[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydranten-Ventilsystem, ein Unterteil eines
Hydranten und einen Hydranten.
[0002] Hydranten sind mit einem Wasserverteilungssystem verbunden und stellen eine Armatur
zur Entnahme von Wasser dar, um somit der Feuerwehr als auch öffentlichen und privaten
Nutzern die Wasserentnahme aus dem Wasserverteilungssystem zu ermöglichen. Der Netzdruck
im Wasserverteilungssystem beträgt typischerweise ca. 6 - 9 bar. Hydranten umfassen
ein Unterteil mit einem Innenraum und einer Aussenseite, wobei das Wasserverteilungssystem
üblicherweise über ein bodenseitiges Wassereinlaufrohr bzw. einen Wassereinlauf mit
dem Innenraum verbunden ist. Die Wasserentnahme erfolgt über seitliche Anschlüsse
aus dem Innenraum des Hydranten.
[0003] Zum Öffnen und Schliessen von Hydranten sind Hydranten-Hauptventile bzw. Absperrorgane
bekannt, welche im Bereich oder nahe des Wassereinlaufs angeordnet sein können. Absperrorgane
sind z.B. Hydranten-Hauptventile, die einen axial verstellbaren Hauptventilkörper
umfassen, welcher mit einer Dichtfläche bzw. einem Dichtsitz des Hydranten abdichtend
abschliessen kann. Alternativ kann der Hauptventilkörper mit einer Dichtfläche eines
entnehmbar in den Hydranten einsetzbaren Hauptventilsitzes, auch als Wechselventilsitz
bekannt, abdichtend abschliessen.
[0004] Der Hauptventilkörper ist ein Abdichtelement, welches in einer Schliessstellung des
Hydranten-Hauptventils mit der Dichtfläche des Hydranten abdichtet. Zum Öffnen des
Hydranten-Hauptventils (Offenstellung) wird der Hauptventilkörper über die Dichtfläche
hinweg nach oben oder unten verstellt. Somit eröffnet sich ein Spalt, durch welchen
hindurch das Wasser aus dem bodenseitigen Wassereinlauf in den Innenraum des Unterteils
und somit des Hydranten strömen kann. Hierbei kann der Hauptventilkörper mit einer
Ventilstange gekoppelt sein, durch welche der Hauptventilkörper von der Schliessstellung
in die Offenstellung und umgekehrt verstellbar ist. Die Ventilstange kann axial im
Inneren des Hydranten angeordnet sein und manuell über ein Betätigungselement, z.B.
ein Spindeltrieb, verstellt werden. Hierbei kann eine von aussen angelegte manuelle
Drehung mittels des Betätigungselements in eine axiale Verstellung überführt werden,
über welche die Ventilstange und der hiermit gekoppelte Hauptventilkörper axial herauf
oder herunter geführt werden.
[0005] Das Unterteil kann an seinem unteren Ende ein Gehäuse aufweisen, welches einen Totraum
definiert, in welchen der Hauptventilkörper hinein verstellt werden kann. In dieser
Ausführung wird das Hydranten-Hauptventil geöffnet, indem der Hauptventilkörper nach
unten verstellt wird.
[0006] Bei geöffnetem Hydranten-Hauptventil kann der Umstand eintreten kann, dass der Leitungsdruck
im Wasserverteilungssystem geringer ist als der Druck am Hydranten-Auslass. Eine Ursache
hierfür kann in einem Druckabfall im Wasserverteilungssystem liegen. Eine weitere
Ursache hierfür kann in einem unbeabsichtigten oder beabsichtigten Rückdrücken bzw.
Rückfliessen kontaminierter Flüssigkeiten liegen, und zwar von Flüssigkeiten im Hydranten
oder ausserhalb des Hydranten, z.B. Flüssigkeiten in einem angeschlossenen Schlauch,
in einem Löschfahrzeug, usw., aber auch von Flüssigkeiten, welche unabsichtlich oder
absichtlich in den Hydranten gedrückt bzw. eingespült werden. Da das Hydranten-Hauptventil
geöffnet sein kann, kann Flüssigkeit von ausserhalb in das Wasserverteilungssystem
gelangen. Somit besteht im Stand der Technik ein Problem darin, dass das Wasser im
Wasserverteilungssystem kontaminiert werden kann.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Hydranten-Ventilsystem,
ein Unterteil eines Hydranten und einen Hydranten anzugeben, welche den vorstehend
genannten Nachteil nicht aufweisen.
[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Hydranten-Ventilsystem mit den in Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsvarianten sowie ein Unterteil und ein Hydrant
sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
[0009] Das erfindungsgemässe Hydranten-Ventilsystem umfasst ein Hydranten-Hauptventil, welches
einen Hauptventilkörper und einen Ventilsitz umfasst, wobei der Hauptventilkörper
in Relation zum Ventilsitz axial verstellbar ist, und ein Gehäuse, welches einen Totraum
definiert, in welchen hinein der Hauptventilkörper verstellbar ist. Weiter umfasst
das Hydranten-Ventilsystem einen Dichtköper, welcher im Totraum vorgesehen ist, wobei
der Dichtkörper eine höhere Dichte als Wasser hat.
[0010] Die Erfindung sieht einen Dichtkörper vor, welcher in einem durch ein Gehäuse definierten
Totraum angeordnet ist, wobei dieser Dichtkörper eine höhere Dichte als Wasser hat.
Somit, im Falle eines Druckabfalls im Wasserverteilungssystem, infolgedessen der Leitungsdruck
geringer ist als der Druck am Hydranten-Auslass und zugleich das Hydranten-Hauptventil
geöffnet ist, wird der Dichtkörper im flüssigen Medium im Totraum absinken und den
Zugang zum Wasserverteilungssystem absperren bzw. blockieren. Somit können keine möglicherweise
kontaminierten Flüssigkeiten oder Fremdstoffe von ausserhalb in das Wasserverteilungssystem
gelangen.
[0011] Im geschlossenen Zustand (Schliessstellung) des Hydranten-Hauptventils sperrt der
Dichtkörper den Zugang zum Wasserverteilungssystem ab. Sollte noch Flüssigkeit im
Totraum verbleiben, wird der Dichtkörper auch hier im flüssigen Medium im Totraum
absinken und den Zugang zum Wasserverteilungssystem absperren (Dichtposition).
[0012] Im geöffneten Zustand des Hauptventils hebt sich hingegen der Dichtkörper durch das
einströmende Wasser von der vorgenannten Dichtposition ab. Der Dichtkörper schlägt
hierbei an den nach unten verstellten Hauptventilkörper an. Somit wird vorteilhaft
verhindert, dass der Dichtkörper nach oben abdichtend anschlägt, sodass die Wasserströmung
weiter zuverlässig gewährleistet ist.
[0013] Wie zuvor beschrieben, kann der Umstand eintreten, dass der Leitungsdruck im Wasserverteilungssystem
geringer ist als der Druck am Hydranten-Auslass, während zugleich das Hauptventil
geöffnet ist. Dieser Umstand kann z.B. auftreten aufgrund eines Druckabfalls im Wasserverteilungssystem,
eines beabsichtigten oder unbeabsichtigten Rückdrückens bzw. Rückfliessens von möglicherweise
kontaminierten Flüssigkeiten, usw. Unter diesem Umstand sinkt der Dichtkörper vorteilhaft
auch im flüssigen Medium ab und sperrt bzw. blockiert eine Einlassöffnung des Hydranten-Ventilsystems
zuverlässig. Somit wird vorteilhaft das Einleiten von Fremdstoffen, kontaminierten
Flüssigkeiten, usw. in das Wasserverteilungssystem verhindert.
[0014] Ferner, im Falle von z.B. einer Revision des Hydranten, infolge derer der Hauptventilkörper
über den Dichtsitz hinweg nach oben herausgezogen wird, schwemmt bzw. drückt das über
das Wasserverteilungssystem einströmende Wasser den Dichtkörper nach oben in abdichtende
Anlage gegen einen Abschnitt unterhalb des Dichtsitzes (auch als Auslassöffnung bezeichnet).
Der Dichtkörper liegt durch den Wasserdruck nach oben abdichtend an, wodurch vorteilhaft
der Wasserzufluss in das Unterrohr abgesperrt wird. Das Gestänge inkl. Hauptventilkörper
kann nun aus dem Hydranten entnommen und gewartet werden. Um hohe Druckstösse zu vermeiden,
sollte der Ausbau nicht zu rasch erfolgen.
[0015] In einer vorteilhaften Ausführung des Hydranten-Ventilsystems hat der Dichtkörper
eine Dichte von mehr als 997 kg/m3. Der Dichtkörper hat eine höhere Dichte als Wasser,
wodurch er im flüssigen Medium absinkt. Somit kann der Wassereinlauf vorteilhafterweise
durch den Dichtkörper auch im flüssigen Medium abgedichtet werden.
[0016] In einer vorteilhaften Ausführung des Hydranten-Ventilsystems enthält der Dichtkörper
ein Gummimaterial. Das Material des Dichtkörpers kann derart gewählt werden, dass
eine hervorragende Abdichtung gegenüber der zuvor genannten Einlassöffnung und/oder
der oberhalb des Totraums definierten Auslassöffnung gewährleistet ist. Der Dichtkörper
kann vollständig aus Gummimaterial ausgebildet sein. In einem Beispiel kann der Dichtkörper
lediglich an seiner Oberfläche mit Gummimaterial versehen sein. In einem weiteren
Beispiel kann der Dichtkörper Polyoxymethylene (POM) enthalten.
[0017] In einer vorteilhaften Ausführung des Hydranten-Ventilsystems ist der Dichtkörper
eine Kugel. Der Dichtkörper in Ausgestaltung einer Kugel kann die Einlassöffnung und/oder
Auslassöffnung zuverlässig abdichten. Abschnitte im Bereich der Einlassöffnung und
Auslassöffnung können korrespondierend zu entsprechenden Oberflächenabschnitten der
Kugel ausgeformt sein, um eine grossflächige Abdichtung zu erzielen.
[0018] In einer vorteilhaften Ausführung umfasst das Hydranten-Ventilsystem ferner eine
Vielzahl von Dichtkörper-Führungen, welche im Totraum vorgesehen sind, wobei die Dichtkörper-Führungen
zum im Wesentlichen vertikalen Führen des Dichtkörpers ausgebildet sind. Beispielsweise
können an der Innenwand des Totraums vier Dichtkörper-Führungen im gleichmässigen
Winkelabstand zueinander vorgesehen sein, welche derart dimensioniert sind, dass der
eingesetzte Dichtkörper lediglich vertikal verstellbar ist. Somit kann sichergestellt
werden, dass der Dichtkörper zuverlässig mit Abschnitten im Bereich der Einlassöffnung
und/oder Auslassöffnung in Anlage gelangt und auch zuverlässig an die Unterseite des
Hauptventilkörper anschlägt, sobald das Hydranten-Hauptventil geöffnet wird.
[0019] In einer vorteilhaften Ausführung des Hydranten-Ventilsystems sind die Dichtkörper-Führungen
einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet. Durch diese Ausbildung können die Produktion
erleichtert und Kosten eingespart werden.
[0020] In einer vorteilhaften Ausführung des Hydranten-Ventilsystems weist das Gehäuse eine
Einlassöffnung auf, wobei der Innendurchmesser des Gehäuses an der Einlassöffnung
kleiner als der Durchmesser des Dichtkörpers ist. Ferner vorteilhaft kann die Innenfläche
des Gehäuses an der Einlassöffnung mit einer Dichtfläche versehen sein.
[0021] Ferner vorteilhaft kann die Dichtfläche an der Einlassöffnung korrespondierend zu
entsprechenden Oberflächenabschnitten des Dichtkörpers ausgeformt sein.
[0022] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Hydranten-Ventilsystems weist das
Gehäuse eine Auslassöffnung auf, wobei der Innendurchmesser des Gehäuses an der Auslassöffnung
kleiner als der Durchmesser des Dichtkörpers ist. In einer weiteren vorteilhaften
Ausführung ist die Innenfläche des Gehäuses an der Auslassöffnung mit einer Dichtfläche
versehen. Ferner vorteilhaft ist die Dichtfläche an der Auslassöffnung korrespondierend
zu entsprechenden Oberflächenabschnitten des Dichtkörpers ausgeformt.
[0023] Die Einlassöffnung kann an den bodenseitigen Wassereinlauf anschliessen, während
die Auslassöffnung im Bereich des Hydranten-Hauptventils angeordnet sein kann. Das
Gehäuse des Totraums kann sich mit zunehmendem Abstand von sowohl der Einlassöffnung
als auch der Auslassöffnung nach aussen erweitern. Mit anderen Worten kann das Gehäuse
annähernd kugelförmig bzw. bauchig ausgebildet sein.
[0024] Der Durchmesser der Einlassöffnung kann gleich oder grösser als der Durchmesser der
Kugel sein, um somit die Kugel in den Totraum einführen zu können. Die Kugel kann
mit einer im Abschnitt des Wassereinlaufs ausgeformten Dichtfläche in Anlage gelangen.
Alternativ kann eine Dichtung vorgesehen sein, welche zwischen dem Wassereinlauf und
Unterrohr des Hydranten zwischengesetzt ist. Die Dichtung kann eine entsprechend ausgeformte
Dichtfläche aufweisen, mit welcher die Kugel in abdichtende Anlage gelangen kann.
Die Kugel kann somit am Wassereinlass bzw. an der Einlassöffnung (unten) dichtend
anliegen, sobald das Hydranten-Hauptventil geschlossen ist. Zudem kann die Kugel dichtend
an der Einlassöffnung anliegen, falls das Hauptventil geöffnet ist und gleichzeitig
der Leitungsdruck geringer ist als der Druck am Hydranten-Auslass, z.B. durch einen
Druckabfall im Wasserverteilungssystem. Somit kann verhindert werden, dass Fremdstoffe
in das Wasserverteilungssystem eindringen.
[0025] Der Dichtkörper kann ebenfalls an der Auslassöffnung (oben) dichtend anliegen, z.B.
im Falle einer Revision, Reparatur oder Wartung des Hydranten unter Netzdruck. Bei
z.B. einer Revision kann der Hauptventilkörper nach oben über den Ventilsitz hinweg
herausgeschoben werden. Sobald der Hauptventilkörper den Ventilsitz bzw. die Sitzpartie
überfahren hat, setzt eine Wasserströmung von unten nach oben ein. Diese schwemmt
den Dichtkörper in Richtung nach oben, bis dieser unterhalb des Ventilsitzes bzw.
an der Auslassöffnung absperrt. Da die Kugel einen grösseren Durchmesser als die Auslassöffnung
im Bereich des Ventilsitzes aufweist, dichtet die Kugel den Wasserzufluss in den Hydranten
ab. Sobald durch einströmendes Wasser nach oben gedrückt, kann sich der Dichtkörper
z.B. an der entsprechend ausgeformten Dichtfläche im oberen Bereich des Totraums abdichtend
anschmiegen. Die Ventilstange inkl. Hauptventilkörper können nun aus dem Hydranten
entfernt und ausserhalb des Hydranten gewartet werden.
[0026] In einer vorteilhaften Ausführung des Hydranten-Ventilsystems ist das Gehäuse einstückig
mit einem Unterteil eines Hydranten ausgebildet. In dieser Ausführung kann das Hydranten-Ventilsystem
vorteilhaft in das Unterteil integriert werden. In einer vorteilhaften Ausführung
des Hydranten-Ventilsystems ist der Ventilsitz ein Wechselventilsitz.
[0027] Die Erfindung betrifft ferner ein Unterteil eines Hydranten. Das Unterteil umfasst
ein Hydranten-Hauptventil, welches einen Hauptventilkörper und einen Ventilsitz umfasst,
wobei der Hauptventilkörper in Relation zum Ventilsitz axial verstellbar ist. Das
Unterteil weist ferner ein Gehäuse auf, welches einen Totraum definiert, in welchen
hinein der Hauptventilkörper verstellbar ist. Ferner umfasst das Unterteil einen Dichtkörper,
welcher im Totraum vorgesehen ist, wobei der Dichtkörper eine höhere Dichte als Wasser
hat. Ferner betrifft die Erfindung einen Hydranten, welcher ein Unterteil nach Anspruch
15 umfasst.
[0028] Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Ausführungsvarianten
beliebig kombinierbar sind. Lediglich diejenigen Kombinationen von Ausführungsvarianten
sind ausgeschlossen, die durch die Kombination zu Widersprüchen führen würden.
[0029] Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine Schnittansicht eines Unterteils eines Hydranten mit einem ersten Dichteinsatz
zur Darstellung eines Hydranten-Ventilsystems in einer Schliessstellung,
- Fig. 2
- eine Schnittansicht eines Unterteils eines Hydranten mit einem ersten Dichteinsatz
zur Darstellung eines Hydranten-Ventilsystems in einer Offenstellung,
- Fig. 3
- eine Schnittansicht eines Unterteils eines Hydranten mit einem ersten Dichteinsatz
zur Darstellung eines Hydranten-Ventilsystems in einer Offenstellung während z.B.
eines Druckabfalls im Wasserverteilungssystem,
- Fig. 4
- eine Schnittansicht eines Unterteils eines Hydranten mit einem ersten Dichteinsatz
zur Darstellung eines Hydranten-Ventilsystems während z.B. einer Revision,
- Fig. 5
- eine Schnittansicht eines Unterteils eines Hydranten gleich der Fig. 1 mit einem zweiten
Dichteinsatz, und
- Fig. 6
- eine Schnittansicht eines Unterteils eines Hydranten gleich der Fig. 2 mit einem zweiten
Dichteinsatz.
[0030] Die Figuren 1-6 zeigen jeweils eine Schnittansicht eines Unterteils 10 eines Hydranten
im Abschnitt eines bodenseitig unteren Endes des Unterteils 10. Die Ansichten geben
einen Blick auf ein Hydranten-Ventilsystem 12 des Unterteils 10 frei und zeigen das
Hydranten-Ventilsystem 12 in unterschiedlichen Stellungen bzw. Bedienungen.
[0031] Das Hydranten-Ventilsystem 12, umfasst ein Hydranten-Hauptventil 14, welches einen
Hauptventilkörper 16 und einen korrespondierenden Ventilsitz 18 bzw. eine Dichtfläche
umfasst, mit welchem bzw. welcher der Hauptventilkörper 16 in abdichtende Anlage bringbar
ist, wie in Figuren 1 und 5 gezeigt. Der Hauptventilkörper 16 ist hierbei in Relation
zum Ventilsitz 18 axial verstellbar. Ferner umfasst das Hydranten-Ventilsystem 12
einen durch ein Gehäuse 19 definierten Totraum 20, in welchen hinein der Hauptventilkörper
16 zum Öffnen des Hydranten-Hauptventils 14 verstellbar ist. Der Totraum 20 kann als
ein Raum definiert werden kann, der im Wesentlichen zwischen dem Hydranten-Hauptventil
14 und einem mit einem Wasserverteilungssystem (nicht gezeigt) verbundenen, bodenseitigen
Wassereinlauf 22 vorgesehen ist. Im Totraum 20 ist wiederum ein im Folgenden näherer
erläuterter Dichtkörper 24 vorgesehen, welcher in dem gezeigten Beispiel als eine
Kugel bzw. Dichtkugel ausgeführt ist. Wie in den Figuren gezeigt, kann das Gehäuse
19 einstückig mit dem Unterteil 10 ausgebildet sein.
[0032] Der Hauptventilkörper 16 ist ein Abdichtelement, welches in einer Schliessstellung
des Hydranten-Hauptventils 14 mit dem Ventilsitz 18 abdichtet. Zum Öffnen des Hydranten-Hauptventils
14 wird der Hauptventilkörper 16 nach unten verstellt, wie in Figuren 2 und 6 gezeigt.
Der Hauptventilkörper 16 ist mit Flügeln 26',26'' versehen, welche seine Verstellung
durch Gleiten entlang von einem Innenflächenabschnitt des Unterteils 10 bzw. entlang
des Ventilsitzes 18 axial führen. Beim Öffnen des Hydranten-Hauptventils 14 eröffnet
sich ein im Wesentlichen ringförmiger Spalt. Durch diesen Spalt strömt Wasser von
dem bodenseitigen Wassereinlauf 22 über eine Einlassöffnung 28 des Unterteils 10,
durch den Totraum 20 und schliesslich nach oben in den Innenraum des Hydranten, um
dann von aussen entnommen zu werden.
[0033] Der Hauptventilkörper 16 ist mit einer Ventilstange 30 gekoppelt, über welche der
Hauptventilkörper 16 z.B. von der Schliessstellung in die Offenstellung und umgekehrt
vertikal verstellbar ist. Die Ventilstange 30 verläuft innerhalb des Hydranten in
axialer Richtung und kann verstellt werden, indem z.B. ein manuell angelegtes Drehmoment
mittels z.B. eines Spindeltriebs (nicht gezeigt) in eine axiale Verstellung überführt
wird. Hierdurch werden die Ventilstange 30 und der hiermit verbundene Hauptventilkörper
16 axial herauf oder herunter bewegt.
[0034] Wie zuvor erwähnt, ist im Totraum 20 des Hydranten-Ventilsystems 12 der Dichtkörper
24 vorgesehen. Erfindungsgemäss hat der Dichtkörper 24 eine höhere Dichte als Wasser.
Sofern das Hydranten-Hauptventil 14 abgesperrt ist, dichtet der Dichtkörper 24 die
Einlassöffnung 28 ab. Im Falle von Wasser bzw. Restwasser im Totraums 20, sinkt der
Dichtkörper 24 hierin ab und dichtet die Einlassöffnung 28 ab.
[0035] An der Innenwand des Gehäuses 19 können Dichtkörper-Führungen 31',31" vorgesehen
sein, welche in den Totraum 20 im Wesentlichen radial nach innen gerichtet hineinragen.
Diese Dichtkörper-Führungen 31',31" sind derart dimensioniert und zueinander angeordnet,
dass sie den Dichtkörper 24 zuverlässig in lediglich vertikaler Richtung führen können.
Obwohl in den Figuren aus darstellhaften Gründen nur zwei Dichtkörper-Führungen 31',31"
gezeigt sind, können beispielsweise vier Dichtkörper-Führungen an der Innenwand des
Gehäuses 19 bei z.B. gleichmässigem Winkelabstand zueinander vorgesehen sein, welche
derart dimensioniert sind, dass der eingesetzte Dichtkörper 24 lediglich vertikal
verstellbar ist. Somit kann sichergestellt werden, dass der Dichtkörper 24 u.a. zuverlässig
an die Unterseite des Hauptventilkörpers 16 anschlägt, sobald das Hydranten-Hauptventil
14 geöffnet wird. Die Dichtkörper-Führungen 31',31" sind bevorzugt einstückig mit
dem Gehäuse 19 bzw. dem Unterteil 10 ausgebildet. Hierdurch können Herstellungskosten
eingespart werden.
[0036] Das Unterteil 10 kann im Abschnitt der Einlassöffnung 28 eine Einlassöffnung-Dichtung
32 in Ausgestaltung eines ersten Dichteinsatzes 32', z.B. ein Dichtring (siehe Figuren
1 bis 4), oder in Ausgestaltung eines zweiten Dichteinsatzes 32'', z.B. ein Dichtkegel
(siehe Figuren 5 und 6), aufweisen. Die Dichteinsätze 32',32" sind zwischen dem Wassereinlauf
22 und der Unterseite des Unterteils 10 angeordnet und können z.B. im Wesentlichen
korrespondierend zu entsprechenden Oberflächenabschnitten des (aufsitzenden) Dichtkörpers
24 geformt sein. Hierdurch erhöht sich die Dichtfläche. Als Material der Dichteinsätze
32',32" kann ein Gummimaterial gewählt werden. Der Durchmesser der Einlassöffnung
28 ist gleich oder grösser als der Durchmesser des Dichtkörpers 24, während der Durchmesser
des Wassereinlaufs 22 kleiner ist als der Durchmesser des Dichtkörpers 24.
[0037] Beispielsweise kann der Dichtkörper 24 ein Gummimaterial enthalten. Somit ist die
Einlassöffnung 28 zuverlässig durch das Gummimaterial des aufsitzenden Dichtkörpers
24 abgedichtet. Ein Vorteil besteht darin, dass kein Restwasser in das Wasserverteilungssystem
gelangen kann.
[0038] Sobald das Hydranten-Hauptventil 14 geöffnet ist, wird der Totraum 20 einem Druck
im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck ausgesetzt. Da der anliegende Leitungsdruck
im Wasserverteilungssystem höher ist, strömt das Wasser in den Totraum 20 und drückt
das einströmende Wasser den Dichtkörper 24 nach oben, wie in Figuren 2 und 6 gezeigt.
Der Dichtkörper 24 gelangt hierbei in Anlage gegen die Unterseite des Hauptventilkörpers
16. Diese Unterseite des Hauptventilkörpers 16 kann korrespondierend zum entsprechenden
Oberflächenabschnitt des Dichtkörpers 24 ausgeformt sein. Das einströmende Wasser
strömt im Totraum 20 um den Dichtkörper 24 herum, bzw. entlang des exponierten Oberflächenabschnitts
hiervon, und strömt dann durch das geöffnete Hydranten-Hauptventil 14 in den Hydranten.
Der Dichtkörper 24 wird in der gesamten Zeit zuverlässig gegen die Unterseite des
Hauptventilkörpers 16 gedrückt bzw. geschwemmt.
[0039] Sobald das Hydranten-Hauptventil 14 wieder geschlossen ist, wird die Wasserströmung
abgesperrt, woraus resultierend der Dichtkörper 24, bedingt durch Schwerkraft, herabfällt.
Aufgrund seiner höheren Dichte als Wasser, z.B. in diesem Fall im Totraum 20 zurückgebliebenes
Wasser, sinkt der Dichtkörper 24 zuverlässig auch im flüssigen Medium ab und gelangt
in zuverlässige Anlage gegen die Einlassöffnung-Dichtung 32 der Einlassöffnung 28
und dichtet diese ab.
[0040] Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht des Unterteils 10 zur Darstellung des Hydranten-Ventilsystems
12 in einem Zustand, in dem das Hydranten-Hauptventil 14 geöffnet ist und zugleich
der Leitungsdruck im Wasserverteilungssystem geringer ist als der Druck am Hydranten-Ausgang.
Dieser Zustand kann z.B. eintreten, wenn das Hydranten-Hauptventil 14 geöffnet ist
und gleichzeitig ein Druckabfall im Wasserverteilungssystem anliegt. Dieser Zustand
kann ebenfalls z.B. dann eintreten, wenn das Hydranten-Hauptventil 14 geöffnet ist
und von ausserhalb Flüssigkeiten, z.B. eine möglicherweise kontaminierte Flüssigkeit,
in den Hydranten eindringen bzw. eingedrückt werden.
[0041] In dem geschilderten Fall sinkt der Dichtkörper 24 aufgrund seiner höheren Dichte
als Wasser im flüssigen Medium ab, sitzt zuverlässig auf der Einlassöffnung-Dichtfläche
32 auf und sperrt dabei die Einlassöffnung 28 bzw. den bodenseitig verlegten Wassereinlauf
22 ab. Hierdurch wird eine unbeabsichtigte oder möglicherweise beabsichtigte Kontamination
des Wassers im Wasserverteilungssystem zuverlässig verhindert.
[0042] Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht des Unterteils 10 zur Darstellung des Hydranten-Ventilsystems
12 während z.B. einer Revision. Eine Revision kann das vollständige oder teilweise
Entnehmen der Ventilstange 30 samt Hauptventilkörper 16, auch als Gestänge bezeichnet,
notwendig machen, um z.B. den Hauptventilkörper 16 einer Revision zu unterziehen oder
eine Wartung und/oder Revision an anderen Bauteilen des Hydranten durchführen zu können.
In diesem Fall wird der Hauptventilkörper 16 so weit nach oben verstellt, bis er nicht
mehr in abdichtender Anlage mit dem Ventilsitz 18 steht. In diesem Zustand strömt
das Wasser aus dem Wasserverteilungssystem in den Totraum 20 und drückt bzw. schwemmt
den Dichtkörper 24 nach oben in Richtung einer Auslassöffnung 34, gegen die der Dichtkörper
24 anschlägt. Die Auslassöffnung 34 kann eine korrespondierend zu entsprechenden Oberflächenabschnitten
des angepressten Dichtkörpers 24 geformte Auslassöffnung-Dichtfläche 36 aufweisen.
Der Dichtkörper 24 wird über die gesamte Zeitdauer der Revision fest gegen die Auslassöffnung-Dichtfläche
36 angedrückt. Es dringt hierbei kein Wasser in den Hydranten. Somit können die Revisionsarbeiten
vorteilhaft auch unter Leitungsdruck zuverlässig ausgeführt werden. Das Wasserverteilungssystem
muss nicht zuvor möglicherweise weitreichend unterbrochen werden. Weiter vorteilhaft
können auch in diesem Zustand keine festen und/oder flüssigen Substanzen in das Wasserverteilungssystem
eindringen. Möglicherweise in den Hydranten von aussen eingeführte feste und/oder
flüssige Substanzen können über eine Entwässerungsöffnung 38 in das Erdreich abgeleitet
werden.
1. Hydranten-Ventilsystem (12), umfassend:
ein Hydranten-Hauptventil (14), welches einen Hauptventilkörper (16) und einen Ventilsitz
(18) umfasst, wobei der Hauptventilkörper (16) in Relation zum Ventilsitz (18) axial
verstellbar ist,
ein Gehäuse (19), welches einen Totraum (20) definiert, in welchen hinein der Hauptventilkörper
(16) verstellbar ist, und
einen Dichtkörper (24), welcher im Totraum (20) vorgesehen ist, wobei der Dichtkörper
(24) eine höhere Dichte als Wasser hat.
2. Hydranten-Ventilsystem (12) nach Anspruch 1, wobei der Dichtkörper (24) eine Dichte
von mehr als 997 kg/m3 hat.
3. Hydranten-Ventilsystem (12) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Dichtkörper (24) ein
Gummimaterial enthält.
4. Hydranten-Ventilsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dichtkörper
(24) eine Kugel ist.
5. Hydranten-Ventilsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend
eine Vielzahl von Dichtkörper-Führungen (31',31"), welche im Totraum (20) vorgesehen
sind, ausgebildet zum im Wesentlichen vertikalen Führen des Dichtkörpers (24).
6. Hydranten-Ventilsystem (12) nach Anspruch 5, wobei die Dichtkörper-Führungen (31',31'')
einstückig mit dem Gehäuse (19) ausgebildet sind.
7. Hydranten-Ventilsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse
(19) eine Einlassöffnung (28) aufweist, wobei der Innendurchmesser des Gehäuses (19)
an der Einlassöffnung (28) kleiner als der Durchmesser des Dichtkörpers (24) ist.
8. Hydranten-Ventilsystem (12) nach Anspruch 7, wobei die Innenfläche des Gehäuses (19)
an der Einlassöffnung (28) mit einer Dichtfläche (32,32',32") versehen ist.
9. Hydranten-Ventilsystem (12) nach Anspruch 8, wobei die Dichtfläche (32,32',32") an
der Einlassöffnung (28) korrespondierend zu entsprechenden Oberflächenabschnitten
des Dichtkörpers (24) ausgeformt ist.
10. Hydranten-Ventilsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse
(19) eine Auslassöffnung (34) aufweist, wobei der Innendurchmesser des Gehäuses (19)
an der Auslassöffnung (34) kleiner als der Durchmesser des Dichtkörpers (24) ist.
11. Hydranten-Ventilsystem (12) nach Anspruch 10, wobei die Innenfläche des Gehäuses (19)
an der Auslassöffnung (34) mit einer Dichtfläche (36) versehen ist.
12. Hydranten-Ventilsystem (12) nach Anspruch 11, wobei die Dichtfläche (36) an der Auslassöffnung
(34) korrespondierend zu entsprechenden Oberflächenabschnitten des Dichtkörpers (24)
ausgeformt ist.
13. Hydranten-Ventilsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse
(19) einstückig mit einem Unterteil (10) eines Hydranten ausgebildet ist.
14. Hydranten-Ventilsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ventilsitz
(18) ein Wechselventilsitz ist.
15. Unterteil (10) eines Hydranten, wobei das Unterteil (10) aufweist:
ein Hydranten-Hauptventil (14), welches einen Hauptventilkörper (16) und einen Ventilsitz
(18) umfasst, wobei der Hauptventilkörper (16) in Relation zum Ventilsitz (18) axial
verstellbar ist,
ein Gehäuse, welches einen Totraum (20) definiert, in welchen hinein der Hauptventilkörper
(16) verstellbar ist, und
einen Dichtkörper (24), welcher im Totraum (20) vorgesehen ist, wobei der Dichtkörper
(24) eine höhere Dichte als Wasser hat.
16. Hydrant, umfassend ein Unterteil (10) nach Anspruch 15.