DE102010005459A1 - Stop valve for terminal of water treatment apparatus at pipe line, has inlet and outlet, where water treatment apparatus is connectable between inlet and outlet - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Absperrarmatur zum Anschluss eines Wasserbehandlungsgerätes an eine Rohrleitung enthaltend
- (a) einen Einlass und einen Auslass, wobei das Wasserbehandlungsgerät zwischen Einlass und Auslass anschließbar ist, und
- (b) einen zwischen Einlass und Wasserbehandlungsgerät angeordneten Kugelhahn zum Unterbrechen der Wasserzufuhr zum Wasserbehandlungsgerät,
- (c) wobei der Kugelhahn eine Kugel mit einer Durchgangsbohrung aufweist, welche von einer Betriebsstellung, bei welcher die Durchgangsbohrung eine Verbindung zwischen Einlass und Wasserbehandlungsgerät herstellt, um eine Achse in eine Absperrstellung drehbar ist, bei welcher die Kugel die Verbindung zwischen Einlass und Wasserbehandlungsgerät absperrt.
- (A) an inlet and an outlet, wherein the water treatment device is connectable between inlet and outlet, and
- (b) a ball valve arranged between inlet and water treatment device for interrupting the water supply to the water treatment device,
- (c) wherein the ball valve has a ball with a through hole which is rotatable about an axis to a shut-off position from an operating position, wherein the through-hole connects between inlet and water treatment device, in which the ball shuts off the connection between inlet and water treatment device ,
Das durch eine Rohrleitung geleitete Trinkwasser aus einer Trinkwasserversorgung kann in einem Wasserbehandlungsgerät behandelt werden. Das Wasserbehandlungsgerät kann insbesondere ein Ionentauscher sein. Ein Ionentauscher muß in regelmäßigen Abständen gewartet werden. Zu diesem Zweck muß die Wasserzufuhr mittels einer Absperrarmatur unterbrochen werden. Der Ionentauscher wird dann abgenommen und beispielsweise regeneriert oder ausgetauscht. Während der Wartung fließt kein Wasser durch die Rohrleitung und dem Verbraucher steht kein Wasser zur Verfügung.The piped drinking water from a drinking water supply can be treated in a water treatment device. The water treatment device may in particular be an ion exchanger. An ion exchanger must be serviced at regular intervals. For this purpose, the water supply must be interrupted by means of a shut-off valve. The ion exchanger is then removed and regenerated or replaced, for example. During maintenance, no water flows through the pipeline and the consumer has no water available.
Ionentauscher bewirken oftmals eine höhere Enthärtung des Wassers als dies erwünscht ist. Es ist daher wünschenswert, dem behandelten Wasser unbehandeltes Wasser beizumischen. Das Mischungsverhältnis richtet sich nach dem gewünschten Härtegrad und dem Härtegrad des unbehandelten Wassers. Die Messung der Leitfähigkeit des Wassers und des Volumenstroms durch den Ionentauscher liefert ein gutes Maß für den aktuellen Härtegrad des Wassers. Der Volumenstrom kann mittels einer Turbine im Strömungskanal gemessen werden. Wenn der so ermittelte Härtegrad zu hoch ist, wird der Anteil an unbehandeltem Wasser reduziert. Wenn der ermittelte Härtegrad zu niedrig ist, wird der Anteil an unbehandeltem Wasser erhöht.Ion exchangers often cause higher water softening than desired. It is therefore desirable to add untreated water to the treated water. The mixing ratio depends on the desired degree of hardness and the degree of hardness of the untreated water. Measuring the conductivity of the water and the volume flow through the ion exchanger provides a good measure of the current degree of hardness of the water. The volume flow can be measured by means of a turbine in the flow channel. If the hardness determined in this way is too high, the proportion of untreated water is reduced. If the determined degree of hardness is too low, the proportion of untreated water is increased.
Stand der TechnikState of the art
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Absperrarmatur der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Wartung eines Wasserbehandlungsgerätes erleichtert und eine Aufteilung von Wasser in Teilströme ermöglicht, so dass nur ein Teil des Wassers durch das Wasserbehandlungsgerät fließt.It is an object of the invention to provide a shut-off valve of the type mentioned, which facilitates maintenance of a water treatment device and allows a division of water into partial streams, so that only a portion of the water flows through the water treatment device.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass
- (d) die Kugel eine im Bereich der Drehachse angeordnete, ständige Öffnung aufweist, über welche eine Verbindung zwischen der Durchgangsbohrung und einem Umlenkkanal herstellbar ist, der an dem Wasserbehandlungsgerät vorbei zum Auslass führt, und
- (e) die Kugel eine weitere, von einem Rückflussverhinderer kontrollierte Öffnung außerhalb der Drehachse aufweist, über welche in einer Wartungsstellung der Kugel, bei welcher die Durchgangsbohrung keine Verbindung mit dem Wasserbehandlungsgerät hat, eine Verbindung zwischen Einlass und Durchgangsbohrung herstellbar ist.
- (D) the ball has a arranged in the region of the axis of rotation, permanent opening, via which a connection between the through-hole and a deflection channel can be produced, which leads past the water treatment device to the outlet, and
- (E) the ball has a further, controlled by a backflow preventer outside the axis of rotation over which in a maintenance position of the ball, wherein the through-bore has no connection with the water treatment device, a connection between the inlet and through-bore can be produced.
Bei einer solchen Anordnung kann die Strömung zum Wasserbehandlungsgerät einerseits vollständig abgesperrt werden. Andererseits kann die Kugel auch in eine Wartungsstellung gedreht werden, bei welcher immer noch Wasser in die Durchgangsbohrung in der Kugel fließt. Das in die Durchgangsbohrung fließende Wasser kann durch die ständige Öffnung an dem Wasserbehandlungsgerät vorbei geleitet werden. Auf diese Weise steht dem Verbraucher jederzeit Wasser zur Verfügung, das während der Wartung lediglich nicht behandelt ist. Das durch die ständige Öffnung fließende Wasser kann ferner dazu genutzt werden, dem behandelten Wasser unbehandeltes Wasser beizumischen. Auf diese Weise kann der Härtegrad am Ausgang beeinflusst werden.In such an arrangement, the flow to the water treatment device can be completely shut off on the one hand. On the other hand, the ball can also be rotated into a maintenance position, in which water still flows into the through hole in the ball. The water flowing into the through-hole can be routed past the permanent opening on the water treatment device. In this way, the consumer is always water available, which is only treated during maintenance. The water flowing through the constant opening can also be used to mix untreated water with the treated water. In this way the degree of hardness at the outlet can be influenced.
Vorzugsweise ist im Einlassbereich vor dem Kugelhahn eine Leckageüberwachungseinrichtung mit einer Turbine zur Messung des Volumenstroms angeordnet. Eine solche Turbine wird für die Ermittlung des Volumenstroms benötigt. Die Werte für den Volumenstrom dienen zur Ermittlung des Härtegrads. Die Werte können aber mit einer Leckageüberwachungseinrichtung zusätzlich ausgewertet werden um festzustellen, ob ein Rohrbruch, eine dauerhafte Leckage oder dergleichen ungewöhnliche Strömungszustände vorliegen. Mit einer geeigneten Schaltung kann bei ungewöhnlichen Strömungszuständen ein Alarmsignal erzeugt werden oder der Kugelhahn in die Absperrstellung bewegt werden, so dass kein Wasser mehr fließt. Die Turbine arbeitet also in Doppelfunktion: einerseits wird sie zur Detektion von Leckage verwendet und andererseits zur Ermittlung des Härtegrads. Eine zusätzliche Turbine ist nicht erforderlich. Das spart Platz und Kosten.Preferably, a leakage monitoring device with a turbine for measuring the volume flow is arranged in the inlet area in front of the ball valve. Such a turbine is needed for the determination of the volume flow. The values for the volume flow are used to determine the degree of hardness. However, the values can additionally be evaluated with a leakage monitoring device in order to determine whether a pipe burst, a permanent leak or the like present unusual flow states. With a suitable circuit, an alarm signal can be generated in unusual flow conditions or the ball valve can be moved to the shut-off, so that no more water flows. The turbine thus works in a dual function: on the one hand, it is used for the detection of leakage and on the other hand for Determination of the degree of hardness. An additional turbine is not required. This saves space and costs.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kugel des Kugelhahns mit einer Stellanordnung drehbar, welche die Kugel in einer ersten Richtung mitnimmt und in der entgegengesetzten Richtung unbeeinflusst lässt. Dabei kann die Stellanordnung von zwei koaxialen Antriebselementen gebildet sein, von denen ein erstes Antriebselement fest mit der Kugel verbunden ist und das zweite Antriebselement mit einem Sägezahnprofil in ein korrespondierendes Profil an dem ersten Antriebselement gedrückt wird.In a preferred embodiment of the invention, the ball of the ball valve is rotatable with an actuating arrangement which entrains the ball in a first direction and leaves unaffected in the opposite direction. In this case, the actuating arrangement may be formed by two coaxial drive elements, of which a first drive element is fixedly connected to the ball and the second drive element is pressed with a sawtooth in a corresponding profile on the first drive element.
Die im Bereich der Drehachse angeordnete, ständige Öffnung kann in einer Verschneidehülse münden, die eine seitliche Öffnung mit einstellbarem Querschnitt zum Umlenkkanal aufweist. Über den einstellbaren Querschnitt kann der Volumenstrom des unbehandelten Wassers eingestellt werden, der dem behandelten Wasser beigemischt wird. Auf diese Weise kann der Härtegrad mittels der Verschneidehülse eingestellt werden.The arranged in the region of the axis of rotation, permanent opening can open into a trimming sleeve having a lateral opening with adjustable cross-section to the deflection channel. The adjustable cross-section can be used to set the volume flow of the untreated water, which is added to the treated water. In this way, the degree of hardness can be adjusted by means of the trimming sleeve.
Vorzugsweise hat die seitliche Öffnung einen in Umfangsrichtung der Verschneidehülse veränderlichen Querschnitt und die Verschneidehülse ist in einer äußeren Hülse drehbar angeordnet, so dass der Querschnitt der seitlichen Öffnung durch Drehung einstellbar ist.Preferably, the lateral opening has a variable in the circumferential direction of the Verschneidehülse cross section and the Verschneidehülse is rotatably disposed in an outer sleeve, so that the cross section of the lateral opening is adjustable by rotation.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Verschneidehülse mit einer Stellanordnung drehbar, welche die Verschneidehülse in einer ersten Richtung mitnimmt und in der entgegengesetzten Richtung unbeeinflusst lässt.In a particularly preferred embodiment of the invention, the trimming sleeve is rotatable with an actuating arrangement, which entrains the trimming sleeve in a first direction and leaves unaffected in the opposite direction.
Die Stellanordnung für die Verschneidehülse und die Antriebselemente für die Kugel können koaxial angeordnet sein und einem gemeinsamen Antrieb aufweisen, wobei die Stellanordnung für die Verschneidehülse die Verschneidehülse in einer Richtung mitnimmt, welche entgegengesetzt zu der Richtung ist, in welcher die Stellanordnung für die Kugel die Kugel mitnimmt. Mit dieser Anordnung wird nur ein Motor zum Antrieb der Kugel und zur Drehung der Verschneidehülse benötigt. Eine Drehung der Kugel wird durch Motordrehung in einer ersten Richtung bewirkt und eine Drehung der Verschneidehülse durch Motordrehung in der entgegengesetzten Richtung. Dadurch wird zusätzlich erreicht, dass eine einmal eingestellte Winkelposition der Verschneidehülse nicht beeinflusst wird, wenn die Kugel gedreht wird. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Kugel zwischenzeitlich zur Absperrung eingesetzt wird. Das Verschneideverhältnis bleibt erhalten.The adjusting arrangement for the trimming sleeve and the drive elements for the ball can be arranged coaxially and have a common drive, wherein the adjusting arrangement for the trimming sleeve entrains the Verschneidehülse in a direction which is opposite to the direction in which the adjusting arrangement for the ball, the ball entraining. With this arrangement, only one motor is needed to drive the ball and to rotate the trimming sleeve. Rotation of the ball is effected by motor rotation in a first direction and rotation of the trimming sleeve by motor rotation in the opposite direction. This additionally ensures that a once set angular position of the Verschneidehülse is not affected when the ball is rotated. This is the case, for example, when the ball is used in the meantime to shut off. The blending ratio is retained.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
- (a) zwei Flansche zum Verbinden mit einem korrespondierenden Flansch an der Rohrleitung bzw. an dem Wasserbehandlungsgerät vorgesehen sind,
- (b) wobei das Wasser vom Einlass am rohrseitigen Flansch durch einen zentralen Durchgangskanal zum Wasserbehandlungsgerät und vom Wasserbehandlungsgerät durch einen um den zentralen Durchgangskanal herum angeordneten Ringkanal durch den Auslass zum Rohr fließt,
- (c) die Kugel des Kugelhahns in dem zentralen Durchgangskanal angeordnet ist, der eine Öffnung zum Ringkanal aufweist, die in der Wartungssstellung der Kugel eine Verbindung der Durchgangsbohrung in der Kugel mit dem Ringkanal herstellt.
- (a) two flanges are provided for connection to a corresponding flange on the pipeline or on the water treatment device,
- (b) the water flows from the inlet to the tube-side flange through a central passageway to the water treatment device and from the water treatment device through an annular channel disposed around the central passageway through the outlet to the tube,
- (C) the ball of the ball valve is disposed in the central passage having an opening to the annular channel, which connects the through hole in the ball with the annular channel in the maintenance position of the ball.
Derartige Flanschverbindungen sind bekannt. Sie haben den Vorteil, dass das Wasserbehandlungsgerät oder die Absperrarmatur entfernt werden kann, ohne dass die Rohrleitung aufgebrochen werden muß. Die koaxiale Anordnung von zentralem Durchgangskanal und äußerem Ringkanal hat den Vorteil, dass eine Umlenköffnung ohne größeren Aufwand beispielsweise durch eine Bohrung zwischen Durchgangskanal und Ringkanal verwirklicht werden kann. Eine solche zusätzliche Bohrung ist nützlich, wenn im Wartungsfall viel Wasser durch die Absperrarmatur unbehandelt zum Auslass fließen soll.Such flange connections are known. They have the advantage that the water treatment device or the shut-off valve can be removed without having to break the pipe. The coaxial arrangement of the central through-channel and the outer annular channel has the advantage that a deflection opening can be realized without much effort, for example, through a bore between through-channel and annular channel. Such an additional hole is useful if in case of maintenance much water should flow through the shut-off valve untreated to the outlet.
Vorzugsweise ist auslassseitig wenigstens ein Rückflussverhinderer ist, welcher eine Strömung vom Auslass in Richtung des Wasserbehandlungsgerätes verhindert.Preferably, at least one backflow preventer is on the outlet side, which prevents a flow from the outlet in the direction of the water treatment device.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. An embodiment is explained below with reference to the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Die Absperrarmatur
Die Absperrarmatur
Bei Ionenaustauschern wird das Wasser vollständig enthärtet. Das ist in einigen Fällen unerwünscht. Ein Teil des Wasser kann bei der vorliegenden Anordnung am Wasserbehandlungsgerät vorbei unbehandelt direkt zum Ausgang gelenkt werden. Nur der übrige Teil des Wassers wird weiterhin zum Wasserbehandlungsgerät geleitet. Hierzu ist ein zusätzlicher Umlenkkanal vorgesehen. Auf diese Weise wird eine Teilenthärtung erreicht.In ion exchangers, the water is completely softened. This is undesirable in some cases. Part of the water can be directed untreated in the present arrangement on the water treatment device directly to the output. Only the remainder of the water will continue to be directed to the water treatment device. For this purpose, an additional deflection channel is provided. In this way a partial softening is achieved.
In der Kugel
Die Öffnungen
Das Wasserbehandlungsgerät ist normalerweise regelmäßig zu Warten. Bei einem Ionentauscher muß beispielsweise das enthaltende Ionentauschermaterial ausgetauscht oder regeneriert werden. Zur Wartung des Wasserbehandlungsgerätes muß der Zufluss zum Wasserbehandlungsgerät abgestellt werden. Damit dennoch Wasser an den Zapfstellen zur Verfügung steht, kann die Strömung vollständig durch eine Bohrung
Die Wartungsstellung wird erreicht, indem die Kugel
Die bereits beschriebenen Rückflussverhinderer
In der in
Mit der Absperrarmatur
Zur Überwachung der Strömung auf Leckage und Rohrbruch weist die Absperrarmatur
Zwischen dem Rückflussverhinderer
Die gesamte Anordnung ist in dem Einsatzteil
In dem nach innen ragenden Rand
Die Turbine weist auf einer Schaufel einen Magneten auf. Dieser Magnet arbeitet auf bekannte Weise mit einem Reed-Kontakt
Eine geeignete Auswerteschaltung ist auf Leckageschutz programmiert. Sie liefert ein Signal, wenn Leckage auftritt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn innerhalb sehr kurzer Zeit sehr große Volumenströme auftreten oder über einen langen Zeitraum ununterbrochen Volumenströme auftreten – auch zu Zeiten, wo gewöhnlich keine Volumenströme auftreten (nachts).A suitable evaluation circuit is programmed for leakage protection. It provides a signal when leakage occurs. This is the case, for example, if very large volume flows occur within a very short time or if volume flows occur continuously over a long period of time - even at times when no volume flows usually occur (at night).
Wenn die Auswertung des elektrischen Signals ergibt, dass Leckage auftritt, wird ein Steuersignal zur Steuerung des Motors
Die Kupplung der Motorwelle des Motors
Die vorstehend bereits erwähnte äußere Verschneidehülse
Die äußere Verschneidehülse
Die innere Kupplungshülse
Die innere Kupplungshülse
Die innere Kupplungshülse
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel folgt die innere Verschneidehülse
Die Profile
Mit der beschriebenen Anordnung kann also der Härtegrad durch eine Bewegung der Motorwelle entgegen dem Uhrzeigersinn eingestellt werden. Dabei wird der Eingangshärtegrad mittels eines Leitfähigkeitssensors
Die äußere Kupplungshülse
Die beschriebene Absperrarmatur verwirklicht eine Vielzahl von Funktionen in einer Anordnung: Leckageschutz, Absperrung, Wartung und Einstellung des Härtegrads bzw. Mischungsgrades von behandeltem und unbehandeltem Wasser. Hierfür wird nur ein Motor und nur ein Kugelhahn eingesetzt. Die Anordnung ist daher kompakt, leicht zu installieren und kostengünstig bei der Herstellung.The shut-off valve described realizes a variety of functions in one arrangement: leakage protection, shut-off, maintenance and adjustment of the degree of hardness or degree of mixing of treated and untreated water. For this purpose, only one motor and only one ball valve is used. The arrangement is therefore compact, easy to install and inexpensive to manufacture.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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