AT501421A1 - Vorrichtung zum anschliessen eines verbraucherstranges an eine versorgungsleitung, insbesondere eines wasserleitungsnetzes - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anschliessen eines Verbraucherstranges an eine Versorgungsleitung, insbesondere eines Wasserleitungsnetzes, mit einem einen Einlass und einen Auslass für eine Flüssigkeit bildenden Gehäuse und mit zwei im Gehäuse angeordneten, in Strömungsrichtung aufeinanderfolgenden Regelventilen, von denen eines zur Regelung des Differenzdruckes an einer vorgeschalteten Drosselstelle in Abhängigkeit vom Druckabfall an dieser Drosselstelle beaufschlagt ist.
Da der Betriebsdruck üblicher Wasserleitungsnetze erheblich grösser als der an den Verbraucherstellen von Hausanschlüssen benötigte Wasserdruck ist, werden Druckbegrenzungsventile eingesetzt, die den Druck in einer an das Wasserleitungsnetz angeschlossenen Versorgungsleitung für die einzelnen Verbraucherstränge eines Hauses auf ein vorgegebenes Mass begrenzen.

   Nachteilig ist allerdings, dass sich bei einer Wasserentnahme an einer Verbraucherstelle die Druckverteilung entlang der Versorgungsleitung ändert, so dass die an den einzelnen Verbraucherstellen entnehmbare Wassermenge in Abhängigkeit von der Wasserentnahme im Bereich der einzelnen Verbraucherstränge schwankt.
Zur Regelung der durch einen Heizungsstrang strömenden Heizwassermenge ist es bekannt (EP 0 751 448 A2), ein Regelventil einzusetzen, das in Abhängigkeit vom Druckabfall im Bereich einer stromaufwärts vorgesehenen Drosselstelle angesteuert wird und zu diesem Zweck mit einem Stellglied in Form einer Membran verbunden ist, die im Schliesssinn mit dem Druck vor der Drosselstelle und im Öffnungssinn mit dem durch eine Feder verstärkten Druck nach der Drosselstelle beaufschlagt wird,

   so dass bei einer Druckzunahme vor der Drosselstelle das Regelventil im Schliesssinn beaufschlagt wird, bis durch ein dadurch bedingtes Anheben des Druckes nach der Drosselstelle die Gleichgewichtsbedingungen wieder erreicht sind. Dies bedeutet, dass unabhängig von eingangsseitigen Druckschwankungen der Differenzdruck an der Drosselstelle konstant gehalten werden kann, was in weiterer Folge eine von Druckschwankungen unabhängige Mengenregelung erlaubt, wenn für eine entsprechende Steuerung der Drosselstelle gesorgt wird, die in diesem Fall als Regelventil ausgeführt ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die beiden koaxialen Regelventile in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, das mit einem Einund einem Auslass für die hinsichtlich ihrer Menge zu regelnde Flüssigkeit versehen ist.

   Diese bekannte Mengenregelung ist jedoch für Einsätze ungeeignet, die eine Druckbegrenzung erfordern.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Anschliessen eines Verbraucherstranges an eine Versorgungsleitung, insbesondere eines Wasserleitungsnetzes, der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass mit vergleichsweise einfachen konstruktiven Mitteln sowohl eine Mengen- als auch eine Druckbegrenzung für die einzelnen Verbraucherstränge sichergestellt werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass das dem Regelventil für den Differenzdruck nachgeschaltete Regelventil zur Regelung des Ausgangsdruckes in Abhängigkeit vom Druck im Auslass ansteuerbar ist.
Da dem Regelventil für den Differenzdruck ein Regelventil nachgeschaltet ist, das in Abhängigkeit vom Druck im Auslass angesteuert wird,

   wird nicht nur in an sich bekannter Weise die Durchflussmenge unabhängig von einlassseitigen Druckschwankungen geregelt, sondern auch der Ausgangsdruck auf ein vorgegebenes Mass beschränkt. Wird demnach ein Verbraucherstrang über eine solche Vornchtung an ein Versorgungsleitung angeschlossen, so braucht der Druck in der Versorgungsleitung nicht auf den verbraucherseitigen Druck vermindert zu werden, weil ja die Druckminderung je für sich in den einzelnen an die Versorgungsleitung angeschlossenen Verbrauchersträngen vorgenommen wird, und zwar mit der Wirkung, dass die Abhängigkeit der an den einzelnen Verbraucherstellen entnehmbaren Wassermenge von der Druckverteilung entlang der Versorgungsleitung entfällt.

   
Weist das Gehäuse zwischen dem Einlass und dem Auslass einen Strömungsdurchtritt auf, der zulaufseitig einen Ventilsitz des Regelventils für den Differenzdruck und ablaufseitig einen Ventilsitz des Regelventils für den Ausgangsdruck bildet, so ergeben sich vorteilhafte Voraussetzungen für eine vergleichsweise einfache Konstruktion. Um die beiden Regelventile nicht von einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses ansteuern zu müssen, kann der Ventilkörper des Regelventils für den Differenzdruck an eine im Öffnungssinn federbelastete Membran als Stellglied angeschlossen werden, die eine Druckkammer des Gehäuses unterteilt und im Schliesssinn mit dem Druckabfall an der Drosselstelle beaufschlagt wird.

   Die Stellstange des Ventilkörpers des Regelventils für den Ausgangsdruck durchsetzt in diesem Fall den Ventilkörper des Regelventils für den Differenzdruck und die zugehörige Druckkammer axial verschiebbar und flüssigkeitsdicht, um an ein weiteres Stellglied in Form einer in Öffnungsrichtung federbelasteten und in Schliessrichtung mit dem Ausgangsdruck beaufschlagten Membran angeschlossen zu werden, so dass die Vorspannung der die Membran belastenden Feder den Ausgangsdruck bestimmt, während die die Druckkammer unterteilende Membran das Regelventil für den Differenzdruck im Sinne einer Konstanthaltung des Differenzdruckes beaufschlagt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,

   und zwar wird eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Anschliessen eines Verbraucherstranges an eine Versorgungsleitung in einem schematischen Axialschnitt gezeigt.
Die Vorrichtung gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein Gehäuse 1 mit einem Einlass 2 und einem Auslass 3 auf, wobei der Einlass 2 beispielsweise mit einer an ein Wasserleitungsnetz angeschlossenen Versorgungsleitung eines Hauses und der Auslass mit einem Verbraucherstrang verbunden sind. Zwischen dem Einlass 2 und dem Auslass 3 sind in Strömungsrichtung zwei aufeinanderfolgende Regelventile 4 und 5 vorgesehen, deren Ventilkörper 7, 8 auf einander gegenüberliegenden Seiten eines im Gehäuse 1 vorgesehenen Strömungsdurchtrittes 9 vorgesehen sind, der die mit den Ventilkörpern 7 und 8 zusammenwirkenden Ventilsit ze 10 und 11 bildet.

   Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die Achse des Durchtrittes 9 senkrecht zu der durch den Einlass 2 und den Auslass 3 gebildeten Hauptachse des Gehäuses 1 verläuft. Der Ventilkörper 8 des auslassseitigen Regelventils 5 ist mit einer Stellstange 12 verbunden, die den Ventilkörper 7 des Regelventils 4 axial verschiebbar, aber flüssigkeitsdicht durchsetzt und mit einer Membran 13 verbunden ist, die in einem Gehäuseaufsatz 14 eingespannt gehalten wird. Auf der dem Ventilkörper 8 abgewandten Seite der Membran 13 ist eine die Membran 13 belastende, in ihrer Vorspannung einstellbare Druckfeder 15 vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Membranseite befindet sich ein Druckraum 16, der über eine Verbindungsleitung 17 mit dem Ausgangsdruck des Auslasses 3 beaufschlagt wird. Das Regelventil 5 regelt somit den Ausgangsdruck in Abhängigkeit von der Vorspannung der Feder 15.

   Steigt der Ausgangsdruck an, so wird das Regelventil 5 im Schliesssinn durch die Membran 13 beaufschlagt, bis der Ausgangsdruck wieder auf den ursprünglichen Wert abgefallen ist.
Das Regelventil 4 wird mit Hilfe einer Membran 18 als Stellglied beaufschlagt, die eine Druckkammer 19 des Gehäuses 1 in zwei Abschnitte unterteilt, von denen der dem Ventilkörper 7 abgewandte über eine Verbindungsleitung 20 mit dem Einlass 2 in Druckverbindung steht. Der gegenüberliegende Abschnitt weist eine im Öffnungssinn des Regelventils 4 wirksame Feder 21 auf und steht mit einem Strömungsraum 22 in Druckverbindung, der sich in Strömungsrichtung nach einer Drosselstelle 23 ergibt. Die Drosselstelle 23 wird zwischen einem vorzugsweise schraubverstellbaren Gehäuseeinsatz 24 und einer Strömungskanalwand 25 des Gehäuses 1 gebildet.

   Da somit die Membran 18 im Schliesssinn des Regelventils 7 mit dem Eingangsdruck des Einlasses 2 vor der Drosselstelle 23 und mit dem Druck im Strömungsraum 22 nach der Drosselstelle 23 sowie durch die Feder 21 im Öffnungssinn beaufschlagt wird, führt eine Änderung des Eingangsdruckes zu einer Ventilverstellung im Sinne einer Konstanthaltung des Druckabfalls an der Drosselstelle 23, was mit einer entsprechenden Regelung der Durchflussmenge verbunden ist, die aufgrund des Regelverhaltens des Regelventils 4 nur von der Grösse des Strömungsquerschnittes der Drosselstelle 23 abhängt.

   Wegen der axial verschiebbaren Lagerung der Stellstange 12 des Regelventils 5 innerhalb des hohlen Ventil <>-[delta]<*>körpers 7 des Regelventils 4 können die beiden Ventilkörper 7, 8 über ihre zugeordneten Stelltriebe ohne gegenseitige Beeinflussung voneinander unabhängig verstellt werden.
Durch das Anordnen der beiden Regelventile 4, 5 einerseits zur Regelung des Differenzdruckes an der Drosselstelle 23 und anderseits zur Regelung des Ausgangsdruckes des Auslasses 3 in einer Reihenschaltung kann den Anforderungen hinsichtlich des Anschlusses eines Verbraucherstranges, beispielsweise einer Wasserleitung, an eine Versorgungsleitung vorteilhaft entsprochen werden. Die Zusammenfassung dieser Regelventile 4, 5 in einem gemeinsamen Gehäuse 1 bringt dabei einfache Anschlussbedingungen mit sich.
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Claims (3)

Patentanwälte Dipl.-Ing. Gerhard Hübscher Dipl.-Ing. Helmut Hübscher Spittelwiese 7, A-4020 Linz (33 469) Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Anschliessen eines Verbraucherstranges an eine Versorgungsleitung, insbesondere eines Wasserleitungsnetzes, mit einem einen Einlass und einen Auslass für eine Flüssigkeit bildenden Gehäuse und mit zwei im Gehäuse angeordneten, in Strömungsrichtung aufeinanderfolgenden Regelventilen, von denen eines zur Regelung des Differenzdruckes an einer vorgeschalteten Drosselstelle in Abhängigkeit vom Druckabfall an dieser Drosselstelle beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Regelventil (4) für den Differenzdruck nachgeschaltete Regelventil (5) zur Regelung des Ausgangsdruckes in Abhängigkeit vom Druck im Auslass (3) ansteuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) zwischen dem Einlass (2) und dem Auslass (3) einen Strömungsdurchtritt (9) aufweist, der zulaufseitig einen Ventilsitz (10) des Regelventils (4) für den Differenzdruck und ablaufseitig einen Ventilsitz (11) des Regelventils (5) für den Ausgangsdruck bildet.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (7) des Regelventils (4) für den Differenzdruck an eine im Öffnungssinn federbelastete Membran (18) als Stellglied angeschlossen ist, die eine Druckkammer (19) des Gehäuses (1) unterteilt und im Schliesssinn mit dem Druckabfall an der Drosselstelle (23) beaufschlagt ist, dass eine Stellstange (12) des Ventilkörpers (8) des Regelventils (5) für den Ausgangsdruck den Ventilkörper (7) des Regelventils (4) für den Differenzdruck und die zugehörige Druckkammer (19) axial verschiebbar und flüssigkeitsdicht durchsetzt und mit einem weiteren Stellglied in Form einer in Öffnungsrichtung federbelasteten und in Schliessrichtung mit dem Ausgangsdruck beaufschlagten Membran(13) in Verbindung steht.

Linz, am 22. Dezember 2004 Theodor Ernst Seebacher O i i[Lambda] t^