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Rückflußverhinderer für Wasserzähler Die Erfindung bezieht sich auf
Rückflußverhinderer für Wasserzähler mit einer Membran, die sich bei Rückfluß auf
eine durchbrochene Platte dichtend auflegt. Einen Rückfluß in Wassermessern verhindernde
Einrichtungen sind durch Normblatt 1988 verlangt.
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Um dieser Vorschrift zu genügen, sind schon verschiedentlich derartige
Geräte entwickelt worden, ohne daß diese jedoch befriedigen konnten. So ist es z.
B. bekannt, eine Kugel in einem zylindrischen Sieb in dem Zufluß- oder Ablaufstutzen
des Wasserzählergehäuses anzuordnen. Beim Rückströmen des Durchfluß mediums kommt
sie an einem am Stutzeneingang befindlichen Sitz zum Anliegen. Nachteilig ist dabei,
daß die Kugel wegen ihrer Trägheit auf geringen Rückfluß nicht anspricht. Es wurde
deshalb auch bereits eine auf den Stutzeneingang zu geneigte Ebene als Laufbahn
für die Kugel verwendet. Damit soll erreicht werden, daß sie auch dann, wenn kein
Rückfluß stattfindet, auf den Sitz zurückrollt. Bei dieser Bauart ist jedoch das
sonst gebräuchliche Rohrsieb nicht mehr verwendbar. Eine andere Unterbringungsmöglichkeit
des Siebes bereitet aber Schwierigkeiten und erfordert umständliche Umkonstruktionen
des normalerweise verwendeten Gehäuses. Besonders nachteilig wird bei Kugeln als
Rückschlagorgan ganz allgemein empfunden, daß sie sich bei harten Rückstößen im
Sitz festklemmen und dadurch den Wasserzähler außer Betrieb setzen, wenn die Kugel
und/oder der Sitz nachgiebig ist. Wird dagegen Metall für beide Teile oder auch
nur einen verwendet, dann treten Inkrustierungen, Korrosionen u. dgl. auf, die einen
dichten Abschluß nicht mehr zulassen. Außerdem stört bei einer Metallkugel das von
ihr hervorgerufene klappernde Geräusch erheblich, insbesondere die Nachtruhe der
Hausbewohner. Der Umstand, daß die Kugel im Eingangs sieb des Zählers untergebracht
ist, stellt wegen der Verschmutzung überhaupt die ständige Funktion des Zählers
in Frage.
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Ein weiterer bekannter Rückflußverhinderer besteht aus einer Klappe,
welche in einem hohlzylindrischen Einsatzstutzen angeordnet ist. Die in sich steife,
um eine Achse schwenkbare Klappe bekommt eine hohe Reibung an den Lagerstellen,
wenn die bei den in den überwiegenden Fällen vorkommenden kalkhaltigen Wasser gegebenen
Inkrustierungen auftreten.
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Kann ferner bei vollständiger Offenstellung der Klappe die bei einem
Rückstoß auftretende Schließkraft wenig an ihr angreifen, dann wirken sich schon
kleine Reibungswiderstände hinderlich aus. Die Klappe schließt hier überhaupt nicht.
Abträglich ist sowohl bei der Klappe als auch bei der Kugel, daß bei ihnen außer
einer wesentlichen Störanfälligkeit auch die Fertigung verhältnismäßig teuer ist.
Die letztere verlangt außerdem einen tolerierten Einpaßquerschnitt.
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Ein nachträglicher Einbau ist daher ohne Nacharbeit des Zählergehäuses
nicht möglich.
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Für Rückschlagorgane für in Wasser führende Leitungen ist es weiterhin
bekannt, auf gelochten Trägern scheibenförmige Membranen anzuordnen.
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Diese Einrichtungen, die für verhältnismäßig hohe Drücke eingesetzt
werden und daher ziemlich starke, für Wasserzähler nicht brauchbare Membranen benutzen,
haben den Nachteil, daß an ihrem Rand im aufgelegten Zustand Flüssigkeit durchdringt.
Besonders ist dies der Fall, wenn im Wasser mitgeführte Fremdkörper, wie Sand, Holzteilchen
usw., sich auf dem Träger ablagern. Der Zweck einer solchen Rückschlagmembran in
Wasserzählern ist aber dann verfchlt, weil, wie es schon vorgekommen ist, in dem
Rückfluß vorhandene Bakterien oder sonstige Krankheitserreger in das Trinkwasser
gelangen.
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D-er durch die Erfindung vorgeschlagene Rückflußverhinderer erweist
sich gegenüber dem angegebenen Stand der Technik sowohl hinsichtlich der Funktion
als auch der Herstellungskosten besonders fortschrittlich. Er kennzeichnet sich
dadurch, daß die in der Zu-oder Ablaufleitung des Zählers angeordnete Membran sich
in der Schließstellung mit ihrem Rand auf einen hohlkehlartig ausgebildeten tbergang
vom Gitterteil zum Einspannrad des Tragkörpers legt. Die möglichst dünn gehaltene
Membran hat infolge ihrer Elastizität immer das Bestreben, in ihre Ausgangsstellung
zurückzufedern. Sie schließt daher, wenn kein Durchfluß stattfindet, von selbst
den Leitungsquerschnitt ab, und zwar durch die hohlkehlartige Ausbildung ihres Trägers
am Rand einwandfrei dichtend. Andererseits setzt sie infolge ihrer geringen Stärke
dem Wasser in normaler Richtung keinen nennenswerten Widerstand entgegen. Sie öffnet
sofort, auch bei schwach fließendem Wasser. Damit die Membran bei einem Rückstrom
keine Falten und damit ungewollte Öffnungen bilden kann, liegt sie in der Schließstellung
auf einem gitterartig durchbrochenen Körper auf.
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Dieses Gitter ist so ausgebildet, daß es dem Durchfluß den geringstmöglichen
Widerstand bietet.
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Zweckmäßig ist gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung der Einspannrand
des Tragkörpers als Dichtung für die Verschraubung des Rohranschlusses mit dem Zähler
ausgebildet.
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Die Membran ist nach einer Ausführungsmöglichkeit mit dem Tragkörper
fest verbunden. Sie kann aber auch lose an ihm gehalten sein, beispielsweise durch
einen Stab. Ferner kann entsprechend der Erfindung die Membran mit mindestens einer
Rippe versehen sein. Dadurch wird ihre Faltung bestimmt und damit der Durchfluß
am besten gelenkt. Ist nur eine Rippe vorhanden, die dann diametral über die Membran
hinweg verläuft, können sich die beiden Membranhälften um sie klappen wie die Flügel
eines Schmetterlings, ebenso wie bei Verwendung des vorerwähnten Stabes. Eine andere
Faltweise kann in gewissen Fällen zweckmäßig sein. Sie ergibt sich durch mehrere,
vorzugsweise drei radial vom Mittelpunkt aus verlaufende Rippen, die bei symmetrischer
Anordnung gleiche Öffnungen für den Durchfluß freigeben.
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Der angestrebte geringste Durchflußwiderstand kann auch dadurch erreicht
werden, daß das Abstützgitter trichterförmig ausgebildet ist. Die Membran liegt
dann in entsprechender Gestalt in ihm. Der Zweck dieser Ausführung ist eine Vergrößerung
der Durchflußöffnungen sowie eine gewisse Widerstandsfähigkeit der Membran.
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Der hohlkehlrartige Übergang vom Gitterteil des Tragkörpers zu dessen
Einspannrand und die daraus resultierende gute Auflage der Membran mit ihrem Rand
wird günstig unterstützt, wenn gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung die der Membran
zugewandte Seite des Tragkörpers konkav gewölbt ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beschreibung und
der Zeichnung zu ersehen. In der letzteren sind verschiedene Ausführungsbeispiele
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Zuflußstutzen eines Wasserzählers,
mit welchem der Rückflußverhinderer verschraubt ist, Fig. 2 eine andere Ausführungsart,
in welcher das Rückschlagorgan in einem Rohrteil mit erweitertem Querschnitt angeordnet
ist, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Tragkörper, Fig. 4 die perspektivische Ansicht
einer Membran mit drei Rippen, Fig. S die Draufsicht auf eine Membran mit einer
durchgehenden Rippe, Fig. 6 eine besondere Halterung der Membran an dem Tragkörper,
Fig. 7 eine Seitenansicht der Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt durch den Tragkörper
in besonderer Ausgestaltung, Fig. 9 eine weitere Form der Membran und des Tragkörpers
und Fig. 10 eine andere Ausbildung von Tragkörper und Membran.
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Entsprechend der Fig. 1 ist an der Stirnseite 1 des Zuflußstutzens
2 eines Wasserzählers der Einspannrand 3 eines Tragkörpers 4 durch eine passende,
an sich bekannte Rohrverschraubung 5 festgehalten. Der Einspannrand 3 dient hierbei
gleichzeitig als Dichtung für die Verschraubung. In seinem nicht eingespannten Teil
ist der Tragkörper durch Öffnungen 6, vorzugsweise rechteckigen Querschnittes, durchbrochen,
so daß ein gitterartiges Gebilde entsteht. Die stehengebliebenen Rippen 7 dienen
als Auflage für die Mem-
bran 8, welche in der Fig. 1 in der oberen Hälfte in geschlossener
Stellung, in der unteren Hälfte in Offenstellung gezeigt ist. Der Tragkörper ist
an der Übergangs stelle des Einspannrandes 3 zu den Rippen 7 hohlkelilartig ausgebildet,
so daß sich die schmiegsame Membran 8, deren Rand dementsprechend ausgebildet ist,
gut dichtend anlegen kann. Anstatt einer Hohlkehle kann auch eine Rille in den Übergang
eingearbeitet sein.
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Die Befestigung der Membran an dem Tragkörper kann verschiedenartig
erfolgen, beispielsweise durch die in der Fig. 1 gezeigte Vernietung 9, oder durch
die aus Fig. 2 ersichtliche Verschraubung 10. In der Fig. 9 ist die Membran in der
Mitte eingezogen und läuft in einen pilzförmigen Kopf 11 aus, mit welchem sie am
Tragkörper 4 gehalten ist. Es läßt sich auch eine glockenförmige Membran denken,
die außen an der tiefsten Stelle einen schaftartigen Ansatz trägt, walcher dann
auf irgendeine Weise zu einer Festhaltevorrichtung für die Membran ausgebildet ist.
Die beiden letztgenannten Formen lassen sich bei Verwendung eines Kunststoffes samt
dem Befestigungsansatz im Spritz- oder sonstigem Verfahren herstellen.
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Die Membran 8 ist, wie erwähnt, schmiegsam und besteht vorzugsweise
aus einem gummierten oder mit Kunststoff überzogenen Gewebe. Es läßt sich natürlich
auch ein reines Gummiblättchen oder ein dünn ausgewalzter Kunststoff, wenn er die
verlangten Eigenschaften aufweist, verwenden. Auch braucht die Membran nicht unbedingt
eben zu sein, sie kann auch leicht gewölbt sein, oder die angedeutete Glockenform
haben.
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In diesem Fall muß natürlich die der Membran 8 zugekehrte Seite des
Tragkörpers entsprechend gewölbt sein, beispielsweise konkav, wie das in den Fig.
1, 2 und 8 dargestellt ist.
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Vorteilhaft ist auf der Membran eine diametral verlaufende Rippe
12 vorgesehen. Die Rippe hat den Zweck, die Faltweise der Membran zu bestimmen und
zu verhindern, daß sich eine Unzahl von Falten ergeben, welche die Funktion und
die Haltedauer der Membran beeinträchtigen könnten. Außerdem sorgt sie für ein besseres
Anliegen der Membran in der Schließstellung. Anstatt nur einer diametral verlaufenden
Rippe können auch drei oder mehr Rippen 13 vorgesehen sein, welche vom Mittelpunkt
der runden Membran radial nach außen verlaufen. Die Anzahl derartiger Rippen ist
selbstverständlich begrenzt, weil sie den Durchfluß des Mediums nicht behindern
dürfen.
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Infolgedessen ist eine über 4 oder 5 hinausgehende Zahl nicht mehr
zu empfehlen. Zweckmäßig verjüngen sich die Rippen vom Mittelpunkt nach außen. In
der Mitte gehen sie in eine Nabe 14 über, die mit einer Bohrung 15 zur Aufnahme
des Befestigungsgliedes versehen ist.
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Eine weitere Möglichkeit, die Membran am Tragkörper 4 festzuhalten,
ist in der Fig. 6 veranschaulicht.
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Die Auflagefläche für die Membran ist bei dieser Ausführungsform eben.
Dicht über der Membran 8 ist ein Stab 16 od. dgl. diametral durch den Einspannrand
3 gesteckt oder dort befestigt. Die Membran wird auf diese Art am Tragkörper gehalten
und kann sich um eine Stange 16 nach beiden Seiten umbiegen.
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Das Gitter im Tragkörper 4 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß quadratische
oder rechteckige Durchlässe 6 entstehen. Es kann aber auch jede andere Querschnittsform
für die Durchlässe 6 genommen werden, wenn sie zweckmäßig ist. Die Höhe der Rippen
7 des Gitters ist verhältnismäßig groß, damit im Durchflußmedium mitgeführte, längliche
Fremdkörper axial gerichtet werden. In der Mitte der Verrippung ist,
wenn
die Membran dort befestigt wird, eine nahenartige Verstärkung 17 vorgesehen.
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Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist der Tragkörper und die Membran
in einer Erweiterung des Zuflußstutzens bzw. der Zuflußleitung untergebracht. Damit
soll erreicht werden, daß bei Zählern mit abnormal kleinem Anschlußquerschnitt eine
durch die Membran, Rippen usw. eventuell erhöhte Drosselung aufgehoben ist. Es braucht
der Durchflußverhinderer auch nicht unbedingt am Zu- oder Ablaufstutzen direkt angeordnet
zu sein, wenn seine Anbringung dort mit Schwierigkeiten verknüpft ist. Dies wäre
denkbar, wenn der Zähler an Rohrkrümmern angeschlossen ist. Dann kann der Rückflußverhinderer
in einer gewissen Entfernung vom Zähler in der Leitung eingebaut werden.