DE2922062C2 - Rücklaufsperrvorrichtung - Google Patents

Description

a) entweder in Abhängigkeit vom zulaufseitigen Druck gesteuert ist und das Flüssigkeitsablaufventil (48) zwangssteuert oder

b) unabhängig vom Flüssigkeitsablaufventil (48) öffnet, wenn der ablaufseitige Druck unter den Atmosphärendruck absinkt.

2. Rücklauf sperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste öffnung (47) unterhalb einer Horizontalebene (A) liegt, die den untersten Punkt des Sitzes (41) des Rückschlagventils (18) enthält.

3. Rücklaufsperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite öffnung (49) oberhalb der Ebene (A) liegt.

4. Rücklaufsperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über eine außerhalb des Gehäuses (79) liegende Einrichtung der Druck auf der Zuströmseite des Rückschlagventils (18) das Gaseinlaßventil (46) in Schließrichtung beaufschlagt.

5. Rücklaufsperrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck auf der Abströmseite des Rückschlagventils (18) das Gaseinlaßventil (46) über den Einlaßkanal (42) in Öffnungsrichtung beaufschlagt.

6. Rücklaufsperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druck übertragende Einrichtung ein Rohr (142) sowie eine oberhalb des Gaseinlaßventils (46) angeordnete und an diesem angreifende an ihrem Umfang eingespannte Membran (130) aufweist, die eine Kammer (132) begrenzt, welche mit der Zuströmseite des Rückschlagventils (18) durch das Rohr (142) und mit der Abströmseite des Rückschlagventils (18) über den Einlaßkanal (42) in Verbindung steht.

7. Rücklaufsperrvnrrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (108) des Gaseinlaßventils (46) scharfkantig ausgebildet ist.

8. Rücklaufsperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaseinlaßventil (46) und das Ablaufventil (48) über eine einen Kolben (60) umfassende Einrichtung ver- b5 bundcn sind, der eine Dichtungsanordnung aufweist, die den Ablaufkanal (44) vom Einlaßkanal (42) trennt.

9. Rücklauf sperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstückträger (114) des Gaseinlaßventils (46) eine untere Ausnehmung (112) zum Aufnehmen des scheibenförmigen Verschlußstücks (110) aufweist und eine mit der Unterseite des Verschlußstückirägers (114) verschraubte Führungseinrichtung (104) vorgesehen ist, mit in der Ventilsitzöffnung (107) verschieblichen Führungsflügeln (106), und mit einem einstückigen oberhalb der Flügel (106) angeordneten Scheibenteil (120) und einem darüber vorstehenden Gewindeteil (122), wobei der Scheibenteil (120) der Führungseinrichtung (104) das Verschlußstück (110) gegen den Verschlußstückträger (114) beim Verschrauben verspannt.

Die Erfindung betrifft eine Rücklaufsperrvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Rücklaufsperrvorrichtungen werden beispielsweise in Wasser-Verteilerleitungen verwendet, um eine Strömung von möglicherweise verschmutztem Wasser zurück in die Trinkwasserversorgung zu unterbrechen. Sie enthalten üblicherweise ein in einer Richtung arbeitendes Rückschlagventil und ein stromabwärts des Rückschlagventils angeordnetes Ablaufventil. Das Rückschlagventil öffnet, um eine Strömung durch die Leitung lediglich in normaler Richtung zuzulassen, und schließt, um eine Rückströmung durch die Leitung zu verhindern, sofern sich die Strömungsrichtung umkehren sollte. Das Ablaufventil schließt, wenn die Strömungsrichtung normal ist, und öffnet sich unter Rückströmungsbedingungen, um das möglicherweise verschmutzte Wasser aus der Leitung stromabwärts des Rückschlagventils abzulassen. Diese Dränage durch das Ablaufventil wird insbesondere dann wichtig, wenn das Rückschlagventil nicht richtig funktioniert, beispielsweise wenn es nicht vollständig schließt, weil es durch Abfall oder Feststoffe verschmutzt ist. Unter diesen Umständen trägt die Dränage dai:u bei, Wasser an einer Rückströmung durch das zum Teil geöffnete Rückschlagventil zu hindern.

Aus den US-PS 31 73 439 und 25 03 424 bekannte Rücklaufsperrvorrichtungen dieser Art enthalten im Flüssigkeitsablaufkanal ein Ventil, das in Abhängigkeit vom Druck des Strömungsmittels vor dem Rückschlagventil gesteuert wird, welches über eine Leitung auf den Stellkolben dieses Ventils wirkt. Bei den bekannten Vorrichtungen erfolgt die Wasserabgabe nur durch den Ablaufkanal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rücklaufsperrvorrichtung zu schaffen, die einen im Vergleich mit den bekannten Vorrichtungen schnelleren Flüssigkeitsablauf durch Vergrößerung der Ablaufmenge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.

Abgesehen davon, daß durch den gesonderten, ventilgesteuerten Gaseinlaßkanal dieser Rücklaufsperrvorrichtung die Abgabemenge erhöht wird, hat die Vorrichtung auch den Vorteil einer einfachen Konstruktion und einfacher Wartung.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

An einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. I η der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Teil eines schemalischcn Grundrisses

der Rücklaufsperrvorrichtung; und

F i g. 2 einen Schnitt längs der Ebene 2-2 in F i g. 1.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Wasserleitung 10 mit einer Rücklaufsperrvorrichtung 12, die zvrischen einem Eirilaßrohr 14 und einem Versorgungsrohr 16 angeordnet ist. Die Strömung durch die Leitung geht normalerweise von links nach rechts in der Zeichnung, wie durch die Pfeile angedeutet ist Die Rücklaufsperrvorrichtung umfaßt ein Rückschlagventil 18 sowie eine stromabwärts davon angeordnete Ablaufventilanordnung 20.

In F i g. 2 ist das gebräuchliche Rückschlagventil 18 etwas schematisch dargestellt Es umfaßi eine Scheibe 30, die auf einem Schaft 32 angeordnet ist Der Schaft sitzt verschieblich in einer Führung 34 und in einer Halterung 36. Eine Feder 40 verspannt die Scheibe gegen einen Sitz 41.

Die Ablaufventilanordnung 20 steht mit der stromabwärts gerichteten Seite des Rückschlagventils 18 über einen oberen Gaseinlaßkanal 42, einen unteren Flüssigkeitsablaufkanal 44 und einen Hauptströmungskanal 45 in Verbindung. Die Kanäle 42 und 44 sind über zugehörige Gaseinlaß- bzw. Flüssigkeitsablaufventile 46 bzw. 48 an Auslässe 50 bzw. 52 angeschlossen, die zur Atmosphäre führen. Der Ablaufkanal 44 tritt in den Hauptströmungskanal 45 über eine Öffnung 47 ein, die unterhalb der Horizontalebene A liegt, welche den untersten Punkt des Sitzes 41 des Rückschlagventils enthält. Der Gaseinlaßkanal 42 tritt in den Hauptströmungskanal 45 über eine öffnung 49 oberhalb der öffnung 47 ein, wobei die öffnung 49 im Ausführungsbeispiel oberhalb der Ebene A nahe der oberen Begrenzung des Hauptströmungskanals 45 liegt.

Das Flüssigkeitsablaufventil 48 weist einen Kolben 60 auf, der eine vergrößerte Schulter 62 mit vier nach unten ragenden Fingern 64 trägt. Ein O-Ring 68 in einer Nut 66 dichtet den Kolben 60 gegen eine Hülse 69 aus rostfreiem Stahl ab, wenn das Ventil geschlossen ist, wobei der O-Ring oberhalb der Hülse 69 liegt, wenn das Ventil seine Öffnungsstellung einnimmt. Das oberste Ende der Hülse 69 soll unterhalb der Ebene A liegen.

Eine Federanordnung 70 verspannt den Kolben 60 nach oben. Dabei umgibt eine Schraubenfeder 71 einen Schaft 72. Am unteren Ende des Schaftes 72 ist eine Führung 74 befestigt, die eine Schulter 76 zur Aufnahme des einen Endes der Schraubenfeder 71 aufweist. Die Führung ist in einen Stopfen 78 eingeschraubt, der seinerseits in ein Ventilgehäuse 79 eingeschraubt ist. Das obere Ende des Schaftes 72 erstreckt sich in ein Sackloch 80 des Kolbens 60 und trägt eine Mutter 82. Ein Knopf 84, der sich frei entlang dem Schaft 72 verschieben kann, paßt in ein Sackloch 86 innerhalb der Finger 64 und nimmt an einer Schulter 88 das obere Ende der Schraubenfeder 71 auf.

Eine Dichtung 90 in einer Nut 92 einer Schulter 94 am oberen Ende des Kolbens 60 schafft eine Abdichtung gegenüber einer Zylinderwand 96 im Ventilgehäuse 79. Die Höhe der Zylinderwand 96 reicht aus, um sicherzustellen, daß die Dichtung 90 während des gesamten Bewegungsweges des Kolbens 60 in abdichtendem Eingriff mit der Zylindei'wand verbleibt, so daß der Gaseinlaßkanal 42 und de·" Auslaß 50 ständig vom Ablaufkanal 44 und dem Auslaß 52 getrennt sind.

Ein Schaft 98 'st an einem Ende in einem Sackloch 100 im oberen End£ des K-olbens 60 und an seinem anderen Ende in einem i>acklo£h 102 im unteren Ende einer Führungseinrichtung 104 des Gaseinlaßventils 46 verstiftet, so daß er das Ventil 46 mit dem Ablaufventil 48 verbin-Der obere Abschnitt der Führungseinrichtung 104 des Ventils 46 weist vier Führungsflügel 106 auf, die quer zueinander liegen. Sie sind derart angeordnet, daß sie in einem eine Ventilsitzöffnurg 107 bildenden Ringelement aus rostfreiem Stahl gleiten, dessen scharfes oberes Ende als Ventilsitz 108 dient Ein scheibenförmiges Verschlußstück 110 ist in einer Ausnehmung 112 am unteren Ende eines VerschlußstCckträgsjrs 114 angeordnet Ein Gummiring 116 sitzt seinerseits in einer Ausnehmung 118 nahe dem Außenumfang des Verschlußstücks 110, wobei er seiner Anordnung nach an dem Ventilsitz 108 angreifen kann, um eine Abdichtung zwischen dem Gaseinlaßkanal 42 und dem Auslaß 50 zu schaffen. An ihrem oberen Ende trägt die Führungseinrichtung 104 einen einstückigen Scheibenteil 120 sowie einen Gewindeteil 122, der in eine Öffnung 124 eingeschraubt ist wodurch der Verschlußstückträger 114, das Verschlußstück 110 und der Gummiring 116 zusammengespannt sind.

Oberhalb des Gaseinlaßventils 46 ist eine Membran 130 an ihrem Umfang zwischen dem Ventilgehäuse 79 und einem Deckel 131 eingespannt, wobei eine Kammer 132 zwischen dem Deckel und der oberen Fläche der Membran definiert wird. Ein Ablaßhahn 140 ist im Dekkel 131 angeordnet, um Luft aus der Kammer 132 abzublasen. Ein Rohr 142, das sich zwischen dem Hauptströmungskanal 45 und einem Anschluß 141 erstreckt, schafft eine Verbindung zwischen der stromaufwärts liegenden Seite des Rückschlagventils 18 und der Kammer 132.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Normalerweise verläuft die Strömung aus dem Einlaßrohr 14 durch das Rückschlagventil 18 der Rücklaufsperrvorrichtung 12 zum Versorgungsrohr 16. Dabei sind die Ventile 46 und 48 geschlossen. Der Druck stromaufwärts des geöffneten Rückschlagventils 18, der durch das Rohr 142 zur Oberseite der Membran 130 gelangt, ist größer als der Druck stromabwärts des Rückschlagventils, der durch den Gaseinlaßkanal 42 an die Unterseite der Membran 130 angelegt wird. Die Druckdifferenz über der Membran 130 drückt letztere nach unten gegen den Verschlußstückträger 114 des Ventils 46, wobei die nach oben gerichtete Verspannungskraft der Schraubenfeder 71 überwunden wird, die gegen den Kolben 60 des Ventils 48 wirkt. Die miteinander verbundenen Ventile 46 und 48 bewegen sich nach unten und bilden einen Verschluß jeweils gegenüber dem Ventilsitz 108 und der Hülse 69.
Unter Rückströmungsbedingungen schließt das Rückschlagventil 18. Da nämlich der Druck stromabwärts des Rückschlagventils nun größer ist als der Druck stromaufwärts des Rückschlagventils, kehrt sich die Druckdifferenz über der Membran 130 um. Die Membran wird nach oben gedrückt, -wodurch die nach unten gegen die Schraubenfeder 71 gerichtete Kraft aufhört. Die Schraubenfeder hebt den Gummiring 116 des Ventils 46 vom Ventilsitz 108 ab, so daß die Dichtung zwischen dem oberen Kanal 42 und dem Auslaß 50 aufgehoben und eine Entlüftung des Kanals 42 zur Atmosphäre hin ermöglicht wird. Da der Ventilsitz 108 als scharfe Kante ausgebildet ist und in diejenige Richtung weist, in der sich das Ventil 46 öffnet, so daß sich also eine stirnseitige Berührung mit dem Gummiring 116 ergibt, erfolgt der Öffnungsvorgang augenblicklich, wobei man eine genaue Einstellung derart vornehmen kann, daß sich das Öffnen bei einer gewünschten Druckdifferenz über dem Rückschlagventil ergibt. Wenn sich das Ventil 46 öffnet, wird der O-Ring 68 aus der Hülse 69

herausgezogen, so daß sich auch das Ventil 48 öffnet, um eine Entlüftung des unteren Kanals 44 durch den Auslaß 52 zur Atmosphäre hin zu ermöglichen. Wasser wird durch das Ventil 48 und mindestens anfänglich durch das Ventil 46 abgegeben.

Wenn der Wasserstand im Hauptströmungskanal 45 unter den Einlaß in den Gaseinlaßkanal 42 abfällt, wird Luft durch den Kanal 42 oberhalb des Dränagewassers angesaugt, wobei letzteres weiterhin durch den unteren Kanal 44 abgegeben wird. Der gesonderte Lufteinlaßkanal sorgt für eine raschere Dränage, als es bei Ablaufventilsystemen mit einem einzigen Kanal der Fall ist, bei denen das Einlassen der Luft gemeinsam mit dem Abgeben des Wassers gleichzeitig durch den gleichen Kanal stattfinden muß.

Bei Rücksaugbedingungen fällt der Druck innerhalb des Einlaßrohres 14 unter den Atmosphärendruck ab. Der Rückstrom aus dem Versorgungsrohr 16 schließt das Rückschlagventil 18, während sich die Ventile 46 und 48 in der oben beschriebenen Weise öffnen. Sollten Feststoffe das Rückschlagventil 18 verschmutzen und an einem vollständigen Schließen hindern, so würde der Unterdruck im Einlaßrohr etwas von der Rückströmung durch das zum Teil geöffnete Rückschlagventil saugen, und zwar trotz der Dränage durch die Ablaufventilan-Ordnung. Durch den Gaseinlaßkana! 42 ergibt sich jedoch der Vorteil, daß der Lufteintritt durch den Kanal 42 den Unterdruck im Einlaßrohr 14 aufhebt, die Abgabegeschwindigkeit durch den unteren Kanal 44 erhöht und den Rückstrom durch das verschmutzte Rückschlagventil vermindert.

Abwandlungen der obigen Konstruktion sind möglich. Beispielsweise können anstatt der verbundenen Ventilanordnung zwei unabhängig betätigbare Ventile vorhanden sein, nämlich eines im oberen Kanal und eines im unteren Kanal. Dabei öffnet sich das untere Ventil von selbst, und zwar in Abhängigkeit von einer Schwellwert-Druckdifferenz über dem Rückschlagventil. Das obere Ventil kann so angeordnet sein, daß es sich lediglich dann öffnet, wenn der Druckwert stromabwärts des Rückschlagventils unterhalb des Atmosphärendrucks liegt, um einen Lufteintritt durch den oberen Kanal zuzulassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Rücklaufsperrvorrichtung mit einem Gehäuse; einem im Gehäuse verlaufenden Hauptströmungskanal (45) für ein Strömungsmittel, der einen zulaufseitigen Teil, ein Rückschlagventil (18) und einen ablaufseitigen Teil enthält, und

einem Flüssigkeitsablaufkanal (44), der an eine Öffnung (47) im ablaufseitigen Teil des Hauptströmungskanals (45) angeschlossen ist und ein Flüssigkeitsablaufventil (48) enthält, das in Abhängigkeit vom zulaufseitigen Druck des Strömungsmittels gesteuert ist, welcher über eine Leitung (142) auf ein Stellglied dieses Ventils (48) wirkt, gekennzeichnet durch einen Gaseinlaßkanal (42), der an eine oberhalb der ersten öffnung (47) angeordnete zweite öffnung (49) im ablaufseitigen Teil des Hauptströmungskanals (45) angeschlossen ist und ein Gaseinlaßventil (46) enthält, welches