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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leitungssystem zum Transport von Flüssigkeiten mit einer ersten Leitung und einer zweiten Leitung und einer beide Leitungen abwechselnd öffnenden und sperrenden Ventileinrichtung, die als Schiebeventil mit Wechselfunktion ausgebildet ist, das einen zwischen der ersten Leitung und der zweiten Leitung hin- und herbewegbaren Schieber aufweist, der beidseitig je einen Steuerraum besitzt.
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Es gibt Fälle, in denen zwei Leitungen zum Transport von Flüssigkeiten abwechselnd gesperrt und geöffnet werden sollen, d. h. wenn die eine Leitung geöffnet wird, soll die andere Leitung gesperrt werden und umgekehrt. Ein solcher Fall ist beispielsweise dann gegeben, wenn eine Kaltwasserleitung und eine Heißwasserleitung oder Mischwasserleitung abwechselnd gesperrt und geöffnet werden sollen. Ein entsprechendes Beispiel ist in der
EP-A 2146011 beschrieben, die eine Duscheinrichtung betrifft, mit der wechselweise Warmwasser oder Kaltwasser abgegeben werden soll. Diese Duscheinrichtung besitzt ein Leitungssystem, mit dem ein entsprechender Wechselduschenbetrieb ermöglicht wird.
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Bei dem bekannten Leitungssystem weist das Schiebeventil der Ventileinrichtung ein Betätigungselement auf, mit dem das Ventil in einen eine Leitung sperrenden oder öffnenden Zustand bringbar ist. Ein solches Betätigungselement kann beispielsweise ein Elektromagnet sein.
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Es ist aber bereits schon ein Leitungssystem vorgeschlagen worden, das ohne ein derartiges Betätigungselement auskommt. Ein solches Leitungssystem ist in der nichtvorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung 10 2012 013 594.7 vorgeschlagen worden. Es besitzt die im Oberbegriff von Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale.
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Bei einem derartigen Leitungssystem weist der Schieber beidseitig je einen Steuerraum auf, der vom sich in der jeweils gesperrten Leitung aufbauenden Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird, welcher nach Ablauf einer bestimmte Zeitspanne bei Erreichen eines Grenzdrucks den Schieber in die die andere Leitung sperrende Position bewegt. Zur Beaufschlagung mit Flüssigkeitsdruck dienen von den jeweiligen Leitungen abzweigende Steuerleitungen, die zu den jeweiligen Steuerräumen geführt sind. Bei dieser Ausführungsform wird daher der Schieber abwechselnd beidseitig mit Flüssigkeitsdruck als Steuerdruck beaufschlagt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leitungssystem der eingangs geschilderten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders einfach und raumsparend ausgebildete Konstruktion ergibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Leitungssystem der angegebenen Art dadurch gelöst, dass nur ein Steuerraum (erster Steuerraum) vom sich in der jeweils gesperrten Leitung aufbauenden Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird, welcher nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne bei Erreichen eines Grenzdrucks den Schieber in die die andere Leitung sperrende Position bewegt, während im anderen Steuerraum (zweiter Steuerraum) eine den Schieber in die die eine Leitung sperrende Position bewegende Feder angeordnet ist, und dass im Schieber ein beide Steuerräume miteinander verbindendes Bypassventil angeordnet ist, das eine Bewegung des Schiebers zum ersten Steuerraum durch den Druck der Feder infolge eines Flüssigkeitsaustausches vom ersten Steuerraum in den zweiten Steuerraum über das Bypassventil ermöglicht.
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Das erfindungsgemäß ausgebildete Leitungssystem unterscheidet sich von dem bereits vorgeschlagenen Leitungssystem insbesondere dadurch, dass der Schieber von nur einem Steuerraum (erstem Steuerraum) mit Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird, während im anderen Steuerraum (zweiten Steuerraum) eine Feder angeordnet ist, die den Schieber zurück in Richtung auf den ersten Steuerraum drückt. Damit die im ersten Steuerraum befindliche Flüssigkeit hierdurch verdrängt werden kann, ist ein Bypassventil im Schieber vorgesehen, das bei einer Bewegung des Schiebers in Richtung auf den ersten Steuerraum öffnet und hierdurch für einen Flüssigkeitsaustausch zwischen den Steuerräumen sorgt. Der Steuerraum, in dem sich die Feder befindet, weist vorzugsweise eine Flüssigkeitsabführleitung zum Druckabbau auf. Diese kann beispielsweise als Düse ausgebildet sein. Das Bypassventil ist daher bei einer Bewegung des Schiebers zum zweiten Steuerraum geschlossen und bei einer Bewegung zum ersten Steuerraum geöffnet.
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Vorzugsweise umfasst das Bypassventil eine sich durch den Schieber erstreckende Leitung sowie ein Verschlusselement für die Leitung und eine dieses beaufschlagende Feder. Die Leitung kann beispielsweise in Form eines Rohres ausgebildet sein, das im Schieber angeordnet ist und vom Schieber in den zweiten Steuerraum vorsteht. Am Rohrende befindet sich das Verschlusselement, das mithilfe der Verschlussfeder geschlossen wird.
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Zur Beaufschlagung des einen Steuerraumes (ersten Steuerraumes) mit dem Druck der Flüssigkeitsleitung ist zweckmäßigerweise eine von dieser Leitung abzweigende Steuerleitung vorgesehen, die in den ersten Steuerraum führt. Um die Flüssigkeitszufuhr in den ersten Steuerraum zu regulieren, ist vorzugsweise ein entsprechendes Regelventil in der Steuerleitung angeordnet. Über dieses erste Regelventil und die im anderen Steuerraum vorgesehene Feder können daher die Wechselintervalle des Schiebers (Zeitintervalle) eingestellt werden.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung passiert die zum ersten Steuerraum führende Steuerleitung das Schiebergehäuse und ist durch Verschiebung des Schiebers öffenbar und schließbar. Bei dieser Ausführungsform wird daher durch eine Bewegung des Schiebers die Flüssigkeitszufuhr zum ersten Steuerraum kurzfristig unterbrochen. Dies ist konstruktiv dadurch verwirklicht, dass der Schieber an seinem Umfang eine ringförmige Vertiefung aufweist, in die die Steuerleitung mündet und von der die Steuerleitung abzweigt. Durch Verschiebung dieser Vertiefung kann der Schieber die entsprechende Steuerleitung sperren.
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Das Leitungssystem ist konstruktiv vorzugsweise so gestaltet, dass die erste und zweite Leitung in das Schiebergehäuse münden und dass eine dritte Leitung vom Schiebergehäuse abzweigt, wobei der Schieber abwechselnd die Verbindung der ersten Leitung oder zweiten Leitung zur dritten Leitung öffnet oder sperrt. Hierbei ist die Verbindung zwischen den Leitungen vorzugsweise durch einen Ringraum im Schieber gebildet.
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Bei der Erfindung ist die erste Leitung vorzugsweise eine Heißwasser/Warmwasserleitung (Mischwasserleitung) und die zweite Leitung vorzugsweise eine Kaltwasserleitung. Das System kann abwechseln Mischwasser oder Kaltwasser über die dritte Leitung abgeben, ohne dass es hierzu einer Betätigung von außen, beispielsweise über Magnetventile etc., bedarf.
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Beispielsweise kann in der ersten Leitung in Strömungsrichtung vor der Ventileinrichtung ein mit der als Kaltwasserleitung ausgebildeten zweiten Leitung in Verbindung stehender Mischer angeordnet sein, den die zweite Leitung als Bypassleitung ansonsten umgeht. Der Mischer kann hierbei für die Erzeugung von Warmwasser bzw. Mischwasser sorgen.
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Das erfindungsgemäße Leitungssystem ist vorzugsweise als Teil einer Wechseldusche ausgebildet, bei der die Warmwasser- und Kaltwasserintervalle durch Einstellung der Flüssigkeitszufuhr zur Beaufschlagung des einen Steuerraumes regulierbar sind.
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In Bezug auf weitere Einzelheiten wird auf die Ausführungen in der bereits erwähnten
deutschen Patentanmeldung 10 2012 013 594.7 verwiesen. Auf die dort offenbarten Merkmale, die mit der vorliegenden Ausführungsform übereinstimmen, wird ausdrücklich Bezug genommen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1 den Aufbau eines Leitungssystems in einer ersten Stellung des Schiebers; und
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2 den schematischen Aufbau eines Leitungssystems in einer zweiten Stellung des Schiebers.
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Das in den Figuren dargestellte Leitungssystem stellt Teil einer Wechseldusche dar, bei der abwechselnd Mischwasser (Warmwasser) und Kaltwasser über einen Duschkopf abgegeben werden. Die entsprechenden Intervalle sind hierbei einstellbar. Für die Durchführung dieses Wechselbetriebes sind hierbei keine Betätigungselemente, wie Magnetventile, erforderlich, sondern der Wechselbetrieb erfolgt automatisch bei entsprechender Wasserzufuhr.
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1 zeigt eine Mischwasserleitung (Warmwasserleitung) 10. Das entsprechende Mischwasser wird hierbei durch einen vorgeschalteten Mischer (nicht gezeigt) erzeugt. Ferner zeigt 1 eine Kaltwasserleitung 8. Beide Leitungen münden in den Hohlraum eines Gehäuses, in dem sich ein Schieber (Steuerkolben) 1 befindet, welcher im Gehäuse hin- und herbewegt wird. Auf der in der Figur linken Seite des Schiebers 1 befindet sich ein erster Steuerraum 11, während sich auf der in der Figur rechten Seite des Schiebers 1 ein zweiter Steuerraum 12 befindet. Im zweiten Steuerraum 12 ist eine Feder 6 angeordnet, die den Schieber 1 in der Figur nach links in Richtung auf den ersten Steuerraum 11 drückt.
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Die Mischwasserleitung 10 sowie die Kaltwasserleitung 8 münden in das Schiebergehäuse und werden dort zu einer gemeinsamen Leitung 4 vereinigt, die zum nichtgezeigten Duschkopf führt. Der Schieber 1 öffnet oder sperrt hierbei abwechselnd die Verbindung zwischen der Mischwasserleitung 10 oder der Kaltwasserleitung 8 zur gemeinsamen Leitung bzw. Hauptleitung 4.
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Von der Kaltwasserleitung 8 zweigt eine Steuerleitung 9 ab und mündet ebenfalls in das Schiebergehäuse und von dort in den ersten Steuerraum 11. In der Steuerleitung 9 befindet sich hierbei ein Regelventil 3, mit dem der Flüssigkeitsdurchsatz durch die Steuerleitung 9 und damit die Zeit einstellbar ist, die eine Kaltwasser- oder Mischwasserabgabeperiode dauert. Der Schieber 1 öffnet dabei die Steuerleitung 9 über einen Ringraum 14 oder verschließt diese entsprechend. Auch die Mischwasserleitung 10 und die Kaltwasserleitung 8 sind über einen Ringraum 13 des Schiebers 1 mit der gemeinsamen Leitung bzw. Hauptleitung 4 verbunden, in der ein entsprechendes Hauptventil 15 angeordnet ist.
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Im Schieber 1 befindet sich ein Bypassventil 2 in der Form eines Rohres, das ein Verschlusselement 16 aufweist, welches über eine Feder 7 im geschlossenen Zustand gehalten wird. Bei einer Bewegung des Schiebers 1 in der Figur nach links wird das Verschlusselement 16 durch das aus dem ersten Steuerraum 11 in der Figur nach rechts fließende Wasser geöffnet. Es findet auf diese Weise ein Wasseraustausch zwischen den beiden Steuerräumen 11 und 12 statt. Bewegt sich der Schieber 1 in der Figur nach rechts, hält die Feder 7 das Verschlusselement 16 weitgehend geschlossen. Durch den entsprechenden Wasserdruck wird das Bypassventil schließlich geöffnet, wobei zumindest ein Teil des Wassers über die vorgesehene Entwässerungsdüse 5 aus dem zweiten Steuerraum 12 abgeführt wird.
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Das Leitungssystem funktioniert in der folgenden Weise. 1 zeigt das System in einem Zustand, in dem über die Mischwasserleitung 10 Mischwasser in die gemeinsame Leitung 4 abgegeben wird, während die Kaltwasserleitung 8 gesperrt ist. Das Bypassventil 3 ist in dieser Stellung geschlossen. Über die Steuerleitung 9 gelangt Kaltwasser über den offenen Ringraum 14 und das Regelventil 3 in den ersten Steuerraum 11. Durch die entsprechende Druckerhöhung wird der Schieber 1 in der Figur nach rechts bewegt, bis die Mischwasserleitung 10 gesperrt und die Kaltwasserleitung 8 mit dem Ringraum 13 und der gemeinsamen Leitung 4 verbunden wird. Die Feder 6 wird dabei zusammengedrückt. Durch den Überdruck des Wassers aus dem ersten Steuerraum 11 gegen die Kraft der Feder 7 wird das Verschlusselement 16 und somit das Bypassventil 2 geöffnet, wobei Wasser über die Düse 5 abgeführt wird.
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Der entsprechende Zustand ist in 2 dargestellt.
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Wenn ein Zustand eintritt, in dem die Kraft der Feder 6 größer ist als der entsprechende Gegendruck, wird der Schieber 1 wieder aus der in 2 gezeigten Stellung in die in 1 gezeigte Stellung zurückbewegt. Hierbei wird das im ersten Steuerraum 11 befindliche Wasser über das offene Bypassventil 2 in den zweiten Steuerraum 12 überführt, so dass sich der Schieber 1 nach links bewegen und wieder die Stellung der 1 einnehmen kann.
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Durch die Bewegung des Schiebers 1 wird die Steuerleitung 9 kurzfristig gesperrt, so dass die Flüssigkeitszufuhr zum ersten Steuerraum 11 kurzfristig unterbrochen wird. Dies entspricht dem Umschaltpunkt zum Öffnen des Bypassventils 2.
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2 zeigt die Stellung des Schiebers 1, in der Kaltwasser offen und Mischwasser gesperrt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2146011 A [0002]
- DE 102012013594 [0004, 0016]
