DE19840315C1

DE19840315C1 - Systemtrenner mit integrierter Signalabgabe

Info

Publication number: DE19840315C1
Application number: DE1998140315
Authority: DE
Inventors: Gerd Richter
Original assignee: Minimax GmbH and Co KG; Preussag AG Minimax
Current assignee: Minimax GmbH and Co KG
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2018-09-05

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Systemtrenner mit integrierter Signalabgabe, welcher besonders vorteilhaft als Alarmventilstation für Feuerlöschanlagen verwendet werden kann. DOLLAR A Systemtrenner dienen zur sicheren Trennung von flüssigkeitsführenden Kreisläufen, insbesondere Trinkwasser- und Brauchwasserkreisläufen, und bestehen aus einem Gehäuse mit einem zulaufseitigen Anschluß (9), einer Mitteldruckzone (13) mit Membranantrieb und Entleerungsventil (3) und einem ablaufseitigen Anschluß (10). Die beiden Anschlüsse (9, 10) sind durch zwei hintereinandergeschaltete Rückflußverhinderer (1, 2) von der Mitteldruckzone physikalisch getrennt. Der erfindungsgemäße Systemtrenner verfügt über mindestens einen Anschluß mit Signalfunktion (6), der oder die an beliebiger Stelle angeordnet sein können und über den oder die bestimmte Zustandswerte der Flüssigkeit, insbesondere deren Volumenstrom und/oder die jeweiligen Flüssigkeitsdrücke oder Temperaturen, erfaßbar und zur Weiterverarbeitung an externe Meß-, Steuer-, und Signaleinrichtungen übertragbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Systemtrenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Systemtrenner sind Sicherungsarmaturen, welche vorwiegend in Trinkwasserleitungen eingebaut werden, um von Verbraucherseite einen Rückfluß von Nichttrinkwasser, Kühlwasser, Löschwasser oder dergleichen in das Trinkwassernetz zu verhindern.

Ein unerwünschter Rückfluß solchen Brauchwassers von Verbraucherseite kann verschiedene Ursachen haben, wie das Zuschalten von Druckerhöhungsanlagen oder die Verbindung zu Heizwasserkreisläufen.

Eine weitere wichtige Anwendung von Systemtrennern ist die ständige Ankopplung von Löschwasserleitungen für Feuerlöschanlagen, wie Sprinkleranlagen, Feinsprühanlagen, Sprühwasserlöschanlagen und Hydrantenanlagen an das öffentliche Trinkwasserleitungsnetz.

Bei Naßlöschanlagen steht das Rohrleitungsnetz, welches sich zu den einzelnen Schutzbereichen verzweigt, unter ständigem Druck und ist vollständig mit Löschwasser gefüllt. Dieses Löschwasser verbleibt dann oft über längere Zeiträume in den entsprechenden Rohrleitungen und wird u. a. durch die natürliche Korrosion des Rohrmaterials und biologische Verschmutzung (Stagnation) verunreinigt.

Dadurch ist zwischen dem Trinkwasserleitungsnetz und der Feuerlöschanlage eine physikalische Trennstufe (Systemtrenner) vorzusehen, welche einen Rückfluß des verschmutzten Löschwassers in das Trinkwasserleitungsnetz verhindert.

Ersatzweise können auch ein Zwischenbehälter mit einem offenen Trinkwasserzulauf und einem freien Löschwasserauslauf, der über eine leistungsstarke Pumpenanordnung mit dem Löschwasser-Leitungsnetz verbunden ist, zur Trennung von Trinkwasserkreislauf und Löschwasserkreislauf verwendet werden.

Eine solche Anlage hat jedoch insbesondere den Nachteil, daß eine teure Pumpenanordnung notwendig wird, um einen ausreichenden Wasserdruck im Verbraucherleitungsnetz (Löschwasserleitungsnetz) sicherzustellen.

Neben zusätzlichen Anlagenteilen, wie den Zwischenbehälter, Rohre und Ventile, wird auch eine nicht unerhebliche Stellfläche benötigt, welche oftmals nicht vorhanden ist.

Demgegenüber benötigen Systemtrenner keine zusätzlichen Baugruppen oder eine zusätzliche Zuführung elektrischer Energie. Sie nutzen den Leitungsdruck des Trinkwassernetzes, um den an der Ablaufseite angeschlossenen Verbraucher (Löschanlage) mit Wasser zu versorgen.

Dadurch sind als Sicherheitsarmaturen ausgebildete Systemtrenner kostengünstiger und wartungsarmer.

Systemtrenner sind seit längerem bekannt und bestehen im wesentlichen aus einem druckfesten Gehäuse mit einem zulaufseitigen Anschluß, einer Mitteldruckzone und einem ablaufseitigen Anschluß.

Dabei ist die Mitteldruckzone des Systemtrenners jeweils von dem eingangs- und ausgangsseitigen Anschluß durch einen Rückflußverhinderer getrennt.

Bei einem Rückflußverhinderer handelt es sich meist um ein federbelastetes Rückschlagventil, welches bei entsprechend eingangsseitigem Druckabfall schließt und den Rückfluß einer Flüssigkeit aus der Mitteldruckzone in die Versorgungsleitung verhindert.

Der auslaßseitige Rückflußverhinderer verhindert den Flüssigkeitsrücklauf aus dem Verbraucherrohrnetz in die Mitteldruckzone.

Zur Verbesserung der Arbeitssicherheit gegen den Rückfluß von Brauchwasser in die Wasserversorgungsleitung ist die Mitteldruckkammer eines Systemtrenners mit einem membranbetriebenen Entlastungsventil ausgestattet.

Baut sich im Verbraucherrohrnetz beispielsweise wegen eines Defektes ein Überdruck auf und zeigt der dadurch geschlossene ablaufsseitige Rückflußverhinderer Undichtheiten, erhöht sich der Flüssigkeitsdruck in der Mitteldruckzone.

Diese Druckerhöhung führt zur Öffnung des Entlastungsventils und zum Ablauf von Flüssigkeit über eine Entlastungsöffnung.

Das Entlastungsventil bleibt solange geöffnet, bis die Druckdifferenz zwischen Mitteldruckzone und Zulauf mindestens 0,14 bar beträgt.

Ein Rücklauf von Flüssigkeit aus dem Verbraucherrohrnetz in die Wasserversorgungsleitung (zulaufseitiger Anschluß) wird dadurch wirkungsvoll verhindert.

Solche Systemtrenner sind aus der Patentliteratur gut bekannt, beispielsweise sind sie in der DE 43 09 085 C1 und der DE 42 17 334 A1 ausführlich beschrieben.

Bisher bekannt gewordene Systemtrenner reagieren insbesondere auf mehr oder weniger starken Druckabfall in der Zu- oder Ablaufzone durch selbständiges Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsdurchgangs mittels Rückflußverhinderer. Flüssigkeitsströmungen durch Lecks im Verbraucherrohrnetz oder im Systemtrenner werden nicht erkannt.

Daher ist es in vielen Fällen wünschenswert, Druckschwankungen oder Leckagen an einem Systemtrenner und dessen Bestandteilen genauer und zeitnah zu erfassen und als Meßwerte einer Auswertung zuzuführen oder zur Steuerung nachfolgender Anlagen oder Rohrleitungsnetze zu verwenden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Systemtrenner zu schaffen, dessen Betriebszustand, insbesondere dessen Druck- und Strömungsverhältnisse, in den einzelnen Zonen extern überwacht werden können und der in der Lage ist, nachfolgende Regel- und/oder Signaleinrichtungen anzusteuern und beispielsweise bei extremen Druckabfall ein Alarmsignal auszulösen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Systemtrenner mit mindestes einem Anschluß mit Signalfunktion ausgestattet ist, über den bestimmte Betriebszustandswerte der Flüssigkeit, insbesondere der Flüssigkeitsdruck, erfaßbar und zur Weiterverarbeitung an externe Meß-, Steuer- und Signaleinrichtungen übertragbar sind.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Der erfindungsgemäße Systemtrenner ist gegenüber dem bekannten Stand der Technik mit einem oder mehreren Anschlüssen mit Signalfunktion ausgestattet.

Diese Anschlüsse können sich in jedem Bereich des Systemtrenners befinden und sowohl den Öffnungs- wie auch den geschlossenen Zustand der Rückflußverhinderer detektieren, als auch Flüssigkeitsdruckwerte, Durchflußmengen oder Temperaturen erfassen.

Dabei liegt die Verwendung und Anordnung von entsprechend geeigneten Sensoren oder Schaltvorrichtungen, welche in den Systemtrenner integriert sind, genauso im Bereich der Erfindung, wie die Anordnung von Druckübertragungskanälen im Ventilsitz der Rückflußverhinderer.

Der erfindungsgemäße Systemtrenner kann beispielsweise in Löschanlagen, an das Trinkwassernetz angeschlossene Waschmaschinen oder ähnliche Anlagen, bei denen eine zeitnahe externe Erfassung des augenblicklichen Betriebszustandes des Systemtrenners oder dessen Anschlüssen von Bedeutung ist, vorteilhaft verwendet werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Systemtrenner mit einem erfindungsgemäß integrierten Signalabgabe-Anschluß 6 im Rückflußverhinderer 2.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Anwendung des erfindungsgemäßen Systemtrenners als Alarmventilstation für Feuerlöschanlagen, insbesondere für Sprinkleranlagen.

Bei stationären automatischen Löschanlagen, wie Sprinkleranlagen, erfolgt die Versorgung der Löschdüsen (Sprinkler) mit Löschwasser über ein Rohrleitungsnetz, das eingangsseitig mittels eines Systemtrenners oder Zwischenbehälters und einer Alarmventilstation an das öffentliche Trinkwassernetz gekoppelt ist.

Im Brandfall zerspringen die Glasfäßchen der Sprinkler und öffnen die Löschdüsen zur unmittelbaren Löschwasserabgabe.

Der schnell fallende Leitungsdruck durch austretendes Löschwasser öffnet das Alarmventil der Sprinkleranlage und erlaubt die kontinuierliche Versorgung der Anlage mit Löschwasser.

Zusätzlich wird durch das Alarmventil ein elektrisches Signal oder eine Signalfolge abgegeben, welche den Alarm an die Meldezentrale einer Feuerwehr oder an eine ständig besetzte Stelle zur Ergreifung geeigneter Maßnahmen weiterleitet.

Der erfindungsgemäße Systemtrenner ist nun in der Lage, alle wesentlichen Funktionen eines Alarmventils der Sprinkleranlage zu übernehmen.

Er verfügt neben den beiden Rückflußverhinderern 1 und 2 sowie der Mitteldruckzone mit membrangesteuertem Entlastungsventil 3 über mindestens einen zusätzlichen Kanal im Ventilsitz des ablaufseitigen Rückflußverhinderers 2.

Diese Kanäle werden über einen gemeinsamen Sammelkanal nach außen geführt und bilden einen Anschluß 6 mit Signalfunktion.

Der Anschluß 6 ist über weitere Rohrleitungen mit einer hydraulisch betriebenen Alarmglocke 9 und einem Alarmdruckschalter 10 verbunden. Das Rohrleitungsnetz der Löschanlage ist unmittelbar mit dem ablaufseitigen Anschluß 10 des Systemtrenners (Verbraucherrohrnetz) gekoppelt.

Bei normaler Betriebsbereitschaft ist das Rohrleitungsnetz der Sprinkleranlage mit Löschwasser gefüllt (Naßanlage für frostgeschützte Bereiche).

Bei Auslösung der Sprinkleranlage durch einen Brand öffnen die Sprinkler in der Umgebung des Brandherdes und geben Löschwasser frei.

Der Wasserdruck im Rohrleitungssystem sinkt ab und der ablaufseitige Rückflußverhinderer 2 öffnet.

Dadurch wird der Anschluß mit Signalfunktion 6 freigegeben und mit dem Druck des Löschwassers beaufschlagt. Die angeschlossene hydraulische Alarmglocke 12 und der Alarmdruckschalter 11 werden angesteuert und geben entsprechend akustische Alarmsignale und elektrische Signale an eine ständig besetzte Stelle (Löschzentrale), eine Auswerteeinrichtung mit Rechnersteuerung oder einen Mikrocontroller ab.

Gleichzeitig ermöglicht der geöffnete Systemtrenner den Zufluß von frischem Löschwasser über die offenen Rückflußverhinderer 1 und 2.

Der erfindungsgemäße Systemtrenner schließt erst, wenn der Löschwasserdruck im Sprinklerrohrnetz wieder ansteigt, beispielsweise durch Schließen eines Sperrventils nach Löschung des Brandes.

Zum Ausgleich von kleineren Druckschwankungen in der Wasserversorgung oder im Verbraucherrohrnetz ist die Mitteldruckzone 13 über eine Bypaß-Leitung 5 mit dem ablaufseitigen Anschluß 10 (Verbraucherrohrnetz) verbunden. Dadurch wird ein Druckausgleich in Fließrichtung des Systemtrenners hergestellt.

Die Bypaß-Leitung 5 ist mit entsprechend notwendigen Armaturen, wie Rückschlagventil, Manometern und Absperrhähnen, ausgestattet.

In diesem Ausführungsbeispiel dient die Bypaß-Leitung 5 insbesondere zur Vermeidung von Fehlalarmen durch Druckschwankungen im Sprinklerrohrnetz, die nicht durch die Auslösung von Sprinklern verursacht sind.

Durch entsprechende Dimensionierung der Bypaß-Leitung oder die Einstellungen der Armaturen im Bypaß 5, lassen sich erlaubte Druckschwankungen im Verbraucherrohrnetz einstellen, ohne daß eine Signalauslösung erfolgt.

Das Testventil 7 wird zur Simulation von Druckabfall-Ereignissen in der Verbraucherrohrleitung (Sprinklerrohrnetz) verwendet. Durch Einstellen eines bestimmten Flüssigkeitsablaufes wird ein Druckabfall simuliert, welcher der Öffnung von Sprinklern im Alarmfall entspricht. Dadurch kann die Funktion des Systemtrenners als Alarmventil und der angeschlossenen Signalgeber, wie Alarmglocke 12, Alarmdruckschalter 11 und/oder damit verbundene Auswerte- oder Steuereinrichtungen, überprüft werden.

Die Entleerung des ablaufseitigen Anschlusses zu Wartungszwecken oder nach einem Löscheinsatz bei Löschanlagen erfolgt mittels Entleerungsventil 8.

Die Erfindung bietet eine Reihe von verschiedenen Vorteilen. So besteht beispielsweise nun die Möglichkeit, mit dem erfindungsgemäßen Systemtrenner eine direkte Verbindung des öffentlichen Trinkwassernetzes mit dem Löschwasser-Rohrleitungsnetz einer Feuerlöschanalage herzustellen, ohne die bisher übliche Verwendung einer zusätzlichen Alarmventilstation. Die notwendigen Funktionen der Alarmventilstation, wie die Auslösung eines akustischen Warnsignals und die Meldung des Alarms an eine Zentrale, welche in der Regel durch Druckabfall im Löschwasser-Rohrleitungsnetz ausgelöst werden, werden von dem erfindungsgemäßen Systemtrenner übernommen.

Der Anschluß einer Wasserlöschanlage an das öffentliche Trinkwassernetz kann direkt über die Wasserversorgung 9 des Systemtrenners erfolgen. Eine zusätzliche Alarmventilstation ist nicht mehr notwendig, wodurch erhebliche Kosteneinsparungen möglich werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Systemtrenner läßt sich der Druckabfall im ablaufseitigen Anschluß zuverlässig detektieren und zur Einleitung weiterer Maßnahmen, wie der Alarmierung einer Feuermeldezentrale und der Öffnung des Löschwasserzulaufs, verwenden.

Der Systemtrenner übernimmt damit wesentliche Funktionen bekannter, bisher verwendeter Naßalarmventile.

Für Feuerlöschanlagen entfällt die Notwendigkeit der Systemtrennung mittels Zwischenbehälter und Pumpenanlage, wodurch die notwendige Installationsfläche für die Armaturen der Löschwasserzufuhr minimiert wird. Die Zuführung von Elektroenergie für den Betrieb der Löschwasserpumpen entfällt.

Bei Verwendung geeigneter Sensoren lassen sich auch bei verschiedenen weiteren denkbaren Anwendungen eine Reihe von Vorteilen erzielen.

Durch Detektion von Meßsignalen der im erfindungsgemäßen Systemtrenner angeordneten Sensoren können die Temperatur oder die Durchflußmenge einer Flüssigkeit ermittelt und weiterverarbeitet werden.

Damit läßt sich beispielsweise auch eine Leckageüberwachung in Waschmaschinen oder ähnlichem realisieren.

Solche Signalgeber können auch in dem zulaufseitigen Anschluß 9 oder in der Mitteldruckzone 13 angeordnet sein.

Bezugszeichenliste

1

zulaufseitiger Rückflußverhinderer

2

ablaufseitiger Rückflußverhinderer

3

Entlastungsventil

4

Membranantrieb

5

Bypaß-Leitung

6

Anschluß mit Signalfunktion

7

Testventil

8

Entleerungsventil

9

zulaufseitiger Anschluß (Wasserversorgung)

10

ablaufseitiger Anschluß (Verbraucherrohrnetz)

11

Alarmdruckschalter

12

Alarmglocke

13

Mitteldruckzone

Claims

1. Systemtrenner zur sicheren Trennung von flüssigkeitsführenden Kreisläufen, bestehend aus einem Gehäuse mit einem zulaufseitigen Anschluß (9), einer Mitteldruckzone (13) mit Membranantrieb und Entleerungsventil (3) und einem ablaufseitigen Anschluß (10), wobei beide Anschlüsse (9, 10) durch zwei hintereinandergeschaltete Rückflußverhinderer (1, 2) von der Mitteldruckzone physikalisch getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Anschluß mit Signalfunktion (6) vorgesehen ist, über den oder die bestimmte Zustandswerte der Flüssigkeit, insbesondere deren Volumenstrom und/oder die jeweiligen Flüssigkeitsdrücke oder Temperaturen, erfaßbar und zur Weitenverarbeitung an externe Meß-, Steuer-, und Signaleinrichtungen (11, 12) übertragbar sind.

2. Systemtrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Anschlüsse mit Signalfunktion im zulaufseitigen Anschluß (9) und/oder in der Mitteldruckzone (13) und/oder im ablaufseitigen Gehäuseteil (10) angeordnet sind.

3. Systemtrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Anschlüsse mit Signalfunktion (6) in den Ventilsitz eines Rückflußverhinderers (1, 2) integriert sind.

4. Systemtrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Anschlüsse mit Signalfunktion (6) als Bohrungen ausgebildet sind, welche über einen gemeinsamen Sammelkanal aus dem Gehäuse heraus geführt sind und den Flüssigkeitsdruck auf eine Meßvorrichtung und/oder Signalvorrichtung zur Erzeugung eines oder mehrerer Signale übertragbar sind.

5. Systemtrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Druckschwankungen in der Wasserversorgung und zur Einstellung des Auslösepunktes des oder der Signalgeber die Mitteldruckzone (13) über eine Bypaß-Leitung (5) mit dem ablaufseitigen Anschluß (10) verbunden ist, wobei entsprechend notwendige Armaturen, wie Rückschlagventil, Manometer, Absperrhähne und Entlüftungsventile, beispielsweise zur Prüfung des Rückschlagventils, angeordnet sind.

6. Systemtrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als Alarmventilstation einer Feuerlöschanlage, insbesondere einer Sprinkleranlage, betrieben wird.

7. Systemtrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Anschlüsse mit Signalfunktion (6) mit mindestens einem Signalgeber verbunden sind, welcher ein oder mehrere akustische und/oder optische und/oder elektrische Signale, insbesondere Alarm- oder Warnsignale, erzeugt.

8. Systemtrenner, nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Alarmsignalgeber als Alarmdruckschalter ausgebildet ist, welcher bei Betätigung ein elektrisches Signal absetzt, das zur Steuerung der Löschanlage und/oder zur Weiterleitung an eine Brandmeldezentrale oder eine ständig besetzte Stelle und/oder zur Auswertung einer Rechnereinheit genutzt wird.

9. Systemtrenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Alarmsignalgeber als hydraulische Alarmglocke ausgebildet ist.

10. Systemtrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, am ablaufseitigen Anschluß (10) ein zusätzlicher Anschluß für ein Testventil (7) zur Erzeugung eines definierten Druckabfalls, welcher die Auslösung der Feuerlöschanlage simuliert, im ablaufseitigen Anschluß (10) und ein Entleerungsventil (8) vorgesehen sind.