IV axial verschieblich unterge­bracht. Dieser Rohransatz 18^IV ist bodenseitig mit einer ins Freie führenden Ablaßöffnung 29 sowie mit einem seitlichen Anschlußstutzen 30 versehen, der über die Leitung 31 mit der Mittelkammer 6 in Verbindung steht. Oberhalb der ins Freie führenden Ablaßöffnung 29 ist im Rohransatz 18^IV eine Dich­tung 32 vorgesehen, auf der der Ventilkörper 25 mit seiner Stirnfläche 25′ aufzusitzen vermag. Die Ablaßventilfeder 28 stützt sich gleichfalls auf dieser Dichtung 32 ab, während sie mit ihrem anderen Ende an rippenartigen Vorsprüngen 25˝ des Ventilkörpers 25 angreift.

[0012] Die der unteren Membran 20′ zugewandt liegende Steuer­kammer 33 steht über die Leitung 31 mit der Mittelkammer 6 in Verbindung, während die der anderen Steuermembran 20 benachbart liegende Steuerkammer 34 über den Rohrverbindungs­anschluß 35 mit dem Anschlußstutzen 1‴ der Zuleitung 1′ flüssigkeitsleitend verbunden ist. Die Steuerkammer 34 ist in ihrem Querschnitt kleiner gehalten als die Steuerkammer 33, so daß sich für die Steuermembran 20 ein kleinerer wirksamer Beaufschlagungsquerschnitt als für die Steuermem­bran 20′ ergibt. Das Maß der Querschnittsverringerung ent­spricht dem Querschnitt des Ablaßventilkörperkolbens 25. Hierdurch kann unabhängig von dem in der Zuleitung 1′ herr­schenden Flüssigkeitsdruck bei geschlossenem Zulaufventil 4 stets ein bestimmter Mindestdifferenzdruck zwischen der Zuleitung 1′ und der Mittelkammer 6 aufrechterhalten werden.

[0013] Erfolgt auf der Ableitungsseite 2′ keine Wasserent­nahme, so befinden sich alle Ventile 4, 5 und 7 in der Schließstellung. Dabei stellt das Ablaufventil 7 sicher, daß in der Mittelkammer 6 der Flüssigkeitsdruck stets um so viel unter dem in der Zuleitung 1′ herrschenden Druck liegt, wie das durch die Stärke der Ablaßventilfeder 28 gegeben ist. Sollte dabei aus irgend einem Grund in der Mittelkammer 6 der Flüssigkeitsdruck steigen, etwa durch eine plötzliche Druckerhöhung auf der Ablaufseite 2′ bei schadhaftem Ablaufventil 5, so würde das zu einer entsprechen­den Druckerhöhung in der Steuerkammer 33 und damit zu einem Anheben des Ablaßventilkörpers 25 führen, der dadurch von der dichtenden Ventilsitzfläche 32 abheben würde, was zu einer sofortigen Druckabnahme in der Leitung 31 und damit auch in der Mittelkammer 6 führen würde. Wird ablaufseitig Wasser entnommen, so gelangen die Ventile 4, 5 in ihre in der Zeichnung dargestellte Offenstellung, da die Wasserent­nahme einen entsprechenden Druckabfall nicht nur in der Ableitung 2′ sondern nach Öffnen des Ablaufventils 5 auch in der Mittelkammer 6 hervorruft, wodurch der in der Zulei­tung 1′ vorhandene Druck von beispielsweise 5 bar den auf beispielsweise 4 bar ausgelegten Druck der Zulaufventil­feder 11 überwindet. Der in der Mittelkammer 6 vorhandene Druck von beispielsweise 4 bar herrscht auch in der Steuer­kammer 33. Die auf einen Druckablaß von beispielsweise 0,5 bar eingestellte Ablaßventilfeder 28 vermag daher den Ablaßventilkörper 25 nicht aus seiner Schließstellung in die Offenstellung anzuheben. Das wäre erst dann möglich, wenn es etwa auf der Ablaufseite wieder zu einer Drucker­höhung oder aber, was grundsätzlich auch möglich wäre, auf der Zulaufseite 1′ zu einem plötzlichen Druckabfall käme. Für diesen Falle würde ein entsprechender Druckabfall auch in der Steuerkammer 34 eintreten, demzufolge der Ablaßven­tilkörper 25 in seine Offenstellung gelangen und dadurch zu einer entsprechenden Druckerniedrigung in der Mittelkam­mer 6 führen würde. Somit ist also sichergestellt, daß zwischen Zuleitung 1′ und der Mittelkammer 6 stets ein Mindestdruckgefälle besteht, das einen Rückfluß des Brauch­wassers in die Zuleitung 1′ verhindert. Von besonderem Vorteil ist auch, daß dieser Rückflußverhinderer einbau­lageunabhängig ist, also in beliebiger Position verwendet werden kann.

[0014] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind mancherlei Abwandlungen möglich. So kann beispielsweise bei noch stärkerer Querschnittsverengung der Steuerkammer 34, also entsprechend weitergehender Reduzierung des wirksamen Beaufschlagungsquerschnitts der Steuermembran 20 im Ver­gleich zu dem der Steuermembran 20′, die Ablaßventilfeder 28 sogar entfallen, weil selbst dann die angestrebte Min­destdruckdifferenz zwischen Mittelkammer 6 und Zuleitung 1′ erreicht würde.

Ansprüche

1. Rückflußverhinderer, insbesondere zum Einbau in Trinkwasserleitungen, mit einem eine Zu- (1′) und Ableitung (2′) enthaltenden Durchflußgehäuse (3), einem darin untergebrachten federbelasteten Zulauf­ventil (4) und einem federbelasteten Ablaufventil (5) sowie einer zwischen beiden Ventilen (4,5) angeord­neten Mittelkammer (6), die mit der Außenatmosphäre über ein für die Aufrechterhaltung eines Mindest­differenzdrucks zwischen Zuleitung (1′) und Mittelkam­mer (6) sorgendes, insbesondere durch eine Ventilfe­der (28) beaufschlagtes Ablaßventil (7) zu verbinden ist, dessen Ventilkörper (25) mit einer Steuermem­bran (20, 20′) verbunden ist, deren eine Beaufschla­gungsseite mit der Zuleitung (1′) und deren andere Beaufschlagungsseite mit der Mittelkammer (6) in hy­draulischer Verbindung steht, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Durchflußgehäuse (3) zylinderrohrförmig ausgebildet ist, das darin unter­gebrachte Zu- und das Ablaufventil (4 bzw. 5) ein­schließlich ihrer Beaufschlagungsfedern (11 bzw. 15) koaxial angeordnet sind und das Ablaßventil (7), sein Ventilkörper (25) und die Steuermembran (20, 20′) außerhalb des Durchflußgehäuserohres (3) liegen.

2. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufventil­feder (11) stärker als die Ablaßventilfeder (28) und die Ablaufventilfeder (15) schwächer als letztere (28) ausgebildet sind.

3. Rückflußverhinderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zulaufventil (4) einen auf einem die Zulaufventilfeder (11) enthal­ tenden, im Durchflußgehäuserohr (3) axial angeord­neten Führungsrohr (10) verschieblich sitzenden Ven­tilkörper (8) besitzt, der mit einem von der zurück­springenden Schulter des in das Durchflußgehäuserohr (3) hineinragenden Zulaufrohres (1) gebildeten Ventil­sitz (1˝) zusammenwirkt.

4. Rückflußverhinderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaufventil (5) einen pilzförmigen Ventilkörper (12) besitzt, der mit seinem Schaft (12′) in einer in einem Gehäusesteg (14) angeordneten Führungsbohrung (13) axial verschieblich geführt ist und der mit seinem stumpfkegelig ausgebil­deten, rückseitig an der schwachen Ablaufventilfeder (15) abgestützten Ventilkopf (12˝) mit einer kege­ligen Ventilsitzfläche (16′) zusammenwirkt, die sich in einer in das Durchflußgehäuserohr (3) rückwärtig eingesteckten Einsteckbüchse (16) befindet.

5. Rückflußverhinderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ablaßventilkörper (25) zwei durch einen mit der Außenatmosphäre verbundenen Zwischenraum (26) vonein­ander getrennte Steuermembranen (20, 20′) vorgesehen sind, deren dem Ablaßventilkörper (25) und der letz­teren umgebenden Ablaßventilfeder (28) zugewandt lie­gende (20′) vom in der Mittelkammer (6) herrschenden Flüssigkeitsdruck beaufschlagbar ist, wohingegen die andere Steuermembran (20) vom in der Zulaufleitung (1′) herrschenden Flüssigkeitsdruck zu beaufschlagen ist.

6. Rückflußverhinderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuermem­branen (20, 20′) und der mit ihnen verbundene Ablaßven­ tilkörper (25) einschließlich der ihn umgebenden Ablaßventilfeder (28) in einem dreiteiligen Ablaßven­tilgehäuse (18) untergebracht sind, von denen das eine Endteil (18′) unter Bildung einer an die eine Steuer­membran (20) angrenzenden Steuerkammer (34) mit der Zulaufleitung (1′) verbunden ist, während das andere Endteil (18‴) die mit der anderen Steuermembran (20′) zusammenwirkende Steuerkammer (33) aufnimmt und einen den kolbenartig ausgebildeten Ablaßventilkörper (25) sowie die letzteren umgreifende Ablaßventilfeder (28) enthaltenden Rohransatz (18^IV) besitzt, von dem seitlich eine zur Mittelkammer (6) führende Verbindungsleitung (31) abzweigt und bodenseitig die ins Freie führende Ablaßöffnung (29) vorgesehen ist, die durch die Stirn­seite des Ventilkörperkolbens (25) dicht zu verschlies­sen ist.

7. Rückflußverhinderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Beauf­schlagungsquerschnitt der mit der Zuleitung (1′) druck­beaufschlagungsmäßig verbundenen Steuermembran (20) kleiner als der wirksame Beaufschlagungsquerschnitt der mit der Mittelkammer (6) druckbeaufschlagungs­mäßig verbundenen anderen Steuermembran (20′) ist, insbesondere um ein dem Querschnitt des Ablaßventil­körperkolbens (25) entsprechendes Maß.

8. Rückflußverhinderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Beauf­schlagungsquerschnitt der mit der Zuleitung (1′) druck­beaufschlagungsmäßig verbundenen Steuermembran (20) um mehr als das Querschnittsmaß des Ablaßventilkörperkol­bens (25) kleiner als der wirksame Beaufschlagungsquer­schnitt der mit der Mittelkammer (6) druckbeaufschla­gungsmäßig verbundenen anderen Steuermembran (20′) ist und keine besondere Ablaßventilfeder (28) vorhanden ist.

Zeichnung