DE102006015428B4

DE102006015428B4 - Be- und Entlüftungseinrichtung

Info

Publication number: DE102006015428B4
Application number: DE200610015428
Authority: DE
Inventors: Thomas Kunzmann
Original assignee: VAG Armaturen GmbH
Current assignee: VAG GmbH
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2014-02-06
Anticipated expiration: 2026-04-01
Also published as: DE102006015428A1

Abstract

Be- und Entlüftungseinrichtung für eine Rohrleitung mit einem Hauptventil (20, 22) zur schnellen Be- und Entlüftung der Rohrleitung, einem Hilfsventil (30, 32) für die Betriebsentlüftung der Rohrleitung bei Betriebsdruck, einem innerhalb eines Gehäuses (1) angeordneten Schwimmer (17), durch den sowohl das Hauptventil (20, 22) als auch das Hilfsventil (30, 32) in Abhängigkeit vom Füllstand einer im Gehäuse (1) befindlichen Flüssigkeit gesteuert wird, einem innerhalb des Gehäuses (1) angeordneten Kopfteil (10), welches das komprimierbare Luftvolumen innerhalb des Gehäuses (1) reduziert, und einer im Boden des Kopfteils (10) angeordneten zentralen Durchgangsöffnung (16) dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende des Schwimmers (17) eine Betätigungsstange (18) befestigt ist, die mit ihrem oberen Ende durch die Durchgangsöffnung (16) des Kopfteils (10) ragt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Be- und Entlüftungseinrichtung für eine Rohrleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 32 21 377 C1 ist ein gattungsgemäßes Be- und Entlüftungsventil bekannt, das ein innerhalb eines Gehäuses angeordnetes Hauptventil zur schnellen Be- und Entlüftung einer Rohrleitung sowie ein im Gehäuse angeordnetes Hilfsventil für die Betriebsentlüftung enthält. Sowohl das Hauptventil als auch das Hilfsventil werden über einen Schwimmer in Abhängigkeit vom Füllstand einer im Gehäuse befindlichen Flüssigkeit betätigt. Wenn ein derartiges Ventil in der geschlossenen Stellung mit Betriebsdruck beaufschlagt wird, wird die im Gehäuse befindliche Luft komprimiert und die Flüssigkeit steigt im Gehäuse je nach Höhe des Betriebsdruckes an. Da Betriebdrücke bis 16 bar auftreten können, kann auch das Luftvolumen bis einem 16tel seines ursprünglichen Volumens komprimiert werden. Daher müsste der Raum unterhalb des Funktionsbereichs des Ventil 16 mal größer als der Funktionsraum sein, wenn verhindert werden soll, dass eine Flüssigkeit in den Funktionsraum gelangt. Dies ist besonders wichtig beim Einsatz derartiger Be- und Entlüftungsventile in Abwasserleitungen, da die innen liegenden Funktionsteile des Be- und Entlüftungsventils durch die im Abwasser enthaltenen Rückstände verschmutzen können und dadurch dessen Funktionsweise beeinträchtigt wird. Das führt allerdings dazu, dass die Be- und Entlüftungsventile eine relativ große Bauhöhe aufweisen müssten.
In der JP 9 079 406 A ist ein Entlüftungsventil offenbart, bei dem ein innerhalb eines Gehäuseeinsatzes verschiebbarer Ventilkörper eines Hauptventils und ein innerhalb einer Aussparung des Hauptventil-Ventilkörpers verschiebbarer Ventilkörper eines Hilfsventils mit Hilfe eines Schwimmers verschoben werden. Der Ventilkörper des Hilfsventils ist über einen Querstift fest mit dem oberen Ende des Schwimmers verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Be- und Entlüftungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die trotz kompakter Bauweise einen guten Schutz der Funktionsteile gegen Verschmutzung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Be- und Entlüftungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Be- und Entlüftungseinrichtung ist in dem Gehäuse ein Kopfteil zur Reduzierung des komprimierbaren Luftvolumens innerhalb des Gehäuses angeordnet. Durch die Verringerung des komprimierbaren Luftvolumens kann der maximale Füllstand der Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses gesenkt und damit die Bauhöhe der Be- und Entlüftungseinrichtung reduziert werden. Das Kopfteil enthält eine Durchgangsöffnung, durch die eine am oberen Ende des Schwimmers befestigte Betätigungsstange ragt. Das speziell konzipierte Kopfteil ermöglicht eine kompaktere Bauweise und trägt auch zur Kostenreduzierung bei. Da die Be- und Entlüftungseinrichtungen in der Regel durch spezielle Abdeckungen geschützt sind, können durch die Reduzierung der Bauhöhe nicht nur die Kosten für die Herstellung der Be- und Entlüftungseinrichtungen, sondern auch die Kosten für die zugehörigen Abdeckungen gesenkt werden.
Ein weiterer Vorteil des Kopfteils besteht darin, dass es zur Abschirmung sämtlicher Ventil-Funktionsteile vor mitgerissenem Schmutzwasser bei der Entlüftung dient. Die Funktionsteile des Haupt- und Hilfsventils werden durch das Kopfteil abgedeckt und sind daher vor Schmutzwasser zusätzlich geschützt.
In einer besonders zweckmäßigen Ausführung weist das Kopfteil einen zum Gehäuse hin abgeschirmten Innenraum auf, in dem die beweglichen Teile des Haupt- und Hilfsventils angeordnet sind. In dem abgeschirmten Innenraum des Kopfteils können z. B. ein als Ventilglocke ausgebildeter Ventilkörper des Hauptventils und ein Ventilkörper des Hilfsventils untergebracht sein.
Bei einer platzsparenden Ausführung ist der Ventilkörper des Hilfsventils z. B. in einem nach unten offenen Ventilraum im Ventilkörper des Hauptventils untergebracht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung enthält das z. B. aus PVC bestehende Kopfteil eine von der Innenwand des Behälters beabstandete Außenwand und mehrere über den Umfang verteilte Lüftungskanäle, die von der Außenwand zum Oberseite des Innenraums verlaufen. Dadurch wird eine optimierte Luft-Strömungsführung mit hohen Entlüftungsleistungen erreicht.
Das aus einem oder mehreren Teilen bestehende Gehäuse ist zweckmäßigerweise aus PE 100 oder einem anderen korrosionsfreien und belagabweisenden Kunststoff hergestellt. Auch die innen liegenden Komponenten bestehen aus korrosions- und alterungsbeständigen Kunststoffen, so dass die Be- und Entlüftungseinrichtung besonders für Abwasserleitungen geeignet ist. Durch die belagabweisende Kunststoffkonstruktion wird außerdem eine besonders einfache und unkomplizierte Reinigung des Innenbereichs ermöglicht. Ferner ist durch die Verwendung von Kunststoffen ein geringeres Gewicht erreichbar.
Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Be- und Entlüftungseinrichtung in einem Längsschnitt;
2 den oberen Teil der in 1 gezeigten Be- und Entlüftungseinrichtung in einer vollständig geöffneten Stellung und
3 den oberen Teil der in 1 gezeigten Be- und Entlüftungseinrichtung in einer vollständig geschlossenen Stellung.
Die in 1 in einem Längsschnitt gezeigte Be- und Entlüftungseinrichtung enthält ein rohrförmiges Gehäuse 1 und einen Gehäusedeckel 2, der am oberen Ende des Gehäuses 1 abgedichtet befestigt ist. Das Gehäuse 1 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei fest miteinander verbundenen und an ihren freien Enden mit Anschlussflanschen 3a bzw. 3b versehenen Teilen 4a und 4b hergestellt. Das rohrförmige Gehäuse 1 kann aber auch einteilig ausgeführt sein.
Der Gehäusedeckel 2 ist durch mehrere über den Umfang verteilte Schrauben 5 und einen ringförmigen oberen Gegenflansch 6 an dem oberen Anschlussflansch 3a des Gehäuses 2 lösbar befestigt. Zur Abdichtung des Gehäusedeckels 2 gegenüber dem Gehäuse 1 ist zwischen dem Gehäusedeckel 2 und dem oberen Anschlussflansch 3a des Gehäuses 2 eine Ringdichtung 7 eingelegt. Über den unteren Anschlussflansch 3b und einen zugehörigen unteren Gegenflansch 8 ist die Be- und Entlüftungseinrichtung an einen entsprechenden Anschlussstutzen einer Rohrleitung anschließbar.
In dem oberen Teil des Gehäuses 1 ist ein mit einem Innenraum 9 versehenes napfförmiges Kopfteil 10 zur Reduzierung des komprimierbaren Luftvolumens angeordnet. Das napfförmige Kopfteil 10 wird in dem Gehäuse 1 durch den Gehäusedeckel 2 und einen am Kopfteil 5 angeformten oberen Ringbund 11 gehalten, der in eine entsprechende Ringnut 12 am oberen Anschlussflansch 3a eingreift. Das Kopfteil 10 weist unterhalb des Ringbunds 11 eine von der Innenwand der Gehäuses 1 beabstandete Außenwand 13 auf und enthält in diesem Bereich mehrere über den Umfang verteilte schräge Lüftungskanäle 14, die von der Außenwand 13 zur Oberseite des Innenraums 9 im Kopfteil 10 verlaufen. Im Boden 15 des napfförmigen Kopfteils 10 ist eine zentrale Durchgangsöffnung 16 vorgesehen. Das Gehäuse 1 weist einen erweiterten mittleren Bereich auf, in dem ein Schwimmer 17 angeordnet ist. Am oberen Ende des Schwimmers 17 ist eine Betätigungsstange 18 befestigt, die mit ihrem oberen Ende durch die Durchgangsöffnung 16 des Kopfteils 10 in dessen Innenraum 9 ragt.
Wie aus den 2 und 3 hervorgeht, enthält der Behälterdeckel 2 einen zur Seite offenen Ventilablass 19 und weist an seiner Unterseite einen ersten Ventilsitz 20 auf, an der eine obere Ventilfläche 21 eines als Ventilglocke ausgebildeten ersten Ventilkörpers 22 zur Anlage gelangt. Durch den Ventilkörper 22 mit der oberen konischen Ventilfläche 21 und den zugehörigen Ventilsitz 20 wird ein Hauptventil zur schnellen Be- und Entlüftung gebildet. Zur verbesserten Abdichtung des Hauptventils ist in die Ventilfläche 21 des Ventilkörpers 22 ein Dichtring 23 eingelegt. Der erste Ventilkörper 22 ist im Innenraum 9 des Kopfteils 10 angeordnet und mit dem oberen Ende der Betätigungsstange 18 über seitliche Schlitze 24 und einen Querstift 25 verbunden. Der erste Ventilkörper 22 ist derart mit der Betätigungsstange 18 verbunden, dass der Ventilkörper 22 sich um eine vorgegeben Betrag axial gegenüber der Betätigungsstange 18 bewegen kann. Der Ventilkörper 22 enthält einen nach unten offenen Ventilraum 26 und einen nach oben vorstehenden Führungszapfen 27, der in einer als Schraube ausgebildeten und in den Behälterdeckel 2 von oben eingeschraubten Führungsbuchse 28 axial geführt ist. Der erste Ventilkörper 22 enthält außerdem eine in Axialrichtung verlaufende Entlüftungsbohrung 29, die vom Ventilraum 26 zu einer quer durch den Führungszapfen 27 verlaufenden Querbohrung 33 führt. Die Querbohrung 33 ist derart angeordnet, dass diese bei geschlossenem Hauptventil in den Ventilablass 19 mündet.
In dem Ventilraum 26 des ersten Ventilkörpers 22 ist ein mit einer Dichtscheibe 31 versehener zweiter Ventilkörper 32 angeordnet, der über den Querstift 25 fest mit dem oberen Ende der Betätigungsstange 18 verbunden ist. Die Dichtscheibe 31 gelangt zur Anlage an einem Ventilsitz 30, der um die Mündung der Entlüftungsöffnung 29 im Ventilraum 26 gebildet ist. Durch den Ventilsitz 30 und den durch die Dichtscheibe 31 abgedichteten zweiten Ventilkörper 32 wird ein Hilfsventil zur Betriebsentlüftung gebildet.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Be- und Entlüftungseinrichtung anhand der 1 bis 3 erläutert.
Beim Entleeren einer nicht dargestellten Rohrleitung, an welche die in 1 gezeigte Be- und Entlüftungseinrichtung angeschlossen ist, fällt der Wasserspiegel im Gehäuse 1 der Be- und Entlüftungseinrichtung ab, wobei sich auch der Schwimmer 17 aufgrund seines Eigengewichtes nach unten bewegt. Über die mit dem Schwimmer 17 fest verbundene Betätigungsstange 18 wird zunächst der mit der Betätigungsstange fest verbundene zweite Ventilkörper 32 und anschließend der erste Ventilkörper 22 nach unten bewegt, so dass sich zuerst das Hilfsventil 30, 32 und anschließend das Hauptventil 20, 22 öffnet. In der vollständig geöffneten Stellung von 2 kann die Luft über das geöffnete Hauptventil 20, 22 und die schrägen Lüftungskanäle 14 in das Gehäuse 1 einströmen und die Rohrleitung belüften.
Wird die Rohrleitung wieder mit Flüssigkeit befüllt, kann die in der Rohrleitung befindliche Luft über die Lüftungskanäle 14 und das geöffnete Hauptventil 20, 22 zunächst in den Ventilablass 19 und von dort ins Freie strömen. Da der als Ventilglocke ausgebildete erste Ventilkörper 22 im Strömungsschatten liegt, wird er von der ausströmenden Luft auch nicht mitgerissen. Über die Lüftungskanäle 14 und das geöffnete Hauptventil 20, 22 wird eine optimierte Strömungsführung zur Abführung hoher Luftmengen erreicht.
Wenn die Rohrleitung vollständig entlüftet ist, steigt der Wasserspiegel in dem Gehäuse 1 an, wobei der Schwimmer 17 durch die einströmende Flüssigkeit angehoben wird und über die Betätigungstange 18 zunächst das Hilfsventil 30, 32 und anschließend das Hauptventil 20, 22 schließt, wie dies in 3 gezeigt ist.
Durch die sich während des Betriebs im Gehäuse 1 sammelnde Luft wird der Flüssigkeitsspiegel abgesenkt. Dadurch fällt auch der Schwimmer 17 ab und öffnet über die Betätigungsstange 18 das Hilfsventil 30, 32 und gibt die Entlüftungsöffnung 29 zur automatischen Betriebsentlüftung bei vollem Betriebsdruck frei.

Claims

Be- und Entlüftungseinrichtung für eine Rohrleitung mit einem Hauptventil (20, 22) zur schnellen Be- und Entlüftung der Rohrleitung, einem Hilfsventil (30, 32) für die Betriebsentlüftung der Rohrleitung bei Betriebsdruck, einem innerhalb eines Gehäuses (1) angeordneten Schwimmer (17), durch den sowohl das Hauptventil (20, 22) als auch das Hilfsventil (30, 32) in Abhängigkeit vom Füllstand einer im Gehäuse (1) befindlichen Flüssigkeit gesteuert wird, einem innerhalb des Gehäuses (1) angeordneten Kopfteil (10), welches das komprimierbare Luftvolumen innerhalb des Gehäuses (1) reduziert, und einer im Boden des Kopfteils (10) angeordneten zentralen Durchgangsöffnung (16) dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende des Schwimmers (17) eine Betätigungsstange (18) befestigt ist, die mit ihrem oberen Ende durch die Durchgangsöffnung (16) des Kopfteils (10) ragt.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (10) einen zum Gehäuse (1) hin abgeschirmten Innenraum (9) enthält, in dem die beweglichen Teile des Hauptventils (20, 22) und des Hilfsventils (30, 32) angeordnet sind.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (10) eine von der Innenwand des Behälters (1) beabstandete Außenwand (13) und mehrere über den Umfang verteilte Lüftungskanäle (14) enthält, die von der Außenwand (13) zur Oberseite des Innenraums (9) verlaufen.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (10) einen oberen Ringbund (11) enthält, der in eine Ringnut (12) am oberen Ende des Gehäuses (1) eingreift.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (9) des Kopfteils (10) ein Ventilkörper (22) des Hauptventils (20, 22) und ein Ventilkörper (32) des Hilfsventils (30, 32) angeordnet sind.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (22) des Hauptventils (20, 22) einen nach oben vorstehenden Führungszapfen (27) enthält, der in einer Führungsbuchse (28) an einem auf dem Behälter (1) befestigten Behälterdeckel (2) axial verschiebbar geführt ist.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (32) des Hilfsventils (30, 32) in einem nach unten offenen Ventilraum (26) im Ventilkörper (22) des Hauptventils (30, 32) untergebracht ist.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der der Ventilkörper (22) des Hauptventils (20, 22) eine obere Ventilfläche (21) zur Anlage an einem Ventilsitz (20) an der Unterseite des Behälterdeckels (2) enthält.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der der Ventilkörper (32) des Hilfsventils (30, 32) eine Dichtscheibe (31) zur Anlage an einem Ventilsitz (30) im Ventilraum (26) enthält.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (22) des Hauptventils (20, 22) eine in Axialrichtung verlaufende Entlüftungsbohrung (29) enthält, die vom Ventilraum (26) zu einer Querbohrung (31) führt.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (22) des Hauptventils (20, 22) über seitliche Schlitze (24) und einen Querstift (25) mit dem oberen Ende der am Schwimmer (17) befestigten Betätigungsstange (18) verbunden ist.
Be- und Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (32) des Hilfsventils (30, 32) über den Querstift (25) fest an dem oberen Ende der Betätigungstange (18) befestigt ist.