CH644938A5

CH644938A5 - Device for preventing water hammer in a sanitary fitting

Info

Publication number: CH644938A5
Application number: CH48380A
Authority: CH
Inventors: Heinz Schmidt
Original assignee: Hansa Metallwerke Ag
Priority date: 1979-01-23
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1984-08-31
Also published as: DE2902409A1; DE2902409C2; AT377343B; ATA35080A

Description

Die Erfindung betrifft einen Rückschlagverhinderer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a non-return valve according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiger Rückschlagverhinderer ist aus dem DE-GM 77 02 731 bekannt. Hiei liegt die Feder direkt gegen eine Fläche der Membran an. Es hat sich gezeigt, dass nach einiger Betriebsdauer die Membran verschlissen ist und zudem Verformungen aufweist. Von Nachteil ist bei dem bekannten Rückschlagverhinderer ferner, dass die Feder als Konusfeder ausgebildet sein muss, was verhältnismässig teuer ist. Such a non-return valve is known from DE-GM 77 02 731. Here the spring lies directly against a surface of the membrane. It has been shown that the membrane wears out after a while and also has deformations. A disadvantage of the known non-return valve is that the spring must be designed as a conical spring, which is relatively expensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rückschlagverhinderer der eingangs genannten Art so auszubilden, dass auch bei längerer Betriebsdauer Verformungen der Membran und Verschleisserscheinungen hieran vermieden werden. The object of the present invention is to design a non-return valve of the type mentioned at the outset in such a way that deformations of the membrane and signs of wear are avoided even in the event of a longer operating time.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of patent claim 1.

Der Stützring besteht zweckmässigerweise aus Metall, vorzugsweise Messing, oder aus Kunststoff. The support ring is suitably made of metal, preferably brass, or plastic.

Wenn die Membran des Rückschlagverhinderers radial von innen nach aussen angeströmt wird, ist es zweckmässig, wenn die Ventilsitzfläche eine Kegelstumpfform aufweist, die sich in Strömungsrichtung erweitert. If the diaphragm of the non-return valve is flowed radially from the inside to the outside, it is expedient if the valve seat surface has a truncated cone shape which widens in the direction of flow.

Hierdurch wird ein besonders günstiges Geräuschverhalten erzielt. In diesem Falle besitzt zweckmässigerweise auch der Stützring eine Konusfläche, welche am nicht eingespannten Teil der Membran anliegt. Wenn der zwischen der Ventilsitzfläche und der Konusfläche des Stützrings befindliche Spalt von innen nach aussen schmäler wird, ist eine besonders zuverlässige Abdichtung des Rückschlagverhinderers möglich. This results in a particularly favorable noise behavior. In this case, the support ring also expediently has a conical surface which rests on the part of the membrane that is not clamped. If the gap between the valve seat surface and the conical surface of the support ring narrows from the inside to the outside, a particularly reliable sealing of the non-return valve is possible.

Günstigerweise kann die den Stützring beaufschlagende Feder eine Zylinderfeder sein. Diese ist vorteilhafterweise konzentrisch um einen halsförmigen Ansatz eines Deckels des Rückschlagverhinderers angeordnet, welcher eine Gehäusebohrung der Sanitärarmatur schliesst, die ein Vorabsperrventil aufnimmt. In der Gehäusebohrung kann zusätzlich ein Geräuschdämpfer angeordnet sein. The spring acting on the support ring can advantageously be a cylindrical spring. This is advantageously arranged concentrically around a neck-shaped extension of a cover of the non-return valve, which closes a housing bore of the sanitary fitting, which receives a pre-shutoff valve. A noise damper can also be arranged in the housing bore.

Zweckmässigerweise ist die Ventilsitzfläche an einer Büchse ausgebildet, welche gleichzeitig zur Anpressung und Halterung des Geräuschdämpfers dient. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Membran zwischen dem halsförmigen Ansatz und einer Büchse verspannt, in welcher die Spindel des Vorabsperrventils abgedichtet geführt ist. The valve seat surface is expediently formed on a bushing which at the same time serves for pressing and holding the noise damper. According to a further embodiment of the invention, the membrane is clamped between the neck-shaped extension and a bush in which the spindle of the pre-shutoff valve is guided in a sealed manner.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt einen Teilschnitt durch einen in den Zulaufkanal einer Sanitärarmatur eingebauten erfmdungsgemässen Rückschlagverhinderer. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing; the single figure shows a partial section through a non-return valve according to the invention installed in the inlet channel of a sanitary fitting.

In der Zeichnung ist mit 1 das Gehäuse einer Sanitärarmatur, beispielsweise eines Thermostaten oder einer Mischbatterie gekennzeichnet. Es enthält den Wasserzulaufkanal 2, der über eine in einem Gehäusesteg vorgesehene Öffnung 3 in eine sich zur Bedienungsseite der Armatur hin öffnende Gehäusebohrung 4 mündet. In the drawing, 1 denotes the housing of a sanitary fitting, for example a thermostat or a mixer tap. It contains the water inlet channel 2, which opens via an opening 3 provided in a housing web into a housing bore 4 opening towards the operating side of the fitting.

Die Gehäusebohrung 4 enthält einen Geräuschdämp-fungseinsatz, dessen aktives Element ein Schlauchstück 5 aus weichelastischem Werkstoff, z.B. Gummi oder Kunststoff, ist. Das Schlauchstück 5 besitzt radial nach aussen gerichtete Randpartien 6, zwischen denen unter Einschluss zweier O-Ringe 40,41 eine starre Käfighülse 7 aus Metall oder einem harten Kunststoff eingeknüpft ist. The housing bore 4 contains a noise-damping insert, the active element of which is a piece of hose 5 made of a flexible material, e.g. Rubber or plastic. The tube piece 5 has radially outwardly directed edge parts 6, between which a rigid cage sleeve 7 made of metal or a hard plastic is knotted in, including two O-rings 40, 41.

Die Käfighülse 7 hat die Aufgabe, das Schlauchstück 5 insbesondere in axialer Richtung zu versteifen und einen Halt für die O-Ringe 40,41 zu bieten. Das Schlauchstück 5 wird durch eine Büchse 9 gegen eine am Grunde der Gehäusebohrung 4 vorgesehene Ringschulter 11 gedrückt. Hierdurch findet eine axiale Abdichtung des Ringraums 42 statt, welcher zwischen dem Schlauchstück 5 und der Wand der Gehäusebohrung 4 liegt. Da die Wahl des Materials des Schlauchstücks 5 in erster Linie unter dem Gesichtspunkt optimaler Geräuschdämpfungseigenschaften, nicht jedoch optimaler Dichteigenschaften getroffen wird, sind die O-Ringe 40,41 vorgesehen, die den Ringraum 42 zusätzlich radial abdichten. Da die O-Ringe 40,41 ausschliesslich Dichtungsfunktion erfüllen, können sie materialmässig hierfür optimiert werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Ringraum 42 auch nach langer Benutzungszeit der Armatur wasserfrei bleibt und somit die Geräuschdämpfungsfunktion anhält. Hierfür ist nämlich Voraussetzung, dass die Wand des Schlauchstücks 5 zwischen den Längsstegen der Käfighülse 7 unter den im Wasserstrom auftretenden Druckschwankungen gegen ein Luftpolster schwingen kann. The cage sleeve 7 has the task of stiffening the hose section 5 in particular in the axial direction and of providing a hold for the O-rings 40, 41. The piece of hose 5 is pressed by a bushing 9 against an annular shoulder 11 provided at the bottom of the housing bore 4. This results in an axial sealing of the annular space 42, which lies between the hose section 5 and the wall of the housing bore 4. Since the choice of the material of the hose section 5 is made primarily from the point of view of optimal noise damping properties, but not optimal sealing properties, the O-rings 40, 41 are provided, which additionally seal the annular space 42 radially. Since the O-rings 40, 41 only fulfill sealing functions, they can be optimized in terms of material. In this way it is ensured that the annular space 42 remains water-free even after a long period of use of the fitting and thus the noise-damping function stops. The prerequisite for this is that the wall of the hose section 5 can swing against an air cushion between the longitudinal webs of the cage sleeve 7 under the pressure fluctuations occurring in the water flow.

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Die Büchse 9 wird ihrerseits durch einen Deckel 10 in der Gehäusebohrung 4 gehalten, der durch Befestigungsschrauben 12 gegen die Bedienungsseite der Armatur gespannt ist. Der O-Ring 43 verhindert den Austritt von Wasser aus der Gehäusebohrung 4. The sleeve 9 is in turn held by a cover 10 in the housing bore 4, which is tensioned by fastening screws 12 against the operating side of the valve. The O-ring 43 prevents water from escaping from the housing bore 4.

Die Büchse 9 weist eine sich in Strömungsrichtung erweiternde kegelstumpfförmige Fläche 15 auf, welche die Ventilsitzfläche für eine ringförmige Membran 16 aus elastischnachgiebigem Werkstoff bildet. Die Konizität der Ventilsitzfläche 15 ist insofern von Bedeutung, als hierdurch ein günstiges Geräuschverhalten bei der Wasseranströmung erzielt wird. Durch einfache Versuche lässt sich der Konuswinkel ermitteln, bei dem die geringste Geräuschentwicklung auftritt. The sleeve 9 has a frustoconical surface 15 which widens in the direction of flow and forms the valve seat surface for an annular membrane 16 made of resilient material. The taper of the valve seat surface 15 is important insofar as it achieves a favorable noise behavior when the water flows in. The cone angle at which the lowest noise development occurs can be determined by simple experiments.

Die Membran 16 - das aktive Element des Rückschlagverhinderers - ist an ihrem Innenrand zwischen einem halsartigen Ansatz 13 des Deckels 10 und an einer Aussenschulter 17 eingespannt, die an einer mit dem Ansatz 13 verschraubten Büchse 18 ausgebildet ist. The membrane 16 - the active element of the non-return valve - is clamped on its inner edge between a neck-like extension 13 of the cover 10 and on an outer shoulder 17 which is formed on a bush 18 screwed to the extension 13.

Gegen die Membran 16 drückt von unten her ein starrer Stützring 44 aus Metall oder Kunststoff. Der Stützring 44 besitzt auf der der Membran 16 zugewandten Seite eine Konusfläche 45. Der Konuswinkel ist so gewählt, dass der zwischen der Konusfläche 45 und der Konusfläche 15 liegende Spalt in radialer Richtung schmäler wird. Dies hat zur Folge, dass in der dargestellten Schliesslage des Rückschlagverhinderers, in welcher der Stützring 44 an der Membran 16 und die Membran 16 an der Konusfläche 15 anliegt, der anstehende Wasserdruck die Dichtwirkung der Membran 16 verstärkt. A rigid support ring 44 made of metal or plastic presses against the membrane 16 from below. The support ring 44 has a cone surface 45 on the side facing the membrane 16. The cone angle is selected such that the gap lying between the cone surface 45 and the cone surface 15 becomes narrower in the radial direction. The consequence of this is that, in the illustrated closed position of the non-return valve, in which the support ring 44 bears against the membrane 16 and the membrane 16 bears against the conical surface 15, the water pressure present increases the sealing effect of the membrane 16.

Der Stützring 44 wird von einer Schraubenfeder 46 nach oben gegen die Membran 15 gedrückt. Die Schraubenfeder 46 umgibt den Hals, 13 des Deckels 10, stützt sich stirnseitig an The support ring 44 is pressed upwards against the membrane 15 by a helical spring 46. The helical spring 46 surrounds the neck 13 of the cover 10 and is supported on the end face

3 644 938 3,644,938

letzterem ab und bestimmt den Öffnungsdruck des Rückschlagverhinderers. Sie kann als Zylinderfeder ausgebildet sein. the latter and determines the opening pressure of the non-return valve. It can be designed as a cylindrical spring.

Der Stützring 44 verhindert eine Abnutzung und Verfor-5 mung der Membran 16 die sonst nach längerem Gebrauch der Armatur auftreten würden. The support ring 44 prevents wear and deformation of the membrane 16 which would otherwise occur after prolonged use of the fitting.

In der am Ansatz 13 des Deckels 10 verschraubten Büchse 18 ist die Spindel 20 eines Vorabsperrventils abgedichtet geführt. Der an der Spindel 20 vorgesehene Schliesskörper 21 io wird gegen die Öffnung 3 gelegt, wenn der Wasserzufluss abgestellt werden soll (in der Zeichnung ist die Offenstellung des Vorabsperrventils dargestellt). Hierzu besitzt die Spindel 20 einen die Öffnung 3 durchsetzenden Fortsatz 24, mit dem sie in eine Gewindebohrung 25 des Gehäuses 1 eingeschraubt ist. 15 Die dem Fortsatz 24 gegenüberliegende Stirnseite der Spindel 20 ist mit einem Schraubenzieherschlitz 26 versehen, der von der Bedienungsseite der Armatur her zugänglich ist. In the bushing 18 screwed to the shoulder 13 of the cover 10, the spindle 20 of a preliminary shut-off valve is guided in a sealed manner. The closing body 21 provided on the spindle 20 is placed against the opening 3 when the water supply is to be switched off (the open position of the pre-shutoff valve is shown in the drawing). For this purpose, the spindle 20 has an extension 24 passing through the opening 3, with which it is screwed into a threaded bore 25 of the housing 1. 15 The end face of the spindle 20 opposite the extension 24 is provided with a screwdriver slot 26 which is accessible from the operating side of the valve.

Die Gesamtanordnung wird durch einen Siebmantel 31 vervollständigt, der in bekannter Weise an den Büchsen 9 und 20 18 befestigt ist. The overall arrangement is completed by a screen jacket 31 which is fastened to the bushings 9 and 20 18 in a known manner.

Der Wasserweg durch die beschriebene Anordnung ist folgender: The waterway through the arrangement described is as follows:

Das Wasser tritt über den Wasserzulaufkanal 2 und die Öffnung 3 in die Gehäusebohrung 4 ein. Es strömt am ge-25 räuschdämpfenden Schlauchstück 5 vorbei und durchquert den Siebmantel 31 sowie Durchtrittsöffnungen 14 der Büchse 9. Zwischen den Büchsen 9 und 18 gelangt es zur Membran 16 und fliesst an der konischen Ventilsitzfläche 15 entlang und durch einen weiteren Satz von Durchtrittsöffnungen 30 der 30 Büchse 9 über einen Gehäusekanal 32 in das Innere der Armatur. The water enters the housing bore 4 via the water inlet channel 2 and the opening 3. It flows past the noise-damping hose section 5 and passes through the screen jacket 31 and through openings 14 of the sleeve 9. Between the sleeves 9 and 18, it reaches the membrane 16 and flows along the conical valve seat surface 15 and through a further set of through openings 30 30 bushing 9 via a housing channel 32 into the interior of the fitting.

C C.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

644938 PATENT CLAIMS

1. Non-return valve in a sanitary fitting, with an annular membrane which is clamped on the inner circumference, can be placed with a surface against a valve seat surface (15) of the non-return valve and is acted upon by a spring on the opposite surface, characterized in that between the membrane (16) and Spring (46) a rigid support ring (44) is arranged.

2. Non-return valve according to claim 1, characterized in that the support ring (44) is made of metal.

3. Non-return valve according to claim 2, characterized in that the support ring (44) is made of brass.

4. Non-return valve according to claim 1, characterized in that the support ring (44) is made of plastic.

5. Non-return valve according to one of claims 1 to 4, in which the membrane is flowed radially from the inside out, characterized in that the valve seat surface (15) has a truncated cone shape, which widens in the direction of flow.

6. Non-return valve according to claim 3, characterized in that the support ring (44) has a conical surface (45) which rests on the non-clamped part of the membrane (16).

7, characterized in that the spring (46) acting on the support ring (44) is a cylindrical spring.

7. Non-return valve according to claim 6, characterized in that in the open position of the non-return valve, the gap formed between the valve seat surface (15) and the conical surface (45) of the support ring (44) is narrower from the inside to the outside.

8, characterized in that the spring (46) acting on the support ring (44) is arranged concentrically around a neck-shaped extension (13) of a cover (10) of the non-return valve which closes a housing bore (4) of the sanitary fitting, which closes a pre-shutoff valve (20 , 21,24).

8. Non-return valve according to one of claims 1 to

9. Non-return valve according to one of claims 1 to

10. Non-return valve according to claim 9, characterized in that a noise damper (5) is additionally arranged in the housing bore (4).

11. Non-return valve according to claim 10, characterized in that the valve seat surface (15) is formed on a bushing (9) which serves at the same time for pressing and holding the noise damper (5).

12. Non-return valve according to claim 9, characterized in that the membrane (16) between the neck-shaped extension (13) and a bush (18) is clamped, in which the spindle (20) of the pre-shutoff valve (20, 21, 24) is guided in a sealed manner is.