Rückflussverhindererventil

Abstract

 Ein Rückflußverhinderer umfaßt als Dichtelement einen Lippendichtungsring (50), der in einer aufweitbaren Lippe (54) ablaufsseitig mit Einschnitten (62) versehen ist. Diese Einschnitte (62) sind vorzugsweise an einem nach innen springenden Wulst (56) angeordnet. Alternativ können diese in Form von sich in Ablaufrichtung V-förmig erweiternden Einschnitten vorgesehen sein.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rückflußverhindererventil für einen differenzdruckgesteuerten Rohrtrenner nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Ein derartiges Rückflußverhindererventil ist z.B. in der DE-PS 3 537 484 dargestellt und beschrieben. Der Kegel des Rückflußverhindererventils wird sowohl ablaufseitig als auch zulaufseitig jeweils durch eine Membran abgedichtet, wobei die zulaufseitig angeordnete Membran eine Bohrung mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner als der kleinste Innendurchmesser des Ventilsitzes ist. Vorzugsweise ist die Bohrung der Membran von der Kreisform abweichend oder exzentrisch zur Mitte des Sitzes angeordnet. Auf diese Weise kann bis zur vollständigen Anlegung des Schließkörpers am Sitz noch eine konstante Mindestmenge den Rückflußverhinderer durchfließen, wodurch ein instabiler Betriebszustand eines das Rückflußverhindererventil aufweisenden Rohrtrenners bei geringer Wasserentnahme verhindert wird.

[0003] Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Rückflußverhindererventil mit Lippendichtungsring in einem Rohrtrenner bei einer geringen Durchströmung einen stabilen Betriebszustand zu erhalten.

[0004] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

[0005] Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Rohrtrenner in Trennstellung;

Figur 2 den gleichen Rohrtrenner in Durchflußstellung;

Figur 3 einen in dem Rohrtrenner enthaltenen Rückfluüverhinderer in vergrößerter Darstellung;

Figur 4 den in Figur 3 verwendeten Lippendichtring in einer ersten Ausführungsform; und

Figur 5 eine weitere Ausführungsform eines Lippendichtringes.

[0006] Gemäß Figur 1 besteht der Rohrtrenner im wesentlichen aus einem Gehäuse 10, einer Kunststoff-Führungsbuchse 12 für einen Entlastungskolben 14, einem Ventilkolben 16, der mit einem ersten Ventilsitz 18 zusammenwirkt, um den Durchfluß zwischen einem Einlaß 20 und einem Auslaß 22 zu steuern, und der mit einem weiteren Ventilsitz 24 zusammenwirkt, um den Entnahmestrang gegen die Atmosphäre zu schließen. Eine Feder 26 greift über einen Federteller 28 an einer Ventilstange 30 an, um den Ventilkolben 16 und den Entlastungskolben 14 gemeinsam anzutreiben und in der in Figur 1 dargestellten Trennstellung zu halten, wenn keine Wasserentnahme hinter dem Rohrtrenner erfolgt.

[0007] Ausgangsseitig ist ein Rückflußverhinderer 32 in dem Rohrtrennergehäuse 10 angeordnet, mit dessen Ausgestaltung sich die vorliegende Erfindung befaßt.

[0008] Ein hydraulisches Steuerventil 34 umfaßt einen in einem Gehäuse 36 abgedichtet geführten Steuerkolben 38, der durch die Kraft einer Feder 40 in der dargestellten Stellung (Fig. 1) gehalten wird, in welcher die Oberseite des Entlastungskolbens 14 über Kanäle 42 und 44 mit der Atmosphäre verbunden ist. Zusätzlich zu der Feder 40 lastet der Ausgangsdruck p_a auf dem Steuerkolben 38, wobei dieser über eine Leitung 46 dem Steuerventil 34 zugeführt wird. Ferner wirkt der Eingangsdruck p_e auf die Unterseite des Steuerkolbens 38, wobei ein Kanal 48 eine entsprechende Verbindung herstellt.

[0009] Ein Rohrtrenner, der in Figur 1 dargestellten Art befindet sich normalerweise immer in der Trennstellung. Er geht nur bei Wasseranforderung in Durchflußstellung. Die Oberseite des Ventilkolbens 16 und die Unterseite des Entlastungskolbens 14 werden immer vom Eingangsdruck p_e beaufschlagt. Da beide Kolbenflächen gleich groß sind, heben sich ihre Kräfte auf. Bei einem Differenzdruck Δp < 0,5 bar drückt die Kraft der Feder 40 den Steuerkolben 38 in eine Stellung gemäß Figur 1, wobei die Oberseite des Entlastungskolbens 14 über die Kanäle 42 und 44 mit der Atmosphäre verbunden ist, wodurch die Kraft der Feder 26 über den Federteller 28 und die Ventilstange 30 den Ventilkolben 16 in Trennstellung hält.

[0010] Bei Wasserentnahme in der nachgeschalteten Anlage steigt der Differenzdruck Δ p = p_e - p_a am Rohrtrenner an. Dieser Differenzdruck wirkt auf den Steuerkolben 38 des Steuerventils 34 entgegen der Kraft der Feder 40. Wird der Differenzdruck p_e - p_a > 0,5 bar, so bewegt sich der Steuerkolben 38 entgegen der Feder 40 in eine Position, in der über die Kanäle 48 und 42 eine Verbindung vom Eingangsdruck p_e zur Oberseite des Entlastungskolbens 14 hergestellt wird. Dadurch wird der Entlastungskolben 14 mit dem Eingangsdruck p_e belastet und zusammen mit dem Ventilkolben 16 aus der Trennstellung in die Durchflußstellung gemäß Figur 2 verschoben, so daß der Rückflußverhinderer 32 mit dem Eingangsdruck belastet wird und öffnet. Der sich einstellende Differenzdruck Δp = p_e - p_a wird nun weitgehend durch den Rückflußverhinderer 32 bestimmt.

[0011] Ist die abgenommene Wassermenge groß, so ergibt sich ein Differenzdruck, der den Steuerkolben 38 entgegen der Kraft der Feder 40 in der zuvor beschriebenen Position hält. Bei kleiner abgenommener Wassermenge wird sich jedoch nach dem öffnen des Rückflußverhinderers 32 der Differenzdruck Δp sehr schnell wieder verringern und der Rückflußverhinderer dicht schließen, weil durch den relativ großen öffnungsspalt des Rückflußverhinderers und die geringe Wasserentnahme im nachgeschalteten System sich der Ausgangsdruck p_a wieder erhöht. Die Feder 40 verschiebt nun den Steuerkolben 38 wieder in eine Position gemäß Figur 1, so daß über die Kanäle 42 und 44 die Oberseite des Entlastungskolbens 14 drucklos wird und der Trennvorgang eingeleitet wird. Da weiterhin eine kleine Wasserentnahme durch das nachgeschaltete System erfolgt, vergrößert sich nun der Differenzdruck Δp wieder, und das Steuerventil schaltet wieder in Durchflußstellung. Diese Vorgänge wiederholen sich periodisch, wobei diese Instabilität dadurch hervorgerufen wird, daß der Rückflußverhinderer 32 beim öffnen einen zu großen Spalt freigibt.

[0012] Um dies zu verhindern, weist gemäß Figur 3 ein als Lippendichtring 50 ausgebildetes Abdichtelement eine durch den Schließkörper 52 des Rückflußverhinderers 32 aufweitbare Lippe 54 auf, an der ablaufseitig ein radial nach innen springender Wulst 56 angeformt ist, der gemäß Figur 4 in regelmäßigen Abständen entlang des Umfangs mit Einschnitten 62 versehen ist. Zulaufseitig ist ein weiterer umlaufender Wulst 58 an dem Lippendichtring 50 angeformt, der sich an einem fest eingespannten Basisteil 60 des Lippendichtringes 50 befindet. In Figur 3 sind in der unteren Hälfte der Zeichnung die Verhältnisse dargestellt, die sich bei geringem Durchfluß ergeben und in der oberen Hälfte der Zeichnung sind die Verhältnisse dargestellt, die sich bei einem absoluten Dichtschließen ergeben.

[0013] Gemäß Figur 5 weist eine Modifikation des Lippendichtringes 50 parallel zur Achse des Rückflußverhinderers 32 in der aufweitbaren Lippe 54 V-förmige Einschnitte 64 auf, die sich in Abflußrichtung erweiteren. Hierdurch wird ebenfalls sichergestellt, daß bei einer Bewegung des Schließkörpers 52 des Rückflußverhinderers 32 in die Schließstellung zunächst eine gewisse Durchflußmenge aufrechterhalten wird, bevor ein absolutes Dichtschließen erfolgt.

Ansprüche

1. Rückflußverhindererventil für einen differenzdruckgesteuerter Rohrtrenner, das einen gegen ein in einem Gehäuse eingespanntes elastisches Dichtelement verschiebbaren Ventilkegel aufweist, da­durch gekennzeichnet, daß das Dichtelement aus einem Lippendichtungsring (50) mit einer aufweitbaren Lippe (54) besteht, die mit Einschnitten (62, 64) versehen ist.

2. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufweitbare Lippe (54) einen nach innen springenden ersten Wulst (56) aufweist, in dem die Einschnitte (62) angeordnet sind.

3. Rückflußverhinderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lippendichtungsring (50) über einen Teil seiner axialen Ausdehnung aufweitbar eingespannt ist.

4. Rückflußverhinderer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lippendichtungsring (50) axial beabstandet von dem ersten Wulst (56) einen zweiten nach innen springenden Wulst (58) aufweist, der in radialer Richtung von außen durch einen Einspannring hinterstellt ist.

5. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (64) achsparallel in der aufweitbaren Lippe (54) des Lippendichtungsringes (50) angeordnet sind.

6. Rückflußverhinderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (64) V-förmig ausgebildet sind und sich in Durchlaßrichtung erweitern.

7. Rückflußverhinderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (64) als schmale parallele Schlitze ausgebildet sind.

Zeichnung