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Die
Erfindung betrifft ein Be- und Entlüftungsventil-System
für Rohrleitungen und Armaturen. Solche Be- und Entlüftungsventile
werden verwendet, um Medium führende Leitungen, insbesondere
unter Druck stehende Leitungen und speziell Trinkwasser- oder Abwasserleitungen
zu belüften und/oder zu entlüften. Sie können
an geodätischen Hochpunkten an den Leitungen selbst oder
an Armaturen im Leitungssystem angeordnet werden. Ein herkömmliches
Be- und Entlüftungsventil wird beispielsweise in der
DE 10 2005 056 058
A1 beschrieben.
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Be-
und Entlüftungsventile weisen einen Ventilkörper
auf, in dem die Be- und Entlüftungsfunktion untergebracht
ist, und meist ist oben auf dem Ventilkörper eine Be- und
Entlüftungsöffnung vorgesehen, im Weiteren auch
lediglich "Entlüftungsöffnung" genannt.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Be- und Entlüftungsventil
universell einsetzbar zu machen, insbesondere auch in überflutungsgefährdeten
Regionen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Be- und
Entlüftungsventil-System gemäß dem Anspruch
1 gelöst. Die Unteransprüche definieren bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung.
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Das
System gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch
einen Verschlussmechanismus für die Entlüftungsöffnung
gekennzeichnet, wobei der Verschlussmechanismus eine vom Wasser-
oder Flüssigkeitsstand im Entlüftungsbereich abhängige
Ansteuerung aufweist. Mit anderen Worten wird also erfindungsgemäß dem
Ventil bzw. dessen Entlüftungsöffnung eine Sicherung
gegen das Eindringen von Wasser zugeordnet, und dies hat den Vorteil,
dass teure und arbeitsaufwändige Tiefbaumaßnahmen
unterbleiben können, wie beispielsweise Verschalungen oder
Abfluss- bzw. Sickereinrichtungen. Das erfindungsgemäße
System versucht nicht, eine Überflutung des Ventils überhaupt
zu verhindern, sondern es nimmt die Tatsache in Kauf, dass solche Überflutungen
manchmal stattfinden können. Trotzdem sorgt der Verschlussmechanismus
erfindungsgemäß und vorteilhafterweise dafür,
dass keine Flüssigkeiten eindringen und die Rohrleitung
verschmutzt, sowie das Ventil beschädigt oder außer
Funktion gesetzt wird. Das erfindungsgemäße System
kann in Wartungsschächten und auch in so genannten Be- und
Entlüftungsgarnituren eingesetzt werden, sowie auch im
Anlagenbau.
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Der
Verschlussmechanismus und/oder die Ansteuerung können mechanisch
arbeiten, und insbesondere kann die Ansteuerung eine Hebelmechanik
umfassen. Eine solche Hebelmechanik ist einfach herstellbar und
arbeitet mechanisch zuverlässig.
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Was
den Antrieb angeht, kann die Ansteuerung einen Schwimmer als Antrieb
bzw. Stellglied umfassen oder einen pneumatischen, hydraulischen oder
elektrischen Antrieb haben, der insbesondere auf die Hebelmechanik
wirkt. Im letzteren Fall ist es von Vorteil, dass die Ansteuerung
einen Wasserstandssensor und eine damit verbundene Kontrolle des
Antriebs aufweist. Wenn ein Schwimmer verwendet wird, kann dieser
sowohl als "Sensor" arbeiten, als auch den Antrieb bereitstellen,
wenn er aufschwimmt. Es besteht natürlich die Möglichkeit,
die Überwachungs- oder Sensorelemente und auch die Funktionselemente
elektrisch, elektronisch oder pneumatisch auszuführen.
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Der
Verschlussmechanismus kann einen Verschlussdeckel für die
Entlüftungsöffnung, insbesondere für
das stirnseitige Ende eines Entlüftungsrohres aufweisen,
und bei einer Ausführungsvariante ist der Verschlussdeckel
zum Inneren des Ventilkörpers hin vor der Entlüftungsöffnung
angeordnet (im Entlüftungsrohr), und er verschließt
die Öffnung, wenn er nach außen an sie gedrückt
wird.
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Die
Erfindung wird im Weiteren anhand verschiedener Ausführungsformen
näher erläutert. Sie kann alle hierin aufgeführten
Merkmale einzeln sowie in jedweder sinnvollen Kombination umfassen.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Systems;
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2 eine
erste Version des Systems mit Schwimmer;
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3 eine
zweite Version des Systems mit Schwimmer;
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4 eine
Version des erfindungsgemäßen Systems mit Kolben-/Zylindereinheit;
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5 eine
Version des Systems mit umgekehrter Entlüftungsöffnung
und Schwimmer; und
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6 eine
Version des erfindungsgemäßen Systems mit Schwimmer
und Rollmembran.
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In
seiner allgemeinsten Form ist ein erfindungsgemäßes
Be- und Entlüftungsventil-System in der 1 gezeigt.
Dort trägt das Be- und Entlüftungsventil das Bezugszeichen 1;
mit 3 ist der untere Anschluss an das zu entlüftende
Rohr bzw. die zu entlüftende Armatur angedeutet, und das
Bezugszeichen 5 zeigt auf ein kurzes Entlüftungsrohr
mit der Entlüftungsöffnung 2.
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Oberhalb
der Entlüftungsöffnung 2 bzw. des Entlüftungsrohres 5 ist
in schematisierter Darstellung der Verschlussmechanismus 4 dargestellt,
der dazu dient, die Entlüftungsöffnung 2 am
Entlüftungsrohr 5 zu verschließen, wenn
ein gewisser Wasserstand in der Umgebung des Be- und Entlüftungsventils
vorhanden ist bzw. festgestellt wird.
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Eine
erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
System, bei dem ein Schwimmer vorhanden ist, wird in 2 gezeigt.
Hier ist das Entlüftungsrohr 5 etwas verlängert
dargestellt, und an seinem oberen Ende besitzt es einen nach innen
einragenden Ringrand 6, der die Entlüftungsöffnung 2 umgrenzt.
Unter dem Ringrand (Kragen) 6 befindet sich eine Dichtung 8,
und auf dieser Dichtung liegt wiederum der Verschlussdeckel 7 des
Verschlussmechanismus 4A. Das Ventil ist in der 2 in
geschlossenem Zustand gezeigt, in dem der Verschlussdeckel 7 ein
Ein- oder Austreten von Luft durch die Öffnung 2 nicht
mehr gestattet.
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Der
geschlossene Zustand wurde erreicht, weil der Schwimmer 11 sich
durch den (hier nicht eingezeichneten) Wasserstand angehoben und
dem Verschlussdeckel 7 über die Querverstrebung 10 und die
Stange 9 nach oben mitgenommen hat. Der Vorteil dieser
Konstruktion, bei welcher der Verschlussdeckel 7 im Inneren
des Entlüftungsrohres 5 vor der Entlüftungsöffnung 2 angeordnet
ist, liegt insbesondere darin, dass bei einer Überflutung
und bei hohem Druck im Ventil sowohl der Ventildruck als auch die vom
Schwimmer erzeugte Auftriebskraft gemeinsam dafür sorgen,
dass die Öffnung 2 geschlossen wird. Dies führt
zu einem sicheren Abdichten gegen das Eindringen von Flüssigkeiten
bzw. Schmutzwasser. Wenn die Überflutung nicht mehr gegeben
ist, d. h. der Wasserstand sinkt, wird sich der Schwimmer auch gegen
einen entsprechenden höheren Innendruck im Rohr 5 senken
können, und somit das Be- und Entlüftungsventil
wieder in Funktion setzten.
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Eine
weitere Schwimmer-Konstruktion ist der 3 zu entnehmen.
Hier ist die Schließfunktion mit Verschlussdeckel 7 im
Entlüftungsrohr 5 dieselbe wie bei der Ausführungsform
nach 2, lediglich die Ansteuerung des hier gezeigten
Verschlussmechanismus 4B und der Antrieb unterscheiden
sich etwas. Der Schwimmer 12 bewirkt das Schließen
der Öffnung, nämlich hier bei steigendem Wasserstand über ein
Gestänge 13, 15, mit einem Gelenk 14,
wobei die Stange 13 auf der einen Seite des Gelenks 14 an
der Stange 9 des Verschlussdeckels 7 und am Schwimmer 12 angebracht
ist und die Stange 15 auf der anderen Seite des Gelenks 14 außen
am Entlüftungsrohr 5 angeschlagen wird.
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Bei
den Ausführungsformen gemäß den 2 bildet
der jeweilige Schwimme 11, 12 sowohl die Ansteuerung
des Verschlussmechanismus als auch dessen Antrieb, weil er direkt
durch den Wasserstand angesteuert wird und durch seinen Auftrieb auch
die notwendige Verschlusskraft liefert.
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Eine
andere Lösungsvariante ist der Konstruktion der 4 zu
entnehmen. Hier arbeitet der Verschlussmechanismus 4C mit
dem Gestänge 13, 14, 15 und
dem Verschlussdeckel 7 im Entlüftungsrohr 5 in
der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform bei 3,
lediglich die Ansteuerung und der Antrieb sind variiert worden.
Als Antrieb dient eine pneumatische oder hydraulische Kolben-/Zylindereinheit, die
den Hebel 13 nach oben oder unten bewegen kann, um die Öffnung 2 mit
dem Deckel 7 zu verschließen bzw. zu öffnen.
Gesteuert wird die Funktion des Antriebs 16 durch einen
Wasserstandssensor 17, der schematisch dargestellt ist
und bei steigendem Wasserstand ein Signal zur Kontrolle bzw. Ansteuerung
des Antriebs 16 abgibt (gestrichelte Linie). Anstelle der
Kolben-/Zylindereinheit 16 kann als Antrieb auch ein Elektroantrieb
gewählt werden, und als Sensor eignet sich ein Feuchtigkeitssensor
oder ein ähnlicher Sensor ebenso wie der Anschlagssensor 17.
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Die
Konstruktion gemäß der 5 umfasst einen
Verschlussmechanismus 4D, bei dem das Entlüftungsrohr 5 verlängert
und dabei um- und zurückgelenkt wird. Es erhält
einen horizontalen Teil 20 und eine nach unten zurückgeführten
Teil 23, der als Führung für den Schwimmer 22 dient.
Die Entlüftungsöffnung 21 selbst liegt
nach unten gerichtet am rechten Ende des horizontalen Teils 20,
und sie wird durch den Schwimmer 22 verschlossen, wenn
der Wasserstand eine gewisse Höhe erreicht.
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Ein
weiterer Verschlussmechanismus 4E ist der 6 zu
entnehmen. Dort umgibt ein Schwimmer 24 das Entlüftungsrohr 5 und
wird dadurch bei seiner Auf- und Abbewegung geführt. Oben
im Bereich des Rohres, aber leicht nach oben und außen von
ihm abstehend, hat der Schwimmer einen Kragen 25.
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Oben
und außen am Kragen 25 ist eine Rollmembran 26 befestigt,
die das Oberteil des Entlüftungsrohres 5 umgibt
und unterhalb einer Anzahl von Entlüftungsöffnungen 27 an
diesem befestigt ist. In der in 6 dargestellten
Stellung ist der Schwimmer relativ weit oben angeordnet und dadurch
kann die Rollmembran 26 die Entlüftungslöcher 27 verdecken.
Es kann kein Wasser in das Rohr 5 eindringen.
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Wenn
der Wasserstand sinkt, wird die Rollmembran 26 beim Absenken
des Schwimmers 24 nach unten abgerollt und gibt die Entlüftungsöffnungen 27 und
somit den Luftdurchgangsweg frei.
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Es
ist noch anzumerken, dass bei den Verschlussmechanismen 4D und 4E grundsätzlich
die Funktion als Entlüftungsventil auch bei hohem Wasserstand
noch gegeben ist, weil gegen die Verschlusskraft durchaus noch Luft
austreten kann. Diese Funktion wird also aufrechterhalten, ohne
dass die Gefahr besteht, dass Wasser in das Ventil eindringt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005056058
A1 [0001]