Rückflussverhinderer, insbesondere für Trinkwasserleitungen

Abstract

 Rückflußverhinderer in Trinkwasserleitungen sind mit einem Zu- und Ablaufkanal (2 bzw. 3), einer zwischen beiden gelegenen Durchflußöffnung (6), einer darunter gelegenen, den Ablaufkanal (3) mit einem nach unten abgehenden Leckwasserkanal (9) verbindenden Ausgangsöffnung (8) sowie einer Beaufschlagungskammer (12) für einen darin hineinragenden Verschlußkolben (15) versehen, der unter dem Einfluß des Zulaufwasserdrucks entgegen der Spannung einer Feder (22) axial zu verschieben ist und dadurch die Durchflußöffnung (6) und die Ausgangsöffnung (8) abwechselnd zu verschließen bzw. zu öffnen erlaubt.
Um die Schaltbewegungen des Verschlußkolbens noch sicherer zu gestalten, ist der Verschlußkolben (15) in seinem die Durchfluß- und Ausgangsöffnung (6 bzw. 8) steuernden unteren Bereich (15') als Stufenkolben ausgebildet, während er oben mit einem in der vom Zulaufkanal (2) räumlich getrennten Beaufschlagungskammer (12) abdichtend geführten Beaufschlagungskolben (14) verbunden ist. Beide Kolben (14, 15) werden längsaxial von einem gehäusefest sitzenden Dicht- und Anschlagbolzen (18) durchdrungen, der mit den ihn umgebenden Kolben (14, 15) einen zwischen der Beaufschlagungskammer (12) und dem Leckwasserkanal (9) gelegenen Entlastungskanal (32) einschließt, der in den beiden Endstellungen des Verschlußkolbens (15) zu verschließen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen insbesondere für Trinkwasserleitungen bestimmten Rückflußverhinderer, mit einem im wesentlichen kreuzförmig gestalteten Gehäuse, das einen seitlichen Zulaufkanal, einem letzteren gegenüberliegenden Ablaufkanal, eine zwischen beiden gelegene Durchflußöffnung, eine mit Abstand darunter gelegene, den Ablaufkanal mit einem nach unten abgehenden Leckwasserkanal verbindende Ausgangsöffnung sowie oberhalb der Durchflußöffnung eine mit dem Zulaufkanal ständig verbundene Beaufschlagungskammer für einen darin mit seinem oberen Beaufschlagungsende hineinragenden Verschlußkolben besitzt, der unter dem Einfluß des Zulaufwasserdrucks entgegen Federspannung axial zu verschieben ist und dadurch die Durchflußöffnung und die Ausgangsöffnung abwechselnd zu verschließen bzw. zu öffnen erlaubt. Dadurch kann der Ablaufkanal je nach Stellung des Verschlußkolbens nur entweder mit dem Zulaufkanal oder aber dem Leckwasserkanal verbunden werden, wobei durch den zwischen der Ausgangsöffnung und der darüber gelegenen Durchflußöffnung vorhandenen Sicherheitsabstand gewährleistet ist, daß das im Ablaufkanal vorhandene und etwa verschmutzte Brauchwasser nicht in den Zulaufkanal zurückfließen, sich also dem dort befindlichen Frischwasser zumischen kann.

[0002] Bei einem durch die DE-OS 27 51 468 bekannten Rückflußverhinderer obiger Art ist es noch von Nachteil, daß der Verschlußkolben nach Absperrung des Zulaufwasserstroms unter dem Einfluß seiner an ihm angreifenden Schließfeder nur sehr schlecht und äußerst langsam in seine obere, den Ablaufkanal mit dem Leckwasserkanal verbindende Sperrposition gelangen kann. Sobald nämlich der Verschlußkolben bei seiner Aufwärtsbewegung die Durchflußöffnung erreicht und diese dadurch verschließt, kann das im Zulaufkanal vorhandene Wasser nicht mehr abfließen, so daß es die weitere Aufwärtsbewegung des Verschlußkolbens in seine Beaufschlagungskammer hinein erheblich behindert oder gar ganz ausschließt. Weiterhin ist bei dem bekannten Rückflußverhinderer die Beaufschlagungsfläche des Verschlußkolbens verhältnismäßig gering, wodurch es zu zusätzlichen Schaltschwierigkeiten des Verschlußkolbens kommen kann.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rückflußverhinderer der eingangs erwähnten Gattung dahingehend zu verbessern und zu vervollkommnen, daß er unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile eine zuverlässigere Schaltung bzw. Verschiebebewegung des Verschlußkolbens ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verschlußkolben in seinem unteren, die Durchfluß-und Ausgangsöffnung steuernden Bereich als Stufenkolben ausgebildet und oben mit einem in der vom Zulaufkanal räumlich getrennten Beaufschlagungskammer abdichtend geführten Beaufschlagungskolben verbunden ist und beide Kolben längsaxial von einem gehäusefest angeordneten Dicht- und Anschlagbolzen durchdrungen sind, der mit den ihn umgebenden Kolben einen zwischen der Beaufschlagungskammer und dem Leckwasserkanal gelegenen schmalen Entlastungskanal einschließt, der in den beiden Endstellungen des Verschlußkolbens verschließbar ist. Auf diese Weise wird durch den Entlastungskanal sichergestellt, daß das beim Öffnen des Rückflußverhinderers erfolgende Hochfahren des Verschlußkolbens in die Beaufschlagungskammer nicht behindert wird, da das dabei verdrängte Wasser aus der Beaufschlagungskammer über den Entlastungskanal in den Leckwasserkanal ablaufen kann, ohne daß dabei auf eine einwandfreie Abdichtung der durch den Verschlußkolben gesteuerten Durchfluß- und Ausgangsöffnung in den Endstellungen des Verschlußkolbens verzichtet werden müßte. Das während der Schaltbewegungen des Verschlußkolbens den Entlastungskanal in nur geringfügigem Umfang passierende Leckwasser spielt praktisch keine Rolle, zumal es über den Leckwasserkanal ungestört ablaufen kann. Darüber hinaus wird die Schaltbewegung des Verschlußkolbens zugleich auch durch den im Querschnitt beliebig groß zu bemessenden Beaufschlagungskolben sicherer, weil dadurch die Beaufschlagungskraft des Zulaufwassers entsprechend verstärkt wird.

[0004] Vorteilhaft besitzt der Dicht- und Anschlagbolzen in seinem unteren Teil eine dem Hubbereich des Verschlußkolbens entsprechend lang bemessene Einschnürung mit einer unteren Anschlagdichtung, während der Verschlußkolben in Höhe der zwischen seinem durchmessergrößeren unteren Steuerbereich und seinem durchmesserkleineren oberen Bereich gelegenen Übergangsstufe einen mit einer ringförmigen Innendichtung versehenen Innenflansch aufweist, der in der unteren, die Durchflußöffnung freigebenden Stellung des Verschlußkolbens auf der Anschlagdichtung des Dicht- und Anschlagbolzens aufliegt, während die Innendichtung lediglich in der oberen, die Durchflußöffnung verschließenden Stellung des Verschlußkolbens wirksam ist, dann nämlich am unmittelbar oberhalb der Einschnürung gelegenen Teil des Dicht- und Anschlagbolzens abdichtend anliegt. Weiterhin ist der Verschlußkolben oberhalb seiner mit der Innendichtung versehenen Übergangsstufe mit Querbohrungen versehen, die zu dem der Beaufschlagungskammer zugewandten Abschnitt des Entlastungskanals führen.

[0005] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stützt sich die am Verschlußkolben angreifende Feder mit ihrem unteren Ende auf einem in den Leckwasserkanal hineinragenden Stellteller ab. Hierdurch kann die Federvorspannung einfach verstellt und damit die Ansprechempfindlichkeit des Verschlußkolbens entsprechend variiert werden. Auch eine entsprechende Anpassung an unterschiedliche Zulaufwasserdrücke ist auf diese Weise möglich.

[0006] Schließlich sieht die Erfindung noch ein in den Ablaufkanal eingebautes, federbeaufschlagbares Rückschlagventil vor, welches in einem seitlich neben der Durchflußöffnung und Ausgangsöffnung gelegenen unteren Teil des hier knieförmig gestalteten Ablaufkanal-Gehäuseteiles auswechselbar angeordnet ist. Auf diese Weise wird ein Leerlaufen des Ablaufkanals bzw. der ihm nachgeschalteten Brauchwasserseite bei geöffneter, zum Leckwasserkanal führender Ausgangsöffnung vermieden, wobei das Rückschlagventil jederzeit leicht ausgewechselt werden kann, beispielsweise für entsprechende Prüf- oder Reparaturzwecke.

[0007] In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung gestalteten Rückflußverhinderers in senkrechtem Schnitt dargestellt.

[0008] Der abgebildete Rückflußverhinderer besitzt ein im wesentlichen kreuzförmig gestaltetes Gehäuse 1, das mit einem seitlichen, an die Trinkwasserzuleitung anzuschliessenden Zulaufkanal 2 und einem letzterem gegenüberliegenden Ablaufkanal 3 versehen ist. Die entsprechenden Rohrstutzen 2' bzw. 3' können, da sie gleich hoch Liegen, in einen zu einer Wasserverbrauchsstelle führenden Rohrstrang sehr leicht eingebaut werden. Zwischen dem Zulauf- und dem Ablaufkanal 2 bzw. 3 liegt eine Gehäusezwischenwand 4, in deren unterem Teil sich die mit einer Innenringdichtung 5 versehene Durchflußöffnung 6 befindet. Mit hinreichendem Sicherheitsabstand unterhalb dieser Durchflußöffnung 6 liegt die ebenfalls mit einer Innenringdichtung 7 versehene Ausgangsöffnung 8, die zu dem darunter gelegenen Leckwasserkanal 9 führt.

[0009] Oberhalb des Zulaufkanals 2 und teilweise auch des Ablaufkanals 3 liegt die vom zylindrischen Gehäuseteil 10 umschlossene und durch den damit abdichtend verschraubten Deckel 11 abgedeckte Beaufschlagungskammer 12, für den darin über seine Dichtung 13 abdichtend axial verschieblich geführten Beaufschlagungskolben 14. Dieser ist mit dem darunter gelegenen Verschlußkolben 15 an der Stelle 16 fest verschraubt. Die im Boden der _Beaufschla- gungskammer 12 gelegene Durchtrittsöffnung 10' für den Verschlußkolben 15 ist mit einer Dichtung 10'' versehen. Weiterhin befindet sich im unteren Teil eine Entlüftungsöffnung 10"'.

[0010] Der Verschlußkolben 15 ist in seinem unteren, die Durchflußöffnung 6 und die Ausgangsöffnung 8 steuernden Bereich als Stufenkolben ausgebildet. Er besitzt hier also einen im Durchmesser größeren Steuerbereich 15' und einen oberen, im Durchmesser kleineren Bereich 15" . Zwischen beiden liegt die Übergangsstufe 15"'. In ihrer Höhe ist der Verschlußkolben 15 mit einem eine Innendichtung 17 tragenden Innenflansch 15^IV versehen. Oberhalb dieses Innenflansches 15^IV befinden sich im _Ver- schlußkolben 15 mehrere Querbohrungen 17'.

[0011] Der Verschlußkolben 15 wie auch der an seinem oberen Ende sitzende Beaufschlagungskolben 14 besitzen eine durchgehende Längshöhlung, die von dem im Schraubdeckel 11 befestigten Dicht- und Anschlagbolzen 18 durchsetzt wird. Dieser Bolzen 18 besitzt an seinem unteren Ende eine im Durchmesser etwas kleiner gehaltene Einschnürung 19, die in ihrer Länge dem Verstellhub des Verschlußkolbens 15 entspricht. Am unteren Ende der Einschnürung 19 befindet sich die vorspringende Anschlagdichtung 20, die über die Schraube 21 am unteren Ende des Bolzens 18 befestigt ist.

[0012] Der Verschlußkolben 15 steht unter Wirkung der sich oben an seinem Innenflansch 15^IV abstützenden Schraubendruckfeder 22. Diese stützt sich mit ihrem unteren Ende auf dem im Leckwasserkanal-Rohrstutzen 9' verschieblich lagernden Stellteller 23 ab, der seinerseits auf einer den Ablaufstutzen 9' umgreifenden und damit in Schraubgewindeeingriff stehenden Stellmutter 24 aufliegt. Über diese Stellmutter 24 und den Stellteller 23 kann die Vorspannung der Schraubendruckfeder 22 in weiten Grenzen geändert werden, womit die Ansprechempfindlichkeit des Verschlußkolbens 15 variiert und auch eine Anpassung an verschiedene Wasserzulaufdrücke erzielt werden kann.

[0013] Der Ablaufkanal 3 ist im wesentlichen knieförmig gestaltet, wobei er mit seinem unteren Teil 3" mit der zwischen der Durchflußöffnung 6 und der Ausgangsöffnung 8 gelegenen Ringkammer 25 in Verbindung steht. In den unteren Teil 3" des Ablaufkanal-Gehäuseteils ist ein generell mit 26 bezeichnetes Rückschlagventil eingebaut, das im wesentlichen aus dem mit einer Umfangsstirndichtung 27 versehenen Ventilkörper 28, der letzteren beaufschlagenden Schraubendruckfeder 29 und der Gewindebüchse 30 besteht, über die das Rückschlagventil 26 leicht ausgebaut werden kann.

[0014] In der links neben der strichpunktiert eingezeichneten Linie 31 dargestellten Position befindet sich der Verschlußkolben 15 mit seinem Beaufschlagungskolben 14 in der Schließposition, in der er mit seinem Steuerbereich 15' die Durchflußöffnung 6 mit der Innendichtung 5 verschließt. Der Ablaufkanal 3 steht über seinen unteren Abschnitt 3'', über die Ringkammer 25 und die offene Ausgangsöffnung 8 mit dem Leckwasserkanal 9 in offener Verbindung. Die am Innenflansch 15^IV des Verschlußkolbens vorhandene Dichtung 17 liegt am im Durchmesser etwas größeren Teil 18' des Dicht-und Anschlagbolzens 18 abdichtend an. Der Zulaufkanal 2 steht über die Querbohrungen 17' und den oberen Abschnitt eines Entlastungskanals 22 mit der Beaufschlagungskammer 12 in Verbindung. Dieser Entlastungskanal 32 liegt zwischen den beiden Kolben 14, 15 einerseits und dem oberen Teil 18' des Dicht- und Anschlagbolzens 18 andererseits. Wird nun das in der Zulaufleitung vorhandene, dem Rückflußverhinderer also vorgeschaltete Absperrventil geöffnet, so gelangt das Zulaufwasser über die Querbohrungen 17' und den Entlastungskanal 32 in die Beaufschlagungskammer 12, so daß sich hier ein entsprechender Wasserdruck aufbaut, der bei Überschreiten der Schließkraft der Feder 22 den Beaufschlagungskolben 14 und damit auch den Verschlußkolben 15 nach unten verschiebt. Dabei gleitet zunächst der _Innenflansch 15^IV mit der Innendichtung 17 vom im Durchmesser größeren Teil 18' des Dicht- und Anschlagbolzens 18 ab, so daß eine geringe Menge des Zulaufwassers durch den zwischen der Einschnürung 19 und der Innendichtung 17 gelegenen Spalt hindurch in den Leckwasserkanal 9 gelangen kann. Sodann fährt der Verschlußkolben 15 mit seinem im Durchmesser größeren Steuerbereich 15' in den Leckwasserkanal-Rohrstutzen 9' ein, wobei die Ausgangsöffnung 8 verschlossen wird. Bei weiterem Niederfahren des Verschlußkolbens 15 gleitet sein Steuerteil 15' aus der Durchflußöffnung 6 heraus, die dadurch geöffnet wird. Das Zulaufwasser kann dann ungehindert in den Ablaufkanal 3 fließen. Der Verschlußkolben 15 gelangt schließlich in seine unterste Durchflußstellung, in der er entgegen dem Druck der entsprechend vorgespannten Feder 22 durch den Zulaufwasserdruck gehalten wird. In dieser im rechten Teil der Zeichnung dargestellten Durchflußstellung liegt der Verschlußkolben 15 mit seinem Innenflansch 15^IV fest auf dem Dichtungsanschlag 20 auf, so daß kein Leckwasseraustritt über den Kanal 9 erfolgen kann.

[0015] Sobald der Zulaufwasserdruck unter ein bestimmtes voreinstellbares Maß fällt, drückt die Feder 22 den Verschlußkolben 15 nach oben. Dabei hebt zunächst der _Innenflansch 15^IV vom _Dichtungsanschlag 20 ab, so daß an dieser Stelle ein geringer Flüssigkeitsdurchtritt erfolgen kann. Sodann fährt der Steuerteil 15' des Verschlußkolbens in die Durchflußöffnung 6, die dadurch verschlossen wird. Das durch die weitere Hochfahrbewegung des Verschlußkolbens 15 in der Beaufschlagungskammer 12 verdrängte Wasser kann über den Entlastungskanal 32 und an der Einschnürung 19 vorbei durch den zwischen letzterer und der Innendichtung 17 vorhandenen Spalt in den Leckwasserkanal 9 gelangen. Schließlich gibt der Steuerteil 15' des hochfahrenden Verschlußkolbens 15 die Ausgangsöffnung 8 frei und der Verschlußkolben 15 gelangt wieder in seine obere, in der linken Hälfte der Fig. dargestellte Öffnungsposition. Durch das im Ablaufkanalteil 3" gelegene Rückschlagventil 26, dessen Ventilkörper 28 in der unterhalb der strichpunktiert eingezeichneten Mittellinie 33 gelegenen, die Ringkammer 25 abdichtenden Schließstellung gehalten wird, kann das im Ablaufkanal 3 und im anschließenden Brauchwassernetz vorhandene Wasser nicht auslaufen. Es versteht sich aber, daß bei in Durchflußstellung gemäß der rechten Hälfte der Fig. befindlichem Verschlußkolben 15 der Ventilkörper 28 unter dem Einfluß des Zulaufwasserdruckes im seine über der Mittellinie 33 eingezeichnete Öffnungsposition gelangt, so daß das Wasser entsprechend den eingezeichneten Richtungspfeilen den Rückflußverhinderer ungehindert in Richtung zum Ablaufkanal 3 hin durchströmen kann.

Ansprüche

1. Rückflußverhinderer, insbesondere für Trinkwasserleitungen, mit einem im wesentlichen kreuzförmig gestalteten Gehäuse, das einen seitlichen Zulaufkanal, einen letzterem gegenüberliegenden Ablaufkanal, eine zwischen beiden gelegene Durchflußöffnung, eine mit Abstand darunter gelegene, den Ablaufkanal mit einem nach unten abgehenden Leckwasserkanal verbindende Ausgangsöffnung sowie oberhalb der Durchflußöffnung eine mit dem Zulaufkanal ständig verbundene Beaufschlagungskammer für einen darin mit seinem oberen Beaufschlagungsende hineinragenden Verschlußkolben besitzt, der unter dem Einfluß des Zulaufwasserdrucks entgegen Federspannung axial zu verschieben ist und dadurch die Durchflußöffnung und die Ausgangsöffnung abwechselnd zu verschließen bzw. zu öffnen erlaubt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkolben (15) in seinem unteren, die Durchfluß- und Ausgangsöffnung (6, 8) steuernden Bereich (15') als Stufenkolben ausgebildet und oben mit einem in der vom Zulaufkanal (2) räumlich getrennten Beaufschlagungskammer (12) abdichtend geführten Beaufschlagungskolben (14) verbunden ist und beide Kolben (14, 15) längsaxial von einem gehäusefest angeordneten Dicht- und Anschlagbolzen (18) durchdrungen sind, der mit den ihn umgebenden Kolben (14, 15) einen zwischen der Beaufschlagungskammer (12) und dem Leckwasserkanal (9) gelegenen schmalen Entlastungskanal (32) einschließt, der in den beiden Endstellungen des Verschlußkolbens (15) verschließbar ist.

2. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch ggekennzeichnet, daß der Dicht- und Anschlagbolzen (18) in seinem unteren Teil eine dem Hubbereich des Verschlußkolbens (15) entsprechend lang bemessene Einschnürung (19) mit einer unteren Anschlagdichtung (20) aufweist und der Verschlußkolben (15) in Höhe seiner zwischen seinem durchmessergrößeren unteren Steuerbereich (15') und seinem durchmesserkleineren oberen Bereich gelegenen Übergangsstufe (15"'). einen mit einer ringförmigen Innendichtung (17) versehenen Innenflansch (15^IV) aufweist, der in der unteren, die Durchflußöffnung (6) freigebenden Stellung des Verschlußkolbens (15) auf der Anschlagdichtung (20) des Dicht- und Anschlagbolzens (18) aufliegt, während die Innendichtung (17) lediglich in der oberen, die Durchflußöffnung (6) verschließenden Stellung des Verschlußkolbens (15) wirksam ist, nämlich am unmittelbar oberhalb der Einschnürung (19) gelegenen Teil (18') des Dicht- und Anschlagbolzens (18) abdichtend anliegt.

3. Rückflußverhinderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkolben (15) oberhalb seiner mit der Innendichtung (17) versehenen Übergangsstufe (15''') mit Querbohrungen (17') versehen ist, die zu dem der Beaufschlagungskammer (12) zugewandten Abschnitt des Entlastungskanals (32) führen.

4. Rückflußverhinderer nach Anspruch 3, dadurch ggekennzeichnet, daß eine im Boden der Beaufschlagungskammer (12) vorhandene Durchtrittsöffnung (10') für den Verschlußkolben (15) mit einer Ringdichtung (10") versehen und im unteren Teil der Beaufschlagungskammer (12) eine Entlüftungsöffnung (10''') vorgesehen ist.

5. Rückflußverhinderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Verschlußkolben (15) angreifende Feder (22) sich mit ihrem unteren Ende auf einem in den Leckwasserkanal (9) hineinragenden Stellteller (23) abstützt.

6. Rückflußverhinderer nach Anspruch 5, ddadurch gekennzeichnet, daß der Stellteller (23) auf einer den Leckwasserkanal-Ablaufstutzen (9¹) umgreifenden und damit in Schraubgewindeeingriff stehenden Stellmutter (24) aufliegt.

7. Rückflußverhinderer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem in den Ablaufkanal eingebauten, federbeaufschlagbaren Rückschlagventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (26) in einem seitlich neben der Durchflußöffnung (6) und Ausgangsöffnung (8) gelegenen unteren Teil (3") des hier knieförmig gestalteten Ablaufkanal-Gehäuseteiles (3') auswechselbar angeordnet ist.

Zeichnung