-
Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung zum Schutz einer Trinkwasser-Installation gegen Rückfließen von gebrauchtem oder verunreinigtem Wasser, mit einer Sicherungsarmatur, die einen Wassereingang, einen Wasserausgang, eine Führung und einen zwischen Wassereingang und Wasserausgang in der Führung geführten, druckgesteuerten Kolben aufweist, der einen abzusichernden Leitungsteil von einer versorgenden Trinkwasserleitung trennt, wenn der eingangsseitige Wasserdruck auf einen bestimmten Wert abfällt, wobei die Führung als Leitungsabschnitt ausgebildet ist, wobei zwischen dem Wasserausgang und dem Kolben eine freie Fließstrecke vorgesehen ist, wobei der Kolben einen an seinem dem Wasserausgang zugewandten Ende mündenden Durchgangskanal aufweist, wobei der Kolben bei Beaufschlagung des Wassereingangs mit einem bestimmten Mindestwasserdruck die freie Fließstrecke überbrückt, wobei der Kolben mit mindestens einem Rückstellmittel gekoppelt ist, das den Kolben aus einer die freie Fließstecke überbrückenden Stellung in eine den Wasserausgang vom Wassereingang trennende Trennstellung zurückbewegt, wenn der eingangsseitige Wasserdruck auf einen bestimmten Wert abfällt, wobei die Sicherungsarmatur ein Gehäuse aufweist, in welchem der Kolben angeordnet ist, und wobei das Gehäuse eine einen freien Auslauf definierende Öffnung umfasst.
-
Eine teilweise ähnliche Sicherungsvorrichtung bzw. Sicherungsarmatur ist beispielsweise aus der
EP 0 189 499 A1 bekannt.
-
Trinkwasseranlagen müssen so ausgeführt sein, dass sich die Qualität des Wassers in der Trinkwasser-Installation nicht verschlechtern kann. Um einen Qualitätsverlust durch Eindringen von verunreinigtem Wasser zu verhindern, müssen an gefährdeten Entnahmestellen Sicherungsarmaturen eingebaut werden.
-
Die Norm DIN EN 1717 enthält Festlegungen zur Vermeidung von Verunreinigungen des Trinkwassers in Trinkwasser-Installationen und allgemeine Anforderungen an Sicherungseinrichtungen zur Verhütung von Trinkwasserverunreinigungen durch Rückfließen. Ein Rückfließen von verunreinigtem Wasser in Trinkwasser-Installationen kann seine Ursache in einem Rücksaugen oder Rückdrücken des verunreinigten Wassers haben. Ein Rücksaugen kann beispielsweise durch einen teilweisen Unterdruck (Druckabfall) im öffentlichen Leitungsnetz, z.B. bei Rohrbruch oder übermäßiger Wasserentnahme auftreten. Liegt ein Druckunterschied an beliebiger Stelle in der Trinkwasser-Installation vor, der eine Umkehr der bestimmungsgemäßen Fließrichtung des Trinkwassers verursacht, und kann sich das Trinkwasser mit dem verunreinigten Fluid vermischen, so kann es zu einer Verunreinigung des Trinkwassers kommen. In der DIN EN 1717 werden hinsichtlich des Gefährdungspotentials von Flüssigkeiten, die mit Trinkwasser in Kontakt kommen können, fünf Flüssigkeitskategorien unterschieden. Unter die Kategorie 1 fällt Wasser für den menschlichen Gebrauch, das direkt aus einer Trinkwasser-Installation entnommen wird. Die Kategorie 2 betrifft Flüssigkeit, die keine Gefährdung der menschlichen Gesundheit darstellt. Damit sind Flüssigkeiten gemeint, die für den menschlichen Gebrauch geeignet sind, einschließlich Wasser aus einer Trinkwasser-Installation, das eine Veränderung in Geschmack, Geruch, Farbe oder Temperatur aufweisen kann. Die Kategorie 3 betrifft Flüssigkeit, die eine Gesundheitsgefährdung für Menschen durch die Anwesenheit eines oder mehrerer giftiger oder besonders giftiger Stoffe mit LD 50 > 200 mg/kg Körpergewicht darstellt. Die Bezeichnung LD 50 gibt die orale Dosis des Giftstoffes an, die erforderlich ist, um 50% mehrerer damit kontaminierter Versuchsratten zu töten. Die Kategorie 4 betrifft Flüssigkeit, die eine Gesundheitsgefährdung für Menschen durch die Anwesenheit eines oder mehrerer giftiger oder besonders giftiger Stoffe mit LD 50 ≤ 200 mg/kg Körpergewicht oder einer oder mehrerer radioaktiver, mutagener oder kanzerogener Substanzen darstellt. Die Kategorie 5 betrifft Flüssigkeit, die eine Gesundheitsgefährdung für Menschen durch die Anwesenheit von mikrobiellen oder viruellen Erregern übertragbarer Krankheiten darstellt.
-
Man geht davon aus, dass Trinkwasser, das der Trinkwasser-Installation entnommen wurde, seine Trinkwasserqualität verliert. Beispielsweise wird für Badewannen im häuslichen Bereich angenommen, dass das Badewasser aufgrund von Badezusätzen in die Flüssigkeitskategorie 3 fällt. In einer Badewanne in einem Krankenhaus wird sogar Wasser der Flüssigkeitskategorie 5 vermutet. Denn hier kann das Vorhandensein von Erregern übertragbarer Krankheiten nicht ausgeschlossen werden.
-
Badewannen-Zulaufarmaturen sowie Ablaufgarnituren sind in verschiedensten Ausführungen bekannt. Bekannt sind unter anderem Ab- und Überlaufgarnituren mit einem Wasserzulauf durch den Ablaufkörper für einen Bodenzulauf im Bereich des Ablaufventils (siehe z.B.
EP 2 108 750 A2 ). Um dabei das Trinkwasser im Rohrnetz vor Verunreinigungen durch Rückfließen von Bade- bzw. Brauchwasser zu schützen, ist vor dem Bodenzulauf eine Trinkwasser-Sicherungsarmatur gemäß den einschlägigen Normen zu installieren. Üblicherweise wird hierzu zwischen der zugeordneten Trinkwasser-Entnahmearmatur (Absperrarmatur) und dem Badewannen-Bodenzulauf ein sogenannter Rohrunterbrecher installiert. Rohrunterbrecher werden ausschließlich beim Öffnen der Trinkwasser-Entnahmearmatur vom Trinkwasser durchflossen. Sie verhindern durch selbsttätiges Belüften das Entstehen eines Unterdrucks in der Trinkwasser-Installation und somit ein Rückfließen von Badewasser. Ein Rohrunterbrecher muss aufgrund seiner konstruktiven Eigenschaften oberhalb des Badewannenrandes angeordnet werden. Andere Sicherungsarmaturen, z.B. Rohrtrenner (
EP 0 189 499 A1 ) oder Rückflussverhinderer, die den Durchfluss nur in eine Richtung zulassen, können zu diesem Zweck ebenfalls verwendet werden.
-
Herkömmliche Trinkwasser-Sicherungsarmaturen, insbesondere Rohrunterbrecher, erfüllen die Vorgaben der DIN EN 1717 hinsichtlich Nicht-Trinkwasser der Flüssigkeitskategorie 5 nicht. Ferner treten bei Rohrunterbrechern aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus relativ hohe Druckverluste auf.
-
Die
DE 33 09 861 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung. Die Vorrichtung, die insbesondere zum Schutz einer Trinkwasser-Installation eingesetzt werden kann, hat eine Durchflussöffnung und eine Belüftungsöffnung sowie ein von einer Antriebseinheit bewegbares Rohrstück, durch dessen Bewegung die Durchflussöffnung abgesperrt und danach die Belüftungsöffnung freigegeben sowie bei der Rückbewegung erst die Belüftungsöffnung verschlossen und danach die Durchflussöffnung freigegeben wird. Das Rohrstück trägt hierzu ein einziges Verschlussorgan, welches durch eine Druckfeder in Anlage an einem ersten, am Rohrstück vorgesehenen Dichtungssitz gehalten wird und hierbei die Durchflussöffnung absperrt und welches durch die Bewegung des Rohrstückes mitgenommen wird, bis das Verschlussorgan gegen einen zweiten, der Belüftungsöffnung zugeordneten Dichtungssitz aufläuft, woraufhin durch die Weiterbewegung des Rohrstückes das Verschlussorgan vom ersten Dichtungssitz abgehoben wird.
-
Die
EP 0 130 306 A2 offenbart ein Verfahren zum Anpassen des Ansprechdruckes an die in einer Abflussleitung (Wasserabgabeleitung) gegebenen Druckverhältnisse bei einer Vorrichtung zum Verhindern des Rückflusses eines Mediums (z.B. Wasser) aus der Abflussleitung in die Zuflussleitung (Trinkwasser-Netzleitung), sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung umfasst einen Rohrtrenner, der einen in einem Gehäuse geführten, druckgesteuerten Kolben mit einem Rohrstück aufweist. Der Rohrtrenner bzw. sein Gehäuse ist mit einem Rohrstutzen versehen, an dem die Abflussleitung angeschlossen ist. Der Kolben ist zudem mit einer Druckfeder als Rückstellfeder versehen, die an einem fest mit dem Gehäuse verbundenen Stützring abgestützt ist. Der Gehäuseabschnitt, der zwischen dem Stützring und dem der Abflussleitung zugeordneten Rohrstutzen liegt, weist eine Belüftungsöffnung sowie einen Ablaufstutzen für Spritzwasser auf. Der Ablaufstutzen endet oberhalb eines Auffangtrichters.
-
Die
US 6 536 470 B1 zeigt ein Rückflusssicherungsventil, das einen Rückfluss von Wasser in eine Wasserversorgungsleitung verhindert. Das Rückflusssicherungsventil umfasst ein Gehäuse, das einen rohrförmigen Körper mit einem ersten und einem zweiten offenen Ende aufweist. Jedes der beiden Enden ist mit einem kappenförmigen, eine Durchgangsöffnung aufweisenden Verschluss versehen. An dem ersten Verschluss ist eine Wasserversorgungsleitung angeschlossen. Zudem ist an dem ersten Verschluss ein Zylinder angeformt, der sich in das Innere des rohrförmigen Gehäusekörpers erstreckt. In dem Zylinder ist ein verschiebbarer Kolben angeordnet, der eine axiale Durchgangsbohrung aufweist und mittels einer Druckfeder in Richtung des ersten Verschlusses vorgespannt ist. Zum Öffnen des Rückflusssicherungsventils weist die Durchgangsöffnung des zweiten Verschlusses innenseitig einen Absatz auf. Der Kolben ist mit einem Ein-Weg-Ventil versehen, das bei einem Presskontakt mit dem Absatz der Durchgangsöffnung einen Durchfluss von Wasser durch den Kolben in Richtung des zweiten Endes des rohrförmigen Gehäusekörpers freigibt.
-
Die
DE 41 01114 C1 offenbart einen Rohrtrenner mit einer Sperreinrichtung, die in einer ersten Stellung einen Eingang mit einem Ausgang des Rohrtrenners verbindet und in einer zweiten Stellung den Eingang von dem Ausgang abtrennt, und mit einer Steuereinrichtung zum Schalten der Sperreinrichtung in die erste bzw. zweite Stellung und mit einem je nach Stellung den Flüssigkeitsstrom vom Eingang zum Ausgang sperrenden oder freigebenden vorgespannten ausgangsseitigen Sperrventil. Die Sperreinrichtung weist ein Absperrelement auf, welches um eine sich quer zur Durchflussrichtung erstreckende Achse drehbar ist und mit einer in einer ersten Drehstellung den Eingang und den Ausgang verbindenden Bohrung versehen ist. Ferner ist Sperrventil vorgesehen, welches in eine Sperrstellung mittels einer Druckfeder vorgespannt ist und je nach Stellung den Flüssigkeitsstrom vom Eingang zum Ausgang sperrt oder freigibt.
-
Die
EP 0 709 527 A1 offenbart eine Rückflussverhinderungseinrichtung, bei der zwei Kegel unter Bildung einer Druckkammer koaxial hintereinander angeordnet sind, wobei einer der Kegel mittels einer Zugfeder gegen eine Dichtung vorgespannt ist. Der Druck in der Kammer wird durch das Zusammenwirken eines Verschlusskörpers und einer weiteren Dichtung nach außen in die Atmosphäre abgebaut, wenn der sich einstellende Druck nach dem Kegel, welcher mit der Zugfeder versehen ist, eine Mindestdruckdifferenz gegenüber dem eingangsseitigen Druck unterschreitet.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen zuverlässigen Schutz gegen Rücksaugen von verunreinigtem Wasser in Trinkwasser-Installationen bietet, sich günstig fertigen lässt und bei kompakten Gehäuseabmessungen eine einfache Montage ermöglicht. Insbesondere liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen zuverlässigen Schutz gegen Rücksaugen von verunreinigtem Wasser der Flüssigkeitskategorie 5 bietet.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Sicherungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung umfasst zumindest eine Sicherungsarmatur, die einen Wassereingang, einen Wasserausgang, eine Führung und einen zwischen Wassereingang und Wasserausgang in der Führung geführten, druckgesteuerten Kolben aufweist, der einen abzusichernden Leitungsteil von einer versorgenden Trinkwasserleitung trennt, wenn der eingangsseitige Wasserdruck auf einen bestimmten Wert abfällt, wobei die Führung als Leitungsabschnitt ausgebildet ist, wobei zwischen dem Wasserausgang und dem Kolben eine freie Fließstrecke vorgesehen ist, wobei der Kolben einen an seinem dem Wasserausgang zugewandten Ende mündenden Durchgangskanal aufweist, wobei der Kolben bei Beaufschlagung des Wassereingangs mit einem bestimmten Mindestwasserdruck die freie Fließstrecke überbrückt, wobei der Kolben mit mindestens einem Rückstellmittel gekoppelt ist, das den Kolben aus einer die freie Fließstecke überbrückenden Stellung in eine den Wasserausgang vom Wassereingang trennende Trennstellung zurückbewegt, wenn der eingangsseitige Wasserdruck auf einen bestimmten Wert abfällt, wobei die Sicherungsarmatur ein Gehäuse aufweist, in welchem der Kolben angeordnet ist,und wobei das Gehäuse eine einen freien Auslauf definierende Öffnung umfasst. Die erfindungsgemäße Sicherungsarmatur ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellmittel aus mindestens einer Zugfeder besteht, wobei der Kolben, die dem Kolben zugeordnete Führung und die mindestens eine Zugfeder zusammen als vormontierbare Montageeinheit ausgebildet sind, wobei an der Führung und an dem Kolben Halterungen zum Anbinden der mindestens einen Zugfeder vorgesehen sind, und wobei die Führung in das Gehäuse eingesetzt und mit demselben lösbar verbunden ist.
-
Durch die erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung wird auf vergleichsweise einfache Weise die freie Fließstrecke immer dann automatisch wieder hergestellt, wenn der eingangsseitige Wasserdruck auf einen bestimmten Wert abfällt. Die Trennstellung kann auch als Ruhestellung oder Nicht-Betriebsstellung bezeichnet werden.
-
Durch die freie Fließstrecke kann ein Rückfließen von verunreinigtem Wasser in die Trinkwasser-Installation besonders zuverlässig verhindert werden. Zudem zeichnet sich die erfindungsgemäße Sicherungsarmatur im Vergleich zu einem herkömmlichen Rohrunterbrecher durch relativ geringe Druckverluste aus.
-
Die erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung, bei der die Führung des verschiebbaren Kolbens in das Gehäuse eingesetzt und lösbar mit demselben verbunden ist, ist insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht von Vorteil. Zudem vereinfacht sie bei kompakten Gehäuseabmessungen die Montage des Kolbens.
-
Da die Funktionsteile, nämlich der Kolben, die dem Kolben zugeordnete Führung und die eine oder die mehreren Zugfedern als Einheit, d.h. als Montageeinheit ausgebildet bzw. vormontiert sind, können diese Funktionsteile somit zusammen als Einheit durch eine der Sicherungsarmatur zugeordnete Wartungsöffnung komfortabel entnommen und bei Bedarf gewartet oder gegen eine neue Einheit (Kartusche) ausgetauscht werden.
-
Bei der einen freien Auslauf definierende Öffnung des Gehäuses kann es sich um die oben erwähnte Wartungsöffnung handeln. Das Gehäuse kann den Kolben und die freie Fließstrecke vor Umgebungseinflüssen schützen. Insbesondere ermöglicht das Gehäuse einen geschützten Einbau der Sicherungsarmatur in eine Raumwand, beispielsweise in eine Badezimmerwand. Die einen freien Auslauf definierende Öffnung des Gehäuses stellt sicher, dass es bei einem eventuellen Rückfließen von Flüssigkeit nicht zu einem Aufstauen der Flüssigkeit im Bereich der freien Fließstrecke kommt. Die Flüssigkeit kann in diesem Fall aus dem Gehäuse über die Öffnung abfließen. Insbesondere ermöglicht das Gehäuse eine Unterputzmontage der Sicherungsarmatur. Das Gehäuse ist vorzugsweise im Wesentlichen schalenförmig ausgebildet.
-
Vorzugsweise beträgt die freie Fließstrecke, d.h. der maximale Abstand der Austrittsmündung des Durchgangskanals des Kolbens von dem Wasserausgang der Sicherungsarmatur bei Nicht-Betrieb mindestens 20 mm, besonders bevorzugt mindestens 30 mm. Hierdurch wird in Fällen, in denen das verunreinigte Wasser einen Schaumzusatz enthält, ein Kontakt des Trinkwassers und einer Schaumkrone des verunreinigten Wassers sehr zuverlässig verhindert.
-
Vorzugsweise ist der Kolben mit mehr als einer Zugfeder, beispielsweise mit zwei oder drei Zugfedern gekoppelt, die den Kolben aus einer die freie Fließstecke überbrückenden Stellung in eine den Wasserausgang vom Wassereingang trennende Trennstellung zurückbewegen, wenn der eingangsseitige Wasserdruck auf einen bestimmten Wert abfällt. Durch die Ausführung der erfindungsgemäßen Sicherungsarmatur mit mehreren Zugfedern wird die Funktionssicherheit der Sicherungsarmatur erhöht. Denn versagt eine der Zugfedern, stellt die mindestens eine weitere Zugfeder die Funktion der Sicherungsarmatur sicher.
-
Andererseits können die mehrerenZugfedern, beispielsweise zwei oder drei Zugfedern, in Bezug auf den Kolben auch so angeordnet werden, dass beim Versagen eines der Rückstellmittel ein Verkanten des Kolbens provoziert wird, so dass es zum Wasseraustritt an einer der Sicherungsarmatur zugeordneten Wartungsöffnung kommt und der Anwender der Sicherungsarmatur zur Wartung bzw. Instandsetzung der Sicherungsarmatur veranlasst wird.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Sicherungsarmatur ergänzend zu dem mindestens einen Rückstellmittel einen am Wassereingang angeordneten Drucksensor und einen elektromechanischen, druckgesteuerten Antrieb aufweisen, der in Abhängigkeit des eingangsseitigen Wasserdruckes den Kolben aus einer den Wasserausgang vom Wassereingang trennenden Trennstellung in eine die freie Fließstecke überbrückende Stellung und umgekehrt bewegt. Die umgekehrte Bewegung in die Trennstellung (Ruhestellung) kann dabei auch im Wesentlichen nur durch die mindestens eine Zugfeder bewirkt werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsarmatur mit einem Absperrventil und einer Überwachungseinrichtung versehen ist, wobei die Überwachungseinrichtung den eingangsseitigen Wasserdruck überwacht und ein Schließen des Absperrventils bewirkt, wenn der eingangsseitige Wasserdruck unter einen bestimmten Wert abgefallen ist. Durch eine solche Überwachungseinrichtung wird die Sicherheit gegen eine Verunreinigung des zu schützenden Trinkwassers in der Trinkwasser-Installation weiter erhöht.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsarmatur mit einem Absperrventil und einer Überwachungseinrichtung versehen ist, wobei die Überwachungseinrichtung die Stellung des Kolbens und den eingangsseitigen Wasserdruck überwacht und ein Schließen des Absperrventils bewirkt, wenn der Kolben die freie Fließstrecke überbrückt obwohl der eingangsseitige Wasserdruck unter einen bestimmten Wert abgefallen ist. Durch eine solche Überwachungseinrichtung wird die Sicherheit gegen eine Verunreinigung des zu schützenden Trinkwassers in der Trinkwasser-Installation ebenfalls erhöht.
-
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung sieht vor, dass die Öffnung des Gehäuses mit einem rahmenförmigen Adapter versehen ist. Die Öffnung bzw. der Adapter kann durch eine Abdeckung, beispielsweise eine eine Auslauföffnung belassene Blende verdeckt werden. Der Adapter vereinfacht eine Unterputzmontage des Gehäuses und ermöglicht einen flächenbündigen Abschluss der Öffnung mit der Raumwand. Zweckmäßigerweise besitzt der rahmenförmige Adapter eine gerippte Mantelfläche, wobei die Rippen als Führung für ein Schneidwerkzeug genutzt werden können, falls der Adapter in Abhängigkeit der Dicke des das Gehäuse überdeckenden Putzes gekürzt werden muss.
-
Zweckmäßigerweise kann die Führung mit ihrem dem Wassereingang zugeordneten Ende wasserdicht an dem Gehäuse angebunden sein. Hierzu kann das dem Wassereingang zugeordnete Ende der Führung oder der Wassereingang der Sicherungsarmatur mit einer ringförmigen Dichtung versehen sein.
-
Des Weiteren kann nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung (auch) der Kolben an seinem dem Wasserausgang zugewandten Ende mit einer ringförmigen Dichtung versehen sein. Auch ist es zweckmäßig, wenn nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zwischen dem Kolben und seiner Führung eine ringförmige Dichtung, insbesondere eine Gleitdichtung angeordnet ist.
-
Zur Rückstellung des verschiebbaren Kolbens aus seiner die freie Fließstecke überbrückenden Stellung in die Trennstellung (Ruhestellung) sieht die erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung vor, dass an der Führung des Kolbens und an dem Kolben Halterungen zum Anbinden der mindestens einen Zugfeder vorgesehen sind.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsarmatur mit mindestens einem Heizelement versehen ist. Das Heizelement dient dem Abtöten von eventuell in die Sicherungsarmatur gelangten Krankheitserregern oder Keimen durch Erhitzen derselben. Das Heizelement kann beispielsweise in die Führung des verschiebbaren Kolbens oder in das die Führung und den Kolben umgebende Gehäuse integriert sein. Insbesondere kann der Wasserausgang der Sicherungsarmatur mit einem solchen Heizelement versehen sein.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Sicherungsarmatur, deren einen Durchgangskanal aufweisender Kolben sich hier in einer eine freie Fließstecke definierenden Ruhestellung befindet;
- 2 die Sicherungsarmatur der 1 in einer seitlichen Vertikalschnittansicht;
- 3 eine Vorderansicht der Sicherungsarmatur der 1, wobei sich deren Kolben hier in der Betriebsstellung befindet und die freie Fließstrecke überbrückt;
- 4 die Sicherungsarmatur der 3 in einer seitlichen Vertikalschnittansicht;
- 5 die Sicherungsarmatur der 3 in einer perspektivischen Darstellung; und
- 6 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Sicherungsarmatur ähnlich der 1 und zusätzlichen Komponenten.
-
Die in den 1 bis 5 dargestellte Sicherungsarmatur 1 dient dem Schutz einer Trinkwasser-Installation gegen Rückfließen von gebrauchtem oder verunreinigtem Wasser. Die Armatur 1 wird beispielsweise bei einer Badewanne mit Bodenzulauf zwischen der Trinkwasser-Entnahmearmatur (Absperrarmatur) und dem Badewannen-Bodenzulauf installiert. Die Armatur 1 wird dabei oberhalb des Badewannenrandes angeordnet. Des Weiteren kann die Armatur 1 auch zur Absicherung einer Trinkwasser-Installation bei der Befüllung von Heizungsanlagen verwendet werden.
-
Die Sicherungsarmatur 1 hat einen Wassereingang 2 und einen Wasserausgang 3. Zwischen Wassereingang und Wasserausgang ist eine Führung 4 mit einem darin verschiebbar eingesetzten Kolben 5 angeordnet. Die Führung 4 ist als Leitungsabschnitt ausgebildet, und der Kolben 5 weist einen an seinem unteren, dem Wasserausgang 3 zugewandten Ende mündenden Durchgangskanal 5.1 auf (vgl. 2 und 4). Der Wassereingang 2, der Wasserausgang 3 und die Führung 4 des Kolbens sind fest mit einem Gehäuse 6 verbunden. Der Wassereingang 2 und der Wasserausgang 3 sind als Rohrstutzen (Anschlussstutzen) ausgebildet, die vorzugsweise jeweils ein Außengewinde 2.1, 3.1 aufweisen. Alternativ können der Wassereingang 2 und/oder der Wasserausgang 3 auch als Pressfitting ausgebildet werden. Vorzugsweise sind der Wassereingang 2 und der Wasserausgang 3 einstückig mit dem schalenförmigen Gehäuse 6 ausgebildet. Hierzu kann das Gehäuse 6 einschließlich der integralen Rohrstutzen 2, 3 als Spritzgussteil aus Kunststoff oder als Druckgussteil aus Metall hergestellt werden.
-
Die Sicherungsarmatur 1 wird so montiert, dass im montierten Zustand der Wassereingang 2 oben und der Wasserausgang 3 unten liegen. Die Ausrichtung der Armatur 1 sowie die Fließrichtung des durch die Armatur 1 hindurch zu leitenden Trinkwassers können durch entsprechende Hinweise (OBEN - UNTEN) und Pfeile P auf der Außenseite des Gehäuses 6 angegeben sein (vgl. 5).
-
Zur Befestigung des Gehäuses 6 an einer Wand oder einer Vorwandkonstruktion ist das Gehäuse mit Befestigungslaschen 6.1 versehen. Die Befestigungslaschen 6.1 weisen Durchgangslöcher 6.2 für Schrauben oder andere Befestigungsmittel auf. Die Durchgangslöcher 6.2 sind beispielsweise als Langlöcher ausgebildet, die sich vorzugsweise in quer zueinander verlaufenden Richtungen erstrecken. Die Befestigungslaschen 6.1 stehen seitlich am Gehäuse 6 ab und sind vorzugsweise integral am Gehäuse 6 angeformt.
-
Die dem Kolben 5 zugeordnete Führung 4 ist im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet. Sie ist lösbar mit dem Gehäuse 6 verbunden. An ihrer Außenseite sind Befestigungslaschen 4.1 angeordnet, die über Schrauben 7 mit an der Innenseite des Gehäuses 6 angeformten oder angebrachten Vorsprüngen 6.3 lösbar verbunden sind.
-
In dem Gehäuse 6 ist unterhalb des Wassereingangs 2 eine Fassung 6.4 ausgebildet, in welche die Führung 4 des Kolbens mit einem oberen Endabschnitt 4.2 eingesteckt ist. Die Führung 4 besitzt an dem Endabschnitt 4.2 einen Absatz 4.3, mit dem sie an einer Kante 6.41 der Fassung 6.4 anliegt. Der obere Endabschnitt 4.2 der Führung ist mit einer ringförmigen Dichtung 8 versehen, die im montierten Zustand der Führung 4 radial dichtend an der Innenseite der Fassung 6.4 anliegt. Die Fassung 6.4 ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Die Dichtung 8 besteht beispielsweise aus einem O-Ring, der in eine Ringnut eingesetzt ist, die in der Mantelfläche des oberen Abschnitts 4.2 der Führung 4 ausgebildet ist.
-
Am unteren Ende des Kolbens 5 und an der Außenseite der Führung 4, vorzugsweise an dem Absatz 4.3 der Führung, sind radial nach außen vorstehende Halterungen 4.4, 5.2 in Form von Nasen oder Haken vorgesehen, an denen die Enden von Zugfedern 9 eingehängt bzw. angebunden sind. In den 3 bis 5 ist die vordere Zugfeder der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die an der Führung 4 angeordneten Haken oder Nasen 4.4 sind einstückig an derselben angeformt. Die am Kolben 5 angeordneten Haken oder Nasen 5.2 sind dagegen an einer separat gefertigten ringförmigen Halterung 5.3 ausgebildet, die auf das untere Ende des Kolbens 5 aufgesteckt ist und an einem äußeren Absatz 5.4 des Kolbens 5 anstößt. Der Kolben 5 steht unten axial gegenüber der ringförmigen Halterung 5.3 vor. Der axial vorstehende Endabschnitt 5.5 des Kolbens 5 ist in eine Durchgangsöffnung 6.5 des Gehäuses 6 einsteckbar, die in den unteren Anschlussstutzen (Wasserausgang) 3 mündet. Der untere Endabschnitt 5.5 des Kolbens ist mit einer ringförmigen Dichtung 10 versehen. Die Dichtung 10 besteht beispielsweise aus einem O-Ring, der in eine Ringnut eingesetzt ist, die in der Mantelfläche des unteren Kolbenendabschnitts 5.5 ausgebildet ist.
-
Der Kolben 5 weist an seinem oberen Ende einen Verschlussabschnitt 5.6 auf, der die zwischen dem oberen Anschlussstutzen (Wassereingang) 2 und der Fassung 6.4 vorhandene Durchgangsöffnung 6.6 verschließt, wenn sich der Kolben 5 in seiner obersten Stellung befindet (siehe 2). Unterhalb des Verschlussabschnittes 5.6 weist der Kolben 5 radiale Öffnungen (Durchgänge) 5.7 auf, die in den axialen Kanalabschnitt 5.8 münden, der seinerseits am unteren Ende des Kolbens 5 mündet. Der Verschlussabschnitt 5.6 des Kolbens ist mit einer Dichtung 11 versehen. Die Dichtung 11 besteht beispielsweise aus einem O-Ring, der in eine Ringnut eingesetzt ist, die in der Stirnfläche des Verschlussabschnittes 5.6 ausgebildet ist. Der Innendurchmesser der Dichtung 11 ist vorzugsweise mindestens so groß wie der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 6.6 am Wassereingang 2.
-
Des Weiteren ist zwischen Kolben 5 und Führung 4 eine ringförmige Dichtung (Gleitdichtung) 12 angeordnet. Die Dichtung 12 besteht beispielsweise aus einem O-Ring, der in eine Ringnut eingesetzt ist, die in der Mantelfläche des Kolbens 5, nahe der Mitte der Kolbenlänge ausgebildet ist.
-
Die rohrförmige Führung 4 des Kolbens 5 weist am oberen Endabschnitt 4.2 einen im Wesentlichen zylindrischen Hohlraumabschnitt 4.5, an den sich nach unten ein konischer Hohlraumabschnitt 4.6 anschließt, dessen Innendurchmesser nach unten hin zunimmt (vgl. 4). Der Innendurchmesser des zylindrischen Hohlraumabschnitts 4.5 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Verschlussabschnitts 5.6 des Kolbens 5. Ferner ist in 2 zu erkennen, dass der Durchmesser des Kolbens 5 unterhalb seiner radialen Öffnungen (Durchgänge) 5.7 etwas kleiner ist als der Durchmesser des Verschlussabschnitts 5.6. An den konischen Hohlraumabschnitt 4.6 der Führung schließt sich nach unten wiederum ein im Wesentlichen zylindrischer Hohlraumabschnitt 4.7 an, dessen Innendurchmesser dem Innendurchmesser des oberen zylindrischen Hohlraumabschnitts 4.5 entspricht, dessen axiale Länge jedoch deutlich kürzer ist als die axiale Länge des oberen zylindrischen Hohlraumabschnitts 4.5. An den zylindrischen Hohlraumabschnitt 4.7 schließt sich nach unten eine radiale, ringförmige Ausnehmung (Vertiefung) 4.8 an, deren Innendurchmesser deutlich größer ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Hohlraumabschnitts 4.7. In der untersten Stellung des druckgesteuerten Kolbens 5 befindet sich dessen Verschlussabschnitt 5.6 innerhalb der ringförmigen Ausnehmung 4.8 der Führung (siehe 4). Das axiale Maß der Ausnehmung 4.8 ist größer als das axiale Maß des oberen Kolbenabschnitts, welcher sich von der oberen Kolbenstirnseite bis zum oberen Ende des axialen Kanalabschnitts 5.8 erstreckt.
-
In der in den 1 und 2 dargestellten obersten Stellung des Kolbens 5, die auch als Ruhestellung oder Nicht-Betriebsstellung bezeichnet werden kann, ist das untere Kolbenende vom oberen Ende der unteren Durchgangsöffnung 6.5 des Gehäuses (Wasserausgang) in einem vorgegebenen maximalen Abstand D angeordnet. Dieser durch die Konstruktion der Sicherungsarmatur 1 vorgegebene maximale Abstand D zwischen Kolben 5 und oberem Ende der Durchgangsöffnung 6.5 wird im vorliegenden Kontext als „freie Fließstrecke“ bezeichnet (siehe Doppelpfeil in 2). Die freie Fließstrecke bzw. der maximale Abstand D beträgt beispielsweise mindestens 20 mm, vorzugsweise mindestens 30 mm.
-
Wird die Sicherungsarmatur 1 eingangsseitig und damit der Verschlussabschnitt 5.6 des Kolbens 5, insbesondere die geschlossene Kopffläche des Kolbens 5, mit einem bestimmten Wasserdruck beaufschlagt, so wird der Kolben 5 durch den Wasserdruck aus der in den 1 und 2 gezeigten Ruhestellung relativ zu der Führung in die Betriebsstellung gemäß den 3 und 4 verschoben und die freie Fließstrecke D überbrückt. Die Bewegung des druckgesteuerten Kolbens 5 aus der Ruhestellung in die Betriebsstellung erfolgt gegen die Kraft der Zugfedern 9. Fällt der eingangsseitige Wasserdruck auf einen bestimmten Wert ab, so wird der Kolben 5 durch die Zugfedern 9 in die Ruhestellung zurückgezogen.
-
Die zylindrischen Hohlraumabschnitte 4.5, 4.7 sowie der leicht konische Hohlraumabschnitt 4.6 der Führung 4 sind axial so bemessen, dass bei einer Beaufschlagung des Kolbens 5 mit einem Wasserdruck, der diesen nach unten in Richtung des Wasserausgangs 3 verschiebt, das Wasser im Wesentlichen erst dann das untere Ende des axialen Kanalabschnitts 5.8 des Kolbens 5 erreicht, wenn der untere Endabschnitt 5.5 des Kolbens 5 ist in eine Durchgangsöffnung 6.5 des Gehäuses 6 eingreift bzw. eingesteckt ist.
-
Das schalenförmige Gehäuse 6 weist an seiner Vorderseite eine einen freien Auslauf definierende Öffnung 6.7 auf. Die Öffnung 6.7 ist durch einen umlaufenden Steg 6.8 begrenzt. Der Steg 6.8 bzw. das Gehäuse 6 weisen einen Absatz 6.9 auf, der als Anschlag für einen rahmenförmigen Adapter 13 dient. Der Adapter 13 vereinfacht eine Unterputzmontage des Gehäuses 6 und ermöglicht einen flächenbündigen Abschluss der Öffnung mit der angrenzenden Raumwand. Der in die Öffnung 6.7 bzw. den umlaufenden Steg 6.8 einsteckbare Adapter 13 besitzt eine gerippte Mantelfläche. Die Rippen 13.1 können als Führung für ein Schneidwerkzeug genutzt werden, falls der Adapter 13 in Abhängigkeit der Dicke des das Gehäuse 6 überdeckenden Putzes gekürzt werden muss. Die Öffnung 6.7 bzw. der Adapter 13 wird vorzugsweise durch eine Abdeckung (nicht gezeigt), zum Beispiel eine Blende, unter Belassung einer Auslauföffnung verdeckt.
-
Die Funktionsteile Kolben 5, Führung 4 und Federn 9 bilden eine Einheit (Montageeinheit), die durch die Öffnung 6.7 des Gehäuses 6 bzw. durch die Öffnung des optionalen Adapters 13 entnommen und bei Bedarf gewartet oder gegen eine neue Montageeinheit ausgetauscht werden kann. Die Öffnung 6.7 und ebenso die Öffnung des rahmenförmigen Adapters 13 können somit auch als Wartungsöffnung bezeichnet werden.
-
In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel skizziert, in welchem die erfindungsgemäße Sicherungsarmatur 1 mit einem zusätzlichen Absperrventil 14 und einer elektronischen Überwachungseinrichtung 15 versehen ist. Die Überwachungseinrichtung 15 überwacht mittels elektromagnetischer Lagesensoren (nicht gezeigt) die Stellung des druckgesteuerten Kolbens 5 und mittels eines Drucksensors 16 den eingangsseitigen Wasserdruck. Das Absperrventil 14 ist beispielsweise als Magnetventil ausgeführt. Das Magnetventil 14 ist stromlos stets geschlossen. Falls der Kolben 5 die freie Fließstrecke D überbrückt, obwohl der eingangsseitige Wasserdruck unter einen bestimmten Wert abgefallen ist, bewirkt die Überwachungseinrichtung 15 ein Schließen des Absperrventils 14. Ferner schließt die Überwachungseinrichtung 15 das Absperrventil 14, wenn der Wasserdruck unter einen bestimmten Druck abfällt, also auch unabhängig von der Funktion bzw. Stellung des Kolbens 5. Das Absperrventil 14 ist in der Trinkwasserleitung 17 zwischen dem Drucksensor 16 und dem Wassereingang 2 der Armatur 1 angeordnet. Die elektromagnetischen Lagesensoren der Armatur 1, das Absperrventil 14 und der Drucksensor 16 sind über Signalleitungen 20, 21 bzw. Steuerleitungen 23 an der Überwachungseinrichtung 15 angeschlossen.
-
Mit 18 ist eine Fernbedienung bezeichnet, die beispielsweise auf dem Rand 19 einer Badewanne angeordnet ist. Mittels der Fernbedienung 18 können verschiedene Funktionen an der Badewanne gesteuert bzw. eingestellt werden. Beispielsweise dient die Fernbedienung 18 der Steuerung einer elektronischen Mischeinheit (nicht gezeigt), die Anschlüsse für Kaltwasser und Warmwasser und mindestens einen Mischwasserausgang aufweist. Ferner kann mittels der Fernbedienung 18 die Überwachungsfunktion der elektronischen Überwachungseinrichtung 15 ausgelöst und/oder eingestellt werden. Die Fernbedienung 18 kann als kabelgebundene oder vorzugsweise als drahtlose Fernbedienung ausgeführt sein.
-
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind zahlreiche Varianten denkbar, die auch bei einer insoweit abweichenden Gestaltung von der in den beiliegenden Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen. So liegt es auch im Rahmen der Erfindung, dass die Sicherungsarmatur 1 einen am Wassereingang 2 angeordneten Drucksensor und einen elektromechanischen, druckgesteuerten Antrieb (nicht gezeigt) aufweist, der in Abhängigkeit des eingangsseitigen Wasserdruckes den Kolben 5 aus einer den Wasserausgang 3 vom Wassereingang 2 trennenden Trennstellung in eine die freie Fließstrecke D überbrückende Stellung und umgekehrt bewegt. Des Weiteren liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Sicherungsarmatur 1 mit mindestens einem Heizelement (nicht gezeigt) ausgestattet ist. Das Heizelement kann beispielsweise in der Führung 4 des Kolbens 5 und/oder in dem unteren Anschlussstutzen 3 der Sicherungsarmatur 1 integriert sein. Durch eine Beheizung dieser Komponenten der Sicherungsarmatur 1 können dort eventuell befindliche Erreger oder Keime abgetötet werden.