DE1450628A1

DE1450628A1 - Flow-controlled backflow preventer

Info

Publication number: DE1450628A1
Application number: DE19641450628
Authority: DE
Inventors: Theodor Knott
Original assignee: RHEINISCHE METALLWERKE GmbH
Current assignee: RHEINISCHE METALLWERKE GmbH
Priority date: 1964-04-28
Filing date: 1964-04-28
Publication date: 1969-04-30
Also published as: DE1450628B2

Description

Strömungsgesteuerter Rückflußverhinderer V(enn der Wasserdruck in einer Versorgungsleitung zur Hausinstallation wegfällt... etwa infolge Rohrbruchs' hat das Wasser in der Hausinstallation das Bestreben, in die Versorgungsleitung zurückzufließen:, wobei Schmutzwasser aus den Zapfstellen in der Hausinstallation eingesaugt werden könnte. Um das zu vermeiden, müssen sogenannte Rückflußverhinderer im Häusanschluß der Versorgungsleitung eingebaut sein. Die Erfindung geht aus von einem bekannten.strömungsgesteuerten Rüekflußverhinderermit einem im Gehäuse festen Strömungsleitkörperlder gegen die Strömungsrichtung durch. ein bewegliches Verschlußstück in Form eines unter Überdruck setzbaren Faltenbalgs abgeschlossen ist. Wenn die Versorgungsleitung in Ordnung ist und Wasser verbraucht wird, hält dessen Strömungsdruck den Faltenbalg elastisch zusammengedrückt, wodurch er mit dem Strömungsleitkörper einen stromlinienförmigen Ringkanal gegenüber dem Gehäuse _ des Rückflußverhinderers freigibt. Beim Ausbleiben des Zeitungsdrucks setzt sich der Faltenbalg mit seiner geschlos-senen Stirnseite auf einen Gehäusesitz und verhindert damit das Rückströmen des Wassers aus der Verbraucherinstallation. Der Rückflußverhinderer kann auch willkürlich gesperrt werden, indem man den Balg unter Überdruck setzt, beispielsweise unter den Druck der Versorgungsleitung durch Öffnen einer-entsprechenden Verbindung zwischen Balg und Versorgungsleitung, Diesem Überdruck sollen die Falten; des Balges axial nachgeben' nicht aber Sicht stattdessen radial. ausstülpen, weil -dadurch der-Dichtungsschluß erschwert und das-Material des Balges übermäßig beansprucht wäre. Der Balg: des bekannten Rückflußverhinderers erfüllt diese Forderung höchst "unvollkommen, denn er sitzt frei beweglieh am Strömungsleitkörperound seine Falten verlaufen in Umfangsrichtung und sind außen aus strömungstechnischen Gründen zylindrisch abgeplattet, so daß unter dem Einfluß des.in-den Balg geleiteten Schließungsdüucks die inneren schwächeren Knickstellen der Falten bestrebt sind, sich radial auszubeulen'- was eine übermäßige Deformation des Balggummis und ein@Verkanten der Balgstirnseite gegenüber dem Gihäusesitz zur. .folge hat t, also eine mangelhafte willkürliche Absperrung mit dem bekannten Rückflußverhinderer", es sei denn, daß dessen Balg-'sehr starkwandig ausgeführt wird, was aber den Strömungswiderstand und damit den Druck-Verlust im Rüökflußverhinderer unzuträglich vergrößerte Diese Mängel @verineidet die Erfndüng vor allem dadurch, daß der Paltenb.alg"wendelförmigund stirnseitig an einer im Strömungsleitkörper gleitbaren Kolbenstange fest ist. Es ist zwar bekannt, den Schließkörper eines-Ventils über einen wendelfolrmigen Balg aus gummielastischem Material zu betätigen, weil diese Balgform besonders elastisch ist. Die Erfindung nutzt aber eine andere.Eigenschaft des wendelförmigen Balgs, nämlich die große radiale Steifigkeit der einzigen gewendelten Falte des Balgs, verglichen mit der .Anordnung mehrerer Umfangsfalten axial nebeneinander. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des wendelförmigen. Balges wird ein willkürliches Schließen des Rückflußverhinderers auch bei verhältnismäßig hohem Zeitungsdruck möglich, ohne daß der Balg deshalb besonders starkwandig sein muß, so daß der neue Rückflußverhinderer trotz der zusätzlichen Verwendbarkeit als willkürlich betätigbares Absperrventil mit großem . Üffnungshub und entsprechend geringem Durchströmungswiderstand arbeiten kann, vor allem, wenn dabei zur Vermeidung des erwähnten Abknickens der Faltenbalg stirnseitig an einer im Strömungsleitkörper gleitbar geführten Kolbenstange fest ist.Flow-controlled backflow preventer V (if the water pressure in a supply line to the house installation is no longer necessary ... for example as a result of a burst pipe ' the water in the house installation tends to get into the supply line backflow: whereby dirty water from the taps in the house installation could be sucked in. In order to avoid this, so-called backflow preventer must be used be installed in the house connection of the supply line. The invention is based on a known flow-controlled backflow preventer with a fixed in the housing Flow guide body against the direction of flow through. a movable locking piece is completed in the form of a bellows that can be placed under excess pressure. If the The supply line is OK and water is consumed, its flow pressure maintains the bellows is elastically compressed, whereby it with the flow guide body a streamlined ring channel opposite the housing of the backflow preventer releases. If there is no newspaper printing, the bellows will settle with his closed face on a housing seat and prevents in order to the backflow of water from the consumer installation. The backflow preventer can also be blocked arbitrarily by putting the bellows under overpressure, for example, under the pressure of the supply line by opening a-corresponding Connection between bellows and supply line, the folds should be this overpressure; of the bellows do not give way axially, but instead view radially. eversion because -due to this, the -tight seal is made more difficult and the-material of the bellows is excessively stressed were. The bellows: of the well-known backflow preventer fulfills this requirement to the greatest possible extent "imperfect, because it sits freely on the flow guide body and its folds run in the circumferential direction and are cylindrical on the outside for fluidic reasons flattened, so that, under the influence of the closing pressure directed into the bellows the inner weaker kinks of the folds tend to bulge out radially'- resulting in excessive deformation of the bellows rubber and a @ tilting of the bellows face opposite the Gihäusesitz to. .sequence has t, i.e. a deficient arbitrary one Shut-off with the well-known backflow preventer ", unless its bellows-'very is made thick-walled, but what the flow resistance and thus the pressure loss In the Rüökflussverhinderer inappropriately enlarged These deficiencies @verineidet the Erfndüng above all in that the Paltenb.alg "helically and frontally on one in the flow guide body sliding piston rod is fixed. Although it is known, the closing body of a valve Via a helical bellows made of rubber-elastic material to press because this bellows shape is particularly elastic. The invention is useful Another property of the helical bellows, namely its great radial rigidity the single coiled fold of the bellows compared to the arrangement of several Circumferential folds axially next to one another. The inventive arrangement of the helical. Bellows is an arbitrary closing of the backflow preventer even when relatively high newspaper pressure possible without the bellows therefore being particularly thick-walled must, so that the new backflow preventer despite the additional usability as arbitrarily actuated shut-off valve with large. Opening stroke and accordingly low flow resistance can work, especially if doing so to avoid the aforementioned kinking of the bellows at the end of one in the flow guide body slidably guided piston rod is fixed.

Der Strömungsleitkörper kann nach außen Vollständig` geschlossen sein, um die_Kolbenstangenführung gegen Korrosion oder Inkrustation durch das abzusperrende Medium zu bewahren. Wenn in den Faltenbalg zur willkürlichen Ventilbetätigung das abzusperrende Fluid eingeleitet werden soll, empfiehlt es sich, den zweckmäßig aus Guss bestehenden Ptrömungsleitkörper zur Verhinderung von Inkrustation mit Emai7h auszukleiden. Ferner werden zweckmäßig Strömungsleitkörper und: Kolben wenigstens im Bereich ihrer Gleitflächen aus selbstschmierendem $chmutzabweisendem Werkstoff' hergestellt, etwa unter-Druck aus Stahl und Graphit gesintert, oder mit der Oberfläche ein-. verleibtem Molybändisulfid oder aus Kunststoff. Auch kann der wendelförmige Balg, zur noch-besseren -radialen Versteifung mit einer aufgelegten odsr-eingelegten oder. zweckmäßig einvulkanisierten und so gegen-.-Korrosion geschützten tiendelfeder versteift sein. -Die Erfindung möge anhand der in den Figuren in Seitenansieht, teilweise im Axialschnitt' schematisch darge-- . stellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert werden. Es zeigen: -Figur 1 einen Rückflußverhinderer mit-Ausgleichsbohrung' Figur 2 einen Rückflußverhinderer,.will="- kürlich-vom abzusperrenden Leitungs- sperr druckeexbar, Figur 3_ eine Anordnung wie Figur 2, .jedoch mit vollständig gekapselter Gleit- führung, Figur 4: eine Anordnung-wie Figur- 3=-, jedoch-- ohne äußere Umgehungsleitung..:- - - -Im ,zweiteiligen Gehäuse 1 ist mit radialen'Distanzrippen 2 der starre Strömungsleitköry2er 3 fest, welcher gegen die nach.links vorzustellende Strömungsrichtung durchen, bewegliches Verschlußstück in Formeines; eingeklemmten = und/oder eingeschraubten wendelförmigen Faltenbalgs 4 ° - abgeschlossen.ist, dessen geschlossene Stirnseite@durch den Tel.L-er'. 5 versteift. 1 st 9 - welcher:, in die Kolbenstange--6 übergeht, die in einer Gleitbuchse 7 des Strömungsleitkörpers 3 sitzt. Infolge der guten Parallelführung des Faltenbalgs kann dieser stirnseitig als Lippendichtung 8 gegenüber dem Gehäusesitz 9 ausgebildet sein, wodurch -" der Dichtungsschluß noch weiter verbessert ist.The flow guide body can be completely closed to the outside in order to protect the piston rod guide against corrosion or incrustation by the medium to be shut off. If the fluid to be shut off is to be introduced into the bellows for arbitrary valve actuation, it is advisable to line the flow guide body, which is expediently made of cast, with Emai7h to prevent incrustation. Furthermore, flow guide bodies and: pistons are expediently made of self-lubricating dirt-repellent material at least in the region of their sliding surfaces, for example sintered under pressure from steel and graphite, or with the surface. incorporated molybdenum disulfide or made of plastic. The helical bellows, for even better radial stiffening, can also have an odsr-inlaid or. appropriately vulcanized in and thus protected against -.- corrosion, stiffened tiendelfeder. The invention should be shown schematically based on the side views in the figures, partly in axial section. presented exemplary embodiments are further explained. They show: -Figure 1 a backflow preventer with a balancing hole 'Figure 2 a backflow preventer, .will = "- deliberately from the line to be shut off lock printable, FIG. 3_ an arrangement like FIG. 2, but with fully encapsulated sliding guide, Figure 4: an arrangement-like Figure- 3 = -, but-- without external bypass line ..: - - - -In the two-part housing 1 is provided with radial spacing ribs 2 the rigid flow guide body 3 firmly, which against the to the left through the direction of flow to be introduced, movable closure piece in the form of a; trapped = and / or screwed in helical bellows 4 ° - completed. is the closed front side @ through the plate'. 5 stiffened. 1 st 9 - which :, in the piston rod - 6 passes, which sits in a sliding bush 7 of the flow guide body 3. As a result of the good parallel guidance of the bellows, it can be designed as a lip seal 8 on the front side with respect to the housing seat 9, as a result of which - "the sealing connection is improved even further.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 trägt zur Schmierung der nach außen offenen Gleitbuchsenführung 7a das abzusperrende Medium bei, während bei den übrigen besonders für agressive Medien geeigneten Ausführungsformen die Gleitbuchse 7 gegenüber dem abzusperrenden Fluid kappenartig geschlossen ist.In the embodiment of Figure 2 contributes to the lubrication of after externally open sliding bushing guide 7a the medium to be shut off, while with the other embodiments, which are particularly suitable for aggressive media, the sliding bushing 7 is closed like a cap with respect to the fluid to be shut off.

Für ein schonendes schlagfreies Arbeiten des Balges sorgt die Drosselbohrung 9 im Strömungsleitkörper 3 durch eine gewisse Verzögerung des Druckausgleichs zwischen dem ansprechenden Balg 4 und dem ihn umgebenden Ringraum 2 die die Figuren 2, 3 und ¢ zeigen, kann dieser Bohrung 10 eine Umgehungsleitung 11 in den Einlaßstutzen 12 angeschlossen sein. In der Umgehungsleitung liegt ein in Sperrstellung selbsttätig entwässerndes Steuerventil 13, etwa ein Dreiwegehahn, welcher die linke Hälfte der Umgehungsleitung 11 entweder mit der rechten zum Einlaßstutzen 12 führenden Leitungshälfte verbindet, oder mit einem Entwässerungsstutzen, .Die Drosselbohrung 10 und die Umgehungsleitung 11 könnten auch wegfallen, wenn das Ventil nur als Rückflußverhinderer gebraucht wird. In diesem Fall wäre der Hohlraum aus Strömungsleitkörper 3 und Balg 4 gegen das abzusperrende Fluid vollständig gedichtet, so dass die zweckmäßig aus Material mit Dauerschmiereigenschaften bestehende Kolbenstangenführung stets sauber und wartungfrei bleibt., und die Balgfederung pneumatisch verstärkt ist.The throttle bore 9 in the flow guide body 3 ensures gentle, impact-free operation of the bellows by delaying the pressure equalization between the appealing bellows 4 and the annular space 2 surrounding it, as shown in FIGS Inlet port 12 be connected. In the bypass line is an automatically draining control valve 13, such as a three-way valve, which connects the left half of the bypass line 11 either with the right half of the line leading to the inlet port 12, or with a drainage port, the throttle bore 10 and the bypass line 11 could also be omitted if the valve is only used as a backflow preventer. In this case, the cavity consisting of flow guide body 3 and bellows 4 would be completely sealed against the fluid to be shut off, so that the piston rod guide, which is expediently made of material with permanent lubrication properties, always remains clean and maintenance-free, and the bellows suspension is pneumatically reinforced.

.Bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen jedoch muß das Innere des Strömungsleitkörpers 3 gegen Korrosion und vor allem Inkrustation aus dem abzusperrenden Medium geschützt sein:. Zweckmäßig besteht daher mindestens der Strömungsleitkörper aus Innen emailliertem Gußo Ferner kann der Balg 4 in einer die äußeren Faltungen umschließenden Stützwendel -14 stecken, oder ,. Figur 2 es kann den inneren Faltungen eine Wendelfeder 15 einvulkanisiert sein..By the drawn embodiments, however, the interior must of the flow guide body 3 against corrosion and especially incrustation from the to be shut off Medium to be protected :. It is therefore expedient for there to be at least the flow guide body from inside enamelled Gußo Furthermore, the bellows 4 can in one of the outer folds insert the surrounding helical support -14, or,. Figure 2 it can show the inner folds a helical spring 15 can be vulcanized in.

Claims

A nspr ü c he 1.) Flow-controlled backflow preventer, with a flow guide body fixed in the housing, which is closed against the direction of flow by a movable closure piece in the form of a bellows that can be pressurized, characterized by the combination of the following known features: a) The bellows (4) is helical, b) the flow guide body (3) contains a guide bushing (7 or 7a) for a piston rod (6) which is fixed to the bellows (4) at the end (5). 2.) Backflow preventer according to claim 1, characterized in that the flow guide body is sealed against the fluid to be shut off. -3.) Rüekflussverhirlderer according to claim 1, characterized in that the flow guide body (.3) has a throttle bore (1'0) against the fluid to be shut off. 40) backflow preventer according to claim 1, characterized in that the flow body (3) has a known bypass line (11) via a. has automatically draining control valve (13) to the inlet connection (12), the bypass line preferably running inside the housing (1). 50) backflow preventer after one or more of the preceding claims y -dgdur "ch_ ge indicates. that- flow guide body: (3) and) ' Piston rod (6) ', at least in the area of the sliding guide '(7), made of self-peeling material stand like steel graphite sintered material or molyb- dändisulfid or plastic. '' - _ - 6.) backflow preventer after one or more of the preceding claims, characterized gekennzeicnnety that the flow guide body (3) from the inside enamelled Cast is made. . 70) Backflow preventer after one or more of the. preceding claims, characterized by: marked ' that on the outer folds or in the inner Folds of the bellows (¢) a helical support (1 ¢@ or.1'5) s itzt. 8.) Backflow preventer after one or more of the ' previous era sayings, characterized by, that the bellows (4 -) - closed at seingrl .. Face opposite the gel gate seat (9). In one Lip seal (8) passes ti, = - _-