DE20305410U1 - Systemtrenner - Google Patents

Description

PRÜFER & PARTNER GbR · PATENTANWÄLTE · EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

GH 468-16590.2 AO/ek

GRUNBECK

Wasseraufbereitung GmbH, 89420 Höchstädt, Deutschland

Systemtrenner

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Systemtrenner gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Systemtrenner sind zum Beispiel aus der DE 198 54 951 C2 und der DE 199 02 574 Cl bekannt. Das Gehäuse der bekannten Systemtrenner weist Bauteile auf, die für den Normalbetrieb zwar in einer festen Verbindung verbunden sind, die jedoch zum Aus- und Einbau von Verschleißteilen wie den Rückflussverhinderern oder von Dichtungselementen wieder voneinander lösbar sein müssen. So sind gemäß der DE 198 54 951 C2 Bauteile über Zuganker lösbar miteinander verbunden, und gemäß der DE 199 02 574 Cl sitzt ein in T-Form gebildetes Gehäuseoberteil auf einem Gehäuseboden.

Der bisherige Aufbau von Systemtrennern ist relativ aufwändig und kostenintensiv. Daher werden herkömmliche Systemtrenner bisher lediglich als Sicherungsarmatur in Trinkwasserleitungen eingebaut, um einen Rückfluss von Nicht-Trinkwasser in die Trinkwasserleitung zu verhindern. Ein Absichern von Haushaltsgeräten durch Systemtrenner wurde bisher nicht in Betracht gezogen.

D-81545 MÜNCHEN

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Daher besteht die Aufgabe vorliegenden Erfindung darin, einen Systemtrenner bereitzustellen, der einen einfachen und kostengünstigen Aufbau gestattet und der es ermöglicht, bei Bedarf Geräte im Haushaltsbereich gegen Rückstrom eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit wie Wasser abzusichern.

Die Aufgabe wird durch einen Systemtrenner gemäß Anspruch 1 gelöst: . Vorteilhafte Weiterbildungen des Systemtrenners gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch den integralen Aufbau des erfindungsgemäßen Systemtrenners, wobei in der kompletten Gehäuseeinheit der eingangsseitige und der ausgangsseitige Rückflussverhinderer und der als Ablassventilelement dienende Ventilkörper untergebracht sind, ist ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau möglich. Durch die jeweiligen Merkmale der Ansprüche 2 bis 11 kann der Systemtrenner jeweils noch kompakter, einfacher und billiger aufgebaut sein. Der Nutzer bzw. Betreiber selbst kann ohne technische Fachkenntnisse eine einfache Wartung durch Komplettaustausch des Systemtrenners vornehmen (Austauschwartung). Der Systemtrenner ist folglich vorzugsweise als Wegwerfpatrone ausgestaltet. Durch den bevorzugten Einsatz von Bauteilen, die weit gehend aus Materialien auf Kunststoffbasis gebildet sein können, können die Herstellungskosten des Systemtrenners sogar deutlich unterhalb der für bisher übliche Systemtrenner anfallende Wartungskosten liegen. Dadurch wird es sinnvoll, dass der komplette Systemtrenner bei Wartung oder Reparatur ausgetauscht wird. Der Materialeinsatz für die Wartung ist auf Grund der kompakten und einfachen Bauweise einer Wegwerfpatrone nicht wesentlich höher als bei Wartungen herkömmlicher Systemtrenner. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Wartung durch einen Laien ohne Spezialwerkzeug oder Druckprüfgerät durchgeführt werden kann. Ferner wird erfindungsgemäß eine erhöhte Betriebs-

sicherheit erhalten, da die komplette Einheit beim Hersteller auf Funktion geprüft werden kann.

Die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale tragen jeweils einzeln und in Kombination dazu bei, dass die Zahl der zum Aufbau des Systemtrenners notwendigen Einzelteile im Vergleich zum konventionellen Aufbau deutlich verringert werden kann. Je nach Bedarf und gewünschter Ausführung reicht bereits der Zusammenbau des Gehäuses, in dem lediglich ein in einer Funktionseinsicht ausgebildeter Kolben, der den eingangsseitigen Rückflussverhinderer, den Ausgleichskolben und das Entlastungsventil aufweist, Federn und sonstige Kleinteile untergebracht sind.

Das Prinzip des Aufbaus und der Betriebsweise des erfindungsgemäßen Systemtrenners wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert, wobei die Figuren jedoch lediglich eine beispielhafte Ausführungsform zeigen und Alternativen und Modifikationen ohne weiteres möglich sind.

Fig. IA-C zeigen schematische Ansichten eines Systemtrenners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. IA eine Seitenansicht, Fig. IB eine von der Ausgangsseite A aus gesehene Vorderansicht und Fig. IC eine perspektivische Ansicht darstellen, und

Fig. 2 zeigt schematisch den Längsquerschnitt des Systemtrenners entlang der Linie I-I von Fig. IB.

Die Figuren IA-C und 2 zeigen, dass in dem Gehäuse 1 des Systemtrenners auf integrale Bauweise ein eingangsseitiger Rückflussverhinderer 2, ein ausgangsseitiger Rückflussverhinderer 10 und ein Ventilkörper 5, 6 untergebracht sind, wobei das Gehäuse 1 als komplette, unlösbar verbundene Einheit gebildet ist. Das heißt, die ursprünglichen Bauteile la, Ib des Gehäuses, sind nach dem Einbau der nachfolgend noch zu beschreiben-

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den Funktionsbestandteile des Systemtrenners derart fest miteinander verbunden, dass die Gehäusebauteile la, Ib nicht zerstörungsfrei wieder voneinander trennbar sind. Die komplette, unlösbar verbundene (d.h. nicht ohne Zerstörung in Einzelteile trennbare) Einheit kann auf vorteilhafte Weise durch Verschweißen, Verkleben oder alternative Maßnahmen zur festen Verbindung der Bauteile la, Ib gebildet werden. Bei der Herstellung des so gebildeten Systemtrenners werden vor dem festen Verbinden der Bauteile la, Ib die gewünschten bzw. zur Funktion des Systemtrenners erforderlichen Bestandteile eingebaut, die nachfolgend detaillierter beschrieben werden. Das Gehäuse 1, speziell die fest zu verbindenden Bauteile la, Ib sind unabhängig voneinander auf vorteilhafte Weise aus einem Material auf Kunststoffbasis gefertigt. Zur Gewährleistung einer vorteilhaften Stabilität ist das Kunststoffmaterial vorzugsweise ein hochfester Kunststoff, geeigneterweise auf der Basis eines Thermoplasten, und vorzugsweise ein faserverstärkter Kunststoff. Die Kunststoff basis kann ein homogener Kunststoff sein, ist jedoch vorzugsweise ein Polymer-Blend zur Kombination erwünschter Eigenschaften.

Der Ventilkörper ist in Form eines Kolbens bzw. Ausgleichskolbens 5 ausgebildet, welcher auf der vom Eingang E entfernten Seite einen ringförmig ausgebildeten Vorsprung aufweist, der als Ventilsitz 4 für ein Dichtungselement 3 des eingangsseitigen Rückflussverhinderers 2 dient. Der Kolben 5, der Ventilsitz 4 und der Rückflussverhinderer 2 mit seinem Dichtungselement 3 sind in einer Funktionseinheit zusammengebaut. Der in den zylindrischen Abschnitt des Kolbens 5 integrierte Dichtring 7 dichtet den Ventilkörper gegenüber der Innenwand des Gehäuses 1, hier des Bauteils la, ab, um das eingeleitete Fluid, welches normalerweise eine Flüssigkeit und insbesondere Wasser ist, durch den Rückflussverhinderer 2 zu leiten. Ebenfalls in die Funktionseinheit des Ventilkörpers integriert ist ein Entlastungsventil 6, welches in der von der Eingangsseite E entfern-

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ten Stirnseite des Kolbens 5, konzentrisch mit dem Vorsprung für den Ventilsitz 4 auf einer weiter außen liegenden Kreislinie, ringförmig eingebaut ist. Der Kreisring des Entlastungsventils 6 liegt dem Ventilsitz 8 gegenüber, der ringförmig als Vorsprung in die Kontur des Gehäuses 1, hier des Bauteils Ib, integriert ist.

Unter Einschluss einer mittleren Kammer 15 ist ferner auf der Ausgangsseite A der ausgangsseitige Rückflussverhinderer 10 eingebaut, dessen Dichtungselement 12 wiederum gegen den in die Kontur des Gehäuses 1 (speziell des Bauteils Ib) integrierten Ventilsitz 11 anliegen kann. In der mittleren Kammer 15 ist eine Spiralfeder 8 eingebaut, die einerseits an der Stirnseite des Kolbens 5 und andererseits an einer an der Gehäuseinnenseite (hier des Bauteils Ib) vorgesehenen Andruckfläche anliegt.

In der verbundenen Einheit des Gehäuses 1 integriert kann ferner ein Sieb 14 zum Zurückhalten von Partikeln und/oder Schmutz aus dem Fluid bzw. der Flüssigkeit vorgesehen sein.

Das Fluid (nachfolgend wird beispielhaft der Einsatz von Wasser als Fluid beschrieben) gelangt von der Eingangsseite E aus durch das Sieb 14 in eine vordere Kammer und damit in das Innere des Ventilkörpers mit dem Kolben 5. Im Zuge des Druckaufbaus bleibt zunächst der eingangsseitige Rückflussverhinderer 2 geschlossen, während der Kolben 5 unter Erhöhung der Spannung der Spiralfeder 9 gegen den Ventilsitz 8 gedrückt wird. Nach weiterem Druckaufbau öffnet bei einem vorbestimmten Druck der eingangsseitige Rückflussverhinderer 2, wobei das Wasser nunmehr durch die Öffnung zwischen dem Dichtungselement 3 und dem Ventilsitz 4 in die mittlere Kammer 15 strömt. Das Abfließen des Wassers aus der mittleren Kammer in die Auslassöffnung 13 wird durch das zuvor beschriebene Andrücken des Dichtungselements 6 an den Ventilsitz 8 verhindert. Infolge des Druckanstiegs in der mittleren Kammer 15 öffnet der ausgangsseitige Rückfluss-

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Verhinderer 10, so dass das Wasser durch die Öffnung zwischen dem Dichtungselement 12 und dem Ventilsitz 11 hindurch zur Ausgangsseite A strömen kann. Wird die Zufuhr von Wasser von der Eingangsseite E beendet, schließen sowohl der eingangsseitige als auch der ausgangsseitige Rückflussverhinderer, die Spannung der Spiralfeder 9 bewirkt auf Grund des Abfalls des Vordrucks ein Öffnen des Ausgleichsventils 6 gegenüber dem Ventilsitz 8, und das sich im mittleren Raum 15 befindliche Wasser kann über die Auslassöffnung 13, die geeigneterweise mit einem nicht gezeigten Ableitungssystem verbunden ist, abgeleitet werden. Würde nun zum Beispiel im Fall einer Störung, z.B. bei einem Defekt des ausgangsseitigen Rückflussverhinderers 10, der auf der Ausgangsseite A vorliegende Hinterdruck ansteigen, würde der Differenzdruck zwischen der mittleren Kammer 15 und der auf der Eingangsseite E vorliegenden vorderen Kammer abfallen, so dass der eingangsseitige Rückflussverhinderer 2 schließen würde. Ferner würde eine durch die Spiralfeder 9 unterstützte Öffnung des Kontakts zwischen Entlastungsventil 6 und Ventilsitz 8 erfolgen, und eine Verbindung der mittleren Kammer 15 mit der Auslassöffnung 13 zum Abschließen des Wassers in das Abflusssystem würde hergestellt.

Der erfindungsgemäße Systemtrenner ist besonders gut zum Einbau in industriellen und insbesondere in Haushaltsgeräten einsetzbar, die mit Fluidstrom betrieben werden, speziell mit Wasserbetrieb und insbesondere mit Hochdruckwasser arbeitende Geräte wie z.B. Hochdruckreiniger. Solche Geräte können mit der Erfindung wirksam abgesichert werden.

Zum Einbau des erfindungsgemäßen Systemtrenners weist dieser geeignete Befestigungselemente auf. Wie in den Figuren IA-C und 2 gezeigt, sind bei dem Systemtrenner - ebenfalls integral mit dem Gehäuse verbunden - Vorsprünge mit Bohrungen 16 in ausreichender Zahl (hier 3) vorgesehen, die asymmetrisch angeordnet

sind und somit einen Falscheinbau in das gewünschte Endgerät durch ungeschulte Laien verhindern.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau, wenn das Gehäuse 1 in Form eines Hauptrohrs gebildet ist, und wenn der eingangsseitige Rückflussverhinderer 2, der Ventilkörper (d.h. der Kolben 5) und der ausgangsseitige Rückflussverhinderer 10 so im Gehäuse 1 untergebracht sind, dass die Längsachsen der genannten Bestandteile jeweils mit dem Hauptrohr koaxial verlaufen. Alternative Ausgestaltungen sind jedoch ohne weiteres realisierbar. So kann zum Beispiel das Gehäuise 1 auch in einer T-Form oder in einer anders modifizierten Gestalt ausgebildet sein.

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Claims (10)

1. Systemtrenner mit einem Gehäuse (1), das eine Eingangsseite (E) und eine Ausgangsseite (A) und eine Auslassöffnung (13) aufweist, wobei in dem Gehäuse untergebracht sind:
ein eingangsseitiger Rückflussverhinderer (2),
ein ausgangsseitiger Rückflussverhinderer (10),
ein Ventilkörper (5, 6), mit dessen Hilfe eine Verbindung zur Auslassöffnung steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) in Form einer kompletten, nicht ohne Zerstörung lösbar verbundenen Einheit gebildet ist.

2. Systemtrenner gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) integral aus einem Material auf Kunststoffbasis gebildet ist.

3. Systemtrenner gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus durch Verschweißen oder Verkleben fest verbundenen Bauteilen (1a, 1b) zusammengesetzt ist.

4. Systemtrenner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper in Form eines Kolbens (5) ausgebildet ist und ein Ventilsitz (4) für den eingangsseitigen Rückflussverhinderer (2) in die Kontur des Kolbens (5) integriert ist.

5. Systemtrenner gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) so ausgestaltet ist, dass er in einer Einheit die Funktionen des eingansseitigen Rückflussverhinderers (2), eines Ausgleichskolbens und eines Entlastungsventils (6) aufweist.

6. Systemtrenner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilsitz (11) für den ausgangsseitigen Rückflussverhinderer (10) in die Kontur des Gehäuses (1) integriert ist.

7. Systemtrenner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (8) für den Ventilkörper (5, 6) in die Kontur des Gehäuses (1) integriert ist.

8. Systemtrenner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) in Form eines Hauptrohrs gebildet ist, und dass der eingangsseitige Rückflussverhinderer (2), der Ventilkörper (5, 6) und der ausgangsseitige Rückflussverhinderer (10) so im Gehäuse untergebracht sind, dass deren Längsachsen jeweils mit dem Hauptrohr koaxial verlaufen.

9. Systemtrenner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als integral gebildete Wegwerfpatrone ausgestaltet ist, die alle für die Funktion als Systemtrenner erforderlichen Bauteile integral einschließt.

10. Systemtrenner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch ein asymmetrisch am Gehäuse angebrachtes Befestigungselement (16).