[0001] Die Erfindung betrifft ein Belüftungsventil zur Verwendung in einem Trinkwassersystem,
mit einem Ventilgehäuse, einem Ventilkörper und mit einem Ventilsitz, wobei in einer
Belüftungsstellung zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen einer Umgebung des
Ventilgehäuses und eines Gehäuseinnenraums ein Dichtungsabschnitt des Ventilkörpers
von dem Ventilsitz abgehoben ist und wobei in einer Ruhestellung zur Unterbrechung
der Fluidverbindung der Dichtungsabschnitt dichtend an dem Ventilsitz anliegt.
[0002] Belüftungsventile zur Verwendung in einem Trinkwassersystem sind beispielsweise aus
der
EP 1 217 132 B1 bekannt. Diese Belüftungsventile dienen dazu, Trinkwasser-Entnahmestellen dahingehend
abzusichern, dass bereits aus der Entnahmestelle ausgetretenes Trinkwasser nicht zurück
auf die Reinseite des Trinkwassersystems gelangt. Dies kann beispielsweise passieren,
wenn reines Trinkwasser mittels eines Schlauchs in eine Badewanne eingeleitet wird,
das Wasseraustrittsende des Schlauchs in das in der Badewanne gesammelte (und somit
bereits potentiell verunreinigte) Wasser eintaucht und gleichzeitig der Versorgungsdruck
auf der Reinseite des Trinkwassersystems auf einen zu niedrigen Wert absinkt. Wenn
sich in diesem Fall auf der Reinseite des Trinkwassersystems ein Unterdruck bildet,
bewirkt dieser Unterdruck, dass das bereits in die Badewanne eingelassene Wasser,
welches möglicherweise bereits durch Badezusätze oder Schmutz verunreinigt ist, in
die Reinseite des Trinkwassersystems eingesaugt wird.
[0003] Zur Vermeidung des vorstehend beschriebenen Problems umfasst ein Belüftungsventil
einen Ventilkörper, welcher in einer Ruhestellung eine Fluidverbindung zwischen einer
Umgebung des Belüftungsventils und einem wasserführenden Gehäuseinnenraum unterbricht.
Wenn in dem Gehäuseinnenraum nun ein (unerwünschter) Unterdruck anliegt, öffnet der
Ventilkörper, sodass die Verbindung zwischen der Umgebung des Belüftungsventils und
dem Gehäuseinnenraum hergestellt wird und der Gehäuseinnenraum und sich an das Belüftungsventil
anschließende Leitungsabschnitte mit Umgebungsluft befüllt werden. Die Leitungen werden
also "belüftet". Diese Belüftung verhindert, dass Wasser entgegen der normalen Gebrauchsfließrichtung
in die Reinseite eines Trinkwassersystems angesaugt werden kann.
[0004] Während des normalen Betriebs eines Trinkwassersystems nimmt das Belüftungsventil
bzw. der Ventilkörper des Belüftungsventils eine Ruhestellung ein. In dieser Ruhestellung
muss gewährleistet sein, dass der Dichtungsabschnitt des Ventilkörpers und der Ventilsitz
eine ausreichende Dichtwirkung haben, um zu vermeiden, dass Reinwasser aus dem Gehäuseinnenraum
in die Umgebung des Belüftungsventils austritt. Gleichzeitig muss aber auch in den
vorstehend beschriebenen, nur selten auftretenden Fällen, in denen ein Unterdruck
entsteht und das Belüftungsventil öffnen muss, ein zuverlässiges Abheben des Ventilkörpers
von dem Ventilsitz gewährleistet sein, um die vorstehende Belüftungsfunktion realisieren
zu können.
[0005] Die Anforderungen, die an die Funktionstüchtigkeit eines Belüftungsventils gestellt
werden, sind in der Norm EN 15096 "Sicherungseinrichtungen zum Schutz des Trinkwassers
gegen Verschmutzung durch Rückfließen; Rohrbelüfter für Schlauchanschlüsse; DN 15
bis DN 25; Familie H, Typ B und Typ D; Allgemeine technische Bestimmungen" definiert.
Die in dieser Norm festgelegten Anforderungen an ein Belüftungsventil betreffen geeignete
Materialien, die mechanische Belastbarkeit, die Dichtigkeit unter statischen und dynamischen
Bedingungen, Fließraten, Öffnungsdrücke, Dauerbelastbarkeit, Ansaugeigenschaften sowie
die Freigängigkeit der in der Belüftungsstellung herzustellenden Fluidverbindungen.
[0006] Um die in der vorstehend genannten Norm definierten Anforderungen erfüllen zu können,
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Belüftungsventil zu schaffen,
welches sich durch eine besonders hohe Betriebssicherheit auszeichnet.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Ventilkörper zu dem Dichtungsabschnitt
beabstandet mindestens zwei bezogen auf eine Bewegungsachse des Ventilkörpers relativ
zueinander versetzt angeordnete Anschlagflächen aufweist, welche in der Ruhestellung
bei Überschreitung eines auf den Ventilkörper ausgeübten Grenzdrucks und einer damit
einhergehenden Verformung des Ventilkörpers jeweils mit zueinander versetzt angeordneten,
gehäusefesten Gegenflächen zusammenwirken.
[0008] Das erfindungsgemäße Belüftungsventil ermöglicht es, in der Ruhestellung des Ventilkörpers
auf den Ventilkörper ausgeübte Kräfte nicht nur über den Dichtungsabschnitt, sondern
zusätzlich über mindestens zwei weitere, von dem Dichtungsabschnitt separat bereitgestellte
und voneinander getrennte Anschlagflächen in gehäusefeste Gegenflächen abzuleiten.
Hierdurch wird der Dichtungsabschnitt des Ventilkörpers in der Ruhestellung entlastet.
Gleichzeitig ermöglichen es die zueinander versetzten Anschlagflächen, den Ventilkörper
auf zueinander versetzten Höhen abzustützen, sodass ein Verkippen und somit ein Verkanten
des Ventilkörpers in dem Ventilgehäuse, verhindert wird. Darüber hinaus ermöglicht
es die zueinander versetzte Anordnung von mindestens zwei Anschlagflächen, eine lokal
begrenzte, übermäßige Verquetschung eines Materialabschnitts des Ventilkörpers zu
verhindern. Eine solche Verquetschung geht mit der Gefahr einher, dass die übermäßig
verformten Materialabschnitte gegen das Ventilgehäuse gedrückt werden, wodurch ein
zuverlässiges Öffnen des Ventilkörpers möglicherweise gefährdet ist.
[0009] Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass der vorstehend genannte Grenzdruck ein
Maximaldruck ist, welcher bewirkt, dass der Ventilkörper so verformt wird, dass mindestens
zwei Anschlagflächen gleichzeitig in Anlage mit den gehäusefesten Gegenflächen gelangen.
Hierfür ist es bevorzugt, wenn die Anschlagflächen bezogen auf die Bewegungsachse
denselben Abstand wie die Gegenflächen aufweisen.
[0010] Es ist aber auch möglich, dass bei einem ersten Druck, welcher kleiner ist als der
Grenzdruck, zunächst nur eine Anschlagfläche in Anlage mit einer dieser Anschlagfläche
zugeordneten Gegenfläche gelangt. Bei weiterer Erhöhung des Drucks bis hin zum Grenzdruck
wird der Ventilkörper dann weiter verformt, und zwar so, dass auch eine zweite Anschlagfläche
in Anlage mit einer dieser zweiten Anschlagfläche zugeordneten zweiten Gegenfläche
gelangt. Hierfür ist es bevorzugt, wenn die Anschlagflächen bezogen auf die Bewegungsachse
einen Abstand voneinander aufweisen, der von einem Abstand der Gegenflächen verschieden
ist.
[0011] Zur Maximierung der Abstützwirkung der Anschlagflächen ist es bevorzugt, wenn mindestens
eine Anschlagfläche, vorzugsweise beide Anschlagflächen, im Wesentlichen senkrecht
zu der Bewegungsachse orientiert ist/sind. Es ist aber auch möglich, eine Anschlagfläche
oder mehrere Anschlagflächen vorzusehen, welche zu der Bewegungsachse geneigt sind.
[0012] Eine besonders raumsparende Anordnung ergibt sich, wenn die Anschlagflächen zu der
Bewegungsachse konzentrisch angeordnet sind.
[0013] Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine erste Anschlagfläche
eine Stirnfläche eines dem Dichtungsabschnitt abgewandten Endes des Ventilkörpers
ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Einleitung von Verformungskräften mittels der
ersten Anschlagfläche in eine dieser Anschlagfläche zugeordnete erste Gegenfläche.
[0014] Bevorzugt ist es ferner, wenn die erste Anschlagfläche kreisförmig ist. Insbesondere
wird die erste Anschlagfläche mittels eines zylindrischen oder im Wesentlichen zylindrischen
Endabschnitts des Ventilkörpers bereitgestellt. Hierdurch ist gewährleistet, dass
eine zuverlässige Einleitung von Verformungskräften mittels der ersten Anschlagfläche
unabhängig von einer Drehlage des Ventilkörpers um die Bewegungsachse erfolgen kann.
[0015] Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine zweite
Anschlagfläche entlang der Bewegungsachse gesehen zwischen einem dem Dichtungsabschnitt
abgewandten Ende des Ventilkörpers und dem Dichtungsabschnitt angeordnet ist. Dies
ermöglicht eine Abstützung des Ventilkörpers in einem Zwischenbereich. Hierdurch kann
ein Verkippen oder Verkanten des Ventilkörpers in dem Ventilgehäuse in besonders zuverlässiger
Weise verhindert werden. Ferner ermöglicht es die zweite Anschlagfläche bei Anlage
an einer dieser zweiten Anschlagfläche zugeordneten zweiten Gegenfläche, die zwischen
der ersten Anschlagfläche und der ersten Gegenfläche ausgeübten Druckkräfte zu verringern.
Dies führt zu einer gleichmäßigeren Verformung des Ventilkörpers, wodurch lokal begrenzte,
durch Quetschung entstehende Materialhäufungen vermieden werden.
[0016] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Anschlagfläche
ringförmig ist. Dies ermöglicht eine raumsparende, insbesondere konzentrische Anordnung
einer zweiten Anschlagfläche an dem Ventilkörper.
[0017] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass
die zweite Anschlagfläche von einer Kreisringform abweicht und mindestens einen in
radialer Richtung erweiterten Flächenabschnitt und mindestens einen in radialer Richtung
verengten Flächenabschnitt aufweist. Dies ermöglicht es, die bei Anlage an einer zweiten
Gegenfläche auf die zweite Anschlagfläche wirkenden Druckkräfte über die Erstreckung
der zweiten Anschlagfläche hinweg zu variieren. Dies hat den Vorteil, dass zwischen
der zweiten Anschlagfläche und einer zugeordneten zweiten Gegenfläche wirkende Haftkräfte
lokal verringert werden können. Auch diese Maßnahme trägt zu einem zuverlässigen Abheben
des Ventilkörpers bei.
[0018] Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Ventilkörper mindestens einen sich nach radial
außen erweiternden Materialabschnitt aufweist, der eine sich parallel zu der Bewegungsachse
erstreckende, nach radial außen weisende Ventilkörper-Führungsfläche aufweist. Hierdurch
ist eine besonders zuverlässige Führung des Ventilkörpers zwischen der Ruhestellung
und der Belüftungsstellung gewährleistet.
[0019] Besonders bevorzugt ist es, wenn der Ventilkörper entlang eines Umfangs verteilt
mindestens zwei, vorzugsweise drei Materialabschnitte aufweist, und dass jeweils zwei
Materialabschnitte zwischen sich einen Fluidkanal begrenzen. Auf diese Weise kann
der Ventilkörper entlang seines Umfangs geführt werden, jedoch nicht mittels einer
im Umfangsrichtung geschlossenen Führungsfläche, sondern mittels in Umfangsrichtung
zueinander versetzter Führungsflächen. Zwischen den einzelnen Ventilkörper-Führungsflächen
bzw. zwischen jeweils zwei zueinander benachbarten Materialabschnitten sind Freiräume
vorgesehen, die einen Fluidkanal bilden, welcher in der Belüftungsstellung des Belüftungsventils
Teil der Fluidverbindung zwischen der Umgebung des Ventilgehäuses und dem wasserführenden
Gehäuseinnenraum ist. Die Fluidkanäle vergrößern den für von außen einströmende Luft
zur Verfügung stehenden Strömungsraum, sodass in der Belüftungsstellung ein von dem
Ventilkörper unbehindertes und rasches Belüften der an das Belüftungsventil angrenzenden
Leitungen des Trinkwassersystems sichergestellt ist.
[0020] Bei dem erfindungsgemäßen Belüftungsventil handelt es sich in vorteilhafter Weise
um ein Belüftungsventil des Typs HB, insbesondere gemäß Norm EN 15096.
[0021] Die Erfindung betrifft ferner eine Sicherungskombination, umfassend ein vorstehend
beschriebenes Belüftungsventil, und ein Rückschlagventil, welches als Rückflussverhinderer
einen Rückfluss von Wasser entgegen der vorgesetzten Gebrauchsrichtung verhindert.
Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Sicherungskombination des Typs HD, insbesondere
gemäß Norm 15096.
[0022] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung
und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
[0023] In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Trinkwassersystems;
- Figur 2
- eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Belüftungsventils;
- Figur 3
- einen Längsschnitt des Belüftungsventils gemäß Figur 2;
- Figur 4
- eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Ventilkörpers;
- Figur 5
- eine Unteransicht des Ventilkörpers gemäß Figur 4;
- Figur 6
- eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Trinkwassersystems;
- Figur 7
- eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Sicherungskombination; und
- Figur 8
- einen Längsschnitt der Sicherungskombination gemäß Figur 7.
[0024] In Figur 1 ist eine Ausführungsform eines Trinkwassersystems dargestellt und insgesamt
mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das System 10 umfasst eine Reinseite 12 zur Bereitstellung
von Trinkwasser und eine Brauchseite 14 für Brauchwasser 16. Das Brauchwasser 16 kann
in einem Behälter 18, beispielsweise einer Badewanne, gesammelt werden. Dabei gibt
der bezogen auf die Schwerkraftrichtung obere Rand 20 des Behälters 18 einen höchstmöglichen
Brauchwasserspiegel 22 vor.
[0025] Mindestens 250 mm oberhalb des Brauchwasserspiegels 22 ist auf der Reinseite 12 des
Trinkwassersystems 10 ein Belüftungsventil 24 angeordnet.
[0026] Das Belüftungsventil 24 weist einen Wassereingang 26 sowie einen Wasserausgang 28
auf. Eine Gebrauchsrichtung, in welcher Reinwasser durch das Belüftungsventil 24 strömt,
ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet.
[0027] Das Belüftungsventil 24 ist in einer Umgebung 32 angeordnet. Aus der Umgebung 32
kann in einer Belüftungsstellung des Belüftungsventils 24 Umgebungsluft in das Belüftungsventil
24 hinein eingeleitet werden.
[0028] Das Belüftungsventil 24 kommuniziert eingangsseitig mit einem Absperrventil 34, welches
über eine Leitung 36 mit dem Wassereingang 26 verbunden ist. Das Absperrventil 34
und/oder die Leitung 36 und/oder das Belüftungsventil 24 können auch in einer gemeinsamen
Armatur baulich zusammengefasst angeordnet sein.
[0029] Der Wasserausgang 28 kommuniziert beispielsweise mit einem (in der Zeichnung nicht
dargestellten) Schlauch, mittels welchem Reinwasser in den Behälter 18 einleitbar
ist.
[0030] Das Belüftungsventil 24 weist an seinem Wasserausgang 28 ein Außengewinde 38 auf
(vgl. Figur 2). Das Außengewinde 38 hat beispielsweise eine Größe von G 1/2 (= 1/2
Zoll = DN 15), G 3/4 (= 3/4 Zoll, DN 20) oder G 1 (= 1 Zoll, DN 25).
[0031] Benachbart zu dem Gewinde 38 ist eine Werkzeugangriffsfläche 40 vorgesehen. Benachbart
zu dem Wassereingang 26 ist eine weitere Werkzeugangriffsfläche 42 angeordnet.
[0032] Im Bereich des Wassereingangs 26 weist das Belüftungsventil 24 ein Innengewinde 44
auf. Das Innengewinde 44 weist vorzugsweise dieselben oben genannten Maße auf wie
das Außengewinde 38.
[0033] Das Belüftungsventil 24 umfasst ein mehrteiliges Ventilgehäuse 46 (vgl. Figur 3).
Das Ventilgehäuse 46 weist ein erstes Gehäuseteil 48, ein mit dem ersten Gehäuseteil
48 verbundenes, insbesondere verpresstes zweites Gehäuseteil 50 sowie ein mit dem
ersten Gehäuseteil 48 verschraubtes drittes Gehäuseteil 52 auf. Die Gehäuseteile 48
bis 52 begrenzen gemeinsam einen Gehäuseinnenraum 54, welcher von dem Wassereingang
26 hin zu dem Wasserausgang 26 entlang eines Fließpfads 56 in Gebrauchsrichtung 30
mit Reinwasser durchströmbar ist.
[0034] Das erste Gehäuseteil 48 und das dritte Gehäuseteil 52 sind beispielsweise aus einem
metallischen Material, vorzugsweise aus Messing oder einer Messinglegierung, insbesondere
aus vernickeltem Messing, hergestellt.
[0035] Das zweite Gehäuseteil 50 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere
aus Polyoxymethylen (POM) hergestellt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um das
Material "Ultraform N2320" der Firma BASF.
[0036] Das zweite Gehäuseteil 50 dient zur Lagerung eines Ventilkörpers 58. Der Ventilkörper
58 ist aus einem elastisch nachgiebigen Material hergestellt, beispielsweise aus einem
synthetischen Kautschukmaterial ("Gummi"), vorzugsweise aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
(EPDM).
[0037] Das erste Gehäuseteil 48 weist einen ringförmig vorspringende Kante 59 auf, welche
eine untere Berandung des zweiten Gehäuseteils 50 umgreift und als Dichtung gegen
ein Durchtritt von Wasser wirksam ist.
[0038] Der Ventilkörper 58 ist entlang einer zentrischen Bewegungsachse 60 bewegbar (vgl.
Figur 4). Die zentrische Bewegungsachse 60 entspricht bei einer bevorzugten Ausführungsform
einer zentralen, sich vom Wassereingang 26 zum Wasserausgang 28 erstreckenden Achse
62 des Belüftungsventils 24 (vgl. Figur 3).
[0039] Das zweite Gehäuseteil 50 des Ventilgehäuses 46 weist einen dem Wassereingang 26
zuwandten ersten Führungsabschnitt 64 auf, welcher vorzugsweise ringförmig, insbesondere
kreiszylindrisch, ausgebildet ist.
[0040] Ferner weist das zweite Gehäuseteil 50 auf seiner dem Wasserausgang 28 zugewandten
Seite einen zweiten Führungsabschnitt 66 auf, welcher ebenfalls vorzugsweise ringförmig,
insbesondere kreiszylindrisch, ausgebildet ist. Entlang der Achse 62 gesehen zwischen
dem ersten Führungsabschnitt 64 und dem zweiten Führungsabschnitt 66 weist das zweite
Gehäuseteil 50 mindestens einen sich in radialer Richtung erstreckenden Durchbruch
68 auf, vorzugsweise zwei sich gegenüberliegende Durchbrüche 68. Die Durchbrüche 68
auf kommunizieren über eine ringförmige, endseitige Öffnung 70 des dritten Gehäuseteils
52 mit der Umgebung 32 des Belüftungsventils 24. In einer in Figur 3 dargestellten
Belüftungsstellung ist somit eine Belüftung des Gehäuseinnenraums 54 entlang eines
Belüftungspfads 72 ermöglicht (in Figur 3 strichpunktiert dargestellt).
[0041] Es versteht sich, dass der (Wasser-)Fließpfad 56 auf Höhe der Durchbrüche 68 hinter
und/oder vor der in Figur 3 dargestellten Zeichenebene verläuft.
[0042] Das Ventilgehäuse 46, insbesondere das zweite Gehäuseteil 50, weist an einem dem
Wassereingang 26 zugewandten Ende einen insbesondere ringförmigen Ventilsitz 74 auf.
Nach radial innen benachbart zu dem Ventilsitz 74 ist eine ringförmige, konische Vertiefung
76 vorgesehen.
[0043] Das Ventilgehäuse 46, insbesondere das zweite Gehäuseteil 50, weist an seinem dem
Wasserausgang 28 zugewandten Ende ein Bodenelement 80 auf, welches gemeinsam mit dem
zweiten Führungsabschnitt 66 eine topfförmige Vertiefung bildet, welche sich ausgehend
von den Durchbrüchen 68 in Richtung auf den Wasserausgang 28 erstreckt. Am oberen
Rand des zweiten Führungsabschnitts 66 geht der zweite Führungsabschnitt 66 in einen
tellerförmigen Abschnitt 82 über, welcher gleichzeitig Teil einer Begrenzung der Durchbrüche
68 ist.
[0044] Die dem Wassereingang 26 zugewandte Seite des Bodens 80 bildet eine erste Gegenfläche
84. Eine dem Wassereingang 26 zugewandte Seite des Abschnitts 82 bildet in einem ringförmigen,
zu dem zweiten Führungsabschnitt 66 benachbarten Bereich eine zweite Gegenfläche 86.
[0045] Die erste Gegenfläche 84 ist kreisförmig. Die zweite Gegenfläche 86 ist ringförmig,
insbesondere kreisringförmig.
[0046] Der Ventilkörper 58 weist ein wassereingangseitiges Ende 88 und ein wasserausgangsseitiges
Ende 90 auf (vgl. Figur 4).
[0047] An dem wassereingangsseitigen Ende 88 ist ein tellerförmiger Dichtungsabschnitt 92
vorgesehen, welcher an seiner dem wasserausgangsseitigen Ende 90 zugewandten Seite
eine ringförmige, insbesondere kreisringförmige Dichtfläche 94 trägt, welche in einer
Ruhestellung des Ventilkörpers 58 dichtend an dem Ventilsitz 74 anliegt.
[0048] An den Dichtungsabschnitt 92 schließt sich in Richtung auf das wassereingangsseitige
Ende 88 ein Handhabungsabschnitt 94 an, welcher bei abgeschraubtem drittem Gehäuseteil
52 ein Herausheben des Ventilkörpers 58 aus dem zweiten Gehäuseteil 50 heraus (beispielsweise
für Reinigungs-, Entkalkungs-, Wartungs- und/oder Kontrollzwecke) erleichtert. Der
Handhabungsabschnitt 94 ist insbesondere dann hilfreich, wenn das Belüftungsventil
eine in der in der Zeichnung dargestellte Lage einnimmt, in welcher der Ventilkörper
58 entgegen der Schwerkraftrichtung abgehoben werden muss.
[0049] In Richtung auf das wasserausgangsseitige Ende 90 schließt sich an den Dichtungsabschnitt
92 ein konischer Führungsabschnitt 96 an, welcher in einer Ruhestellung des Ventilkörpers
58 mit der konischen Vertiefung 76 des zweiten Gehäuseteils 50 zusammenwirkt.
[0050] An den Führungsabschnitt 96 in Richtung auf das wasserausgangsseitige Ende 90 schließt
sich ein Zwischenabschnitt 98 des Ventilkörpers an. An den Zwischenabschnitt 98 schließt
sich in Richtung auf das wasserausgangsseitige Ende 90 ein insbesondere vollzylindrischer
Endabschnitt 100 an. Der Endabschnitt 100 weist an seinem freien Ende eine Stirnfläche
102 auf. Diese ist insbesondere kreisförmig.
[0051] Der Endabschnitt weist ferner eine zylindrische Führungsfläche 104 auf, welche während
einer Bewegung des Ventilkörpers 58 entlang der Bewegungsachse 60 mit dem zweiten
Führungsabschnitt 66 des zweiten Gehäuseteils 50 zusammenwirkt.
[0052] Der Zwischenabschnitt 98 weist zumindest in Teilabschnitten eine größere radiale
Erstreckung auf als der Endabschnitt 100, sodass eine zu der Bewegungsachse 60 winklige,
insbesondere senkrechte, Absatzfläche 106 entsteht.
[0053] Die Stirnfläche 102 bildet eine erste Anschlagfläche 108. Die Absatzfläche 106 bildet
eine zweite Anschlagfläche 110.
[0054] Eine radiale äußere Begrenzung des Zwischenabschnitts 98 umfasst in Umfangsrichtung
voneinander getrennte Ventilkörper-Führungsflächen 112. Diese Führungsflächen werden
jeweils von sich ausgehend von der Bewegungsachse 60 nach radial außen erweiternden
Materialabschnitten 114 gebildet. Die Ventilkörper-Führungsflächen 112 gehen jeweils
paarweise in Verbindungsflächen 116 über, welche einen kleineren radialen Abstand
zu der Bewegungsachse 60 aufweisen als die Ventilkörper-Führungsflächen 112. Auf diese
Weise entstehen jeweils zwischen zwei benachbart angeordneten Materialabschnitten
114 Fluidkanäle 118 (vgl. Figur 3).
[0055] Die Materialabschnitte 114 erstrecken sich bis hin zu der Absatzfläche 106. Daher
weicht die ringförmige Absatzfläche 106 (gleich zweite Anschlagfläche 110) von einer
Kreisringform ab. Auf Höhe einer Materialerweiterung 114 weist die Absatzfläche 106
jeweils einen in radialer Richtung erweiterten Flächenabschnitt 120 auf (vgl. Figur
4, radiale Erweiterung in einer aus der Zeichenebene herausgehenden Richtung). Im
Bereich eines Fluidkanals 118 ist die Absatzfläche 106 im Bereich eines Flächenabschnitts
122 in radialer Richtung verengt.
[0056] Ein parallel zu den Achsen 60 und/oder 62 gemessener Abstand zwischen der Dichtfläche
94 und der ersten Anschlagfläche 108 ist geringfügig größer als ein Abstand zwischen
dem Ventilsitz 74 und der ersten Gegenfläche 84. Ferner ist ein Abstand zwischen der
Dichtfläche 94 und der zweiten Anschlagfläche 110 geringfügig größer als ein Abstand
zwischen dem Ventilsitz 74 und der zweiten Gegenfläche 86, jeweils bezogen auf die
Bewegungsachse 60 des Ventilkörpers 58 bzw. auf die zentrale Achse 62 des Belüftungsventils
24.
[0057] Der vorstehend genannte, geringfügig größere Abstand beträgt beispielsweise zwischen
ungefähr 0,1 mm und ungefähr 1 mm.
[0058] Ausgehend von einer in Figur 3 dargestellten Belüftungsstellung wird das Belüftungsventil
geschlossen, indem Wasserdruck auf das wassereingangsseitige Ende 88 des Ventilkörpers
58 wirkt. Hierdurch wird der Dichtungsabschnitt 92 mit seiner Dichtfläche 94 gegen
den Ventilsitz 74 gedrückt.
[0059] Ausgehend von Stellung des Ventilkörpers, in welcher die Dichtfläche 94 in Anlage
mit dem Ventilsitz 74 in Anlage gelangt ist, wird der Ventilkörper 58 bei Beaufschlagung
des wassereingangsseitigen Endes 88 mit druckbeaufschlagtem Wasser verformt, sodass
die erste Anschlagfläche 108 in Anlage mit der ersten Gegenfläche 80 und die zweite
Anschlagfläche 110 in Anlage mit der zweiten Gegenfläche 86 gelangt. Auf diese Weise
werden durch das Wasser ausgeübte Druckkräfte auf den Ventilkörper sowohl durch die
erste Anschlagfläche 108 als auch durch die zweite Anschlagfläche 110 in das Ventilgehäuse
46 abgeleitet und gleichzeitig der Dichtungsabschnitt 92 entlastet.
[0060] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand der ersten Anschlagfläche 108
zu der zweiten Anschlagfläche 110 identisch mit dem Abstand der ersten Gegenfläche
84 zu der zweiten Gegenfläche 86. Hierdurch gelangen die Anschlagflächen 108, 110
zumindest in etwa gleichzeitig, d. h. bei demselben Grenzdruck, in Anlage mit den
Gegenflächen 84, 86.
[0061] Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen
den Gegenflächen 84 und 86 größer ist als der Abstand zwischen den Anschlagflächen
108 und 110, sodass zunächst die zweite Anschlagfläche 110 in Anlage mit der zweiten
Gegenfläche 86 gelangt und bei weiter erhöhtem Druck dann auch die erste Anschlagfläche
108 in Anlage mit der ersten Gegenfläche 84 gelangt.
[0062] Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand
zwischen den Gegenflächen 84 und 86 kleiner ist als der Abstand zwischen den Anschlagflächen
108 und 110. Hierbei gelangt zunächst die erste Anschlagfläche 108 in Anlage mit der
ersten Gegenfläche 84. Bei weiter erhöhtem Druck gelangt dann auch die zweite Anschlagfläche
110 in Anlage mit der zweiten Gegenfläche 86.
[0063] Eine weitere Ausführungsform eines Trinkwassersystems 10 ist in Figur 6 dargestellt.
Dieses Trinkwassersystem 10 entspricht in seinem Aufbau mit Ausnahme der nachstehend
beschriebenen Unterschiede dem Aufbau des vorstehend beschriebenen Trinkwassersystems.
Daher wird auf die vorstehende Beschreibung des Trinkwassersystems gemäß Figur 1 und
des Belüftungsventils 24 gemäß Figuren 2 bis 5 Bezug genommen.
[0064] Im Unterschied zu dem Trinkwassersystem 10 gemäß Figur 1 weist das Trinkwassersystem
10 gemäß Figur 6 anstelle eines Belüftungsventils 24 eine Sicherungskombination 124
auf, welche ein Belüftungsventil 24 umfasst sowie zusätzlich, und zwar in Fließrichtung
30 vor dem Belüftungsventil 24, ein Rückschlagventil 126 (vgl. Figur 8).
[0065] Das Belüftungsventil 24 der Sicherungskombination 124 entspricht in seinem Aufbau
und in seiner Funktionsweise dem vorstehend beschriebenen Belüftungsventil 24. Im
Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen Belüftungsventil 24 umfasst die Sicherungskombination
124 ein drittes Gehäuseteil 52, welches nicht nur mit dem ersten Gehäuseteil 48 verschraubbar
ist, sondern zusätzlich zur Aufnahme des Rückschlagventils 126 dient.
[0066] Das Rückschlagventil 126 umfasst eine Feder 128, welche einen Ventilkörper 130 in
eine Öffnungsstellung drückt, in welcher Reinwasser von dem Wassereingang 26 durch
das Rückschlagventil 26 in den Gehäuseinnenraum 54 eintreten und zu dem Wasserausgang
28 gelangt. Wenn in dem Gehäuseinnenraum 54 ein unerwünscht hoher Wasserdruck anliegt,
bewirkt dieser entgegen der Wirkung der Feder 128 ein Schließen des Ventilkörpers
130 gegen einen Ventilsitz 132, sodass ein Wasserfluss ausgehend von dem Wasserausgang
28 entgegen der Gebrauchsrichtung 30 in Richtung auf den Wassereingang 126 verhindert
wird.
[0067] Der Ventilkörper 130 und der Ventilsitz 132 sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial,
insbesondere aus Polyoxymethylen (POM) hergestellt. Hierbei handelt es sich beispielsweise
um das Material "Ultraform N2320" der Firma BASF.
[0068] Im Übrigen sind der Aufbau und die Funktionsweise der Sicherungskombination 124 identisch
mit dem Aufbau und der Funktionsweise des vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren
2 bis 5 beschriebenen Belüftungsventil 24.
1. Belüftungsventil (24) zur Verwendung in einem Trinkwassersystem (10), mit einem Ventilgehäuse
(46), einem Ventilkörper (58) und mit einem Ventilsitz (74), wobei in einer Belüftungsstellung
zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen einer Umgebung (32) des Ventilgehäuses
(46) und eines Gehäuseinnenraums (54) ein Dichtungsabschnitt (92) des Ventilkörpers
(58) von dem Ventilsitz (74) abgehoben ist und wobei in einer Ruhestellung zur Unterbrechung
der Fluidverbindung der Dichtungsabschnitt (92) dichtend an dem Ventilsitz (74) anliegt,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (58) zu dem Dichtungsabschnitt (92) beabstandet mindestens zwei
bezogen auf eine Bewegungsachse (60) des Ventilkörpers (58) relativ zueinander versetzt
angeordnete Anschlagflächen (108, 110) aufweist, welche in der Ruhestellung bei Überschreitung
eines auf den Ventilkörper (58) ausgeübten Grenzdrucks und einer damit einhergehenden
Verformung des Ventilkörpers (58) jeweils mit zueinander versetzt angeordneten, gehäusefesten
Gegenflächen (84, 86) zusammenwirken.
2. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (108, 110) bezogen auf die Bewegungsachse (60) denselben Abstand
wie die Gegenflächen (84, 86) aufweisen.
3. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (108, 110) bezogen auf die Bewegungsachse (60) einen Abstand
voneinander aufweisen, der von einem Abstand der Gegenflächen (84, 86) verschieden
ist.
4. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anschlagfläche (108, 110) vorzugsweise beide Anschlagflächen, im
Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsachse (60) orientiert ist/sind.
5. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (108, 110) zu der Bewegungsachse (60) konzentrisch angeordnet
sind.
6. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Anschlagfläche (108) eine Stirnfläche (102) eines dem Dichtungsabschnitt
(92) abgewandten Endes (90) des Ventilkörpers ist.
7. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlagfläche (108) kreisförmig ist.
8. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Anschlagfläche (110) entlang der Bewegungsachse (60) gesehen zwischen
einem dem Dichtungsabschnitt (92) abgewandten Ende (90) des Ventilkörpers (58) und
dem Dichtungsabschnitt (92) angeordnet ist.
9. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlagfläche (110) ringförmig ist.
10. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlagfläche (110) von einer Kreisringform abweicht und mindestens einen
in radialer Richtung erweiterten Flächenabschnitt (120) und mindestens einen in radialer
Richtung verengten Flächenabschnitt (122) aufweist.
11. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (58) mindestens einen sich nach radial außen erweiternden Materialabschnitt
(114) aufweist, der eine sich parallel zu der Bewegungsachse (60) erstreckende, nach
radial außen weisende Ventilkörper-Führungsfläche (112) aufweist.
12. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (58) entlang eines Umfangs verteilt mindestens zwei, vorzugsweise
drei Materialabschnitte (114) aufweist, und dass jeweils zwei Materialabschnitte (114)
zwischen sich einen Fluidkanal (118) begrenzen.
13. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es dem Typ HB entspricht, insbesondere gemäß Norm EN 15096.
14. Sicherungskombination (124), umfassend ein Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden
Ansprüche und ein Rückschlagventil (126), welches als Rückflussverhinderer einen Rückfluss
von Wasser entgegen der vorgesehenen Gebrauchsrichtung (30) verhindert.
15. Sicherungskombination (124) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie dem Typ HD entspricht, insbesondere gemäß Norm EN 15096.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Belüftungsventil (24) zur Verwendung in einem Trinkwassersystem (10), mit einem Ventilgehäuse
(46), einem Ventilkörper (58) und mit einem Ventilsitz (74), wobei in einer Belüftungsstellung
zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen einer Umgebung (32) des Ventilgehäuses
(46) und eines Gehäuseinnenraums (54) ein Dichtungsabschnitt (92) des Ventilkörpers
(58) von dem Ventilsitz (74) abgehoben ist und wobei in einer Ruhestellung zur Unterbrechung
der Fluidverbindung der Dichtungsabschnitt (92) dichtend an dem Ventilsitz (74) anliegt,
wobei der Ventilkörper zu dem Dichtungsabschnitt (92) beabstandet eine erste Anschlagfläche
(108) aufweist, welche in der Ruhestellung bei Überschreitung eines auf den Ventilkörper
(58) ausgeübten Grenzdrucks und einer damit einhergehenden Verformung des Ventilkörpers
(58) mit einer gehäusefesten ersten Gegenfläche (84) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (58) zu dem Dichtungsabschnitt (92) beabstandet mindestens eine
weitere, bezogen auf eine Bewegungsachse (60) des Ventilkörpers (58) relativ zu der
ersten Anschlagfläche (108) versetzt angeordnete zweite Anschlagfläche (110) aufweist,
welche in der Ruhestellung bei Überschreitung eines auf den Ventilkörper (58) ausgeübten
Grenzdrucks und einer damit einhergehenden Verformung des Ventilkörpers (58) mit einer
versetzt zu der ersten Gegenfläche (84) angeordneten gehäusefesten zweiten Gegenfläche
(86) zusammenwirkt.
2. mindestens zwei bezogen auf eine Bewegungsachse (60) des Ventilkörpers (58) relativ
zueinander versetzt angeordnete Anschlagflächen (110) aufweist, welche in der Ruhestellung
bei Überschreitung eines auf den Ventilkörper (58) ausgeübten Grenzdrucks und einer
damit einhergehenden Verformung des Ventilkörpers (58) jeweils mit zueinander versetzt
angeordneten, gehäusefesten Gegenflächen (86) zusammenwirken.
3. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (108, 110) bezogen auf die Bewegungsachse (60) denselben Abstand
wie die Gegenflächen (84, 86) aufweisen.
4. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (108, 110) bezogen auf die Bewegungsachse (60) einen Abstand
voneinander aufweisen, der von einem Abstand der Gegenflächen (84, 86) verschieden
ist.
5. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anschlagfläche (108, 110) vorzugsweise beide Anschlagflächen, im
Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsachse (60) orientiert ist/sind.
6. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (108, 110) zu der Bewegungsachse (60) konzentrisch angeordnet
sind.
7. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Anschlagfläche (108) eine Stirnfläche (102) eines dem Dichtungsabschnitt
(92) abgewandten Endes (90) des Ventilkörpers ist.
8. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlagfläche (108) kreisförmig ist.
9. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Anschlagfläche (110) entlang der Bewegungsachse (60) gesehen zwischen
einem dem Dichtungsabschnitt (92) abgewandten Ende (90) des Ventilkörpers (58) und
dem Dichtungsabschnitt (92) angeordnet ist.
10. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlagfläche (110) ringförmig ist.
11. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlagfläche (110) von einer Kreisringform abweicht und mindestens einen
in radialer Richtung erweiterten Flächenabschnitt (120) und mindestens einen in radialer
Richtung verengten Flächenabschnitt (122) aufweist.
12. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (58) mindestens einen sich nach radial außen erweiternden Materialabschnitt
(114) aufweist, der eine sich parallel zu der Bewegungsachse (60) erstreckende, nach
radial außen weisende Ventilkörper-Führungsfläche (112) aufweist.
13. Belüftungsventil (24) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (58) entlang eines Umfangs verteilt mindestens zwei, vorzugsweise
drei Materialabschnitte (114) aufweist, und dass jeweils zwei Materialabschnitte (114)
zwischen sich einen Fluidkanal (118) begrenzen.
14. Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es dem Typ HB entspricht, insbesondere gemäß Norm EN 15096.
15. Sicherungskombination (124), umfassend ein Belüftungsventil (24) nach einem der voranstehenden
Ansprüche und ein Rückschlagventil (126), welches als Rückflussverhinderer einen Rückfluss
von Wasser entgegen der vorgesehenen Gebrauchsrichtung (30) verhindert.
16. Sicherungskombination (124) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie dem Typ HD entspricht, insbesondere gemäß Norm EN 15096.