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Die Erfindung betrifft einen rückflussgesicherten Hydranten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Hydranten werden vielfach zur Entnahme von Wasser aus einer Flüssigkeits-Versorgungsleitung eingesetzt. Die Armatur des Hydranten weist dabei in der Regel ein Hauptventil auf, mit welchem das Ausströmen von Wasser aus dem Hydranten geregelt werden kann. Bei den verschiedenen Anwendungsfällen derartiger Hydranten, wie beispielsweise der Entnahme von Löschwasser durch die Feuerwehr, besteht jedoch vielfach die Gefahr, dass bei einer Öffnung des Hauptventils Schmutz wie Steine oder verunreinigtes Wasser entgegen der Ausströmrichtung des Hydranten an dem Hauptventil vorbei in die Flüssigkeits-Versorgungsleitung und damit das Wasserverteilungssystem eindringen kann, was dort zu ungewünschten Verschmutzung des Wassers führt. Da üblicherweise derartige Hydranten an dem Flüssigkeits-Versorgungsleitung für das Trinkwasser angeschlossen sind, ist eine Verschmutzung unbedingt zu vermeiden.
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Aus der
DD 252 408 A1 ist ein Hydrant mit einem Schutzventil bekannt, wobei das Schutzventil ausgelegt ist, das Eindringen eines sich im Hydranten befindenden Fremdkörpers in die Hauptleitung einer Flüssigkeits-Versorgungsleitung zu verhindern. Dazu ist in Ausströmrichtung vor dem Hauptventil eine Rückfluss-Sperre zur Verhinderung eines Rückflusses von Fremdkörpern wie Steinen vorgesehen. Die Rückfluss-Sperre besteht dabei aus einem mittels einer Feder entlang einer Sperr-Achse zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verschiebbaren topfförmigen Rückfluss-Ventilkörper und einem zu dem Rückfluss-Ventilkörper korrespondierenden buchsenartigen Rückfluss-Ventilsitz. Der topfförmige Rückfluss-Ventilkörper zeigt mit dem freien Rand in Ausströmrichtung des Hydranten und insbesondere vertikal nach oben, so dass hierdurch ein Auffangbehälter für die Steine gebildet wird. Um die Steine in der Schließstellung sicher zu sammeln, ist der buchsenartigen Rückfluss-Ventilsitz so ausgebildet, dass der Rückfluss-Ventilkörper in der Schließstellung komplett von dem Rückflussventilsitz umgeben ist. In der Schließstellung des Hauptventils und der Rückfluss-Sperre können sich somit Steine in dem topfförmigen Rückfluss-Ventilkörper sammeln und werden dort gehalten, so dass diese bei einem anschließenden Öffnen des Hauptventils und der Rückfluss-Sperre nicht in das Wasserverteilungssystem gelangen können.
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Ein derartiges Schutzventil verhindert zwar das Eindringen von Fremdkörpern wie Steinen in die Flüssigkeits-Versorgungsleitung weitestgehend, das Eindringen von Schmutzwasser kann jedoch nicht zuverlässig verhindert werden. Insbesondere wenn das Hauptventil geöffnet ist und der externe Systemdruck über dem Hauptventil größer ist als der Netzdruck der Versorgungsleitung, kann es zu einer Rückströmung von verschmutztem Wasser entgegen der Ausströmrichtung des Hydranten durch die Rückfluss-Sperre in das Wasserverteilungssystem kommen.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Hydranten mit einer Rückfluss-Sperre für eine Flüssigkeits-Versorgungsleitung zu ermöglichen, durch welchen zuverlässig ein Rückfluss von verschmutztem Wasser in die Flüssigkeits-Versorgungsleitung in jeder Betriebsphase, insbesondere dem Öffnen des Hauptventils des Hydranten, gewährleistet wird.
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Diese Aufgabe wird durch einen rückflussgesicherten Hydranten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße rückflussgesicherte Hydrant zeichnet sich dadurch aus, dass das Hauptventil einen entgegen der Ausströmrichtung des Hydranten von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbaren Hauptventilkörper und eine zu dem Hauptventilkörper korrespondierende Dichtfläche umfasst, wobei der Rückfluss-Ventilsitz entlang der Sperr-Achse bewegbar ausgebildet ist. Bei der Öffnungsbewegung des Hauptventilkörpers entgegen der Ausströmrichtung und in Richtung der Rückfluss-Sperre wird durch den hydrostatischen Druck der im Wesentlichen inkompressiblen Flüssigkeit der Rückfluss-Ventilkörpers an den Rückfluss-Ventilsitz angepresst und als Ausgleichsbewegung sowohl der Rückfluss-Ventilkörper als auch der Rückfluss-Ventilsitz entlang der Sperr-Achse bewegt. Dabei wird durch das Andrücken des Rückfluss-Ventilkörpers an den Rückfluss-Ventilsitz über die gesamte Öffnungsbewegung des Hauptventils eine sichere gegenseitige Anlage von entsprechenden korrespondierenden Dichtflächen an der Rückfluss-Sperre und damit eine besonders gute Dichtwirkung der Rückfluss-Sperre erreicht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Rückfluss-Ventilsitz als flexible Ringscheibenmembran mit einem radial äußeren Befestigungsbereich und einem radial inneren Dichtungsbereich zur dichtenden Anlage an dem Rückfluss-Ventilkörper ausgebildet sein. Eine derartige Ringscheibenmembran weist eine kreisrunde flache Bauform mit einer gegenüber der ebenen Erstreckung geringen Höhe auf und besteht bevorzugt aus einem elastischen Material wie Gummi. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass der radial innere Dichtungsbereich der Ringscheibenmembran entlang der Sperr-Achse relativ zu dem radial äußeren Befestigungsbereich beweglich ist, wobei durch den radial äußeren Bereich eine sichere und dichte Befestigung der Ringscheibenmembran erfolgen kann. Eine derartige Ringscheibenmembran ist einfach herstellbar und damit besonders kostengünstig.
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Bevorzugt kann der radial innere Dichtungsbereich auf der dem Ventilkörper zugewandten Seite eine Dichtungswulst zur dichtenden Anlage an den Ventilkörper aufweisen. Diese Dichtungswulst kann beispielsweise einen zumindest abschnittsweise abgerundeten, insbesondere kreisrunden Anlagebereich zur dichtenden Anlage an dem Rückfluss-Ventilkörper aufweisen. Durch diesen Dichtungswulst wird eine sichere gegenseitige Anlage und damit eine zuverlässige Dichtwirkung der Rückfluss-Sperre gewährleistet, insbesondere wenn sich die relative Winkellage der Dichtungswulst zu dem Rückfluss-Ventilkörper bei deren gleichgerichteter Bewegung während der Öffnungsbewegung des Hauptventilkörpers ändert.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Rückfluss-Ventilkörper ausgebildet, sich in der Schließposition zusammen mit dem Rückfluss-Ventilsitz zu bewegen. In der Schließstellung, welche durch die gegenseitige dichtende Anlage von Rückfluss-Ventilkörper und Rückfluss-Ventilsitz gekennzeichnet ist, kann sich damit der Rückfluss-Ventilkörper zusammen mit dem Rückfluss-Ventilsitz in Richtung der Sperr-Achse bewegen, um eine Ausgleichsbewegung zu der Öffnungsbewegung des Hauptventilkörpers zu ermöglichen.
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Zur Abstützung des Rückfluss-Ventilsitzes kann in Ausströmrichtung des Hydranten nach dem Rückfluss-Ventilsitz eine Dichtplatte vorgesehen sein. An der Dichtplatte kann zudem eine Dichtschräge zur dichtenden Anlage an einer an dem Rückfluss-Ventilkörper angeordneten Ringwulst ausgebildet sein. Bevorzugt ist der entlang der Sperr-Achse bewegbare Rückfluss-Ventilsitz zwischen einer Anlage an der Dichtplatte und einer durch den Rückfluss-Ventilkörper entgegen der Durchflussrichtung des Hydranten ausgelenkten Stellung, in welcher die Dichtfläche des Rückfluss-Ventilkörpers an der Dichtschräge des Dichtplatte anliegt, bewegbar.
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Um ein sicheres Öffnen des Hauptventils zu gewährleisten, kann der Rückfluss-Ventilsitz entlang der Sperr-Achse bevorzugt gerade so weit bewegbar sein, dass eine Volumenreduzierung des zwischen dem Hauptventil und der Rückfluss-Sperre eingeschlossenen Raums aufgrund einer Bewegung des Hauptventils aus der Schließstellung heraus in die Öffnungsstellung durch eine gleichgerichtete Bewegung des entlang der Sperr-Achse bewegbaren Rückfluss-Ventilkörpers und Rückfluss-Ventilsitzes kompensierbar ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Rückfluss-Ventilkörper als Schwimmer mit einer Dichte größer als 1,3 kg/dm3 ausgebildet ist und der rückflussgesicherte Hydrant ist so angeordnet, dass der Schwimmer durch seine Gewichtskraft in Richtung des Rückfluss-Ventilsitzes beaufschlagt wird.
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Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung eines rückflussgesicherten Hydranten mit einem Hauptventil und einer Rückfluss-Sperre;
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2 eine Detailansicht der Schnittdarstellung aus 1, wobei im Halbschnitt ein die Rückfluss-Sperre in zwei unterschiedlichen Schließpositionen gezeigt ist:
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3 eine Schnittdarstellung des rückflussgesicherten Hydranten von 1, bei welchem das Hauptventil geschlossen ist und sich die Rückfluss-Sperre in einer ersten Schließstellung befindet;
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4 eine Schnittdarstellung des rückflussgesicherten Hydranten von 1, bei welchem das Hauptventil in eine Öffnungsstellung bewegt wird und sich die Rückfluss-Sperre in einer zweiten Schließstellung befindet;
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5 eine Schnittdarstellung des rückflussgesicherten Hydranten von 1, bei welchem das Hauptventil und die Rückfluss-Sperre geöffnet sind;
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6 eine Schnittdarstellung des rückflussgesicherten Hydranten von 1, bei welchem das Hauptventil geöffnet ist und sich die Rückfluss-Sperre in einer Halbschnittdarstellung in der ersten und zweiten Schließstellung befindet;
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7 eine Schnittdarstellung einer vereinzelten Rückfluss-Sperre aus 1;
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8 eine Schnittdarstellung eines Hydranten von 1, welcher ohne die Rückfluss-Sperre in 7 montiert wurde.
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In 1 ist ein rückflussgesicherter Hydrant 1 im Längsschnitt gezeigt. Der Hydrant 1 weist ein aus drei Teilen bestehendes Gehäuse auf. An der Unterseite ist ein Anschlussstück 2 in zwei verschiedenen Varianten, einmal in einer geraden Ausführung und einmal in einer um 90 Grad gekrümmten Ausführung dargestellt. Beiden Ausführungen ist gemeinsam, dass sie einen Anschlussflansch 3 zum Anschluss des Hydranten 1 an eine Flüssigkeits-Versorgungsleitung, wie beispielsweise das Trinkwassernetz, aufweisen. An dem dem Anschlussflansch 3 gegenüberliegenden Ende ist das Anschlussstück 2 mit einem Mittelstück 4, in welchem eine Rückfluss-Sperre 5 angeordnet ist, verbunden. An der Oberseite des Mittelstücks 4 ist schließlich ein Auslassstück 6 mit einem darin angeordneten Hauptventil 7 vorgesehen. Zur Abdichtung des Gehäuses sind zwischen den drei Gehäuseteilen jeweils Dichtungen 8 vorgesehen. Über Schrauben 9 mit korrespondierenden Muttern 10 ist das Mittelstück 4 zwischen dem Anschlussstück 2 und dem Auslassstück 6 fest eingespannt.
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Mit dem Hauptventil 7 kann der Durchfluss von Flüssigkeit durch den Hydranten 1 an- und abgestellt werden. Die Durchflussrichtung verläuft dabei in der dargestellten Ausführungsform in vertikaler Richtung von unten nach oben, also beginnend bei dem Anschlussstück 2 über das Mittelstück 4 in das Auslassstück 6. Das Hauptventil 7 umfasst einen entgegen der Durchflussrichtung des Hydranten 1 von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbaren Hauptventilkörper 11 und einen zu dem Hauptventilkörper 11 korrespondierender Hauptventilsitz 12. Der Hauptventilkörper 11 ist als gummierter Absperrkegel mit einem kegelförmigen rotationssymmetrischen Querschnitt ausgebildet, wobei der sich verjüngende kegelförmige Querschnitt in Durchflussrichtung des Hydranten gerichtet ist. Der Boden 13 des kegelförmigen Hauptventilkörpers 11 ist konkav gewölbt, so dass dort anstehender Flüssigkeitsdruck eine im Wesentlichen zylinderförmige äußere Dichtfläche 14, welche den konkaven Boden 13 umgibt, radial nach außen gegen eine zylinderförmige innere Dichtfläche 15 des Hauptventilsitzes 12 drückt, was eine besonders gute Abdichtung zur Folge hat. Um die Elastizität des kegelförmigen Hauptventilkörpers 11 zu erhöhen ist dieser hohlwandig ausgebildet, so dass ein radial nach außen gerichtetes Anpressen der zylinderförmigen äußeren Dichtfläche 14 erleichtert wird.
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Das Hauptventil 7 wird dadurch geöffnet, dass der Hauptventilkörper 11 entgegen der Durchflussrichtung des Hydranten, also in der Darstellung vertikal nach unten bewegt wird. Durch die konkave Wölbung des Bodens 13 des kegelförmigen Hauptventilkörpers 11 bleibt dabei der radial nach außen gerichtete Anpressdruck der zylinderförmigen äußeren Dichtfläche 14 gegen die zylinderförmigen innere Dichtfläche 15 des Hauptventilsitzes 12 aufrechterhalten, bis der Hauptventilköper 11 aus der zylinderförmigen inneren Dichtfläche 15 des Hauptventilsitzes 12 hervortritt und die Dichtflächen 14 und 15 nicht mehr aneinander anliegen. Ab dann ist das Hauptventil 7 geöffnet und Flüssigkeit kann in Durchflussrichtung des Hydranten 1 durch das Hauptventil 7 hindurchströmen. Beim Schließvorgang des Hauptventils 7 wird der Hauptventilkörper 11 in Durchflussrichtung des Hydranten 1 bewegt, bis die Dichtflächen 14 und 15 wieder in Kontakt kommen. Um die äußere Dichtfläche 14 zentriert und schonend in die zylindrische innere Dichtfläche 15 des Hauptventilsitzes 12 einzuführen und radial nach innen geringfügig vorzuspannen, weist die zylindrische innere Dichtfläche eine Einführfase 16 auf. Ein wesentlicher Vorteil einer Schließrichtung des Hauptventilkörpers in Durchflussrichtung des Hydranten 1 ist, dass durch den anstehenden Flüssigkeitsdruck, also sowohl den hydrostatischen als auch den hydrodynamischen Flüssigkeitsdruck, die Schließbewegung unterstützt wird und damit dieses Hauptventil 7 besonders einfach und sicher von der Öffnungsstellung in die Schließstellung zu betätigen ist. Bei der Betätigung des Hauptventils 7 von der Schließstellung in die Öffnungsstellung entgegen der eigentlichen Durchflussrichtung des Hydranten 1 ist nur der geringere hydrostatische Gegendruck der Flüssigkeit in dem Mittelstück 4 bzw. den Anschlussstück 2, welcher dem Flüssigkeitsdruck in der Flüssigkeits-Versorgungsleitung entspricht, zu überwinden, da die Flüssigkeit bei dieser Öffnungsbewegung des Hauptventils 7 noch in Ruhe ist.
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Die Rückfluss-Sperre 5 ist innerhalb des Mittelstücks 4, also in Durchflussrichtung des Hydranten 1 vor dem Hauptventil 7, angeordnet und umfasst einen entlang einer Sperr-Achse, welche seiner Längsachse entspricht, frei zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verschiebbaren Rückfluss-Ventilkörper 17 sowie einen zu dem Rückfluss-Ventilkörper 17 korrespondierenden Rückfluss-Ventilsitz 18. Der Rückfluss-Ventilkörper 17 weist einen zylinderförmigen Führungsbereich 19 auf, welcher in einer mittels Stegen 20 in dem Mittelstück 4 zentrisch abgestützten zylinderförmigen Buchse 21 längsbeweglich gelagert ist. Die zylinderförmige Buchse 21 ist dabei so in dem Mittelstück 4 orientiert, dass der Rückfluss-Ventilkörper 17 entlang der Durchflussrichtung des Hydranten 1 bewegt werden kann. Aufgrund der gezeigten vertikalen Ausrichtung des Hydranten 1 ist auch der Rückfluss-Ventilkörper 17 in vertikaler Richtung beweglich, so dass dieser durch seine Gewichtskraft in vertikaler Richtung nach unten gedrückt wird.
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Der Rückfluss-Ventilsitz 18 ist an der Unterseite des Mittelstücks 4 an dem Übergang zu dem Anschlussstück 2 angeordnet und wird durch eine flexible Ringscheibenmembran 22 gebildet, welche einen radial äußeren Befestigungsbereich 23 und einen radial inneren Dichtungsbereich 24 aufweist. Der radial äußere Befestigungsbereich 23 ist zwischen dem Mittelstück 4 und dem Anschlussstück 2 eingespannt und daher unbeweglich. Der radial innere Dichtungsbereich 24 ist relativ zu dem radial äußeren Dichtungsbereich 23 in Richtung der Längsachse des Rückfluss-Ventilkörpers 17 beweglich, was durch die Ausbildung des Rückfluss-Ventilsitzes 18 aus einem flexiblen Material wie Gummi erreicht wird.
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In Durchflussrichtung des Hydranten 1 gesehen nach dem Rückfluss-Ventilsitz 18 ist eine Dichtplatte 25 vorgesehen, welche die Bewegung des radial inneren Dichtungsbereichs 24 des Rückfluss-Ventilsitzes 18 in Durchflussrichtung, also in der gezeigten Darstellung vertikal nach oben, begrenzt.
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In 2 ist das Mittelstück 4 des rückflussgesicherten Hydranten von 1 mit der Rückfluss-Sperre 5 in einer Detailansicht gezeigt. Dabei sind in einem Halbschnitt zwei unterschiedliche Schließpositionen der Rückfluss-Sperre 5 dargestellt. In dem linken Halbschnitt befindet sich der Rückfluss-Ventilkörper 17 zusammen mit dem radial inneren Dichtungsbereich 24 des Rückfluss-Ventilsitzes 18 in einer oberen Schließposition, wohingegen in dem rechten Halbschnitt sich der Rückfluss-Ventilkörper 17 zusammen mit dem radial inneren Dichtungsbereich 24 in einer unteren Schließposition befinden. Beide Schließpositionen sind dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Dichtungsbereich 24 an dem Rückfluss-Ventilkörper 17 dichtend anliegt.
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In der oberen Schließposition liegt der radial innere Dichtungsbereich 24 auch an der Dichtplatte 25 an. Wird der Rückfluss-Ventilkörper 17 anschließend entgegen der Durchflussrichtung des Hydranten 1 vertikal nach unten bewegt, drück dieser den radial inneren Dichtungsbereich 24 in die gleiche Richtung, so dass sich der Rückfluss-Ventilkörper 17 und der radial innere Dichtungsbereich 24 gemeinsam bewegen bis die im rechten Halbschnitt gezeigte untere Schließposition erreicht wird. In dieser unteren Schließposition liegt der radial innere Dichtungsbereich 24 weiterhin dichtend an dem Rückfluss-Ventilkörper 17, nicht jedoch an der Dichtplatte 25 an. An dem Rückfluss-Ventilkörper 17 ist eine Ringwulst 26 ausgebildet, welche um die Außenseite des Rückfluss-Ventilkörpers 17 herum ringförmig verläuft und in der unteren Schließposition zur dichtenden Anlage an einer an der Dichtplatte 25 angeordneten Dichtschräge 27 kommt. Diese Anlage der Ringwulst 26 an der Dichtschräge 27 bildet neben einer zusätzlichen Abdichtung der Rückfluss-Sperre 5 einen vertikalen Anschlag für den Rückfluss-Ventilkörper, mit welchem dessen Bewegung gegen die Durchflussrichtung des Hydranten 1, also in vertikaler Richtung nach unten, begrenzt wird.
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Der radial innere Dichtungsbereich 24 umfasst eine Dichtungswulst 28, welche eine abgerundete, insbesondere kreisbogenförmige Dichtfläche zur Anlage an einer ebenfalls abgerundeten Dichtfläche an dem Rückfluss-Ventilkörper 17 aufweist. Durch die abgerundeten Dichtflächen kann trotz der sich zwischen den in 2 gezeigten zwei unterschiedlichen Schließpositionen ergebenden unterschiedlichen relativen Winkellagen des radial inneren Dichtungsbereichs 24 zu dem Rückfluss-Ventilkörper 17 eine sichere gegenseitige Anlage und damit eine zuverlässige linienförmige Abdichtung erreicht werden.
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In den 3 bis 6 ist der rückflussgesicherte Hydrant 1 aus 1 in verschiedenen Funktionsstellungen gezeigt. In 3 ist das Hauptventil 7 geschlossen, dass heißt der Hauptventilkörper 11 befindet sich in dem Hauptventilsitz 12 und die zylindrische äußere Dichtfläche 14 liegt dichtend an der zylindrischen inneren Dichtfläche 15 an. Durch seine Gewichtskraft wird der Rückfluss-Ventilkörper 17 nach unten gegen den radial inneren Dichtungsbereich 24 des Rückfluss-Ventilsitzes 18 gedrückt, wobei der Rückfluss-Ventilsitz 18 so ausgelegt ist, dass sich trotz der einwirkenden Gewichtskraft des Rückfluss-Ventilkörpers 17 der radial innere Dichtungsbereich 24 nicht bewegt. Damit befindet sich die Rückfluss-Sperre 5 in der oberen Schließposition.
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In 4 ist eine Stufe des Öffnungsvorgangs des rückflussgesicherten Hydranten 1 dargestellt. Dazu wird der Hauptventilkörper 11 des Hauptventils 7 entgegen der Durchflussrichtung des Hydranten von der in 3 gezeigten Schließstellung vertikal nach unten in eine Öffnungsstellung bewegt. Durch diese Bewegung des Hauptventilkörpers 11 wird die Flüssigkeit, welche sich im Mittelstück 4 zwischen dem Hauptventil 7 und der Rückfluss-Sperre 5 befindet, nach unten gedrückt, da die Flüssigkeit nicht kompressibel ist. Um der hierbei nach unten gedrückten Flüssigkeit ein entsprechendes Ausgleichsvolumen zu bieten und damit die Öffnungsbewegung des Hauptventilkörpers 11 erst zu ermöglichen, bewegt sich die Rückfluss-Sperre 5 von der oberen Schließposition in die dargestellte untere Schließposition. Sowohl in der oberen Schließposition als auch in der unteren Schließposition und zwischen den beiden Schließpositionen liegt der radial innere Dichtungsbereich 24 des Rückfluss-Ventilsitzes 18 an dem Rückfluss-Ventilkörper 17 dichtend an, so dass bei diesem Öffnungsvorgang des Hauptventils 7 keine Flüssigkeit aus dem Mittelstück, welche unter Umständen Verschmutzungen aufweisen könnte, über die Rückfluss-Sperre 5 vertikal nach unten in eine an dem Anschlussflansch 3 des Anschlussstücks 2 angeschlossene Flüssigkeits-Versorgungsleitung eindringen kann. Die Lage der Ringwulst 26 an dem Rückfluss-Ventilkörper 17 ist dabei so gewählt, dass das zusätzliche Volumen in dem Mittelstück 4, welches durch die gemeinsame Bewegung von Rückfluss-Ventilkörper 17 und dem radial inneren Dichtungsbereich 24 des Rückfluss-Ventilsitzes 18 von der oberen Schließposition in die untere Schließposition freigegeben wird, mindestens so groß ist, wie das Volumen an Flüssigkeit, welches durch die Öffnungsbewegung des Hauptventilkörpers 11 vertikal nach unten in Richtung der Rückfluss-Sperre 5 verdrängt wird.
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In 5 ist das Hauptventil 7 in der Öffnungsstellung gezeigt, bei welchem die zylindrische äußere Dichtflächen 14 außer Kontakt mit der zylindrischen inneren Dichtfläche 15 steht und Flüssigkeit durch das Hauptventil 7 vertikal nach oben in Strömungsrichtung des Hydranten 1 strömen kann. Sobald das Hauptventil 7 geöffnet ist, wird durch den anliegenden höheren Flüssigkeitsdruck in der Flüssigkeitsversorgungsleitung Flüssigkeit von unten gegen die Rückfluss-Sperre 5 gedrückt, woraufhin der Rückfluss-Ventilkörper 17 durch die Flüssigkeitsströmung in die gezeigte Öffnungsposition angehoben wird. In dieser oberen Öffnungsposition liegt der Rückfluss-Ventilkörper 17 an dem Hauptventilkörper 11, insbesondere dem konkaven Boden 13 an und bildet zusammen mit dem Hauptventilkörper 11 eine strömungsgünstige Gesamtgeometrie, um die geforderten Durchflusswerte zu erreichen. Damit sind sowohl die Rückfluss-Sperre 5 als auch das Hauptventil 7 geöffnet und Flüssigkeit kann von der Flüssigkeits-Versorgungsleitung durch das Anschlussstück 2, das Mittelstück 4 und das Auslassstück 6 strömen.
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In 6 ist der Betriebszustand gezeigt, in welchem das Hauptventil 7 zwar noch offen ist, jedoch aufgrund eines zu geringen Drucks in der Flüssigkeits-Versorgungsleitung die Flüssigkeit nicht in ausreichender Menge den Rückfluss-Ventilkörper 17 in Durchflussrichtung des Hydranten 1 umströmt, so dass dieser durch seine Gewichtskraft auf den Rückfluss-Ventilsitz 18 absinkt und in der oberen Schließposition in dichtenden Kontakt mit der Dichtungswulst 28 des radial inneren Dichtungsbereichs 24 des Rückfluss-Ventilsitzes 18 kommt. Um ein durch die Gewichtskraft betätigtes Absinken des Rückfluss-Ventilkörpers 17 zu erreichen, welche schneller erfolgt, als eine Rückströmung der Flüssigkeit, weist der Rückfluss-Ventilkörper 17 eine spezifische Dichte größer als 1,3 kg/dm3 auf. Der Rückfluss-Ventilkörper 17 kann hierzu entweder durch einen gummierten Aluminium-Hohlkern, durch einen Kunststoff-Vollkörper mit passendem spezifischen Gewicht oder durch einen ein- oder mehrteiligen Kunststoff-Hohlkörper mit innenliegendem Metallkern zur Erreichung der angegebenen spezifischen Dichte ausgebildet sein. Hierdurch wird eine Rückströmung von eventuell verschmutzter Flüssigkeit entgegen der Durchflussrichtung des Hydranten 1 an der Rückfluss-Sperre 5 vorbei insbesondere bereits bei geringem Rückdruck zuverlässig verhindert.
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Für den Fall, dass der Flüssigkeitsdruck in der Flüssigkeits-Versorgungsleitung stark nachlässt, was beispielsweise bei einem Defekt auftreten kann, wird der Rückfluss-Ventilkörper 17 zusammen mit dem radial inneren Dichtungsbereich 24 des Rückfluss-Ventilsitzes 18 in vertikaler Richtung nach unten gegen die Durchflussrichtung des Hydranten 1 gedrückt, bis die Ringwulst 26 des Rückfluss-Ventilkörpers 17 an der Dichtschräge 27 der Dichtplatte 25 dichtend anliegt und somit eine weitere Bewegung des Rückfluss-Ventilkörpers 17 verhindert. Somit kann auch bei deutlich höherem Rückdruck der Flüssigkeit in dem Mittelstück 4 gegenüber dem Anschlussstück 2 bzw. der Flüssigkeits-Versorgungsleitung eine zuverlässige Abdichtung der Rückfluss-Sperre 5 über den Ringwulst 26 und die Dichtschräge 27 erreicht werden, wodurch in jedem Betriebszustand ein Rückfluss von Flüssigkeit in die Flüssigkeits-Versorgungsleitung zuverlässig verhindert wird.
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Wie in 7 gezeigt ist, kann das Mittelstück 4 mit der Rückfluss-Sperre 5 und der Dichtplatte 25 als eine Einheit vormontiert werden und auch so aus dem in 1 gezeigten rückflussgesicherten Hydranten 1 entnommen werden. In 8 ist schließlich der Hydrant 1 aus 1 gezeigt, aus dem das Mittelstück 4 entnommen wurde. Bestehende Hydranten können damit besonders einfach mit einem in 7 gezeigten Mittelstück 4 entsprechend nachgerüstet werden, um einen Rückfluss-Schutz zu ermöglichen. Da das Anschlussstück 2 und das Auslassstück 6 so ausgebildet sind, dass sie einerseits direkt aneinander, andererseits aber auch mit dem Zwischenstück aus 7 dazwischen verbunden werden können, können die jeweiligen Bauteile besonders einfach und wirtschaftlich für verschiedene Varianten des Hydranten verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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