DE19833106C1 - Pumpenschutzarmatur - Google Patents

Abstract

Die Pumpenschutzarmatur (1) weist ein Ventilgehäuse (2) mit einem in einer Hauptdurchgangsrichtung (R) angeordneten Pumpenanschlußstutzen (3), einen diesem gegenüberliegenden Speisewasserstutzen (4) und ein quer zur Hauptdurchgangsrichtung (R) angeordnetes Rückschlagventil (6) auf. Zuflußseitig des Rückschlagventils (6), quer zur Hauptdurchgangsrichtung (R), ist am Ventilgehäuse (2) ein Bypass (5) mit einem den Durchfluß durch den Bypass regelnden Mindestmengenventil (7) angeordnet. Ein Mindestmengenventilkörper (8) ist mit einem Kolben (9) verbunden, welcher in einem Kolbenraum (10) verschiebbar angeordnet ist. Der Mindestmengenventilkörper (8), der Kolben (9) und der Kolbenraum (10) sind derart ausgebildet und/oder angeordnet, daß der Mindestmengenventilkörper (8) in Öffnungsrichtung und der Kolben (9) in Schließrichtung des Mindestmengenventils (7) von einem pumpenseitigen Druck (P1) beaufschlagt wird, wobei die Wirkfläche (A1) des Mindestmengenventilkörpers (8) kleiner ist als die Wirkfläche (A2) des Kolbens (9), und der Mindestmengenventilkörper (8) in Schließrichtung und der Kolben (9) in Öffnungsrichtung des Mindestmengenventils (7) von einem bypasseitigen Druck (P0) beaufschlagt wird, so daß in einer Ausgangsstellung bei geöffnetem Rückschlagventil (6) das Mindestmengenventil (7) geschlossen ist. Ein Rückschlagventilkörper (11) ist derart im Ventilgehäuse angeordnet und/oder ausgebildet, daß er in Schließrichtung des Rückschlagventils (6) auf den ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpenschutzarmatur mit einem Ventilgehäuse mit einem in einer Hauptdurchflußrichtung angeordneten Pumpenanschlußstutzen, einem diesem gegenüberliegenden Speisewasserstutzen, einem quer zur Hauptdurchflußrichtung angeordneten Rückschlagventil und mit einem zuflußseitig des Rückschlagventils, quer zur Hauptdurchflußrichtung am Ventilgehäuse angeordneten Bypass mit einem den Durchfluß durch den Bypass regelnden Mindestmengenventil, wobei ein Mindestmengenventilkörper mit einem Ventilkolben verbunden ist, welcher in einem Kolbenraum verschiebbar angeordnet ist und der Mindestmengenventilkörper, der Ventilkolben und der Kolbenraum derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, daß der Mindestmengenventilkörper in Öffnungsrichtung und der Ventilkolben in Schließrichtung des Mindestmengenventils von einem pumpenseitigen Druck beaufschlagt wird, wobei die Wirkfläche des Mindestmengenventilkörpers kleiner ist, als die Wirkfläche des Ventilkolbens und der Mindestmengenventilkörper in Schließrichtung und der Ventilkolben in Öffnungsrichtung des Mindestmengenventils von einem bypassseitigen Druck beaufschlagt wird, so daß in einer Ausgangsstellung bei geöffnetem Rückschlagventil das Mindestmengenventil geschlossen ist, und wobei ein Rückschlagventilkörper derart im Ventilgehäuse angeordnet und/oder ausgebildet ist, daß er in Schließrichtung des Rückschlagventils auf den Mindestmengenventilkörper in Öffnungsrichtung des Mindestmengenventils wirkt und dieses bei geschlossenem Rückschlagventil aufdrückt.

Die DE 44 22 749 A1 zeigt und beschreibt eine derartige Pumpenschutzarmatur mit einem Ventilgehäuse mit einem in einer Hauptdurchflußrichtung angeordneten Pumpenanschlußstutzen und einem diesen gegenüberliegenden Speisewasseranschlußstutzen, zwischen denen ein Rückschlagventilteller, ggf. federbelastet, axial verschieblich gelagert ist, der ein zu diesem koaxiales, mindestens einstufiges Drosselventil betätigt, so daß dieses bei geschlossenem Rückschlagventilteller voll geöffnet ist und von der Pumpenanschlußseite einen Bypass zu einem seitlich zur Hauptdurchflußrichtung angeordneten Bypassstutzen herstellt.

Weiterhin sind Pumpenschutzarmaturen aus der DE 197 24 511 und der DE 197 05 200 C1 bekannt, die in der Regel z. B. in Speisewasseranlagen im Kraftwerksbereich od. dgl. eingesetzt werden, um dafür zu sorgen, daß die Pumpe immer eine Mindestmenge an Speisewasser fördert und nicht überhitzt. Es muß daher dafür gesorgt sein, daß das Mindestmengenventil im Bypass auch sicher geöffnet wird, wenn das Rückschlagventil schließt. Umgekehrt soll bei geöffnetem Rückschlagventil das Mindestmengenventil im Bypass sicher geschlossen werden. Die genannten Pumpenschutzarmaturen weisen hierzu eine relativ komplizierte Kopplung zwischen dem Rückschlagventil und dem Mindestmengenventil mit mehreren Druckfedern und Getriebehebeln auf.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zu diesem Stand der Technik alternative Pumpenschutzarmatur zu schaffen, welche bei gleicher Sicherheit einfacher, kostengünstiger und wartungsfreundlicher aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Pumpenschutzarmatur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche enthalten besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Pumpenschutzarmatur.

Da der Druck im Pumpengehäuse erheblich größer ist, als der Druck in der Bypassleitung, wird dadurch, daß der Gehäuseinnendruck auf den Kolben in Schließrichtung des Mindestmengenventils und auf den Mindestmengenventilkörper in Öffnungsrichtung des Mindestmengenventils wirkt und die von diesem Druck beaufschlagte wirksame Fläche (Wirkfläche) des Kolbens größer ist, als die des Mindestmengenventilkörpers, das Mindestmengenventil ohne Einwirkung des Rückschlagventils, d. h. bei geöffnetem Rückschlagventil, immer zwangsläufig geschlossen. Schließt das Rückschlagventil, so drückt dieses zwangsläufig das Mindestmengenventil auf.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion werden lediglich die im Pumpengehäuse vorhandenen Drücke und das statische Gleichgewicht der Bauteile ausgenutzt um das Mindestmengenventil in Abhängigkeit von der Schließstellung des Rückschlagventils zu öffnen bzw. zu schließen. Auf Hebel und Druckfedern wird hier vollständig verzichtet, d. h. die ganze Armatur besteht aus erheblich weniger und einfacheren Bauteilen und ist folglich erheblich kostengünstiger und wartungsfreundlicher. Da Störungen durch Bruch eines Hebels oder einer Feder nicht mehr auftreten können ist die Armatur auch noch sicherer als die oben genannten Armaturen. Da zwischen dem Rückschlagventilkörper und dem Mindestmengenventil keine starre Verbindung besteht und das Rückschlagventil quasi nur in Schließrichtung des Rückschlagventils auf das Mindestmengenventil einwirkt, ist der Schließpunkt des Mindestmengenventils unabhängig von der Stellung des Hauptventilkörpers wählbar.

Der Kolbenraum ist vorzugsweise zwischen dem Rückschlagventil und dem Mindestmengenventil angeordnet und der Rückschlagventilkörper weist einen Plunger (auch Tauchkolben genannt) auf, welcher in den Kolbenraum hineinragt und in Schließrichtung des Rückschlagventils bei geschlossenem Rückschlagventil mittel- oder unmittelbar kraftschlüssig auf den Kolben einwirkt. Diese Konstruktion ist zum einen sehr einfach und hat zum anderen den Vorteil, daß auf die kolbenseitige Stirnfläche des Plungers nur der im Kolbenraum befindliche bypasseitige Druck wirkt. Dadurch ist sichergestellt, daß das Rückschlagventil bereits dann schließt, wenn der abflußseitige Druck, d. h. der Druck hinter dem Rückschlagventil zum Speisewasserstutzen nahezu die gleiche Höhe erreicht hat, wie der zuflußseitige Druck vor dem Rückschlagventil, und nicht erst dann, wenn der abflußseitige Druck den zuflußseitigen Druck übersteigt.

Vorzugsweise sind hierbei das Mindestmengenventil, der Kolbenraum und das Rückschlagventil koaxial angeordnet.

Bei einem besonders einfachen Ausführungsbeispiel weist das Mindestmengenventil eine im oder vor dem Bypass angeordnete Steuerbuchse mit mindestens einer Engstelle mit einem Dichtsitz auf. In dieser Steuerbuchse ist der Mindestmengenventilkörper beweglich gelagert angeordnet. Der Kolbenraum schließt sich direkt zum Rückschlagventil hin an die Steuerbuchse an und ist zur Steuerbuchse hin offen. Der in diesem Kolbenraum gegenüber den Kolbenraumwandungen abgedichtet beweglich angeordnete Kolben ist über eine längs vom Kolbenraum zur Steuerbuchse verlaufende Ventilspindel mit dem Mindestmengenventilkörper verbunden. Zwischen der Engstelle der Steuerbuchse und dem Kolbenraum befindet sich mindestens eine die Engstelle mit einem pumpenseitigen Innenraum des Ventilgehäuses verbindende Öffnung. Durch die Ventilspindel ist hier eine direkte Wirkverbindung zwischen Kolben und Mindestmengenventilkörper erreicht.

Der Kolbenraum ist vorzugsweise über eine Ausgleichsbohrung mit dem Bypassausgang verbunden, welche längs durch die den Kolben mit dem Mindestmengenventilkörper verbindende Ventilspindel verläuft. Diese Ausgleichsbohrung ist relativ kurz, so daß für einen schnellen Druckausgleich zwischen dem Bypassausgang und dem Kolbenraum gesorgt ist und unerwünschte Schwingungen des Ventils vermieden werden.

Bei dieser bevorzugten Konstruktion besteht das gesamte Mindestmengenventil im wesentlichen nur aus einer durchgehenden Buchse, wobei der eine Teil die Steuerbuchse bildet und der andere Teil den Kolbenraum, sowie einer beweglich darin gelagerten Ventilspindel, an der sich endseitig der Kolben befindet und auf der anderen Seite ein Ventilkörper. Die gewünschten Druck- und Kraftverhältnisse am Kolben und am Mindestmengenventilkörper werden einfach durch die Wahl der Querschnittsflächen und durch die Ausgleichsbohrung längs der Ventilspindel sowie die Verbindungsöffnungen zwischen Kolbenraum und Steuerbuchse zum zuflußseitigen Innenraum des Ventilgehäuses erreicht.

Selbstverständlich kann das Mindestmengenventil auch als mehrstufiges Drosselventil ausgebildet sein.

Zur Führung und Lagerung des Rückschlagventilkörpers im Ventilgehäuse weist der Rückschlagventilkörper zuflußseitig eine ringförmige Führungsbuchse auf, mit welcher der Rückschlagventilkörper auf einer den Kolbenraum bildenden Kolbenbuchse geführt gelagert ist. Abflußseitig weist er einen Führungsstutzen auf, der in einem Führungszylinder geführt gelagert ist, welcher an einer dem Rückschlagventilkörper abflußseitig gegenüberliegenden Wandung des Ventilgehäuses angeordnet ist. Da keinerlei starre Kopplung zwischen Rückschlagventilkörper und Mindestmengenventil besteht ist der gesamte Aufbau unanfällig gegen Lageabweichungen, so daß bei diesen Lagerungen große Spiele realisierbar sind, d. h. es ist eine kostengünstige Produktion möglich.

Die dem Rückschlagventil abflußseitig gegenüberliegende Wandung ist vorzugsweise als abnehmbare Montageplatte ausgebildet, so daß bei abgenommener Montageplatte das Rückschlagventil und die Kolbenbuchse mit der Steuerbuchse des Mindestmengenventils aus dem Ventilgehäuse entnehmbar ist. Es ist daher möglich, das gesamte Ventil im eingebauten Zustand der Pumpenschutzarmatur zur Wartung zu entnehmen und wieder einzusetzen.

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Pumpenschutzarmatur mit geschlossenem Rückschlagventil und voll geöffnetem Mindestmengenventil,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Pumpenschutzarmatur gemäß Fig. 1 mit teilweise geöffnetem Rückschlagventil und teilweise geöffnetem Mindestmengenventil,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Pumpenschutzarmatur gemäß den Fig. 1 und 2 mit voll geöffnetem Rückschlagventil und geschlossenem Mindestmengenventil,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Rückschlagventils und des Mindestmengenventils in der Stellung gemäß Fig. 3.

Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpenschutzarmatur (1) weist ein Ventilgehäuse (2) mit einem in einer Hauptdurchgangsrichtung (R) angeordnetem Pumpenanschlußstutzen (3) sowie einem quer zur Hauptdurchgangsrichtung (R) angeordneten Rückschlagventil (6) auf.

Hierzu ist der Gehäuseinnenraum durch eine im wesentlichen parallel zur Hauptdurchgangsrichtung (R) angeordnete Mittelwand (60) des Ventilgehäuses (2) in einen zuflußseitigen und einen abflußseitigen Raum (30, 40) unterteilt. In der Mittelwand (60) befindet sich quer zur Hauptdurchgangsrichtung (R) eine Durchflußöffnung (61) mit einem abflußseitigen Dichtsitz (52). Weiterhin befindet sich im Ventilgehäuse (2) ein senkrecht zur Hauptdurchgangsrichtung (R) beweglich angeordneter, im geschlossenen Zustand am Dichtsitz (62) anliegender Rückschlagventilkörper (11), dessen Lage von der Druckdifferenz (P1 - P2) innerhalb des Ventilgehäuses (2) zwischen zufluß- und abflußseitigem Innenraum (30, 40) bestimmt wird.

Zuflußseitig des Rückschlagventils (6) quer zur Hauptdurchgangsrichtung (R) ist am Ventilgehäuse (2) ein Bypass (5) mit einem den Durchfluß durch den Bypass (5) regelnden Mindestmengenventil (7) angeordnet.

Das Mindestmengenventil (7) besteht im wesentlichen aus einer im Bypass (5) angeordneten Steuerbuchse (15), welche mindestens eine Engstelle (16) mit einem bypasseitigen Dichtsitz aufweist. In der Steuerbuchse (15) ist ein Mindestmengenventilkörper (8) beweglich gelagert. An die Steuerbuchse (15) schließt sich in Richtung des Rückschlagventils (6) eine im wesentlichen zylindrische, einen Kolbenraum (10) bildende Kolbenbuchse (14) an, wobei der Kolbenraum (10) zur Steuerbuchse (15) hin offen ist. Die Steuerbuchse (15) und die Kolbenbuchse (14) sind aus einem Teil gefertigt (gedreht). Im Kolbenraum (10) ist, gegenüber den Kolbenraumwandungen abgedichtet, ein Kolben (9) in Längsrichtung der Kolbenbuchse (14) beweglich angeordnet, welcher über eine längs vom Kolbenraum (10) zur Steuerbuchse (15) verlaufende Ventilspindel (18) mit dem Mindestmengenventilkörper (8) verbunden ist. Zwischen dem Kolben (9) und dem Mindestmengenventilkörper (8) bzw. zwischen der Engstelle (16) der Steuerbuchse (15) und dem Kolbenraum (10) befinden sich mehrere quer zur Längsrichtung der Kolbenbuchse (14) bzw. der Steuerbuchse (15) verlaufende Bohrungen (20), welche die Engstelle (16) der Steuerbuchse (15), d. h. die Durchflußöffnung des Mindestmengenventils (7), mit dem pumpenseitigen (zuflußseitigen) Innenraum (30) des Ventilgehäuses (2) verbinden.

Der Kolbenraum (10) ist über eine Ausgleichsbohrung (19) mit dem hinter dem Mindestmengenventil (7) befindlichen Ausgang (50) des Bypasses (5) verbunden. Diese Ausgleichsbohrung (19) verläuft längs durch die Ventilspindel (18). Im Kolbenraum (10) befindet sich daher der gleiche Druck (P0) wie in der Bypassleitung, so daß der Kolben (9) in Öffnungsrichtung des Mindestmengenventils (7) und der Mindestmengenventilkörper (8) in Schließrichtung des Mindestmengenventils (7) durch diesen Druck (P0) beaufschlagt wird.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens (9) bzw. des Mindestmengenventilkörpers (8), d. h. auf dem Kolben (9) in Schließrichtung des Mindestmengenventils (7) und auf dem Mindestmengenventilkörper (8) in Öffnungsrichtung des Mindestmengenventils (7), liegt dagegen aufgrund der Öffnungen (20) der im zuflußseitigen Raum (30) des Ventilgehäuses (2) vorhandene Druck (P1) an. Dieser Druck (P1) kann beispielsweise ca. 100 bar betragen. Die Bypassleitung ist dagegen nahezu drucklos, so daß der Druck (P0) vernachlässigbar klein ist. Der Kolben (9) und der Mindestmengenventilkörper (8) sind derart ausgelegt, daß die von dem Gehäuseinnendruck (P1) beaufschlagte Wirkfläche (A1) des Mindestmengenventilkörpers (8) kleiner ist als die Wirkfläche (A2) des Kolbens (9). In einer Ausgangsstellung bei geöffnetem Rückschlagventil (6), d. h. ohne eine Einwirkung des Rückschlagventils auf das Mindestmengenventil (7), ist das Mindestmengenventil (7) daher allein aufgrund der Druckverhältnisse am Kolben (9) und am Mindestmengenventilkörper (8) geschlossen.

Zur Kopplung mit dem Rückschlagventil (6) weist der Rückschlagventilkörper (11) zuflußseitig einen sogenannten Plunger (13) oder auch Tauchkolben (13) auf, welcher durch eine koaxiale Öffnung (22) in der dem Mindestmengenventil (7) gegenüberliegenden Stirnseite (23) der Kolbenbuchse (14) in den Kolbenraum (10) hineingeführt ist. Der Plunger (13) ist hierbei selbstverständlich gegenüber den Wandungen in der Öffnung (22) abgedichtet, so daß kein Druckausgleich zwischen dem Kolbenraum (10) und dem zuflußseitigen Innenraum (30) des Ventilgehäuses auftreten kann. Der Rückschlagventilkörper (11) wird daher abflußseitig auf der vollen Querschnittsfläche von dem im abflußseitigen Innenraum (40) des Ventilgehäuses (2) bestehenden Druck (P2) beaufschlagt; zuflußseitig wird er dagegen auf der Querschnittsfläche (A3) des Plungers nur von dem im Kolbenraum bestehenden Druck (P0) beaufschlagt und nur auf der restlichen Querschnittsfläche des Rückschlagventilkörpers (11) von dem zuflußseitigen Druck (P1) beaufschlagt. Bei geöffneter Speisewasserleitung und ungehindertem Durchfluß ist in der Regel der abflußseitige Druck (P2) geringer als der zuflußseitige Druck (P1), d. h. es liegt über dem Rückschlagventil (6) ein Druckabfall (P1 - P2) vor. Wird die Speisewasserleitung hinter der Pumpenschutzarmatur (1) geschlossen, so steigt der Druck (P2) gegenüber dem Druck (P1) an. Aufgrund der unterschiedlichen Wirkflächen auf beiden Seiten des Rückschlagventilkörpers (11) ist die Schließkraft auf den Rückschlagventilkörper (11) bereits größer als die Öffnungskraft, wenn der Druck (P2) sich nur an den Druck (P1) annähert aber diesen noch nicht erreicht hat. Durch die Querschnittsfläche (A3) des Plungers (13) ist es möglich, exakt den Differenzdruck zu bestimmen, ab welchem das Rückschlagventil (6) schließen soll.

Wenn der Rückschlagventilkörper (11) eine bestimmte Schließstellung erreicht hat, so drückt der Plunger (13) mit seiner unteren Fläche (A3) gegen den Kolben (9) bzw. die über dem Kolben (9) in Richtung des Plungers (13) hinausragende Ventilspindel (18). Damit die Ausgleichsbohrung (19) in der Ventilspindel (18) nicht blockiert wird, weist der Plunger (13) an seiner unteren Stirnfläche (A3) einen Schlitz (33) auf. Selbstverständlich kann ein derartiger Schlitz (33) auch im Ende der Ventilspindel (18) eingebracht sein oder durch eine anderweitige Konstruktion eine vollständige Bedeckung der Ausgleichsbohrung (19) durch den Plunger (13) vermieden werden.

Wenn sich der Druckabfall (P1 - P2) über dem Rückschlagventil (6) noch weiter verringert, so wird der Mindestmengenventilkörper (11) ebenfalls noch weiter in Richtung des Dichtsitzes (52) gedrückt. Hierbei wird zwangsläufig durch den Plunger (13) entgegen der durch den Differenzdruck (P1 - P0) zwischen dem zuflußseitigen Innenraum (30) des Ventilgehäuses und dem Bypass (5) erzeugten Schließkraft das Mindestmengenventil (7) geöffnet, d. h. der Plunger (13) drückt den Kolben (9) im Kolbenraum in Richtung Steuerbuchse (15) (s. Fig. 2). Durch die Länge des Plungers (13) läßt sich der Schließpunkt des Mindestmengenventils (7) in Abhängigkeit von der Stellung des Rückschlagventilkörpers (11) genau auswählen. Vorzugsweise wird das Mindestmengenventil (7) genau dann geöffnet, wenn der Rückschlagventilkörper (11) bei ca. 1/3 seiner gesamten möglichen Hubstrecke steht.

Bei noch weiter verringertem Druckabfall (P1 - P2) über dem Rückschlagventil (6) wird bei gleichzeitiger Schließbewegung des Rückschlagventilkörpers (11) über den Plunger (13) das Mindestmengenventil (7) weiter aufgedrückt, bis es sich bei vollkommen geschlossenem Rückschlagventilkörper (11) in seiner maximalen Öffnungsstellung befindet (Fig. 1). Durch entsprechende Wahl der Wirkflächen am Rückschlagventilkörper (11), am Plunger (13), am Kolben (9) und am Mindestmengenventilkörper (8) sowie die Länge des Plungers (13), kann die gesamte Konstruktion derart ausgelegt werden, daß der Summenstrom, d. h. der Strom, der durch das Rückschlagventil (6) geht und der Strom, der durch das Mindestmengenventil (7) geht, ab dem Öffnungszeitpunkt des Mindestmengenventils (7) konstant ist, so daß ein Mindestdurchfluß (z. B. ca. 1/3 des maximalen Durchflusses) sicher gewährleistet ist.

Bei dem in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Mindestmengenventil (7) als mehrstufiges Drosselventil (8) ausgebildet. Hierzu sind entlang der Ventilspindel (18) mehrere Ventilkörper (8, 21) hintereinander angeordnet. Dementsprechend ist die Steuerbuchse (15) mit mehreren Kaskaden bildenden Engstellen (16, 17) ausgebildet, wobei die erste Engstelle (16) benachbart zum Kolben (10) den Ventilsitz aufweist, und der erste Ventilkörper (8) hier dicht abschließt. Die Ventilspindel (18) des Mindestmengenventils (7) ist kolbenseitig mittels des Kolbens (9) im Kolbenraum (10) gelagert. Am anderen Ende ist die Ventilspindel (18) in einer zentrischen Bohrung (52) einer an der Steuerbuchse (15) lösbar befestigten Kappe (51) gelagert. Diese Kappe (51) hat parallel zur zentrischen Bohrung (52) weitere Bohrungen (53), welche als Abflußbohrungen (53) dienen.

Der Rückschlagventilkörper (11) ist im wesentlichen als Ventilteller (11) ausgebildet und weist zuflußseitig um den zentrischen Plunger (13) eine ringförmige Führungsbuchse (12) auf, mit welcher der Rückschlagventilkörper (11) außenseitig auf der Kolbenbuchse (14) geführt gelagert ist. Die Führungsbuchse (12) ist gegenüber der Kolbenbuchse (14) hierbei abgedichtet, und der zwischen der Führungsbuchse (12) und der Kolbenbuchse (14) befindliche Raum (24) ist über mehrere radial durch die Führungsbuchse (12) verlaufende Dämpfungsöffnungen (25) mit definierter Größe mit dem zuflußseitigen Innenraum (30) des Ventilgehäuses (2) verbunden. Über diese Dämpfungsöffnungen (25) wird für einen Druckausgleich zwischen dem Raum (24) und dem zuflußseitigen Innenraum (30) des Ventilgehäuses (2) gesorgt, so daß auch hier der Druck (P1) anliegt. Da der Druckausgleich durch die Dämpfungsöffnungen (25) gedämpft durchgeführt wird, werden Schwingungen des Rückschlagventils (6) vermieden.

Abflußseitig ist der Ventilteller (11) mit einem koaxialen Führungsstutzen (41) versehen. Mit diesem Führungsstutzen (41) ist der Ventilteller (11) in einem Führungszylinder (42) geführt gelagert, welcher an einer dem Ventilteller (11) gegenüberliegenden Wandung (43) des Ventilgehäuses (2) angeordnet ist.

Der Druckausgleich zwischen dem zuflußseitigen Innenraum (40) des Gehäuses (2) und dem Innenraum (44) zwischen dem Führungsstutzen (41) und dem Führungszylinder (42) geschieht einfach durch das Spiel zwischen Führungszylinder (42) und Führungsstutzen (41). Es liegt daher im Innenraum (44) der gleiche Druck (P2) an wie im abflußseitigen Innenraum (40) des Gehäuses (2).

Da die gesamte Konstruktion unanfällig ist gegen Lagerabweichungen, sind sowohl bei dem Führungsstutzen (41) als auch bei dem Führungszylinder (42), wie auch bei der zuflußseitigen Führungsbuchse (12) bzw. der Kolbenbuchse (14) große Spiele realisierbar, so daß eine besonders kostengünstige Fertigung möglich ist.

Die dem Ventilteller (11) abflußseitig gegenüberliegende Wandung (43) ist als abnehmbare Montageplatte (43) ausgebildet. Bei abgenommener Montageplatte (43) kann durch die Montageöffnung der Ventilteller (11) von der Kolbenbuchse abgezogen werden.

Die Kolbenbuchse weist an ihrem mindestmengenventilseitigen Ende außenseitig eine Sechskantfläche (34) od. dgl. auf, so daß mit einem entsprechenden Werkzeug die mit der Regelbuchse (15) gemeinsam einteilig gefertigte Kolbenbuchse (14), d. h. das gesamte Mindestmengenventil (7), aus dem Bypass (5) ausgeschraubt und ebenfalls durch die Durchflußöffnung (51) und die Montageöffnung entnommen werden kann.

Um das Mindestmengenventil (7) weiter zerlegen zu können, ist die rückschlagventilseitige Stirnwand (23) der Kolbenbuchse (14) als lösbar befestigtes Einzelteil ausgebildet. D. h. es handelt sich hierbei um eine mit Dichtungen versehene Platte (23), welche durch einen Sprengring od. dgl. in der Stirnseite der Kolbenbuchse (14) gehalten ist. Der Kolben (9) ist am kolbenraumseitigen Ende der Ventilspindel (18) ebenfalls lösbar befestigt, z. B. wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bis zu einem Anschlag (32) auf die Ventilspindel (18) aufgesteckt und mit einer Mutter (31) gesichert. Nach Entfernung der Stirnwand (23) kann dann mit einem Steckschlüssel die Mutter (31) gelöst werden und die Ventilspindel zur Bypasseite hin aus der Steuerbuchse herausgezogen, und damit der Kolben (9) von der Ventilspindel (18) abgezogen werden. Um die Ventilspindel (18) bypasseitig aus der Steuerbuchse (15) herausziehen zu können, ist die endseitige Kappe (51) der Steuerbuchse (15), in welcher die Spindel (18) gelagert ist, ebenfalls lösbar an der Steuerbuchse (15) befestigt, z. B. aufgeschraubt.

Die erfindungsgemäße Pumpenschutzarmatur (1) ist somit insgesamt aus nur sehr wenigen Teilen sehr einfach aufgebaut. Eine große Fertigungsgenauigkeit ist hierbei nicht erforderlich, so daß der gesamte Aufbau extrem kostengünstig ist. Für das sichere Öffnen und Schließen wird jeweils nur das statische Gleichgewicht der Bauteile genutzt. Auf Federn oder Getriebehebel, welche eine zusätzliche Fehlermöglichkeit bedeuten würden, kann vollständig verzichtet werden, so daß die Armatur sicherer und wartungsärmer ist. Zu einer Wartung, welche in der Regel allenfalls in einem Austausch der Dichtungen bestehen würde, kann das gesamte Ventil auf einfache Weise durch eine Montageöffnung entnommen werden und komplett zerlegt werden. Ein Ausbau der Armatur aus der Speisewasserleitung ist hierzu nicht nötig. Die Armatur ist somit äußerst wartungsfreundlich.

Claims (13)

1. Pumpenschutzarmatur (1) mit einem Ventilgehäuse (2) mit einem in einer Hauptdurchflußrichtung (R) angeordneten Pumpenanschlußstutzen (3), einem diesem gegenüberliegenden Speisewasserstutzen (4), einem quer zur Hauptdurchflußrichtung (R) angeordneten Rückschlagventil (6) und mit einem zuflußseitig des Rückschlagventils (6), quer zur Hauptdurchflußrichtung (R) am Ventilgehäuse (2) angeordneten Bypass (5) mit einem den Durchfluß durch den Bypass regelnden Mindestmengenventil (7),
wobei ein Mindestmengenventilkörper (8) mit einem Ventilkolben (9) verbunden ist, welcher in einem Kolbenraum (10) verschiebbar angeordnet ist und der Mindestmengenventilkörper (8), der Ventilkolben (9) und der Kolbenraum (10) derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, daß der Mindestmengenventilkörper (8) in Öffnungsrichtung und der Ventilkolben (9) in Schließrichtung des Mindestmengenventils (7) von einem pumpenseitigen Druck (P1) beaufschlagt wird,
wobei die Wirkfläche (A1) des Mindestmengenventilkörpers (8) kleiner ist, als die Wirkfläche (A2) des Ventilkolbens (9) und der Mindestmengenventilkörper (8) in Schließrichtung und der Ventilkolben (9) in Öffnungsrichtung des Mindestmengenventils (7) von einem bypassseitigen Druck (P0) beaufschlagt wird, so daß in einer Ausgangsstellung bei geöffnetem Rückschlagventil (6) das Mindestmengenventil (7) geschlossen ist, und
wobei ein Rückschlagventilkörper (11) derart im Ventilgehäuse (2) angeordnet und/oder ausgebildet ist, daß er in Schließrichtung des Rückschlagventils (6) auf den Mindestmengenventilkörper (8) in Öffnungsrichtung des Mindestmengenventils (7) wirkt und dieses bei geschlossenem Rückschlagventil (6) aufdrückt, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß der Mindestmengenventilkörper (8) mit dem Ventilkolben (9) verbunden ist, welcher in dem Kolbenraum (10) verschiebbar angeordnet ist,
• 2. daß der Kolbenraum (10) über eine Ausgleichsbohrung (19) mit dem Ausgang (50) des Bypasses (5) verbunden ist,
• 3. daß der Raum zwischen dem Mindestmengenventilkörper (8) und dem Ventilkolben mit dem zuflußseitigen Innenraum (30) der Pumpenschutzarmatur verbunden ist,
• 4. daß die Wirkfläche (A1) des Mindestmengenventilkörpers (8) kleiner ist als die Wirkfläche (A2) des Ventilkolbens (9),
• 5. daß ein Plunger (Tauchkolben) (13) zur Kopplung mit dem Rückschlagventil (6) vorgesehen ist und beim Schließen des Rückschlagventils (6) auf den Mindestmengenventilkörper (8) in Öffnungsrichtung des Mindestmengenventils (7) einwirkt.

2. Pumpenschutzarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mindestmengenventil (7), der Kolbenraum (10) und das Rückschlagventil (6) koaxial angeordnet sind.

3. Pumpenschutzarmatur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mindestmengenventil (7) eine in oder vor dem Bypass (5) angeordnete Steuerbuchse (15) mit mindestens einer Engstelle (16) mit einem Dichtsitz aufweist, und daß in der Steuerbuchse (15) der Mindestmengenventilkörper (8) beweglich gelagert angeordnet ist, und daß sich der Kolbenraum (10) zum Rückschlagventil (6) hin an die Steuerbuchse (15) anschließt und zur Steuerbuchse (15) hin offen ist und daß der in diesem Kolbenraum (10), gegenüber den Kolbenwandungen abgedichtet, beweglich angeordnete Kolben (9) über eine längs vom Kolbenraum (10) zur Steuerbuchse (15) verlaufende Ventilspindel (18) mit dem Mindestmengenventilkörper (8) verbunden ist, und daß zwischen der Engstelle (16) der Steuerbuchse (15) und dem Kolbenraum (10) mindestens eine die Engstelle (16) mit einem pumpenseitigen Innenraum (30) des Ventilgehäuses (2) verbindende Öffnung (20) angeordnet ist.

4. Pumpenschutzarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenraum (10) über eine Ausgleichsbohrung (19) mit einem Bypass-Ausgang (50) verbunden ist, welche längs durch die den Kolben, (9) mit dem Mindestmengenventilkörper (8) verbindende Ventilspindel (18) verläuft.

5. Pumpenschutzarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mindestmengenventil (8) ein mehrstufiges Drosselventil ist.

6. Pumpenschutzarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlagventilkörper (11) zuflußseitig eine ringförmige Führungsbuchse (12) aufweist, mit welcher der Rückschlagventilkörper (11) zuflußseitig auf einer den Kolbenraum (10) bildenden Kolbenbuchse (14) geführt gelagert ist.

7. Pumpenschutzarmatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (13) koaxial innerhalb der Führungsbuchse (12) am Rückschlagventilkörper (11) angeordnet ist und durch eine koaxiale stirnseitige Öffnung (2) in der Kolbenbuchse (14) in den Kolbenraum (10) hineingeführt ist.

8. Pumpenschutzarmatur nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (12) gegenüber der Kolbenbuchse (14) abgedichtet auf dieser gelagert ist und der zwischen der Führungsbuchse (12) und der Kolbenbuchse (14) befindliche Raum (24) über mindestens eine Dämpfungsöffnung (25) mit definierter Größe mit dem zuflußseitigen Innenraum (30) des Ventilgehäuses (2) verbunden ist.

9. Pumpenschutzarmatur nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlagventilkörper (11) abflußseitig einen Führungsstutzen (41) aufweist, mit welchem der Rückschlagventilkörper (11) abflußseitig in einem Führungszylinder (42) geführt gelagert ist, welcher an einer dem Rückschlagventilkörper (11) abflußseitig gegenüberliegenden Wandung (43) des Ventilgehäuses (2) angeordnet ist.

10. Pumpenschutzarmatur nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Rückschlagventilkörper (11) abflußseitig gegenüberliegende Wandung (43) als abnehmbare Montageplatte (43) ausgebildet ist, wobei bei abgenommener Montageplatte (43) das Rückschlagventil (6) und die Kolbenbuchse (14) mit der Steuerbuchse (15) des Mindestmengenventils (7) aus dem Ventilgehäuse (2) entnehmbar ist.

11. Pumpenschutzarmatur nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel (18) des Mindestmengenventils (7) kolbenseitig mittels des Kolbens (9) im Kolbenraum (10) gelagert ist und am anderen Ende in einer zentrischen Bohrung (52) einer an der Steuerbuchse (15) lösbar befestigten Kappe (51) gelagert ist.

12. Pumpenschutzarmatur nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9) am kolbenraumseitigen Ende der Ventilspindel (18) lösbar befestigt ist.

13. Pumpenschutzarmatur nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (23) der Kolbenbuchse (14) als lösbar befestigtes Einzelteil ausgebildet ist.