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Die Erfindung betrifft einen System- oder Rohrtrenner der Gebäudeinstallations- und -systemtechnik für flüssige Medien – insbesondere modular gestaltet, mit zylinderförmigem Aufbau und in einem Gehäuse als Produkt- oder in der Ausprägungsform einer Patrone oder Kartusche als Komponenten-Lieferform.
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System-/Rohrtrenner dienen zum physischen Trennen eines eingangsseitigen stromaufwärtigen Flüssigkeitssystems von einem ausgangsseitigen stromabwärtigen Flüssigkeitssystem mittels eines in einem Gehäuse vorgesehenen Ablaßventils in Abhängigkeit des Druckgefälles zwischen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Flüssigkeitssystem.
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Systemtrenner oder Rohrtrenner sollen helfen, einen Rückfluß von Flüssigkeit aus einem ausgangsseitigen stromabwärtigen Flüssigkeitssystem in ein eingangsseitiges stromaufwärtiges Flüssigkeitssystem sicher zu verhindern, dabei kann das stromaufwärtige Flüssigkeitssystem ein Trinkwassersystem und das stromabwärtige System ein Heizungssystem sein. Verhindert werden muß, daß verunreinigtes Wasser aus dem Heizungssystem beim Auf- oder Nachfüllen der Heizungsanlage in das Trinkwassersystem zurückfließt, beispielsweise dadurch, daß der Rohr-/Leitungsdruck des Trinkwassersystems nicht mehr gegeben ist. Handelsüblich erhältlich sind Rückflußverhinderer, das sind federbelastete Ventile, welche nur einen Flüssigkeitsstrom in einer Richtung durchlassen – oder in einer Richtung verhindern, z. B. vom stromaufwärtigen zum stromabwärtigen System. Solche Rückflußverhinderer können undicht werden oder durch Verschmutzung klemmen, weshalb bei der Trennung von Trink- und Heizungswassersystemen der Einsatz eines Rückschlagventils alleine nicht zulässig ist. Gefordert ist eine physische Trennung der Flüssigkeitssysteme derart, daß im Störfall zwischen den Systemen eine Verbindung zu einem Ablauf und zur Atmosphäre hergestellt wird.
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System-/Rohrtrenner enthalten normalerweise einen stromaufwärtigen, an das stromaufwärtige Flüssigkeitssystem angeschlossenen Rückflußverhinderer und einen stromabwärtigen, mit dem stromabwärtigen Flüssigkeitssystem gekoppelten Rückflußverhinderer. Zwischen beiden Rückflußverhinderern ist ein druckgesteuertes Ablaßventil angeordnet, welches geschlossen ist, wenn zwischen dem stromabwärtigen und dem stromaufwärtigen Flüssigkeitssystem ein ausreichendes Druckgefälle besteht, so daß sichergestellt ist, daß die Flüssigkeit nur vom stromab- zum stromaufwärtigen System fließt. Bei Ab- oder Ausfall des Druckgefälles stellt das Ablaßventil eine Verbindung des Raums zwischen den Rückflußverhinderern – die Begriffe Mittelkammer, -raum, -zone und Mitteldruckkammer, -raum und -zone werden in den Veröffentlichungen synonym verwendet – mit der Atmosphäre über einen Ablaß/Ablauf her.
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Im folgenden wird der Stand der Technik von System-/Rohrtrennern der Gebäudeinstallations- und -systemtechnik für flüssige Medien, modular gestaltet, mit zylinderförmigem Aufbau und in einem Gehäuse als Produkt- oder in einer Ausprägungsform als Patrone als Komponenten-Lieferform, gewürdigt; gemäß dem Stand der Technik sind, je nach Anwendungsbezug, eine Vielzahl von Typen von Systemtrennern der Gebäudeinstallations- und -systemtechnik für flüssige Medien, modular gestaltet, mit zylinderförmigem Aufbau und in einem Gehäuse als Produkt oder in Form einer Patrone/Kartusche als Komponente lieferbar, bekannt.
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Das deutsche Gebrauchsmuster
DE 20 2008 000 484 offenbart einen Systemtrenner nach dem 3-Kammer-Prinzip für die senkrechte Montage in einer Steigleitung eines Standrohrs bestehend aus einem Gehäuse, einer Eingangskammer mit einem in einem Steuerkolben gelagerten eingangsseitigen Rückflußverhinderer, angrenzend an eine Mittelkammer, die über einen weiteren Rückflußverhinderer die Ausgangskammer begrenzt sowie einem Ablaßventil für die Mittelkammer, wobei der Steuerkolben, der eingangsseitige Rückflußverhinderer und das Ablaßventil auf einer gemeinsamen Achse so angeordnet sind, daß der Steuerkolben einen Fortsatz aufweist, der durch das Ablaßventil geführt ist und zwischen dem Ablaßventil und dem Fortsatz einen Ringspalt bildet.
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Der Ventilsitz des eingangsseitigen Rückflußverhinderers bleibt über den gesamten Arbeitshub des Ablaßventils in Fließrichtung nach dem Ablaßventil angeordnet, von Bedeutung für die senkrechte Montage des Systemtrenners. Das Steuerkolben-Ablaßventil bildet mit dem eingangsseitigen, federnd gelagerten Rückschlagverhinderventil eine Baugruppe.
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Gebrauchsmuster
DE 20 2005 008 021 stellt einen Systemtrenner aus einem rohrförmigen Gehäuse vor, das eine Eingangs-, eine Mittel- und eine Ausgangskammer aufweist, wobei in dem Gehäuse hintereinander ein eingangsseitiger Rückflußverhinderer, ein differenzdruckgesteuertes Ablaßventil und ein ausgangsseitiger Rückflußverhinderer angeordnet sind und das Ablaßventil aus einem axial durchströmten Stufenkolben, einem Ventilsitz und einer Sollwertfeder besteht und im geöffneten Zustand die Mittelkammer über einen Ablaufkanal entlüftet, und wobei der eingangsseitige Rückflußverhinderer in dem Stufenkolben angeordnet ist und die Sollwertfeder sich einerseits auf dem Stufenkolben und andererseits an einer ortsfesten ringförmigen Gehäusewand abstützt.
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Die ringförmige Gehäusetrennwand ist über einen Sicherungsring an dem Stufenkolben gehalten und ist im zusammengebauten Zustand des Gehäuses zwischen dem eingangsseitigen und ausgangsseitigen Gehäuse eingespannt. Der eingangsseitige Rückflußverhinderer ist in dem hohlzylinderförmigen, federnd gelagerten Stufenkolben ebenfalls federnd als Baugruppe montiert.
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Die deutsche Patentschrift
DE 10 2007 005 215 /europäische Anmeldung
EP 1 950 354 stellt einen Systemtrenner vor mit je einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Rückflußverhinderer zum Trennen von Flüssigkeitssystemen mittels eines in einem Gehäuse vorgesehenen Ablaßventils in Abhängigkeit des Druckgefälles, bei dem das Gehäuse mit einer Gehäusebohrung und mit einer verschließbaren Gehäuseöffnung versehen ist und innerhalb der Gehäusebohrung ein als Patrone ausgebildeter, aus dem Gehäuse herauslösbarer Systemtrenner mit angeschlossenem Druckminderer vorgesehen ist. Die beiden Rückflußverhinderer und das Ablaßventil bilden einen kompakten Systemtrenner, der koaxial zur Gehäusebohrung angeordnet ist; der Druckminderer steht mit dem stromabwärtigen Rückflußverhinderer in mechanischer Verbindung.
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Der Ausgang des stromabwärtigen Rückflußverhinderers mündet in der axialen Bohrung in der Ventilspindel, wobei die Ventilspindel in eine Patronenhülse integriert ist, die bis zu einem Anschlag in die Gehäusebohrung einführbar und der stromabwärtige Rückflußverhinderer in die Patronenhülse einsetzbar ist.
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Der Systemtrenner zum physikalischen Trennen zweier Flüssigkeitssysteme, Patentschrift
DE 10 2006 030 973 , Zusatz-Anmeldung zu Patentanmeldung
DE 10 2005 031 422 /europäische Anmeldung
EP 1 741 843 , mit eingangs- und ausgangsseitigem Rückflußverhinderer und einem als Kolben ausgebildeten Auslaßventilkörper, der strömungstechnisch zwischen den Rückflußverhinderern angeordnet ist. An dem Auslaßventilkörper wirkt die Druckdifferenz zwischen Eingangsdruck und Mitteldruck des Mitteldruckraums in Schließrichtung einer in Öffnungsrichtung auf den Auslaßventilkörper wirkenden Belastungsfeder entgegen.
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Ein den Mitteldruckraum begrenzendes Hubglied ist vorgesehen, das auf einer Seite von dem Eingangsdruck und auf der anderen Seite von dem Mitteldruck beaufschlagt ist und von der Druckdifferenz gegen die Wirkung einer Belastungsfeder zwischen zwei Anschlägen beweglich ist. Der Aufbau erfolgt von außen nach innen, vom größeren Auslaßventilkolben über den Führungszylinder, über das darin befindliche Hubglied, über das Ventilsitzteil zum eingangsseitigen Rückflußverhinderer. Das Hubglied kompensiert geringe Druckschwankungen des Eingangsdrucks; die Belastungsfeder, die auf das Hubglied wirkt, dient gleichzeitig als Belastungsfeder für den Auslaßventilkörper.
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Die deutsche Offenlegung
DE 10 2005 061 694 /europäische Anmeldung
EP 1 801 298 stellt einen rohrförmigen Systemtrenner mit einem eingangsseitigen Rückflußverhinderer zum Unterbrechen einer Verbindung für eine Flüssigkeit zwischen einer Vordruck- und einer Mitteldruckzone, einem ausgangsseitigen Rückflußverhinderer zum Unterbrechen einer Verbindung für eine Flüssigkeit zwischen der Mitteldruck- und einer Hinterdruckzone und einem Ablaßventil zum Entleeren der Mitteldruckzone von der Flüssigkeit, wobei die Rückflußverhinderer als auch das Ablaßventil ein Sperrelement und einen Ventilsitz umfassen, die zum Herstellen oder Unterbrechen der Verbindungen gegeneinander beweglich sind, und das Sperrelement des eingangsseitigen Rückflußverhinderers und das Sperrelement des Ablaßventils mechanisch fest miteinander verbunden sind.
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Das gemeinsame Sperrelement von Rückflußverhinderer und Ablaßventil ist als hohlzylinderförmiger Kolben ausgeprägt und axial verschieblich in einem ebenfalls hohlzylinderförmigen Gehäuse federnd gelagert. Weiterhin weist das Sperrelement radial nach außen gerichtete Öffnungen aus, die mit der inneren Ringnut des Gehäuses in Einklang das eingangsseitige Rückschlagventil bilden und die Flüssigkeit durch das Innere des Kolbens leitet, wobei je nach axialer Verschiebung des Sperrelements das Ablaßventil geschlossen oder offen ist.
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Da der eingangsseitige Rückflußverhinderer und das Ablaßventil eine axial verschiebliche, federnd gelagerte Einheit bilden, dürfte der Festlegung der Schaltschwelle besondere Bedeutung zukommen.
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Gebrauchsmuster
DE 20 2005 020 081 /europäische Anmeldung
EP 1 801 297 offenbart einen Systemtrenner für den vertikalen Einbau, wie z. B. in Verbindung mit einem Standrohr. Während der Ablaß in axialer Richtung mit dem Gehäuse und dem Einlaß steht, ist der Auslaß um 120° abgewinkelt und verfügt über ein ausgangsseitiges Rückschlagventil bekannter Bauart zur Trennung von Mittel- und Hinterdruckzone. Die Eingangsseite verfügt über einen axial beweglich gelagerten hohlzylinderförmigen Kolben – zwischen Vordruck- und Mitteldruckzone gelagert, an dessen unterem Ende sich ein Ventilsitz mit einem weiteren axial verschieblichen Ventilkolben anschließt, an dessen unterem Ende das Sperrelement des Ablaßventils die Mitteldruckzone abschließt. Die Arbeitsweise des Doppelkolbens arbeitet wie bereits oben vorgestellt; bei Eingangsdruck schließt zunächst das Ablaßventil, bei weiterem Druckanstieg öffnet das Eingangsventil sowie das ausgangsseitige Rückschlagventil. Bei eingangsseitigem Druckabfall arbeiten die Ventile in entsprechend umgekehrter Reihenfolge; die Mitteldruckzone entleert sich über den Ablaß.
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Die deutsche Offenlegung
DE 102005 005 452 /europäische Anmeldung
EP 1 688 547 stellt zwei Systemtrenner vor, die funktionstechnisch gleich arbeiten, der eine aber druckfest und der andere flüssigkeitsdicht, in einer Rohrleitung dicht zu verbauen ist. Der Systemtrenner weist ausgangsseitig einen bekannten federnd gelagerten Rückflußverhinderer auf, verfügt über eine Mittelkammer mit Ablaß sowie über einen ineinander verbauten, mit je zwei Federn vorgespannten und im Innengehäuse gelagerten hohlzylinderförmigen Doppelkolben, wobei der äußere Kolben das Ablaßventil und der innere Kolben den eingangsseitigen Rückflußverhinderer bildet.
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Im Ruhezustand ist der Systemtrenner ein- und ausgangseitig verschlossen und die Mittelkammer über das geöffnete Ablaßventil mit dem Ablaß verbunden. Wird der Trenner in einer ersten Stufe druckbeaufschlagt, fährt der äußere Kolben – mit dem inneren Kolben zusammen – das Ablaßventil/den Ablaß bis zum Anschlag zu. Bei weiterer eingangsseitiger Drucksteigerung öffnet der innere Kolben und das Medium durchströmt das Gehäuse und öffnet das ausgangsseitige Rückschlagventil. Bei eingangsseitigem Druckabfall schließen die Rückschlagventile und bei weiterem Druckabfall legt der äußere Kolben den Ablaß frei.
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Das Gehäuse ist einstückig ausgeführt, der Ablaßventilring ist im Gehäuse verschiebbar gelagert und fest mit dem Kolben verbunden und der Kolben weist eingangs- und ausgangsseitig eine gleiche wirksame druckbeaufschlagte Fläche auf.
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Gebrauchsmusterschrift
DE 203 08 769 /Offenlegungsschrift
DE 103 25 388 /internationale Anmeldung
WO 2004/106 787 beschreiben einen Systemtrenner mit Filterelement, bestehend aus eingangs- und ausgangsseitigem Rückflußverhinderer mit Eingangs-, Mittel- und Ausgangskammer derart, daß der ausgangsseitige Rückflußverhinderer aus einem bekannten federvorgespannten Schließelement besteht und Eingangs- und Mittelkammer einen mit einer hohlzylinderförmigen Membran überzogenen Stützgrundkörper aufweist, wobei die Membran im drucklosen Zustand an dem Stützgrundkörper anliegt, einen Ablaßabschnitt und einen Rückflußverhinderungsabschnitt aufweist und den Strömungsweg vom Ausgang zum Abflußstutzen freigibt. Wenn der Druck auf der Eingangsseite über einen vorgegebenen Druck ansteigt, entfernt sich der Ablaßabschnitt von dem Stützgrundkörper und schließt den Abflußstutzen. Baut sich weiterhin Druck von der Eingangsseite auf, entfernt sich auch der Rückflußverhinderungsabschnitt der Membran von dem Stützgrundkörper und gibt den Strömungsweg zum Ausgang frei.
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Die schlauchförmige Membran ist so zu bemessen und auszulegen, daß der Ablaßabschnitt bei einer Druckdifferenz Eingangs-/Mittelkammer von pS arbeitet und der Rückflußverhinderungsabschnitt in Abhängigkeit des Eingangsdrucks öffnet bzw. schließt.
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Gebrauchsmusterschrift 203 05 410 offenbart einen Systemtrenner bestehend aus einem eingangs- und einem ausgangsseitigen Rückflußverhinderer sowie einem Ventilkörper, mit dessen Hilfe eine Verbindung zur Mittelkammer-Auslaßöffnung steuerbar ist, so untergebracht in einem Gehäuse, daß deren Längsachsen jeweils mit dem Hauptrohr koaxial verlaufen und welches in Form einer kompletten, nicht ohne Zerstörung lösbar verbundenen Einheit gebildet ist.
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Der Ventilkörper ist in Form eines Kolbens ausgebildet, nimmt einen Ventilsitz für den eingangsseitigen Rückflußverhinderer auf und weist in einer Einheit die Funktionen des eingangsseitigen Rückflußverhinderers, eines Ausgleichskolbens und eines Entlastungsventils auf.
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Das Gebrauchmuster
DE 202 18 121/europäische Anmeldung
EP 1 422 351 stellt einen Systemtrenner mit einem Gehäuse vor, welches die auf einer gemeinsamen Achse angeordneten eingangs- und ausgangsseitigen Rückflußverhinderer aufnimmt sowie das zwischen Rückflußverhinderern in einer Mittelkammer angeordnete Ablaßventil, derart, daß das Ablaßventil durch einen Stufenkolben gebildet wird, der gegen die Innenwand des Gehäuses dichtet, und daß ein Ringraum zwischen dem Stufenkolben und der Innenwand des Gehäuses über eine Bohrung in dem Stufenkolben mit der Mittelkammer verbunden ist.
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Ablaßventil-Stufenkolben und eingangsseitiger Rückflußverhinderer bilden eine Baugruppe; der Rückflußverhinderer ist zentriert im federnd gelagerten Ablaßventil-Stufenkolben federnd gelagert
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Die deutsche Patentschrift
DE 199 02 574 /europäische Anmeldung
EP 1 022 398 stellt einen Systemtrenner vor, dessen Aufbau dem der oben vorgestellten Schutzrechte
DE 22 18 121 /
EP 1 422 351 entspricht, mit dem Unterschied, daß die Baugruppe bestehend aus eingangsseitigem Rückflußverhinderer und Ablaßventil-Stufenkolben vertikal angeordnet ist und der Stufenkolben im Normal-Betriebszustand nach unten gegen die Wandung des Ablaufkanals dichtet.
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Mit der Patentschrift
DE 198 54 951 /europäische Anmeldung
EP 1 004 715 wird ein Systemtrenner vorgestellt, bei dem der eingangsseitige Rückflußverhinderer in einem mit einem Metallfaltenbalg dicht verbundenen Rohr angeordnet ist und das ausgangsseitige Ende des Metallfaltenbalgs als Ventilsitz ausgebildet ist und der Durchmesser des Ventilsitzes dem wirksamen Durchmesser des Metallfaltenbalgs entspricht, damit das Öffnungs- und Schließverhalten des Ablaßventils unabhängig vom jeweiligen Betriebsdruck gewährleistet ist. Ablaßventil-Öffnen- und Schließgenauigkeit ist durch die reibungsfreie Arbeitsweise des Metallfaltenbalgs gegeben. Eingangsseitiger Rückflußverhinderer ist in dem durch Metallfaltenbalg federnd gelagerten Ablaßventilkolben in Form einer Baugruppe federnd zentriert gelagert. Dem Produkt lasten hohe Herstellkosten an.
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Der in folgender Patentschrift
DE 198 40 315 und deutsche Patentschrift
DE 43 09 085 /europäische Patentschrift
EP 634 529 sowie Patentschrift
DE 42 04 386/ europäische Schrift
EP 555 837 vorgestellte Aufbau des Systemtrenners unterscheidet sich von den zuvor behandelten derart, daß es neben dem eingangs- und dem ausgangsseitigen, horizontal gelagerten Rückflußverhinderer ein in der Mitteldruckkammer durch Membranantrieb gesteuertes, von den Rückflußverhinderern unabhängiges Entleerungsventil für den ablaufseitigen Anschluß gibt, wobei das vertikal, federnd gelagerte Entleerungsventil über einen Schaft mit dem Membranantrieb sekundärseitig verbunden ist und der Membranantrieb – primärseitig über einen Kanal mit der Eingangskammer verbunden – eingangsseitig druckbeaufschlagt wird. Das Prinzip gestaltet sich um den Membranantrieb aufwendiger.
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Zusammenfassend wird vorgetragen, daß folgende Lösungen Stand der Technik sind
- – mit federbelasteten Ventilen mit Schäften für die ein- und ausgangsseitigen Rückflußverhinderer und auch ein solches für das Ablaßventil gibt – auch bekannt als Drei-Ventil-Lösung
- – mit federbelasteten Ventilen mit Schäften für die ein- und ausgangsseitigen Rückflußverhinderer sowie einem hohlzylinderförmigen Kolben für das Ablaßventil
- – wo der ausgangsseitige Rückflußverhinderer als federbelastetes Ventil mit Schaft ausgeführt ist und der eingangsseitige Rückflußverhinderer als federbelastetes Ventil mit Schaft in den Ablaß-Ventilkolben integriert ist
- – wie eingangsseitig für Rückschlagverhinderer und Ablaßventil eine Zwei-Kolben-Lösung mit je ineinander unabhängig geführten und beweglich gelagerten Kolben
- – wie die Zwei-Kolben-Lösung in fester Verbindung für Rückschlagverhinderer und Ablaßventil und eingangsseitigem By-pass
- – mit federbelastetem Ventil mit Schaft für den ausgangsseitigen Rückschlagverhinderer, ein federnd gelagerter Ventilkolben für das Ablaßventil mit einem federnd gelagerten Hubglied-Kolben als Schwingungsdämpfer sowie ein darin federbeaufschlagtes eingangsseitiges Rückschlagventil – auch bekannt als Vier-Feder-Lösung
- – mit ausgangsseitigem Rückflußverhinderer als federbelastetes Ventil mit Schaft und eingangsseitigem Rückflußverhinderer und Ablaßventil bestehend aus einem auf einen Stützkörper aufgezogenen schlauchförmigen elastischen Membrangrundkörper mit einem Ablaß- und einem Rückflußverhinderungsabschnitt.
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Alle vorgestellten Veröffentlichungen eignen sich nur bedingt oder gar nicht für den spezifischen Einsatz als Systemtrenner der Gebäudeinstallations- und -systemtechnik für flüssige Medien – insbesondere nicht modular gestaltet, mit zylinderförmigem Aufbau und in einem Gehäuse als Produkt- oder in einer Ausprägungsform als Patrone als Komponenten-Lieferform.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen System-/Rohrtrenner der Gebäudeinstallations- und -systemtechnik für flüssige Medien – insbesondere modular gestaltet, mit zylinderförmigem Aufbau und in einem Gehäuse als Produkt- oder in einer Ausprägungsform als Patrone als Komponenten-Lieferform, zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug. Ziel ist der Aufbau eines System-/Rohrtrenners der Gebäudeinstallations- und -systemtechnik für flüssige Medien – insbesondere modular gestaltet, mit zylinderförmigem Aufbau und in einem Gehäuse als Produkt- oder in einer Ausprägungsform als Patrone als Komponenten-Lieferform.
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Gemäß der vorliegenden erfinderischen Neuheit wird daher vorgeschlagen, einen System-/Rohrtrenner derart modular zu gestalten, daß die beiden ein- und ausgangsseitigen Rückschlagventileinheiten/-module sich weitgehend ähnlich sind und eine größtmögliche Anzahl von Wiederverwendungsteilen aufweisen. Weiterhin können die beiden Module – Ventileinheiten – als Kartusche oder Patrone zum Einsatz kommen oder auch einzeln oder komplett in einem Gehäuse verbaut werden.
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Die Ventileinheiten bestehen im allgemeinen aus einem hohlzylinderförmigen Oberteil mit einem Dichtring zum Ventil hin versehen, einem Ventilkörper bestehend aus Ventilteller und Ventilschaft, der auch die Ventilfeder führt, sowie einem Ventilgehäuse, welches den Ventilkörper – insbesondere den Schaft – aufnimmt. Die Parameter des Ventils sind die Dimensionierung bezogen auf das Durchflußvolumen sowie die Ventilkennlinie, beeinflußt durch die Tellergeometrie und die Federkennlinie. An dieser Stelle liegt auch der wesentliche Unterschied zwischen dem stromaufwärtigen eingangsseitigen und dem stromabwärtigen ausgangsseitigen Rückflußverhinderer.
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Entgegen allen oben bekannten Lösungen wird als weitere Ausprägung der erfinderischen Neuheit vorgeschlagen, das Ablaßventil ebenfalls als eine Ventilkörper-Lösung – mit Ventilteller und Ventilschaft – derart einzubringen, daß das Ablaßventil mechanisch mit dem eingangsseitigen Rückflußverhinderer mittels einer 'Schaft-im-Schaft'-Lösung verbunden ist. Der mit einer Axialbohrung versehene Schaft des Rückflußverhinderers führt den Schaft des Ablaßventils, welcher – durch das eingangsseitige Ventilgehäuse geführt – mit einer Rückstellfeder und einer Haltevorrichtung zur Aufnahme des Ventilschließrings versehen ist. Der Ventilteller des Rückflußverhinderers weist vor Kopf eine kugelsektorförmige Aussparung zur bündigen flüssigkeitsdichten Aufnahme des Ventiltellers des Ablaßventils auf.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Zwei-Modul-Lösung für den System-/Rohrtrenner vor, die sowohl zusammengesetzt als Ein-Modul-Variante angeboten werden kann als auch als abgesetzte räumlich getrennte Lösung für die Eingangs- und die Ausgangsseite.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausprägung der Erfindung kann die Lieferform des System-/Rohrtrenners sowohl als Kartusche oder Patrone für das OEM (Original Equipment Manufacturer)- oder das Zubehör- oder Ersatzteilgeschäft als auch als Fertiggerät mit Montage-, Meß- und Prüfanschlüssen für den Installateur erfolgen.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der System-/Rohrtrenner in verschiedenen Einbaulagen verbaut werden kann, in einer horizontalen Lage, in einer abgewinkelten Lage und in einer vertikalen Lage – hier jedoch mit der Durchflußrichtung von oben nach unten.
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Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen weiter verdeutlicht. Es zeigen
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1 System-/Rohrtrenner, ungehäust, perspektivische Darstellung
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1a als Explosionszeichnung
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1b in zusammengebauter Form
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2 System-/Rohrtrenner, gehäust, als Halbschnitt, rotationssymmetrisch
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2a in drucklosem Zustand p61 <= pS, offenes Ablaßventil
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2b mit Differenzdruck p61–p62 <= pS, geschlossenes Ablaßventil
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2c in druckbehaftetem Zustand p61–p62 >> pS, offene Rückflußverhinderer
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3 System-/Rohrtrenner, gehäust, Schnittzeichnung,
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3a in drucklosem Zustand p61 <= pS, offenes Ablaßventil
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3b mit Differenzdruck p61–p62 <= pS, geschlossenes Ablaßventil
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3c in druckbehaftetem Zustand p61–p62 >> pS, offene Rückflußverhinderer, Seitenansicht/Schnittzeichnung.
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pS ist ein der Norm EN12729 entnommener Schwellwert für System-/Rohrtrenner, dem Betrage nach 14 kPa = 140 mbar, p steht für den Druck, der Index bezieht sich auf die Zone. Gleiche und gleichwirkende Bestandteile der Ausführungsbeispiele sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Beschreibung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird fortgesetzt anhand der Erläuterung der Figuren.
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1 zeigt den ungehäusten System-/Rohrtrenner 1 in perspektivischer Darstellung und zwar in 1a als Explosionszeichnung und 1b in zusammengebauter Form derart, daß rechts oben stets die Eingangs- oder stromaufwärtige Seite 56 und links unten die Ausgangs- oder stromabwärtige Seite 58 des Trenners dargestellt ist. In der Zusammenbau-Darstellung ist der modulare Aufbau des Trenners sehr gut auszumachen, wie der ausgangsseitige stromabwärtige Rückflußverhinderer 2 , das federbeaufschlagte Ablaßventil 4 sowie der eingangsseitige stromaufwärtige Rückflußverhinderer 3.
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Der eingangsseitige stromaufwärtige Rückflußverhinderer 3 besteht aus dem Ventilgehäusedeckel 2 31 und dem Ventilgehäuse 2 36; der Dichtring 2 32 ist fest mit dem Gehäusedeckel 2 verbunden und dichtet den Ventilteller 2 33 gegen den Deckel. Der Ventilschaft 2 35 ist als Hohlzylinder zwecks Aufnahme des Ablaßventilschafts 42 ausgeführt und wird in der Gehäuseführung 2 37 und der Schaftführung 2 39 des Ventilgehäuses 2 in axialer Richtung beweglich gelagert und führt zwischen Ventilteller 2 und Gehäuseführung 2 die Ventilfeder 2 34, die bei der Auslegung des Ventils mitbestimmend ist. Die Ventilgehäuseaussparung 2 38 ist für den Meßanschluß Mitteldruckzone 68 vorbereitet.
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Der Aufbau des ausgangsseitigen stromabwärtigen Rückflußverhinderers 2 ist ähnlich dem des Rückflußverhinderers 3, unter dem Einsatz der größtmöglichen Anzahl von Wiederverwendungsteilen. Der Rückflußverhinderer 2 besteht aus dem Ventilgehäusedeckel 1 21 und dem Ventilgehäuse 1 26; der Dichtring 1 22 ist fest mit dem Gehäusedeckel 1 verbunden und dichtet den Ventilteller 1 23 gegen den Deckel. Der Ventilschaft 1 25 ist in der Gehäuseführung 1 27 und der Schaftführung 1 29 (nicht dargestellt) des Ventilgehäuses 1 in axialer Richtung beweglich gelagert und führt zwischen Ventilteller 1 und Gehäuseführung 1 die Ventilfeder 1 24, die bei der Auslegung des Ventils mitbestimmend ist. Die Ventilgehäuseaussparung 1 28 ist für den Meßanschluß Hinterdruckzone 69 vorbereitet.
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Das federbeaufschlagte Ablaßventil 4 ist Teil des eingangsseitigen stromaufwärtigen Rückflußverhinderers 3 und ist in diesen integriert. Der Ventilschaft 3 42 mit Ventilteller 3 41 wird in dem hohlzylinderförmigen Ventilschaft 2 35 in axialer Richtung beweglich geführt, erhält an seinem unteren Ende nach Austritt aus der Ventilschaftführung 2 39 eine Ventilfeder 3 43, die zwischen der Gehäuseführung 2 37 und einer Halterung 3 44 (nicht dargestellt) eingespannt ist, wobei die Halterung 3 der Aufnahme des axial verschieblichen Ventilschließrings 3 45 des Ablaßventils dient.
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Gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform der erfinderischen Neuheit sind Wiederverwendungsteile
- – Ventilgehäusedeckel 1 21 – Ventilgehäusedeckel 2 31
- – Dichtring 1 22 – Dichtring 2 32
- – Ventilteller 1 23 – Ventilteller 2 33
- – Ventilgehäuse 1 26 – Ventilgehäuse 2 36
- – Gehäuseführung 1 27 – Gehäuseführung 2 37.
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Die drei Ventilfedern 1 24, 2 34 und 3 43 bestimmen die Schließdrücke und mit den ausgelegten Durchmessern des System-/Rohrtrenners 1 sowie den Ventilkegeln der Ventilteller 1 23, 2 33 und 3 41 die Drücke der Ventilzonen und die Durchflußvolumina.
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2 zeigt den System-/Rohrtrenner 1, gehäust, auf Grund seiner nahezu rotationssymmetrischen Gestaltungsform als Halbschnitt mit 2a in drucklosem Zustand p61 <= pS bei offenem Ablaßventil 4 derart, daß links die Eingangs- oder stromaufwärtige Seite 56 mit der Vordruckzone 61 und rechts die Ausgangs- oder stromabwärtige Seite 58 mit der Hinterdruckzone 63 des Trenners dargestellt ist.
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Das halbseitige Gehäuse 5 besteht aus dem Ventilaufnahmegehäuse 51, welches hier eingansseitig mit einem Außengewindeanschluß 52 und ausgangsseitig mit einem Innengewinde 53 dargestellt ist. Um die Funktionsweise mit in die folgende Betrachtung einzubeziehen, ist die Mitteldruckzone 62 mit dem Ablaß 57 verbunden, der über einen Außengewindeanschluß 54 verfügt. Eine Flachdichtung 55 dichtet den Rückflußverhinderer 3 mit Ventilgehäusedeckel 2 31 gegen das Aufnahmegehäuse 51 ab.
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Der Verbund von Gehäusedeckel 2 31 und Ventilgehäuse 2 36 ist im Schnitt dargestellt, entsprechend der Verbund Gehäusedeckel 1 21 mit Ventilgehäuse 1 26. Die Ventilgehäuseführungen 1 27 und 2 37 stützen die axial verschieblichen Rückschlagventile 1 23, 25 und 2 33, 35 ab. Die Druckfedern 1 24 und 2 34 und auch die Zugfeder 3 43 des Ablaßventils sind im Schnitt und relativ zu ihren Druck- und Zugkräften geschwärzt dargestellt. Zwischen Ventilteller 1 23 und 2 33 und Deckel 1 21 und 2 31 dichten die Dichtringe 1 22 sowie 2 32.
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Auf Grund des angenommenen drucklosen Zustands p61 <= pS bewirken die Druckfedern 1 24 und 2 34 ein Schließen der Rückflußverhinderer 2 und 3; die Zugfeder 3 43 des Ablaßventils 4 veranlaßt, daß in diesem Zustand dasselbe geöffnet bleibt und die Mitteldruckzone 62 stets entleert und belüftet ist.
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Mit 2b wird der System-/Rohrtrenner-Aufbau 1 – wie oben dargestellt – mit eingangs- und ausgangsseitigem Rückflußverhinderer 2 und 3, federbeaufschlagtem Ablaßventil 4, Gehäuse 5 und Druckzonen 6 im Halbschnitt dargestellt, rotationssymmetrisch.
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Der Differenzdruck beträgt p61–p62 <= pS, der Eingangsdruck p61 steigt an und drückt auf den Ventilteller 3 41 des Ablaßventils 41 ... 45, welches zufährt, bis der Teller 3 sich dem Sektor des Ventiltellers 2 33 anschmiegt – Druckverhältnisse p61–p62 > pS. Das Ablaßventil 4 ist geschlossen, die Mitteldruckzone 62 ist vom Ablaßkanal 57 getrennt. Der eingangs- und ausgangsseitige Rückflußverhinderer 2, 3 sind noch geschlossen.
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Mit 2c wird der System-/Rohrtrenner-Aufbau 1 – wie oben dargestellt – mit eingangs- und ausgangsseitigem Rückflußverhinderer 2 und 3, federbeaufschlagtem Ablaßventil 4, Gehäuse 5 und Druckzonen 6 im Halbschnitt, rotationssymmetrisch, in druckbehaftetem Zustand mit Eingangsdruck p61–p62 >> pS dargestellt.
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Der Eingangsdruck p61 hat also weiter zugenommen, so daß der eingangsseitige Rückflußverhinderer 3 öffnet. Mit dem Öffnen strömt das Medium über die Vordruckzone 61 in die Mitteldruckzone 62 und wirkt nun auf den ausgangsseitigen Rückflußverhinderer 2, der ebenfalls unter dem Eingangsdruck des Mediums öffnet; das Medium erreicht die Hinterdruckzone 63. Beide Rückflußverhinderer 2, 3 haben geöffnet, das Ablaßventil 4 hat geschlossen – Durchflußsituation.
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Bei einem eingangsseitigen, stromaufwärtigen Druckabfall bewegt die Ventildruckfeder 2 34 den Ventilkolben 2 33, 35 in die eingangsseitige stromaufwärtige Richtung 56. Damit wird das Volumen der Mitteldruckzone 62 vergrößert und der Mitteldruck sinkt etwas ab. Bei stärkerem Druckabfall des Eingangsdrucks sinkt die Druckdifferenz linear mit der Entspannung der Druckfeder 2 34, aber weniger stark als der Eingangsdruck sinkt. Ein weiterer Druckabfall des Eingangsdrucks wird nicht mehr durch Volumenvergrößerung der Mitteldruckzone 62 kompensiert und bewirkt ein Absinken unter den Schwellwert von pS, der Kolben 2 33, 35 wird in seine eingangsseitige Schließstellung gedrückt und der Ablaßventilkörper 4 wird durch die Entspannung der Zugfeder 3 43 in seine eingangsseitige stromaufwärtige Endstellung gezogen; der ringförmige Ventilsitz 3 45 bewegt sich in axialer eingangsseitiger Richtung und stellt eine Verbindung von der Mitteldruckzone 62 zum Ablaß 57 her – 2a – Rückflußverhinderer-Schließstellung 3 bei geöffnetem Ablaß; Rückflußverhinderer 2 hat durch den eingangsseitigen Druckabfall ebenfalls zugefahren, unterstützt durch das ausgangsseitige stromabwärtige Gefälle.
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3 zeigt den System-/Rohrtrenner 1 mit Gehäuse 5 versehen als Schnittzeichnung, in 3a in drucklosem Zustand p61 <= pS mit geschlossenen Rückflußverhinderern 2, 3 und offenem Ablaßventil 4. Das Gehäuse ist innen hohlzylinderförmig ausgeprägt; das oder die Rückflußverhinderer-Module 2, 3 werden gerichtet in den Gehäuseinnenraum eingangsseitig 56 vor Kopf flachdichtend 55 in axialer Richtung eingebracht und ausgangsseitig 58 mit einem Dichtnippel 59 flüssigkeitsdicht verschraubt.
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Der Norm entsprechend wird das System-/Rohrtrennergehäuse mit Öffnungen versehen, um zu meßtechnischen Zwecken die Drücke oder besser die Schaltzustände der Rückflußverhinderer und des Ablaßventils in Abhängigkeit der Drücke prüfen zu können. Zu diesem Zweck weist die Vordruckzone 61 in der Schnittzeichnung zur Atmosphäre einen Meßkanal Vordruck 64 aus, der nach außen hin durch einen Meßanschluß 67 zum Verbinden mit Meßarmaturen o. ä. abgeschlossen ist. Auch die Hinterdruckzone 63 weist im Gehäuse 5 einen Meßkanal 66 auf, der ebenfalls mit einem Meßanschluß 69 zur Aufnahme von Meßgeräten ausgestattet ist.
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3b zeigt eine um 90° um die Längsachse gedrehte Ansicht des System-/Rohrtrenners 1 mit den ein- und ausgangsseitigen Rückflußverhinderern 2, 3, dem federbeaufschlagten Ablaßventil 4, dem Gehäuse 5 und den Druckzonen 6. Der System-/Rohrtrenner wird zunächst horizontal so montiert, daß der Ablaß 57 vertikal nach unten zeigt; im drucklosen Zustand muß die Mitteldruckzone 62 entwässerbar sein und mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Dem Ablaß 57 gegenüberstehend (Lage nicht zwingend erforderlich) ist die Meßstelle für die Druckmessung der Mitteldruckzone 62 angebracht; das Gehäuse verfügt über einen Meßkanal Mitteldruck 65 und diesem sich anschließend eine Meßaufnahmevorrichtung 68.
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Der Differenzdruck beträgt p61–p62 <= pS, der Eingangsdruck p61 steigt an und drückt auf den Ventilteller 3 41 des Ablaßventils 41 ... 45, welches zufährt, bis der Teller 3 sich dem Sektor des Ventiltellers 2 33 anschmiegt – Druckverhältnisse p61–p62 > pS. Das Ablaßventil 4 ist geschlossen, die Mitteldruckzone 62 ist vom Ablaßkanal 57 getrennt. Der eingangs- und ausgangsseitige Rückflußverhinderer 2, 3 sind noch geschlossen.
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Der Norm folgend muß der System-/Rohrtrenner 1 mit eingebautem freien Ablauf, wie Ablauftrichter, den normativ festgelegten vollen Entlastungsdurchfluß spritzfrei entleeren; der freie Ablauf über einem Entwässerungsgegenstand muß die Maßanforderungen der Norm EN1717 erfüllen. Ein solcher Tropfenfang 7 ist in der Abbildung entwurfsmäßig dargestellt; ein mit Luftschlitzen 71 versehenes Gehäuse 70 mit Ablaufrinne 72 ausgestattet und mit einer Verschlußkappe 73 flüssigkeitsdicht verschlossen.
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3c zeigt in einer Seitenansicht des System-/Rohrtrenners 1 – obere Hälfte – das eingangs- und ausgangsseitige Anschlußgewinde 52 bzw. das Außengewinde des Nippels 59, den Meßanschluß der Vordruckzone 67, den oben liegenden Meßanschluß der Mitteldruckzone 68 sowie den Meßanschluß der Hinterdruckzone 69.
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Die untere Bildhälfte zeigt einen Schnitt durch den System-/Rohrtrenner 1 in druckbehaftetem Zustand p61–p62 >> pS mit geöffneten eingangs- und ausgangsseitigen Rückflußverhinderern 2, 3 und geschlossenem Ablaßventil 4 – Durchflußsituation.
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In einer weiteren Ausprägungsform der erfinderischen Neuheit sind die Rückflußverhinderer-Module in einen Kunststoffzylinder eingebracht und werden in der Lieferform einer Patrone oder Kartusche angeboten, deren Außenabmessungen Normmassen für die Weiterverarbeitung entspricht.
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Die Montage des vorgestellten System-/Rohrtrenners erfolgt horizontal, die Längsachse des Trenners verläuft in einer waagerechten Ebene und der Ablaß der Mitteldruckzone richtet sich senkrecht nach unten, die Mitteldruckzone wird bei geöffnetem Ablaßventil vollständig entleert und die Mitteldruckzone hat eine Verbindung zur Atmosphäre.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der System-/Rohrtrenner in der Senkrechten montiert, jedoch mit der Eingangsseite nach oben und die Durchflußrichtung zeigt von oben nach unten. Diese Anwendung ist sinnvoll in Verbindung mit senkrecht auslaufenden Armaturen, wie z. B. in Verbindung mit einer Baustellenversorgung mit Standrohren und Verteiler- und Auslaufarmaturen. Es muß stets sichergestellt sein, daß im Falle eines eingangsseitigen Druckabfalls die Rückschlagverhinderer schließen und die Mitteldruckzonen-Entleerung über das dann geöffnete Ablaßventil erfolgt.
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Eine weitere Ausprägung der Erfindung sieht vor, daß die Rückschlagverhinderer-Module in einer abgewinkelten Armatur derart verbaut werden, daß das eingangsseitige stromaufwärtige Rückflußverhinderer-Modul mit Ablaßventil – vom Eingang zum Ablaßventil durchflossen – stets so angeordnet wird, daß bei eingangsseitigem Druckausfall die Mitteldruckzone über das Ablaßventil und den Ablaß leerlaufen kann, und daß das ausgangsseitige stromabwärtige Rückflußverhinderer-Modul in einem Winkel bis zu einem Halbkreis zum ersten Modul angeordnet wird.
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System-/Rohrtrenner der Gebäudeinstallations- und -systemtechnik sind nach Baugröße in DN-Reihen genormt.
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Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche; die zahlreichen Möglichkeiten und Vorteile der Ausgestaltung der Erfindung spiegeln sich in der Anzahl der Schutzrechtsansprüche wider.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System-/Rohrtrenner
- 2
- Ausgangsseitiger stromabwärtiger Rückflußverhinderer
- 21
- Ventilgehäusedeckel 1
- 22
- Dichtring 1
- 23
- Ventilteller 1
- 24
- Ventildruckfeder 1
- 25
- Ventilschaft 1
- 26
- Ventilgehäuse 1
- 27
- Ventilgehäuseführung 1
- 28
- Ventilgehäuseaussparung 1
- 29
- Ventilschaftführung 1 (nicht dargestellt)
- 3
- Eingangsseitiger stromaufwärtiger Rückflußverhinderer
- 31
- Ventilgehäusedeckel 2
- 32
- Dichtring 2
- 33
- Ventilteller 2
- 34
- Ventildruckfeder 2
- 35
- Ventilschaft 2
- 36
- Ventilgehäuse 2
- 37
- Ventilgehäuseführung 2
- 38
- Ventilgehäuseaussparung 2
- 39
- Ventilschaftführung 2
- 4
- Federbeaufschlagtes Ablaßventil
- 41
- Ventilteller 3
- 42
- Ventilschaft 3
- 43
- Ventilzugfeder 3
- 44
- Halterung 3
- 45
- Ventilschließring 3
- 5
- Gehäuse
- 51
- Ventilaufnahmegehäuse
- 52
- Außengewinde, eingangsseitig
- 53
- Innengewinde, ausgangsseitig
- 54
- Gewindeanschluß, ablaßseitig
- 55
- Dichtscheibe
- 56
- Eingang
- 57
- Ablaß
- 58
- Ausgang
- 59
- Gewindedichtnippel
- 6
- Druckzone
- 61
- Vordruckzone
- 62
- Mitteldruckzone
- 63
- Hinterdruckzone
- 64
- Meßkanal Vordruck
- 65
- Meßkanal Mitteldruck
- 66
- Meßkanal Hinterdruck
- 67
- Meßanschluß Vordruckzone
- 68
- Meßanschluß Mitteldruckzone
- 69
- Meßanschluß Hinterdruckzone
- 7
- Tropfenfang
- 70
- Gehäuse
- 71
- Luftschlitze
- 72
- Ablaufrinne
- 73
- Verschlußkappe
- 74
- Schutz-/Schmutz-/Baukappe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008000484 U [0006]
- DE 202005008021 U [0008]
- DE 102007005215 [0010]
- EP 1950354 [0010]
- DE 102006030973 [0012]
- DE 102005031422 [0012]
- EP 1741843 [0012]
- DE 102005061694 A [0014]
- EP 1801298 [0014]
- DE 202005020081 U [0017]
- EP 1801297 [0017]
- DE 102005005452 A [0018]
- EP 1688547 [0018]
- DE 20308769 [0021]
- DE 10325388 [0021]
- WO 2004/106787 [0021]
- DE 20218121 [0025]
- EP 1422351 [0025, 0027]
- DE 19902574 [0027]
- EP 1022398 [0027]
- DE 2218121 [0027]
- DE 19854951 [0028]
- EP 1004715 [0028]
- DE 19840315 [0029]
- DE 4309085 [0029]
- EP 634529 [0029]
- DE 4204386 [0029]
- EP 555837 [0029]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Norm EN12729 [0052]
- Norm EN1717 [0073]
