Vorrichtung zur Luftführung an einem sich im Gelände unterirdisch erstreckenden Wasserleitungsnetz und Verwendung der Vorrichtung

Beschreibung

Anwendungsgebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Luftführung an einem sich im Gelände unterirdisch erstreckenden Wasserleitungsnelz und ihre Verwendung. Eine Entlüftung des Leitungsnetzes ist bei der erstmaligen oder erneuten Inbetriebnahme erforderlich sowie während des laufenden Betriebs nötig, um nachgeschaltete Armaturen sowie angeschlossene Geräte vor Defekten zu schützen und deren Betriebssicherheit zu garantieren. Eine Belüftung des Wasserleitungsnetzes ist zur Verhütung eines massiven Schadens angebracht, nämlich im Havariefall - bei grossem Leck oder Bruch im Leitungsnetz - oder bei gewollter Entleerung des Leitungsnetzes, wenn dadurch gegenüber der Atmosphäre ein Unterdruck mit der Gefahr der Leitungsimplosion entstehen würde.

Stand der Technik

[0002] Die Entlüftung des Wasser führenden, unterirdisch verlegten Leitungsnetzes wird bei erstmaliger oder erneuter Inbetriebnahme üblicherweise durch Öffnen der im näheren Umfeld stehenden Hydranten durchgeführt. Für den Havariefall bei Leitungsbruch zur Vermeidung einer Leitungsimplosion mit hohen Schäden sowie zur automatischen Betriebsentlüftung des Leitungsnetzes sind Be- und Entlüftungsgeräte, z.B. von der Hawle Armaturen GmbH, D-83395 Freilassing / Deutschland, bekannt (siehe deren Homepage unter www.hawle.de/produkte/be- und entlueftungsventile-garnituren-spuelarmaturen). Diese Gerätschaften verursachen bereits erhebliche Anschaffungs- und Installationskosten. Die Unterbringung erfolgt zumeist in unterirdisch anzulegenden Schächten. Neben dem zusätzlichen Wartungsaufwand sind die Geräte auch vom hygienischen Standpunkt nicht optimal, da beim Belüften des Leistungsnetzes kaum saubere Luft angesaugt wird. Bei oberirdisch angelegten Schächten entfällt das Hygieneproblem, jedoch sind solche Schächte für die Zugänglichkeit zur Wartung der Geräte voluminös zu bemessen und stellen ein Hindernis in der Raumplanung dar. Daher werden Installationen mit sich bis oberirdisch erstreckenden Schächten nur in geringer Anzahl, üblicherweise in der Nähe von Reservoirs oder anderen Hochpunkten, vorgesehen.

[0003] Die GB 2 129 064 A offenbart einen Hydranten mit einer integrierten Luftführungs-Baugruppe, welche den automatischen Luftabfluss in die Atmosphäre durch den Hydranten eines diesem aus einem im Gelände unterirdisch erstreckenden Wasserleitungsnetz zugeflossenen aufgestauten Luftvolumens bewirkt.

Aufgabe der Erfindung

[0004] Angesichts der erheblichen Nachteile der bisher am Markt erhältlichen Geräte und Installationen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine technisch und hygienisch verbesserte und dabei kosteneffizientere Vorrichtung zur Luftführung an einem sich im Gelände unterirdisch bereits erstreckenden oder neu konzipierten Wasserleitungsnetz zu schaffen. Hierbei umfasst die Luftlenkung zumindest das Entlüften des Wasserleitungsnetzes. Eine weiter ausgestaltete Vorrichtung soll auch eine Luftlenkung in entgegengesetzter Flussrichtung, nämlich zur Belüftung des Wasserleitungsnetzes, ermöglichen.

Übersicht über die Erfindung

[0005] Die zur Luftführung eines sich im Gelände unterirdisch erstreckenden Wasserleitungsnetzes konzipierte Vorrichtung hat eine in einem Hydranten integrierte Luftführungs-Baugruppe, die zum automatischen Luftabfluss in die Atmosphäre durch den Hydranten der diesem aus dem Wasserleitungsnetz zugeflossenen aufgestauten Luft bestimmt ist.

[0006] Die Luftführungs-Baugruppe ist in einem Steigrohr des Hydranten eingebaut und umfasst:

a) eine Kammer mit einem ersten Kammerende, das mit einem ersten Strömungsdurchgang verbunden ist, welcher sich durch einen ein Ventil bildenden Abschlusskörper des Hydranten erstreckt und zum Wasserleitungsnetz führt;

b) ein Luftventil, das an einem zweiten Kammerende angeordnet ist; und

c) einen Schwimmer, der in der Kammer zwischen dem ersten Kammerende und dem zweiten Kammerende beweglich geführt ist.

Die Luftführungs-Baugruppe ist einerseits starr mit dem Abschlusskörper und andererseits starr mit einer zur Betätigung des Abschlusskörpers bestimmten Ventilstange verbunden.

[0007] Nachstehend sind besonders vorteilhafte Details zur Vorrichtung genannt.

[0008] Das Luftventil umfasst:

a) ein Primärteil, das am zweiten Kammerende fest angeordnet ist und einen zweiten Strömungsdurchgang hat; und

b) ein Sekundärteil, das zwischen dem Primärteil und dem Schwimmer beweglich angeordnet ist und einen dritten Strömungsdurchgang hat; wobei

c) der dritte Strömungsdurchgang eine innere, zum Schwimmer weisende, Mündung und eine äussere, mit der Atmosphäre verbundene, Mündung besitzt.

[0009] Der Schwimmer ist mit einer Dichtung zum Verschliessen der inneren Mündung des dritten Strömungsdurchgangs versehen. Das Sekundärteil passt abgedichtet in den zweiten Strömungsdurchgang des Primärteils. Die Kammer hat einen zylindrischen Kammermantel mit einer Innenfläche. Zwischen der Innenfläche des Kammermantels und dem in der Kammer geführten Schwimmer verbleibt ein Strömungsspalt. Der Schwimmer besitzt Aussenelemente, die zur Führung des Schwimmers in der Kammer mit Beibehaltung des Strömungsspalts dienen. Das Sekundärteil des Luftventils hat erste Stützelemente, die der Führung in der Kammer und der Positionierung auf dem Schwimmer dienen, und am Sekundärteil sind zweite Stützelemente zur Positionierung im zweiten Strömungsdurchgang vorgesehen.

[0010] Während des laufenden Betriebs des Leitungsnetzes, mit dem Abschlusskörper in geschlossener Ventilstellung, ergeben sich folgende Situationen:

Im Normalzustand

a) Der Strömungsspalt zwischen der Mantelinnenfläche der Kammer und dem Schwimmer ist so weit mit durch den ersten Strömungsdurchgang des Abschlusskörpers gelangtem Wasser aus dem Leitungsnetz gefüllt, dass der Schwimmer auftriebsbedingt mit seiner Dichtung die innere Mündung des dritten Strömungsdurchgangs am Sekundärteil des Luftventils verschliesst; und

b) das Sekundärteil in das Primärteil, dessen zweiten Strömungsdurchgang verschliessend, eingeschoben ist.

Bei automatischer Betriebsentlüftung

a) Der Strömungsspalt zwischen der Mantelinnenfläche und dem Schwimmer ist so weit mit einem durch den ersten Strömungsdurchgang des Abschlusskörpers gelangten Luftvolumen aus dem Leitungsnetz gefüllt, dass der Schwimmer verminderten Auftrieb erfährt;

b) die Dichtung gibt die innere Mündung des dritten Strömungsdurchgangs am Sekundärteil des Luftventils frei; dabei ist das Sekundärteil durch die herrschenden Druckverhältnisse in das Primärteil, dessen zweiten Strömungsdurchgang verschliessend, eingeschoben; und

c) das Luftvolumen strömt durch den dritten Strömungsdurchgang über eine Öffnung am Hydranten in die Atmosphäre ab; wobei

d) die Öffnung am Hydranten vorzugsweise oberhalb des Erdniveaus vorgesehen ist.

[0011] Bei erstmaliger oder erneuter Inbetriebnahme des Leitungsnetzes, mit dessen sukzessiver Befüllung und dem Abschlusskörper in geschlossener Ventilstellung, ergibt sich für eine Startentlüftung folgende Situation:

a) anfänglich ist der Schwimmer aufgrund seiner Schwerkraft in der Kammer abgesenkt, das Sekundärteil sitzt auf dem Schwimmer auf und der zweite Strömungsdurchgang ist offen, so dass die aus dem Leitungsnetz durch den ersten Strömungsdurchgang des Abschlusskörpers in die Kammer getriebene Luft durch den zweiten Strömungsdurchgang über die Öffnung am Hydranten in die Atmosphäre abströmt; und schliesslich

b) durch den in der Kammer sukzessive ansteigenden Wasserstand bei darin aufsteigendem Schwimmer das restliche Luftvolumen aus der Kammer durch das Luftventil über die Öffnung am Hydranten in die Atmosphäre abgeströmt ist, bis das Sekundärteil vom Schwimmer in den zweiten Strömungsdurchgang des Primärteils eingeschoben ist, somit den zweiten Strömungsdurchgang verschliesst, und die Schwimmerdichtung auch den dritten Strömungsdurchgang verschliesst.

[0012] Das Steigrohr und die Ventilstange führen zu einem Aufsatzrohr, an welchem die Öffnung vorgesehen ist, wobei:

a) der Öffnung am Aufsatzrohr ein Sieb und/oder ein Filter vorgesetzt ist; oder

b) das Aufsatzrohr zumindest einen Schlauchanschluss hat, an dem die Öffnung liegt, und damit der Hydrant die Gestalt eines Überflurhydranten erhält, wobei ein Sieb und/oder ein Filter in der Öffnung oder in einer auf den Schlauchanschluss aufsetzbaren Abdeckung angeordnet sein können;

c) vor dem Eintritt aus dem Leitungsnetz in den ersten Strömungsdurchgang ein Grobfilter zum Schutz der Luftführungs-Baugruppe vor mechanischer Beschädigung angeordnet ist; und

d) ein Anschlussstück vom ersten Kammerende zum ersten Strömungsdurchgang führt.

[0013] Bei Vorhandensein des zweiten Strömungsdurchgangs ist oberhalb dessen ein Durchbruch vorhanden, welcher dem Durchtritt von Luft und/oder Gischtwasser dient. Das Gischtwasser fliesst im Steigrohr einer Entwässerungsöffnung zu, welche vorzugsweise ansonsten der Entleerung des Hydranten nach Gebrauch bei wieder geschlossenem Abschlusskörper dient. Die Luftführungs-Baugruppe hat einen beweglichen Auftriebskörper, der dazu bestimmt ist, bei sich im unteren Steigrohr ansammelnden Wasser aufzusteigen und den Eintritt in den Durchbruch zu versperren, um zu verhindern, dass solches Wasser in das Leitungsnetz gelangen kann.

[0014] Der Auftriebskörper:

a) ist im Prinzip ein das Primärteil umgebender Kreisring; oder

b) ist als den Kammermantel aussen umhüllender Hohlzylinder ausgebildet; oder

c) setzt sich aus dem Kreisring und dem Hohlzylinder zusammen; und

d) ist auf seiner Schulterpartie mit einer Ringdichtung versehen, die bei aufgestiegenem Auftriebskörper mit einem sich vom Primärteil erstreckenden Kragen eine dichte Absperrung vor dem Eintritt in den Durchbruch bildet.

[0015] Der Hydrant ist im Wasserleitungsnetz, in Bezug auf das Normalnull, vorzugsweise an einer Stelle erhöhten Niveaus installiert, der Luft aus dem Wasserleitungsnetz zufliesst und sich dort sammelt. Die Vorrichtung mit der Luftführungs-Baugruppe ist an einem bestehenden Hydranten nachrüstbar.

[0016] Die im Hydranten integrierte Luftführungs-Baugruppe ist, zusätzlich zum automatischen Luftabfluss in die Atmosphäre durch den Hydranten der diesem aus dem Wasserleitungsnetz zugeflossenen aufgestauten Luft, auch zum automatischen Luftzufluss aus der Atmosphäre durch den Hydranten in das Wasserleitungsnetz bei im Wasserleitungsnetz auftretendem Unterdruck bestimmt.

[0017] Während des laufenden Betriebs des Leitungsnetzes, mit dem Abschlusskörper in geschlossener Ventilstellung, und bei automatischer Belüftung im Havariefall infolge eines Lecks oder durch gewollte Entleerung des Leitungsnetzes ergibt sich folgende Situation:

a) im Strömungsspalt stellt sich gegenüber der Atmosphäre ein aus dem Leitungsnetz durch den ersten Strömungsdurchgang des Abschlusskörpers fortgesetzter Unterdruck ein;

b) der Schwimmer sinkt in der Kammer;

c) das Sekundärteil fährt durch die herrschenden Druckverhältnisse aus dem Primärteil und gibt dessen zweiten Strömungsdurchgang frei; und

d) somit gelangt Luft aus der Atmosphäre über die Öffnung am Hydranten durch den zweiten Strömungsdurchgang, die Kammer und den ersten Strömungsdurchgang im Abschlusskörper in das Leitungsnetz.

[0018] Die ersten Stützelemente weisen zentrisch zum Schwimmer hin gerichtete vorspringende Nasen auf, die in eine Durchmesserverengung am Schwimmer eingreifen. Die Durchmesserverengung endet oben an einer radial überstehenden Ringschulter, die als Aufhängung bei abgesunkenem Schwimmer wirkt. Das Sekundärteil hat einen oberhalb der Ringschulter liegenden, über den Umfang abschnittsweise verteilten Ringspalt, der als Filter dient, um Verunreinigungen zurückzuhalten.

[0019] Alternativ umfasst das Luftventil:

a) ein Primärteil, das am zweiten Kammerende fest angeordnet ist und einen Durchbruch hat, der in die Atmosphäre führt;

b) ein Sekundärteil, das integraler Bestandteil des Primärteils oder mit diesem fest verbunden ist und einen dritten Strömungsdurchgang hat;

c) am dritten Strömungsdurchgang eine innere, zum Schwimmer weisende Mündung und eine äussere, mit der Atmosphäre verbundene Mündung;

d) oben am Primärteil ein Widerlager, an dem sich eine Feder abstützt, welche auf ein Absperrelement wirkt, das den dritten Strömungsdurchgang verschliesst, so dass ein Rückschlagventil entsteht; wobei

e) sich das Rückschlagventil bei definiertem Druck des in die Luftführungs-Baugruppe aus dem Wasserleitungsnetz zugeflossenen aufgestauten Luftvolumens für den automatischen Luftabfluss in die Atmosphäre durch den Hydranten öffnet.

Kurzbeschreibung der beigefügten Zeichnungen

[0020] Es zeigen:

Figur 1A -

einen im Gelände installierten Hydranten, in Gestalt eines Überflurhydranten mit Aufsatzrohr, oberem Steigrohr, darunter angeordnetem unterem Steigrohr und Einlaufbogen, mit angeschlossener Zuleitung und Weiterführung zum Leitungsnetz, mit dem Abschlusskörper in geschlossener Ventilstellung, als Teilschnitt;

Figur 1B -

das vergrösserte Detail X1 aus den Figuren 1A und 3;

Figur 1C -

die Darstellung gemäss Figur 1B, mit der Luftführungs-Baugruppe in einer ersten Variante im Normalzustand, im Teilschnitt durch Abschlusskörper und Luftführungs-Baugruppe;

Figur 1D -

die Darstellung gemäss Figur 1C im Schnitt durch das Luftventil der Luftführungs-Baugruppe erster Variante;

Figur 1E -

das vergrösserte Detail X2 aus Figur 1C;

Figur 1F -

das vergrösserte Detail X3 aus Figur 1 D;

Figur 2A -

die Darstellung gemäss Figur 1A, mit dem Abschlusskörper in offener Ventilstellung, als Teilschnitt;

Figur 2B -

das vergrösserte Detail X4 aus Figur 2A;

Figur 3 -

die Darstellung gemäss Figur 1A, mit einem modifizierten Aufsatzrohr, als Teilschnitt;

Figur 4A -

die Darstellung gemäss Figur 1C, mit der Luftführungs-Baugruppe erster Variante bei automatischer Betriebsentlüftung, im Teilschnitt durch Abschlusskörper und Luftführungs-Baugruppe;

Figur 4B -

die Darstellung gemäss Figur 3A im Schnitt durch das Luftventil der Luftführungs-Baugruppe erster Variante;

Figur 4C -

das vergrösserte Detail X5 aus Figur 4A;

Figur 4D -

das vergrösserte Detail X6 aus Figur 4B;

Figur 5A -

die Darstellung gemäss Figur 1C, mit der Luftführungs-Baugruppe erster Variante bei automatischer Belüftung im Havariefall, im Teilschnitt durch Abschlusskörper und Luftführungs-Baugruppe;

Figur 5B -

die Darstellung gemäss Figur 5A im Schnitt durch das Luftventil der Luftführungs-Baugruppe erster Variante;

Figur 5C -

das vergrösserte Detail X7 aus Figur 5A;

Figur 5D -

das vergrösserte Detail X8 aus Figur 5B;

Figur 6A -

die Darstellung gemäss Figur 1A, mit der Luftführungs-Baugruppe zweiter Variante, als Teilschnitt;

Figur 6B -

das vergrösserte Detail X9 aus Figur 6A, mit der Luftführungs-Baugruppe zweiter Variante im Normalzustand, unabgedichtet, als Teilschnitt;

Figur 6C -

die Darstellung gemäss Figur 6B, im Normalzustand, abgedichtet, als Teilschnitt;

Figur 7A -

das vergrösserte Detail X9 aus Figur 6A, mit der Luftführungs-Baugruppe dritter Variante im Normalzustand, unabgedichtet, als Teilschnitt;

Figur 7B -

die Darstellung gemäss Figur 7A, im Normalzustand, abgedichtet, als Teilschnitt;

Figur 8A -

das vergrösserte Detail X9 aus Figur 6A, mit der Luftführungs-Baugruppe vierter Variante im Normalzustand, unabgedichtet, als Teilschnitt;

Figur 8B -

die Darstellung gemäss Figur 7A, im Normalzustand, abgedichtet, als Teilschnitt;

Figur 9A -

das vergrösserte Detail X1 aus Figur 1A mit der Luftführungs-Baugruppe fünfter Variante im Normalzustand, als Teilschnitt;

Figur 9B -

die Darstellung gemäss Figur 9A, mit der Luftführungs-Baugruppe bei automatischer Betriebsentlüftung, als Teilschnitt;

Figur 9C -

die Darstellung gemäss Figur 9A, mit der Luftführungs-Baugruppe bei automatischer Belüftung im Havariefall, als Teilschnitt;

Figur 10A -

das vergrösserte Detail X1 aus Figur 1A mit der Luftführungs-Baugruppe sechster Variante im Normalzustand, als Teilschnitt; und

Figur 10B -

die Darstellung gemäss Figur 10A, mit der Luftführungs-Baugruppe bei automatischer Betriebsentlüftung, als Teilschnitt.

Ausführungsbeispiel

[0021] Mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt nachstehend die detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zur erfindungsgemässen Vorrichtung zur Be- und/oder Entlüftung eines sich im Gelände unterirdisch erstreckenden Wasserleitungsnetzes am Beispiel eines im Gelände inst allierten und an das Wasserleitungsnetz angeschlossenen Hydranten. Das oberirdisch am Hydranten installierte Aufsatzrohr ist in zwei Varianten ausgebildet.

[0022] Für die gesamte weitere Beschreibung gilt folgende Festlegung. Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugsziffern enthalten, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungstext nicht erläutert, so wird auf deren Erwähnung in vorangehenden oder nachfolgenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen. Im Interesse der Übersichtlichkeit wird auf die wiederholte Bezeichnung von Bauteilen in weiteren Figuren zumeist verzichtet, sofern zeichnerisch eindeutig erkennbar ist, dass es sich um "wiederkehrende" Bauteile handelt.

Figuren 1A und 1B sowie 2A und 2B

[0023] Der Hydrant 9 - im dargestellten Beispiel ein herkömmlicher Überflurhydrant - hat zuoberst das Aufsatzrohr 91, welches sich über das Erdniveau E in die Höhe erstreckt. Das Aufsatzrohr 91 hat die üblichen Bauteile, wie Verschlusskappe und Schlauchanschluss 910, an dem die Öffnung 911 zum Wasseraustritt mündet. Bei Nichtgebrauch sind der Schlauchanschluss 910 und die Öffnung 911 üblicherweise mit einer aufsetzbaren Abdeckung 912 geschützt. Am Aufsatzrohr 91 ist ferner eine Spindelverlängerung 84 zur Betätigung des Abschlusskörpers 7 mit seiner Ventilfunktion zugänglich. An das Aufsatzrohr 91 schliesst sich das obere Steigrohr 92 an, in dem die an sich bekannten Bauteile, wie Spindellager 83, Spindel 82 und Spindelmutter 81 angeordnet sind. Von der Spindelmutter 81 erstreckt sich die Ventilstange 8 abwärts. Das obere Steigrohr 92 steckt teleskopisch in der Höhe verstellbar im unteren Steigrohr 93, um den Hydranten 9 an die an der jeweiligen Örtlichkeit gegebene Grabentiefe G anzupassen, welche als Abstand zwischen dem Erdniveau E und der Unterkante der mittels des Schraubrings 95 am Einlaufbogen 94 angeschlossenen Zuleitung 96 definiert ist. Das Prinzip eines solchen höhenverstellbaren Hydranten ist Gegenstand der EP 0 717 156 B1. Die Zuleitung 96 führt zum Wasserleitungsnetz 97.

[0024] Zwischen dem unteren Ende der Ventilstange 8 und dem Abschlusskörper 7 ist die Luftführungs-Baugruppe 1 erster Variante angeordnet, welche zunächst im wesentlichen aus einer von einem Mantel 13 umgebenen zylindrischen Kammer 10 besteht, an deren unterem ersten Ende 101 ein rohrförmiges Anschlussstück 11 zum Abschlusskörper 7 führt. An das obere zweite Kammerende 102 setzt ein Luftventil 16 an, das seinerseits mit dem unteren Ende der Ventilstange 8 verbunden ist. Das Luftventil 16 weist ein Primärteil 160 auf, welches die Verbindung zwischen der Ventilstange 8 und dem zweiten Kammerende 102 darstellt. Das Primärteil 160 besitzt in den Innenraum der Steigrohre 92,93 mündende Durchbrüche 161. Die Ventilfunktion des Abschlusskörpers 7 entsteht durch das Zusammenwirken von am Abschlusskörper 7 montierter Ventildichtung 71 und dem am unteren Steigrohr 93 vorhandenen Ventilsitz 70.

[0025] Bei geschlossener Ventilstellung (s. Figuren 1A und 1 B) ist der Abschlusskörper 7 so weit abgesenkt, dass die Ventildichtung 71 abdichtend im Ventilsitz 70 ruht. Hierbei gibt die Entwässerungsdichtung 78 die Entwässerungsöffnung 78 frei, welche über den Entwässerungsbogen 79 ins Erdreich führt. Die Entwässerungsöffnung 78 dient der Entleerung des Hydranten 9 nach Gebrauch bei wieder geschlossenem Abschlusskörper 7. Vor dem Eintritt aus dem Leitungsnetz 97 in den ersten Strömungsdurchgang 76 (s. Figur 1C) ist ein Grobfilter 75 zum Schutz der Luftführungs-Baugruppe 1 vor mechanischer Beschädigung angeordnet.

[0026] Bei offener Ventilstellung (s. Figuren 2A, 2B) - infolge Betätigung an der Spindelverlängerung 84 - ist der Abschlusskörper 7 angehoben, so dass zwischen Ventildichtung 71 und Ventilsitz 70 ein offener Ringspalt zum Wasserdurchtritt entsteht. Nun versperrt die Entwässerungsdichtung 78 die Entwässerungsöffnung 77.

Figuren 1 C bis 1F (Normalzustand)

[0027] Bei dieser Figurenfolge wird vom laufenden Betrieb des Leitungsnetzes 97 ausgegangen. Der Abschlusskörper 7 befindet sich weiterhin in geschlossener Ventilstellung und die Luftführungs-Baugruppe 1 erster Variante im Normalzustand, d.h. weder läuft eine automatische Betriebsentlüftung des Leitungsnetzes 97 (s. Figuren 4A-4D) noch eine automatische Belüftung des Leitungsnetzes 97 im Havariefall (s. Figuren 5A-5D).

[0028] Die Luftführungs-Baugruppe 1 umfasst:

a) die Kammer 10 mit dem ersten Kammerende 101, das mit dem ersten Strömungsdurchgang 76 verbunden ist, welcher sich durch den das Ventil bildenden Abschlusskörper 7 des Hydranten 9 erstreckt und zum Wasserleitungsnetz 97 führt;

b) das Luftventil 16, das am zweiten Kammerende 102 angeordnet ist; und

c) den Schwimmer 15, der in der Kammer 10 zwischen erstem Kammerende 101 und zweitem Kammerende 102 beweglich geführt ist.

[0029] Das Luftventil 16 umfasst:

a) das Primärteil 160, das am zweiten Kammerende 102 fest angeordnet ist und den zweiten Strömungsdurchgang 162 hat; und

b) das Sekundärteil 165, das zwischen Primärteil 160 und Schwimmer 15 beweglich angeordnet ist und den dritten Strömungsdurchgang 168 hat; wobei

c) der dritte Strömungsdurchgang 168 die innere, zum Schwimmer 15 weisende Mündung, und die äussere, mit der Atmosphäre verbundene, Mündung besitzt.

[0030] Der Schwimmer 15 ist mit der Dichtung 151 zum Verschliessen der inneren Mündung des dritten Strömungsdurchgangs 168 versehen. Das Sekundärteil 165 sitzt abgedichtet im zweiten Strömungsdurchgang 162 des Primärteils 160. Die Kammer 10 hat den zylindrischen Kammermantel 13 mit der Innenfläche 130. Zwischen der Innenfläche 130 des Kammermantels 13 und dem in der Kammer 10 geführten Schwimmer 15 verbleibt der Strömungsspalt 14. Der Schwimmer 15 besitzt Aussenelemente 150, die zur Führung des Schwimmers 15 in der Kammer 10 mit Beibehaltung des Strömungsspalts 14 dienen. Das Sekundärteil 165 des Luftventils 16 hat erste Stützelemente 166, die der Führung in der Kammer 10 und der Positionierung auf dem Schwimmer 15 dienen. Am Sekundärteil 165 sind zweite Stützelemente 167 zur Positionierung im zweiten Strömungsdurchgang 162 vorgesehen. Die Luftführungs-Baugruppe 1 ist einerseits starr mit dem Abschlusskörper 7 und andererseits starr mit der zur Betätigung des Abschlusskörpers 7 bestimmten Ventilstange 8 verbunden.

[0031] Im jetzigen Normalzustand ist der Strömungsspalt 14 zwischen der Mantelinnenfläche 130 der Kammer 10 und dem Schwimmer 15 so weit mit durch den ersten Strömungsdurchgang 76 des Abschlusskörpers 7 gelangtem Wasser aus dem Leitungsnetz 97 gefüllt, dass der Schwimmer 15 auftriebsbedingt mit seiner Dichtung 151 die innere Mündung des dritten Strömungsdurchgangs 168 am Sekundärteil 165 des Luftventils 16 verschliesst und das Sekundärteil 165 in das Primärteil 160, dessen zweiten Strömungsdurchgang 162 verschliessend, eingeschoben ist. Die Abdichtung wird durch eine im Sekundärteil 165 eingesetzte Dichtung 163 bewirkt, welche gegen das Primärteil 160 drückt.

[0032] Die Öffnung 911 am Schlauchanschluss 910 am Aufsatzrohr 91 ist vorzugsweise mit einem Sieb und/oder Filter versehen. Oberhalb des zweiten Strömungsdurchgangs 162 ist ein Durchbruch 161 vorhanden, welcher in später zu beschreibenden Betriebszuständen dem Durchtritt von Luft und/oder Gischtwasser dient. Solches Gischtwasser würde durch das Steigrohr 93 der Entwässerungsöffnung 77 zufliessen, welche ansonsten der Entleerung des Hydranten 9 nach Gebrauch bei wieder geschlossenem Abschlusskörper 7 dient.

Figur 3

[0033] In Abwandlung zu den Figuren 1A und 2A führen hier das Steigrohr 92,93 und die Ventilstange 8 zu einem Aufsatzrohr 91, das keinen Schlauchanschluss 910 hat, sondern nur zur vom Erdniveau E erhöhten Positionierung der Öffnung 911 vorgesehen ist. Diese Konfiguration des Hydranten 9 dient nur als Vorrichtung zur Be- und/oder Entlüftung eines Leitungsnetzes 97, nicht zugleich vorrangig als Wasserentnahmestelle. Die zum Erdniveau E beabstandete Öffnung 911 gewährleistet bei der automatischen Belüftung im Havariefall (s. Figuren 5A bis 5D) das Ansaugen möglichst staubfreier Luft. Zur weiteren Luftverbesserung kann man der Öffnung 911, welche unterhalb einer auf dem Aufsatzrohr 91 angeordneten Abdeckung 912 mündet, ein Sieb 914 und/oder ein Filter 913 vorsetzen.

Figuren 4A bis 4D (Automatische Betriebsentlüftung)

[0034] Bei dieser Figurenfolge wird weiterhin vom laufenden Betrieb des Leitungsnetzes 97 ausgegangen. Der Abschlusskörper 7 befindet sich unverändert in geschlossener Ventilstellung. Mittels der Luftführungs-Baugruppe 1 läuft eine automatische Betriebsentlüftung des Leitungsnetzes 97 ab.

[0035] Der Strömungsspalt 14 zwischen der Mantelinnenfläche 130 und dem Schwimmer 15 ist so weit mit einem durch den ersten Strömungsdurchgang 76 des Abschlusskörpers 7 gelangten Luftvolumen 12 aus dem Leitungsnetz 97 gefüllt, dass der Schwimmer 15 verminderten Auftrieb erfährt, mit seiner Dichtung 151 die innere Mündung des dritten Strömungsdurchgangs 168 am Sekundärteil 165 des Luftventils 16 freigibt, dabei das Sekundärteil 165 durch die herrschenden Druckverhältnisse in das Primärteil 160, dessen zweiten Strömungsdurchgang 162 verschliessend, eingeschoben ist und das Luftvolumen 12 durch den dritten Strömungsdurchgang 168 entweicht. Von hier gelangt das Luftvolumen 12 durch den Durchbruch 161 im Primärteil 160 in das obere Steigrohr 92 zur Öffnung 911 am Hydranten 9, um in die Atmosphäre abzuströmen. Eventuell durch den dritten Strömungsdurchgang 168 spritzendes Gischtwasser fliesst durch das untere Steigrohr 93 der Entwässerungsöffnung 77 zu und tritt in das Erdreich aus.

Figuren 5A bis 5D (Automatische Belüftung im Havariefall)

[0036] Auch bei dieser Figurenfolge wird weiterhin vom laufenden Betrieb des Leitungsnetzes 97 ausgegangen. Der Abschlusskörper 7 befindet sich in geschlossener Ventilstellung. Mittels der Luftführungs-Baugruppe 1 erster Variante läuft eine automatische Belüftung des Leitungsnetzes 97 im Havariefall, bei Leitungsbruch, ab.

[0037] Im Strömungsspalt 14 stellt sich gegenüber der Atmosphäre ein aus dem Leitungsnetz 97 durch den ersten Strömungsdurchgang 76 des Abschlusskörpers 7 fortgesetzter Unterdruck ein. Somit sinkt der Schwimmer 15 in der Kammer 10, das Sekundärteil 165 fährt durch die herrschenden Druckverhältnisse aus dem Primärteil 160 und gibt damit dessen zweiten Strömungsdurchgang 162 frei. Nun kann Luft aus der Atmosphäre über die Öffnung 911 am Schlauchanschluss 910 durch das Aufsatzrohr 91 und das obere Steigrohr 92, den Durchbruch 161 und den zweiten Strömungsdurchgang 162 im Primärteil 160, den Strömungsspalt 14 in der Kammer 10 und den ersten Strömungsdurchgang 76 im Abschlusskörper 7 bis in das Leitungsnetz 97 zum Ausgleich des darin durch die Havarie entstandenen Unterdrucks gelangen.

[0038] In diesem Zustand mit zum ersten Kammerende 101 gesunkenem Schwimmer 15 und aus dem Primärteil 160 herausgefahrenem Sekundärteil 165 befindet sich die Vorrichtung auch im Auslieferungszustand bzw. vor Inbetriebnahme.

Figuren 6A bis 8B (Normalzustand)

[0039] In dieser Figurenfolge ist die Luftführungs-Baugruppe 1 in der zweiten bis vierten Variante jeweils unabgedichtet und abgedichtet gezeigt, wobei vom laufenden Betrieb des Leitungsnetzes 97 ausgegangen wird (s. Figuren 1C-1F). Der Abschlusskörper 7 befindet sich in geschlossener Ventilstellung und die Luftführungs-Baugruppe 1 im Normalzustand, d.h. es läuft keine automatische Betriebsentlüftung des Leitungsnetzes 97 (s. Figuren 4A-4D) ab. Die im Havariefall automatisch betriebene Belüftung des Leitungsnetzes 97 (s. Figuren 5A-5D) ist jeweils nur in der später beschriebenen unabgedichteten Situation möglich.

[0040] Die Luftführungs-Baugruppe 1 in der zweiten bis vierten Variante umfasst zusätzlich zur ersten Variante (s. Figuren 1C-1F):

a) einen verschieden gestaltbaren Auftriebskörper 17 mit einer daran vorhandenen Schulterpartie 170, die zur Aufnahme einer Ringdichtung 171 dient; und

b) einen Kragen 164, der sich vom Primärteil 160 zunächst radial erstreckt und, beabstandet zu den Durchbrüchen 161, in Richtung Auftriebskörper 17 abknickt und mit einem freien Ende abschliesst, das zum Aufsetzen auf die Ringdichtung 171 bestimmt ist.

[0041] Die Luftführungs-Baugruppe 1 in der zweiten bis vierten Variante bewirkt, dass z.B. infolge einer Überschwemmung im Hydranten 9 anstehendes verunreinigtes Wasser, welches über die Entwässerungsöffnung 77 im unteren Steigrohr 93 in den Hydranten 9 gelangen könnte, nicht in das Leitungsnetz 97 fliessen kann.

Figur 6B (unabgedichtet).

[0042] Bei der Luftführungs-Baugruppe 1 in der zweiten Variante ist der Auftriebskörper 17 von kreisringförmiger Gestalt, der vorzugsweise aus Kunststoff besteht, mit seinem Aussenumfang quasi bündig mit dem Mantel 13 abschliesst und bei fehlendem Auftrieb auf der Schrägfläche des Primärteils 160 - benachbart des oberen Kammerendes 102 - aufsitzt. An der Oberseite hat der Auftriebskörper 17 die Schulterpartie 170, an der die Ringdichtung 171 sitzt. Zwischen der Ringdichtung 171 und dem freien Ende des sich vom Primärteil 160 erstreckenden Kragens 164 verbleibt ein offener Spalt, da kein verunreinigtes Wasser im Hydrant 9 ansteht und somit der Auftriebskörper 17 nicht angehoben wird, so dass die Luftführungs-Baugruppe 1 unabgedichtet ist.

Figur 6C (abgedichtet)

[0043] Infolge einer Überschwemmung könnte über die Entwässerungsöffnung 77 im unteren Steigrohr 93 verunreinigtes Wasser in den Hydranten 9 gelangt sein und steht dort an. Dies bewirkt das Anheben des Auftriebskörpers 17, so dass die Ringdichtung 171 gegen das freie Ende des Kragens 164 gedrückt wird und eine Dichtstelle entsteht. Damit wird verhindert, dass verunreinigtes Wasser aus dem Hydranten 9 über das Luftventil 16 in die Kammer 10 und von dort weiter über das Anschlussstück 11, den ersten Strömungsdurchgang 76, den Einlaufbogen 94 und die Zuleitung 96 in das Leitungsnetz 97 gelangt.

Figuren. 7A und 7B

[0044] Bei der Luftführungs-Baugruppe 1 in der dritten Variante ist der Auftriebskörper 17 als den Mantel 13 aussen umhüllender und axial bei Auftrieb aufwärts fahrender Hohlzylinder gebildet. Der Auftriebskörper 17 hat an der Oberseite die Schulterpartie 170, in der die Ringdichtung 171 sitzt. Im unabgedichteten Zustand verbleibt bei durch Schwerkraft abgesenktem Auftriebskörper 17 ein offener Spalt zwischen der Ringdichtung 171 und dem freien Ende des Kragens 164 (s. Figur 7A). Im abgedichteten Zustand ist bei angehobenem Auftriebskörper 17 der Spalt zwischen der Ringdichtung 171 und dem freien Ende des Kragens 164 geschlossen (s. Figur 7B), so dass kein verunreinigtes Wasser aus dem Hydranten 9 in das Leitungsnetz 97 gelangen kann.

Figuren 8A und 8B

[0045] Bei der Luftführungs-Baugruppe 1 in der vierten Variante setzt sich der Auftriebskörper 17 aus dem kreisringförmigen Segment gemäss Figuren 6A-6C und dem Hohlzylinder gemäss Figuren 7A+7B zusammen. Die Ringdichtung 171 sitzt auf der Oberseite der Schulterpartie 170 des kreisringförmigen Segments. Im unabgedichteten Zustand verbleibt wiederum bei durch Schwerkraft abgesenktem Auftriebskörper 17 ein offener Spalt zwischen der Ringdichtung 171 und dem freien Ende des Kragens 164 (s. Figur 8A). Aufgrund des somit vergrösserten Volumens dieses Auftriebskörpers 17 intensiviert sich die Abdichtung zwischen der Ringdichtung 171 und dem freien Ende des Kragens 164 bei durch stärkeren Auftrieb angehobenem Auftriebskörper 17. Der Spalt zwischen Ringdichtung 171 und Kragen 164 hat sich geschlossen; es kann kein verunreinigtes Wasser aus dem Hydranten 9 in das Leitungsnetz 97 gelangen (s. Figur 8B).

Figuren 9A bis 9C

[0046] Bei der Luftführungs-Baugruppe 1 in der fünften Variante ist das Sekundärteil 165 des Luftventils 16 mit den ersten Stützelementen 166 am Schwimmer 15 axial begrenzt beweglich aufgenommen. Vorspringende Nasen 169 der ersten Stützelemente 166 greifen in eine Durchmesserverengung 153 am Schwimmer 15 ein, die oben an einer radial überstehenden Ringschulter 152 endet. Das Sekundärteil 165 hat unterhalb der Dichtung 163 einen oberhalb der Ringschulter 152 liegenden, über den Umfang abschnittsweise verteilten Ringspalt S. Der Ringspalt S dient als Filter, um Verunreinigungen zurückzuhalten, die im Wasser über den ersten Strömungsdurchgang 76 des Abschlusskörpers 7 in den Strömungsspalt 14 gespült werden.

[0047] Im Normalzustand (s. Figur 9A) sind die Schwimmerdichtung 151 und der dritte Strömungsdurchgang 168 geschlossen, da im Strömungsspalt 14 Wasser ansteht und somit den Schwimmer 15 angehoben hat, der seinerseits das Sekundärteil 165 nach oben gegen das Primärteil 160 schiebt, so dass auch der zweite Strömungsdurchgang 162 geschlossen ist. Innerhalb der Durchmesserverengung 153 kommen die Nasen 169 quasi am unteren Anschlag zu liegen.

[0048] Vor Aktivierung der automatischen Betriebsentlüftung (s. Figur 9B) gelangt Luft aus dem Leitungsnetz 97 in den Strömungsspalt 14, so dass der Schwimmer 15 absinkt, bis die Ringschulter 152 auf den Nasen 169 aufsitzt. Aufgrund des grösseren Innendrucks gegenüber dem Atmosphärendruck verbleibt das Sekundärteil 165, wie bei Figur 9A, in der obersten Position. Durch das Abrücken der Schwimmerdichtung 151 öffnet sich der dritte Strömungsdurchgang 168, und somit entweicht angestautes Luftvolumen 12 über die Durchbrüche 161 im Primärteil 160 bis letztlich in die Atmosphäre.

[0049] Die automatische Belüftung (s. Figur 9C) wird aktiviert, wenn im Leitungsnetz 97 ein Unterdruck entsteht. Damit sinkt der Schwimmer 15 ab, und zugleich fährt das Sekundärteil 165 aus dem Primärteil 160 abwärts, bis die Nasen 169 quasi am unteren Anschlag innerhalb der Durchmesserverengung 153 zu liegen kommen. In dieser Situation ist der zweite Strömungsdurchgang 162 offen, so dass Atmosphärenluft über die Durchbrüche 161 in das Leitungsnetz 97 angesaugt werden kann.

Figuren 10A und 10B

[0050] Die Luftführungs-Baugruppe 1 der sechsten Variante lässt sich nur im Normalzustand und mit automatischer Entlüftung betreiben. Der zweite Strömungsdurchgang 162 entfällt hier. Das Sekundärteil 165 ist unbeweglich fest mit dem Primärteil 160 verbunden. Zentrisch oben am Primärteil 160 ist ein scheibenförmiges Widerlager 190 angeordnet, an dessen Unterseite sich eine Feder 19 abstützt. Diese Feder 19 wirkt auf ein kugelförmiges Absperrelement 18, das den dritten Strömungsdurchgang 168 verschliesst, so dass ein Rückschlagventil entsteht. Das aufwärts gerichtete zweite Stützelement 167 bildet eine Vertikalführung für das Absperrelement 18.

[0051] Im Normalzustand (s. Figur 10A) sind die Schwimmerdichtung 151 und der dritte Strömungsdurchgang 168 wiederum geschlossen. Im Strömungsspalt 14 steht Wasser an, und der Schwimmer 15 ist angehoben, so dass sich der untere Anschlag der Durchmesserverengung 153 den Nasen 169 genähert hat. Die auf das Absperrelement 18 einwirkende Vorspannung der Feder 19 hält den dritten Strömungsdurchgang 168 verschlossen.

[0052] Bei Aktivierung der automatischen Betriebsentlüftung (s. Figur 10B) senkt sich der Schwimmer 15, und die vorherige Absperrung zwischen Schwimmerdichtung 151 und drittem Strömungsdurchgang 168 wird geöffnet. Damit dringt der Druck des zur Abführung bestimmten Luftvolumens 12 in den dritten Strömungsdurchgang 168 ein und bewirkt ein Abheben des Absperrelements 18 gegen die Feder 19, so dass das Luftvolumen 12 über den Auslass A im zweiten Stützelement 167 und die Durchbrüche 161 im Primärteil 160 in die Atmosphäre abfliesst.

Erstmalige oder erneute Inbetriebnahme des Leitungsnetzes

[0053] Zeichnerisch nicht separat dargestellt ist die Situation der Luftführungs-Baugruppe 1 bei erstmaliger oder erneuter Inbetriebnahme des Leitungsnetzes 97, mit dessen sukzessiver Befüllung und dem Abschlusskörper 7 in geschlossener Ventilstellung für eine Startentlüftung. Zur Vollständigkeit wird jedoch mit Bezug auf die vorhandenen Figuren auch die Phase nachstehend beschrieben.

[0054] Anfänglich ist aufgrund seiner Schwerkraft der Schwimmer 15 in der Kammer 10 abgesenkt, das Sekundärteil 165 sitzt auf dem Schwimmer 15 auf, und der zweite Strömungsdurchgang 162 ist offen. Damit kann die aus dem Leitungsnetz 97 durch den ersten Strömungsdurchgang 76 des Abschlusskörpers 7 in die Kammer 10 getriebene Luft durch den zweiten Strömungsdurchgang 162, den Durchbruch 161, das obere Steigrohr 92 und das Aufsatzrohr 91 über die Öffnung 911 in die Atmosphäre abströmen. Insbesondere bei der Inbetriebnahme des Leitungsnetzes 97 ist das Abführen von über den ersten Strömungsdurchgang 76 und das Anschlussstück 11 in die Kammer 15 einspritzendem Gischtwasser über den zweiten Strömungsdurchgang 162, den Durchbruch 161 und abwärts im unteren Steigrohr 93 zur Entwässerungsöffnung 77 relevant.

[0055] Schliesslich ist durch den in der Kammer 10 sukzessive ansteigenden Wasserstand bei darin aufsteigendem Schwimmer 15 das restliche Luftvolumen 12 aus der Kammer 10 durch das Luftventil 16 über die Öffnung 911 in die Atmosphäre abgeströmt. Am Ende dieses Vorgangs ist das Sekundärteil 165 vom Schwimmer 15 in den zweiten Strömungsdurchgang 162 des Primärteils 160 eingeschoben. Damit sind der zweite Strömungsdurchgang 162 und mittels der angedrückten Schwimmerdichtung 151 auch der dritte Strömungsdurchgang 168 verschlossen, so dass sich der Normalzustand gemäss den Figuren 1 C bis 1 F; 6B und 6C; 7A und 7B; 8A und 8B sowie 9A eingestellt hat.

[0056] Aufgrund der konstruktiven Modifikation bei der Luftführungs-Baugruppe 1 gemäss sechster Variante (s. Figur 10B) unterscheidet sich der Ablauf etwas. Anfänglich ist der Schwimmer 15 durch Schwerkraft wiederum in der Kammer 10 abgesenkt und liegt damit beabstandet zum feststehenden Sekundärteil 165. Die Schwimmerdichtung 151 gibt den Eintritt in den dritten Strömungsdurchgang 168 frei, jedoch verschliesst das Absperrelement 18 zunächst den Auslass des Strömungsdurchgangs 168. Der steigende Druck des aus dem Leitungsnetz 97 abzuführenden Luftvolumens bewirkt ein Abheben des Absperrelements 18 vom Auslass des Strömungsdurchgangs 168 gegen die Feder 19, so dass das Luftvolumen 12 über den Auslass A im zweiten Stützelement 167 und die Durchbrüche 161 im Primärteil 160 in die Atmosphäre abfliessen kann. Schliesslich ist durch den in der Kammer 10 sukzessive ansteigenden Wasserstand bei darin aufsteigendem Schwimmer 15 das restliche Luftvolumen 12 aus der Kammer 10 durch das Luftventil 16 über die Öffnung 911 in die Atmosphäre abgeströmt. Am Ende dieses Vorgangs ist der Schwimmer 15 mit seiner Schwimmerdichtung 151 durch Auftrieb nach oben gegen das feststehende Sekundärteil 165 gefahren und verschliesst somit den Eintritt in den dritten Strömungsdurchgang 168. Zugleich ist der Auslass des Strömungsdurchgangs 168 durch das von der Feder 19 aufgedrückte Absperrelement 18 verschlossen.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Luftführung eines sich im Gelände unterirdisch erstreckenden Wasserleitungsnetzes (97) mit einem hydranten und mit einer in dem Hydranten (9) integrierten Luftführungs-Baugruppe (1), bestimmt zum automatischen Luftabfluss in die Atmosphäre durch den Hydranten (9) eines diesem aus dem Wasserleitungsnetz (97) zugeflossenen aufgestauten Luftvolumens (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführungs-Baugruppe (1):

a) in einem Steigrohr (92,93) des Hydranten (9) eingebaut ist;

b) umfasst:

ba) eine Kammer (10) mit einem ersten Kammerende (101), das mit einem ersten Strömungsdurchgang (76) verbunden ist, welcher sich durch einen ein Ventil bildenden Abschlusskörper (7) des Hydranten (9) erstreckt und zum Wasserleitungsnetz (97) führt;

bb) ein Luftventil (16), das an einem zweiten Kammerende (102) angeordnet ist; und

bc) einen Schwimmer (15), der in der Kammer (10) zwischen dem ersten Kammerende (101) und dem zweiten Kammerende (102) beweglich geführt ist; und

c) einerseits starr mit dem Abschlusskörper (7) und andererseits starr mit einer zur Betätigung des Abschlusskörpers (7) bestimmten Ventilstange (8) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftventil (16) umfasst:

a) ein Primärteil (160), das am zweiten Kammerende (102) fest angeordnet ist und einen zweiten Strömungsdurchgang (162) hat, oberhalb dessen ein Durchbruch (161) vorhanden ist; und

b) ein Sekundärteil (165), das zwischen dem Primärteil (160) und dem Schwimmer (15) beweglich angeordnet ist und einen dritten Strömungsdurchgang (168) hat; wobei

c) der dritte Strömungsdurchgang (168) eine innere, zum Schwimmer (15) weisende Mündung und eine äussere, mit der Atmosphäre verbundene Mündung besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steigrohr (92,93) und die Ventilstange (8) zu einem Aufsatzrohr (91) führen, an welchem eine Öffnung (911) vorgesehen ist, wobei:

a) der Öffnung (911) am Aufsatzrohr (91) ein Sieb (914) und/oder ein Filter (913) vorgesetzt ist; oder

b) das Aufsatzrohr (91) zumindest einen Schlauchanschluss (910) hat, an dem die Öffnung (911) liegt, und damit der Hydrant (9) die Gestalt eines Überflurhydranten erhält, wobei ein Sieb und/oder ein Filter in der Öffnung (911) oder in einer auf den Schlauchanschluss (910) aufsetzbaren Abdeckung (912) angeordnet sein können;

c) vor dem Eintritt aus dem Leitungsnetz (97) in den ersten Strömungsdurchgang (76) ein Grobfilter (75) zum Schutz der Luftführungs-Baugruppe (1) vor mechanischer Beschädigung angeordnet ist; und

d) ein Anschlussstück (11) vom ersten Kammerende (101) zum ersten Strömungsdurchgang (76) führt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

a) der Schwimmer (15) mit einer Dichtung (151) zum Verschliessen der inneren Mündung des dritten Strömungsdurchgangs (168) versehen ist;

b) das Sekundärteil (165) abgedichtet in den zweiten Strömungsdurchgang (162) des Primärteils (160) passt;

c) die Kammer (10) einen zylindrischen Kammermantel (13) mit einer Innenfläche (130) hat;

d) zwischen der Innenfläche (130) des Kammermantels (13) und dem in der Kammer (10) geführten Schwimmer (15) ein Strömungsspalt (14) verbleibt;

e) der Schwimmer (15) Aussenelemente (150) besitzt, die zur Führung des Schwimmers (15) in der Kammer (10) mit Beibehaltung des Strömungsspalts (14) dienen; und

f) das Sekundärteil (165) des Luftventils (16) erste Stützelemente (166) hat, die der Führung in der Kammer (10) und der Positionierung auf dem Schwimmer (15) dienen, und am Sekundärteil (165) zweite Stützelemente (167) zur Positionierung im zweiten Strömungsdurchgang (162) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftventil (16) umfasst:

a) das Primärteil (160), das am zweiten Kammerende (102) fest angeordnet ist und den Durchbruch (161) hat, der in die Atmosphäre führt; und

b) das Sekundärteil (165), das integraler Bestandteil des Primärteils (160) oder mit diesem fest verbunden ist und den dritten Strömungsdurchgang (168) hat;

c) am dritten Strömungsdurchgang (168) eine innere, zum Schwimmer (15) weisende Mündung und eine äussere, mit der Atmosphäre verbundene Mündung;

d) oben am Primärteil (160) ein Widerlager (190), an dem sich eine Feder (19) abstützt, welche auf ein Absperrelement (18) wirkt, das den dritten Strömungsdurchgang (168) verschliesst, so dass ein Rückschlagventil entsteht; und

e) das Rückschlagventil sich bei definiertem Druck eines in die Luftführungs-Baugruppe (1) aus dem Wasserleitungsnetz (97) zugeflossenen aufgestauten Luftvolumens (12) für den automatischen Luftabfluss in die Atmosphäre durch den Hydranten (9) öffnet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführungs-Baugruppe (1) einen beweglichen Auftriebskörper (17) hat, der dazu bestimmt ist, bei sich im unteren Steigrohr (93) ansammelnden Wasser aufzusteigen und den Eintritt in den Durchbruch (161) zu versperren, um zu verhindern, dass solches Wasser in das Leitungsnetz (97) gelangen kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die ersten Stützelemente (166) zentrisch zum Schwimmer (15) hin gerichtete vorspringende Nasen (169) aufweisen, die in eine Durchmesserverengung (153) am Schwimmer (15) eingreifen;

b) die Durchmesserverengung (153) oben an einer radial überstehenden Ringschulter (152) endet, die als Aufhängung bei abgesunkenem Schwimmer (15) wirkt; und

c) das Sekundärteil (165) einen oberhalb der Ringschulter (152) liegenden, über den Umfang abschnittsweise verteilten Ringspalt (S) hat, der als Filter dient, um Verunreinigungen zurückzuhalten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebskörper (17):

a) im Prinzip ein das Primärteil (160) umgebender Kreisring ist; oder

b) als den Kammermantel (13) aussen umhüllender Hohlzylinder ausgebildet ist; oder

c) sich aus dem Kreisring und dem Hohlzylinder zusammensetzt; und

d) eine Schulterpartie (170) hat, welche mit einer Ringdichtung (171) versehen ist, die bei aufgestiegenem Auftriebskörper (17) mit einem sich vom Primärteil (160) erstreckenden Kragen (164) eine dichte Absperrung vor dem Eintritt in den Durchbruch (161) bildet.

9. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass

a) der oberhalb des zweiten Strömungsdurchgangs (162) vorhandene Durchbruch (161) dem Durchtritt von Luft und/oder Gischtwasser dient; und

b) das Gischtwasser im Steigrohr (93) einer Entwässerungsöffnung (77) zufliesst, welche vorzugsweise ansonsten der Entleerung des Hydranten (9) nach Gebrauch bei wieder geschlossenem Abschlusskörper (7) dient.

10. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des laufenden Betriebs des Leitungsnetzes (97), mit dem Abschlusskörper (7) in geschlossener Ventilstellung:

a) im Normalzustand:

aa) der Strömungsspalt (14) zwischen der Mantelinnenfläche (130) der Kammer (10) und dem Schwimmer (15) so weit mit durch den ersten Strömungsdurchgang (76) des Abschlusskörpers (7) gelangtem Wasser aus dem Leitungsnetz (97) gefüllt ist, dass der Schwimmer (15) auftriebsbedingt mit seiner Dichtung (151) die innere Mündung des dritten Strömungsdurchgangs (168) am Sekundärteil (165) des Luftventils (16) verschliesst; und

ab) das Sekundärteil (165) in das Primärteil (160), dessen zweiten Strömungsdurchgang (162) verschliessend, eingeschoben ist; und

b) bei automatischer Betriebsentlüftung:

ba) der Strömungsspalt (14) zwischen der Mantelinnenfläche (130) und dem Schwimmer (15) so weit mit einem durch den ersten Strömungsdurchgang (76) des Abschlusskörpers (7) gelangten Luftvolumen (12) aus dem Leitungsnetz (97) gefüllt ist, dass der Schwimmer (15) verminderten Auftrieb erfährt;

bb) die Dichtung (151) die innere Mündung des dritten Strömungsdurchgangs (168) am Sekundärteil (165) des Luftventils (16) freigibt, dabei das Sekundärteil (165) durch die herrschenden Druckverhältnisse in das Primärteil (160), dessen zweiten Strömungsdurchgang (162) verschliessend, eingeschoben ist; und

bc) das Luftvolumen (12) durch den dritten Strömungsdurchgang (168) über eine Öffnung (911) am Hydranten (9) in die Atmosphäre abströmt; wobei

c) die Öffnung (911) am Hydranten (9) vorzugsweise oberhalb des Erdniveaus (E) vorgesehen ist.

11. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei erstmaliger oder erneuter Inbetriebnahme des Leitungsnetzes (97) mit dessen sukzessiver Befüllung und dem Abschlusskörper (7) in geschlossener Ventilstellung für eine Startentlüftung:

a) anfänglich der Schwimmer (15) aufgrund seiner Schwerkraft in der Kammer (10) abgesenkt ist, das Sekundärteil (165) auf dem Schwimmer (15) aufsitzt und der zweite Strömungsdurchgang (162) offen ist, so dass die aus dem Leitungsnetz (97) durch den ersten Strömungsdurchgang (76) des Abschlusskörpers (7) in die Kammer (10) getriebene Luft durch den zweiten Strömungsdurchgang (162) über die Öffnung (911) am Hydranten (9) in die Atmosphäre abströmt; und schliesslich

b) durch den in der Kammer (10) sukzessive ansteigenden Wasserstand bei darin aufsteigendem Schwimmer (15) das restliche Luftvolumen (12) aus der Kammer (10) durch das Luftventil (16) über die Öffnung (911) am Hydranten (9) in die Atmosphäre abgeströmt ist, bis das Sekundärteil (165) vom Schwimmer (15) in den zweiten Strömungsdurchgang (162) des Primärteils (160) eingeschoben ist, somit den zweiten Strömungsdurchgang (162) verschliesst, und die Schwimmerdichtung (151) auch den dritten Strömungsdurchgang, (168) verschliesst.

12. Verwendung der Vorrichtng nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des laufenden Betriebs des Leitungsnetzes (97), mit dem Abschlusskörper (7) in geschlossener Ventilstellung, und bei automatischer Belüftung im Havariefall infolge eines Lecks oder durch gewollte Entleerung des Leitungsnetzes (97):

a) sich im Strömungsspalt (14) gegenüber der Atmosphäre ein aus dem Leitungsnetz (97), sich durch den ersten Strömungsdurchgang (76) des Abschlussörpers (7) fortgesetzter Unterdruck einstellt;

b) der Schwimmer (15) in der Kammer (10) sinkt;

c) das Sekundärteil (165) durch die herrschenden Druckverhältnisse aus dem Primärteil (160) fährt und dessen zweiten Strömungsdurchgang (162) freigibt; und

d) somit Luft aus der Atmosphäre über die Öffnung (911) am Hydranten (9) durch den zweiten Strömungsdurchgang (162), die Kammer (10) und den ersten Strömungsdurchgang (76) im Abschlusskörper (7) in das Leitungsnetz (97) gelangt.

13. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

a) der Hydrant (9) im Wasserleitungsnetz (97), in Bezug auf das Normalnull, an einer Stelle erhöhten Niveaus installiert ist, der Luftvolumen (12) aus dem Wasserleitungsnetz (97) zufliesst und sich dort sammelt; und

b) die Luftführungs-Baugruppe (1) an einem bestehenden Hydranten (9) nachrüstbar ist.

14. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Hydranten (9) integrierte Luftführungs-Baugruppe (1) zusätzlich zum automatischen Luftabfluss in die Atmosphäre durch den Hydranten (9) des diesem aus dem Wasserleitungsnetz (97) zugeflossenen aufgestauten Luftvolumens (12) auch zum automatischen Luftzufluss aus der Atmosphäre durch den Hydranten (9) in das Wasserleitungsnetz (97) bei im Wasserleitungsnetz (97) auftretendem Unterdruck bestimmt ist.

Claims

1. Device for guiding air in a mains water network (97) that extends underground outdoors, having a hydrant and having an air-guiding assembly (1) integrated in the hydrant (9), intended for automatically discharging into the atmosphere, through the hydrant (9), a built-up air volume (12) that has flowed into the latter from the mains water network (97), characterized in that the airguiding assembly (1):

a) is installed in a riser pipe (92,93) of the hydrant (9);

b) comprises:

ba) a chamber (10) having a first chamber end (101) which is connected to a first flow passage (76) which extends through a terminating body (7), forming a valve, of the hydrant (9) and leads to the mains water network (97);

bb) an air valve (16) which is arranged at a second chamber end (102); and

bc) a float (15) which is guided movably in the chamber (10) between the first chamber end (101) and the second chamber end (102); and

c) is connected rigidly to the terminating body (7) on one side and rigidly to a valve rod (8), intended for actuating the terminating body (7), on the other side.

2. Device according to Claim 1, characterized in that the air valve (16) comprises:

a) a primary part (160) which is arranged fixedly at the second chamber end (102) and has a second flow passage (162), above which an aperture (161) is present; and

b) a secondary part (165) which is arranged in a movable manner between the primary part (160) and the float (15) and has a third flow passage (168); wherein

c) the third flow passage (168) has an internal mouth facing the float (15) and an external mouth connected to the atmosphere.

3. Device according to Claim 1, characterized in that the riser pipe (92,93) and the valve rod (8) lead to an attachment pipe (91) in which an opening (911) is provided, wherein:

a) a screen (914) and/or a filter (913) is/are positioned in front of the opening (911) in the attachment pipe (91); or

b) the attachment pipe (91) has at least one hose connector (910) in which the opening (911) is present, and thus the hydrant (9) obtains the form of a surface hydrant, wherein a screen and/or a filter can be arranged in the opening (911) or in a cover (912) that is placeable on the hose connector (910);

c) a coarse filter (75) for protecting the air-guiding assembly (1) from mechanical damage is arranged upstream of the inlet from the mains network (97) into the first flow passage (76); and

d) a connection piece (11) leads from the first chamber end (101) to the first flow passage (76).

4. Device according to Claim 2, characterized in that

a) the float (15) is provided with a seal (151) for closing off the internal mouth of the third flow passage (168);

b) the secondary part (165) passes into the second flow passage (162) of the primary part (160) in a sealed-off manner;

c) the chamber (10) has a cylindrical chamber casing (13) with an internal surface (130);

d) a flow gap (14) remains between the internal surface (130) of the chamber casing (13) and the float (15) guided in the chamber (10);

e) the float (15) has external elements (150) which serve to guide the float (15) in the chamber (10), with the flow gap (14) being maintained; and

f) the secondary part (165) of the air valve (16) has first supporting elements (166) which serve for guiding in the chamber (10) and for positioning on the float (15), and second supporting elements (167) for positioning in the second flow passage (162) are provided on the secondary part (165).

5. Device according to Claim 2, characterized in that the air valve (16) comprises:

a) the primary part (160), which is arranged fixedly at the second chamber end (102) and has the aperture (161) that leads into the atmosphere; and

b) the secondary part (165), which is an integral constituent of the primary part (160), or is firmly connected thereto, and has the third flow passage (168);

c) at the third flow passage (168), an internal mouth facing the float (15) and an external mouth connected to the atmosphere;

d) at the top of the primary part (160), a counter bearing (190) which supports a spring (19) which acts on a shut-off element (18) that closes off the third flow passage (168), such that a non-return valve is produced; and

e) the non-return valve opens at a defined pressure of a built-up volume (12) that has flowed into the air-guiding assembly (1) from the mains water network (97), in order to automatically discharge the air into the atmosphere through the hydrant (9).

6. Device according to Claim 2 or 3, characterized in that the air-guiding assembly (1) has a movable buoyancy body (17) which is intended to rise in the event of water collecting in the lower riser pipe (93) and to shut off the inlet into the aperture (161), so as to prevent such water from being able to pass into the mains network (97).

7. Device according to Claim 4, characterized in that

a) the first supporting elements (166) have protruding lugs (169) that are directed centrically towards the float (15) and engage in a diameter constriction (153) on the float (15);

b) the diameter constriction (153) ends at the top in a radially protruding annular shoulder (152) which acts as a suspension means when the float (15) is in a sunk state; and

c) the secondary part (165) has an annular gap (S) that is located above the annular shoulder (152) and is distributed in sections around the circumference, said annular gap (S) acting as a filter in order to retain impurities.

8. Device according to Claim 6, characterized in that the buoyancy body (17):

a) is in principle a circular ring surrounding the primary part (160); or

b) is configured as a hollow cylinder externally enclosing the chamber casing (13); or

c) is composed of the circular ring and the hollow cylinder; and

d) has a shoulder part (170) which is provided with an annular seal (171) which, when the buoyancy body (17) is in a risen state, forms, together with a collar (164) extending from the primary part (160), a tight shut-off preventing entry into the aperture (161).

9. Use of the device according to Claims 1 and 2, characterized in that

a) the aperture (161) present above the second flow passage (162) serves for the passage of air and/or spray water; and

b) the spray water within the riser pipe (93) flows into a drainage opening (77) which preferably otherwise serves to empty the hydrant (9) after use, with the terminating body (7) closed again.

10. Use of the device according to Claims 1 to 4, characterized in that, during ongoing operation of the mains network (97), with the terminating body (7) in the closed valve position:

a) in the normal state:

aa) the flow gap (14) between the casing internal surface (130) of the chamber (10) and the float (15) is filled with water that has passed through the first flow passage (76) of the terminating body (7) from the mains network (97) to such an extent that, on account of its buoyancy, the float (15) closes off, by way of its seal (151), the internal mouth of the third flow passage (168) in the secondary part (165) of the air valve (16); and

ab) the secondary part (165) is pushed into the primary part (160), closing off the second flow passage (162) thereof; and

b) in the event of automatic operational venting:

ba) the flow gap (14) between the casing internal surface (130) and the float (15) is filled with an air volume (12) that has passed through the first flow passage (76) of the terminating body (7) from the mains network (97) to such an extent that the float (15) experiences less buoyancy;

bb) the seal (151) releases the internal mouth of the third flow passage (168) in the secondary part (165) of the air valve (16), and in the process the secondary part (165) is pushed into the primary part (160) by the prevailing pressure conditions, closing off the second flow passage (162) thereof; and

bc) the air volume (12) flows into the atmosphere through the third flow passage (168) via an opening (911) in the hydrant (9); wherein

c) the opening (911) in the hydrant (9) is preferably provided above ground level (E).

11. Use of the device according to Claims 1 to 4, characterized in that, when the mains network (97) is put into operation for the first time or is put into operation again, with the successive filling thereof and with the terminating body (7) in the closed valve position for start-up venting:

a) initially the float (15) is lowered in the chamber (10) on account of gravity, the secondary part (165) sits on the float (15) and the second flow passage (162) is open, such that the air driven out of the mains network (97) and into the chamber (10) through the first flow passage (76) of the terminating body (7) flows into the atmosphere through the second flow passage (162) via the opening (911) in the hydrant (9); and finally

b) as a result of the successively rising water level in the chamber (10), with the float (15) rising therein, the residual air volume (12) is made to flow from the chamber (10) into the atmosphere through the air valve (16) via the opening (911) in the hydrant (9), until the secondary part (165) has been pushed by the float (15) into the second flow passage (162) of the primary part (160) and thus closes off the second flow passage (162), and the float seal (151) also closes off the third flow passage (168).

12. Use of the device according to Claims 1 to 4, characterized in that, during ongoing operation of the mains network (97), with the terminating body (7) in the closed valve position, and in the event of automatic venting in the event of damage as a result of a leak or through intended emptying of the mains network (97):

a) a negative pressure that originates from the mains network (97) and continues through the first flow passage (76) in the terminating body (7) is established in the flow gap (14) with respect to the atmosphere;

b) the float (15) sinks in the chamber (10);

c) the secondary part (165) passes out of the primary part (160) on account of the prevailing pressure conditions and releases the second flow passage (162) thereof; and

d) thus air passes into the mains network (97) from the atmosphere via the opening (911) in the hydrant (9) through the second flow passage (162), the chamber (10) and the first flow passage (76) in the terminating body (7).

13. Use of the device according to Claim 1, characterized in that

a) the hydrant (9) is installed in the mains water network (97) at a point higher than sea level, the air volume (12) flows in out of the mains water network (97) and collects there; and

b) the air-guiding assembly (1) is able to be retrofitted on an existing hydrant (9).

14. Use of the device according to Claim 1, characterized in that the air-guiding assembly (1) integrated into the hydrant (9), in addition to automatically discharging into the atmosphere, through the hydrant (9), the built-up air volume (12) that has flowed into the latter from the mains water network (97), is also intended for the automatic inflow of air into the mains water network (97) from the atmosphere through the hydrant (9) in the event of negative pressure occurring in the mains water network (97).

Revendications

1. Dispositif de guidage d'air sur un réseau de conduites d'eau (97) s'étendant sous terre dans le sol avec une prise d'eau et avec un module de guidage d'air (1) intégré dans la prise d'eau (9), destiné à l'échappement automatique d'air dans l'atmosphère à travers la prise d'eau (9) d'un volume d'air accumulé (12) arrivé dans celui-ci à partir du réseau de conduites d'eau (97), caractérisé en ce que le module de guidage d'air (1):

a) est incorporé dans une colonne montante (92,93) de la prise d'eau (9);

b) comprend:

ba) une chambre (10) avec une première extrémité de chambre (101) qui est raccordée à un premier passage d'écoulement (76), qui s'étend à travers un corps de fermeture (7) de la prise d'eau (9) formant une soupape et conduit au réseau de conduites d'eau (97);

bb) une soupape à air (16), qui est disposée à une deuxième extrémité de chambre (102); et

bc) un flotteur (15), qui est guidé en mouvement dans la chambre (10) entre la première extrémité de chambre (101) et la deuxième extrémité de chambre (102); et

c) est relié d'une part rigidement au corps de fermeture (7) et d'autre part rigidement à une tige de soupape (8) destinée à actionner le corps de fermeture (7).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape à air (16) comprend:

a) une partie primaire (160), qui est disposée de façon fixe à la deuxième extrémité de chambre (102) et comporte un deuxième passage d'écoulement (162), au-dessus duquel il se trouve une percée (161); et

b) une partie secondaire (165), qui est disposée en mouvement entre la partie primaire (160) et le flotteur (15) et qui comporte un troisième passage d'écoulement (168); dans lequel

c) le troisième passage d'écoulement (168) possède une embouchure intérieure tournée vers le flotteur (15) et une embouchure extérieure reliée à l'atmosphère.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la colonne montante (92,93) et la tige de soupape (8) conduisent à un tube de tête (91), sur lequel il est prévu une ouverture (911), dans lequel:

a) l'ouverture (911) sur le tube de tête (91) est précédée par un tamis (914) et/ou un filtre (913); ou

b) le tube de tête (91) comporte au moins un raccord de tuyau flexible (910), auquel l'ouverture (911) se trouve, et la prise d'eau (9) acquiert ainsi la forme d'une prise d'eau aérienne, dans lequel un tamis et/ou un filtre peuvent être disposés dans l'ouverture (911) ou dans un couvercle (912) à placer sur le raccord de tuyau flexible (910);

c) un filtre grossier (75) est disposé avant l'entrée provenant du réseau de conduites (97) dans le premier passage d'écoulement (76) pour protéger le module de guidage d'air (1) contre des dégâts mécaniques; et

d) une pièce de raccordement (11) conduit de la première extrémité de chambre (101) au premier passage d'écoulement (76).

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que:

a) le flotteur (15) est muni d'un joint (151) pour fermer l'embouchure intérieure du troisième passage d'écoulement (168);

b) la partie secondaire (165) s'adapte de façon étanche dans le deuxième passage d'écoulement (162) de la partie primaire (160);

c) la chambre (10) possède une enveloppe de chambre cylindrique (13) avec une surface intérieure (130);

d) il reste une fente d'écoulement (14) entre la surface intérieure (130) de l'enveloppe de chambre (13) et le flotteur (15) guidé dans la chambre (10);

e) le flotteur (15) comporte des éléments extérieurs (150), qui servent pour le guidage du flotteur (15) dans la chambre (10) avec maintien de la fente d'écoulement (14); et

f) la partie secondaire (165) de la soupape à air (16) comporte des premiers éléments d'appui (166), qui servent pour le guidage dans la chambre (10) et le positionnement sur le flotteur (15), et il est prévu sur la partie secondaire (165) des deuxièmes éléments d'appui (167) pour le positionnement dans le deuxième passage d'écoulement (162).

5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la soupape à air (16) comprend:

a) la partie primaire (160), qui est disposée de façon fixe à la deuxième extrémité de chambre (102) et qui présente la percée (161), qui conduit dans l'atmosphère; et

b) la partie secondaire (165), qui fait intégralement partie de la partie primaire (160) ou qui est assemblée de façon fixe à celle-ci et qui comporte le troisième passage d'écoulement (168);

c) au troisième passage d'écoulement (168), une embouchure intérieure tournée vers le flotteur (15) et une embouchure extérieure reliée à l'atmosphère;

d) en haut de la partie primaire (160), une butée (190) sur laquelle prend appui un ressort (19), qui agit sur un élément d'arrêt (18), qui ferme le troisième passage d'écoulement (168), de telle manière qu'il se forme un clapet anti-retour; et

e) le clapet anti-retour s'ouvre sous une pression définie d'un volume d'air (12) accumulé dans le module de guidage d'air (1) arrivé en provenance du réseau de conduites d'eau (97) pour l'échappement automatique de l'air dans l'atmosphère à travers la prise d'eau (9).

6. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le module de guidage d'air (1) comporte un corps ascensionnel (17) qui est destiné à monter lorsque de l'eau s'accumule dans le bas de la colonne montante (93) et à fermer l'arrivée dans la percée (161), afin d'empêcher que cette eau puisse pénétrer dans le réseau de conduites (97).

7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que

a) les premiers éléments d'appui (166) présentent au centre des ergots saillants (169) dirigés vers le flotteur (15), qui s'engagent dans un rétrécissement du diamètre (153) sur le flotteur (15);

b) le rétrécissement du diamètre (153) se termine en haut à un épaulement annulaire saillant radialement (152), qui agit comme suspension lorsque le flotteur (15) est abaissé; et

c) la partie secondaire (165) comporte une fente annulaire (S) située au-dessus de l'épaulement annulaire (152) et répartie localement sur la périphérie, qui sert de filtre pour retenir des impuretés.

8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps ascensionnel (17):

a) est en principe une bague circulaire entourant la partie primaire (160); ou

b) est réalisé sous la forme d'un cylindre creux entourant extérieurement l'enveloppe de chambre (13); ou

c) se compose de la bague annulaire et du cylindre creux; et

d) comporte une partie d'épaulement (170), qui est munie d'un anneau d'étanchéité (171), qui forme avec un collet (164) s'étendant à partir de la partie primaire (160) un arrêt étanche avant l'entrée dans la percée (161) lorsque le corps ascensionnel (17) est monté.

9. Utilisation du dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que

a) la percée (161) présente au-dessus du deuxième passage d'écoulement (162) sert pour le passage d'air et/ou d'eau écumeuse; et

b) l'eau écumeuse s'écoule dans la colonne montante (93) d'une ouverture de drainage (77), qui sert par ailleurs de préférence pour la vidange de la prise d'eau (9) après utilisation lorsque le corps de fermeture (7) est de nouveau fermé.

10. Utilisation du dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que pendant le fonctionnement courant du réseau de conduites (97), avec le corps de fermeture (7) en position de soupape fermée:

a) dans l'état normal:

aa) la fente d'écoulement (14) entre la surface intérieure de l'enveloppe (130) de la chambre (10) et le flotteur (15) est remplie avec de l'eau provenant du réseau de conduites (97) arrivée à travers le premier passage d'écoulement (76) du corps de fermeture (7), à un point tel que le flotteur (15) entraîné par la force ascensionnelle ferme avec son joint (151) l'embouchure intérieure du troisième passage d'écoulement (168) sur la partie secondaire (165) de la soupape à air (16); et

ab) la partie secondaire (165) est glissée dans la partie primaire (160), en fermant le deuxième passage d'écoulement (162) de celle-ci; et

b) en cas d'échappement d'air fonctionnel automatique:

ba) la fente d'écoulement (14) entre la surface intérieure de l'enveloppe (130) et le flotteur (15) est remplie avec un volume d'air (12) provenant du réseau de conduites (97) arrivé à travers le premier passage d'écoulement (76) du corps de fermeture (7), à un point tel que le flotteur (15) subisse moins de force ascensionnelle;

bb) le joint (151) libère l'embouchure intérieure du troisième passage d'écoulement (168) sur la partie secondaire (165) de la soupape à air (16), la partie secondaire (165) étant en l'occurrence glissée, du fait des rapports de pression existants, dans la partie primaire (160) en fermant le deuxième passage d'écoulement (162) de celle-ci; et

bc) le volume d'air (12) s'échappe dans l'atmosphère à travers le troisième passage d'écoulement (168) par une ouverture (911) à la prise d'eau (9); dans laquelle

c) l'ouverture (911) à la prise d'eau (9) est prévue de préférence au-dessus du niveau du terrain (E).

11. Utilisation du dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, lors de la première ou d'une nouvelle mise en service du réseau de conduites (97) avec son remplissage successif et avec le corps de fermeture (7) en position de soupape fermée pour un échappement d'air initial:

a) initialement le flotteur (15) est descendu dans la chambre (10) en raison de la force de gravité, la partie secondaire (165) est posée sur le flotteur (15) et le deuxième passage d'écoulement (162) est ouvert, de telle manière que l'air entraîné à partir du réseau de conduites (97) dans la chambre (10) à travers le premier passage d'écoulement (76) du corps de fermeture (7) s'échappe dans l'atmosphère à travers le deuxième passage d'écoulement (162) par l'ouverture (911) à la prise d'eau (9); et enfin

b) le volume d'air résiduel (12) est chassé dans l'atmosphère par le niveau d'eau successivement croissant dans la chambre (10) avec le flotteur (15) montant dans celle-ci, à travers la soupape à air (16) par l'ouverture (911) à la prise d'eau (9), jusqu'à ce que la partie secondaire (165) soit glissée par le flotteur (15) dans le deuxième passage d'écoulement (162) de la partie primaire (160), et ferme ainsi le deuxième passage d'écoulement (162), et que le joint (151) du flotteur ferme également le troisième passage d'écoulement (168).

12. Utilisation du dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que pendant le fonctionnement courant du réseau de conduites (97), avec le corps de fermeture (7) en position de soupape fermée, et avec une aération automatique en cas d'avarie à la suite d'une fuite ou par une vidange volontaire du réseau de conduites (97):

a) il s'établit dans la fente d'écoulement (14), par rapport à l'atmosphère, une dépression provenant du réseau de conduites (97) et propagée à travers le premier passage d'écoulement (76) du corps de fermeture (7);

b) le flotteur (15) descend dans la chambre (10);

c) la partie secondaire (165) sort de la partie primaire (160) en raison des rapports de pression existants et libère le deuxième passage d'écoulement (162) de celle-ci; et

d) de cette façon, de l'air provenant de l'atmosphère arrive dans le réseau de conduites (97) par l'ouverture (911) à la prise d'eau (9) à travers le deuxième passage d'écoulement (162), la chambre (10) et le premier passage d'écoulement (76) dans le corps de fermeture (7).

13. Utilisation du dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que

a) la prise d'eau (9) est installée dans le réseau de conduites d'eau (97) à un endroit de niveau plus élevé par rapport au niveau zéro de référence, le volume d'air (12) s'y écoule à partir du réseau de conduites d'eau (97) et s'y accumule; et

b) le module de guidage d'air (1) peut rééquiper une prise d'eau existante (9).

14. Utilisation du dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module de guidage d'air (1) intégré dans la prise d'eau (9) est également destiné, en plus de l'échappement d'air automatique dans l'atmosphère à travers la prise d'eau (9) du volume d'air accumulé (12) arrivé dans celle-ci en provenance du réseau de conduites d'eau (97), à la fourniture d'air automatique en provenance de l'atmosphère à travers la prise d'eau (9) dans le réseau de conduites d'eau (97) dans le cas d'une dépression se produisant dans le réseau de conduites d'eau (97).

Zeichnung