DE19933453C2 - Rückflußverhinderer für Unterflurhydranten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die städti­ sche und kommunale Wasserversorgung, und zwar insbeson­ dere auf die Unterflurhydranten, wie sie als Zapfstellen zur Entnahme von Wasser aus den öffentlichen Wassernet­ zen dienen. Diese Hydranten sind unmittelbar an die un­ terirdische Wasserleitung angeschlossen und dienen vor allem der Feuerwehr zur Wasserentnahme; sie können je­ doch auch von Privaten mittels eines Standrohres benutzt werden.

Übliche Hydranten, von denen die vorliegende Erfindung ausgeht, sind im Grunde Ventile mit einem als Ventiltel­ ler ausgebildeten Ventilschließkörper, der mittels einer Betätigungsspindel auf seinen Ventilsitz andrückbar ist, wobei die Betätigungsspindel in eine am oberen Ende ei­ nes als Hülsrohr bezeichneten Verlängerungsrohres an­ geordnete Mutter greift und der Ventilteller am unteren Ende des Hülsrohres starr mit diesem verbunden ist.

Diese Hydranten bieten keinerlei Sicherheit gegen Sabo­ tage. Sie sind jedermann zugänglich und kriminelle Ele­ mente könnten zu Zwecken der Erpressung oder aus anderen Gründen Krankheitserreger oder Gift oder dergleichen in das städtische Wassernetz einleiten, wozu lediglich ein leicht verfügbares Standrohr sowie eine Pumpe oder eine andere Überdruckquelle erforderlich wäre, mittels deren die gefährlichen Substanzen unter einem den Leitungs­ druck übertreffenden Druck eingeführt werden könnten.

Aus der Offenlegungsschrift FR 2 548 544 A ist ein Hy­ drant der betrachteten Art bekannt, in dem zwischen Man­ telrohr und Anschlußmuffe eines Standrohres ein Rück­ schlagventil angeordnet ist, in dem eine federbeauf­ schlagte Ventilplatte beweglich ist zwischen einer obe­ ren, durch einen Hubbegrenzer definierten Offenstellung und einer unteren Schließstellung, in der sie auf ihren Ventilsitz gedrückt ist. Der Hubbegrenzer, gegen den sich auch das obere Ende der Feder abstützt, ist ein Formring aus Blech.

Während bei dieser Ausbildung zwar eine Rückströmung aufgrund eines Überdrucks oberhalb des Rückschlagventils verhindert ist, ist aber auch hier keine Sabotagesicher­ heit gegeben, weil das Rückschlagventil und seine Ven­ tilplatte ohne Aufwand zugänglich sind und außer Funk­ tion gesetzt werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Möglichkeit, vorhandene Hydranten so nachzurüsten, dass die Gefahr von Sabotageanschlägen praktisch ausge­ schlossen ist.

Ausgehend von der vorstehend genannten bekannten Ausbildung gelingt die Lösung der gestellten Aufgabe durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale.

Dadurch, dass der Hubbegrenzer des Ventilschließelements ein geschlossenes massives Bauteil ist, welches unter­ halb der Gehäuseaustrittsöffnung sitzt und deren Durch­ messer überragt, ist das Schließelement selbst von oben nicht mehr direkt zugänglich und weitgehend vor Angrif­ fen geschützt. Eine Mehrzahl von in diesem Sinne wirken­ den Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angege­ ben und werden in den nachfolgenden Beispielsbeschrei­ bungen näher betrachtet.

Die diesen Beispielsbeschreibungen beigegebenen Zeich­ nungen zeigen:

Fig. 1 den Schnitt durch einen Unterflurhydranten mit einem Rückflußverhinderer einer ersten Aus­ führungsform;

Fig. 2 schematisch diesen Rückflußverhinderer im Schnitt;

Fig. 3 den Schnitt nach Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 4 die Draufsicht auf einen Schmutzfänger;

Fig. 5 den Schnitt durch einen Unterflurhydranten mit einem Rückflußverhinderer einer zweiten Aus­ führungsform;

Fig. 6 schematisch diesen Rückflußverhinderer im Schnitt;

Fig. 7 den Schnitt nach Linie A-A in Fig. 6.

Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ge­ zeigten Hydranten sind von üblicher Bauart und unter­ scheiden sich lediglich dadurch, dass sie mit Rückfluß­ verhinderern verschiedener Bauart nachgerüstet sind.

Das Mantelrohr A des Hydranten ist mittels eines am un­ teren Ende ausgebildeten Anschlußflanschs B mit der un­ terirdischen Wasserleitung verbunden. Am oberen Ende befindet sich das Lager für die Betätigungsspindel C mit ihrem Bedienungsvierkant D und neben diesem eine An­ schlußmöglichkeit für eine Schlauchkupplung oder ein Standrohr. Bei den vorhandenen Hydranten ist dies eine Anschlußmuffe E (Fig. 5).

Die Betätigungsspindel C wirkt mit einer im oberen Ende des Hülsrohres H ausgebildeten Spindelmutter zusammen. Am unteren Ende des Hülsrohres ist ein Ventilschließkör­ per F befestigt, in dessen Bereich das Mantelrohr einen Restwasserabfluß G aufweist.

Das Mantelrohr A hat an der Verbindungsstelle mit der Anschlußmuffe E einen Flansch mit zwei an gegenüberlie­ genden Umfangsstellen ausgebildeten Flanschohren und die Anschlußmuffe E hat selbst einen entsprechenden Flansch.

In den Flanschohren beider Flansche sind Bohrungen aus­ geführt, durch die Verbindungsschrauben greifen.

Die in Fig. 1, 2 gezeigte erste Ausbildung des vorge­ schlagenen Rückflußverhinderers ersetzt bei vorhandenen Unterflurhydranten die an diese angeflanschte Anschluß­ muffe. Zu diesem Zweck hat sein Gehäuse 6 sich nach oben fortsetzende Arretierungspratzen 17 für ein Standrohr oder einen Schlauchanschluß. Ein mit dem Gehäuse fest verbundener Flansch 9 entspricht in Form und Anordnung von Bohrungen 8 dem entsprechenden Flansch des Mantel­ rohres A. Die Bohrungen 8 haben eine Ausdrehung 27 für die teilweise Aufnahme der Köpfe von Inbusschrauben, mit denen die Verbindung an das Mantelrohr A unter zusätzli­ cher Verwendung von Haftzement hergestellt wird, sodass diese Schrauben nicht mehr gelöst werden können. Eine Ringdichtung 10 sorgt für die Abdichtung zwischen Flansch 9 und dem Flansch des Mantelrohres A.

Im Gehäuse 6 ist ein Einlaufrohr 13 befestigt, dessen lichter Querschnitt sich unter Bildung eines Ventilsit­ zes 26 nach oben konisch erweitert. Ein doppelkegelför­ miger Schließkörper 14 ist in Achsrichtung beweglich zwischen einer gestrichelt gezeichneten Schließlage, in der er auf dem Ventilsitz 26 aufsitzt, und einer Offen­ stellung, in der er mit seinem oberen Kegelabschnitt an einem Hubbegrenzer 22 anliegt. Der Ventilsitzbereich sowie die oberhalb desselben gelegene Oberfläche des Schließkörpers 14 ist mit einer säure- und lösungsmit­ telbeständigen elastischen Beschichtung 12 überzogen.

Der Ventilschließkörper 14 hat einen vom unteren Kegel­ abschnitt nach unten ragenden Schaft 15, welcher in Füh­ rungen 16 gleitet, die von speichenartigen Radialstegen im Einlaufrohr 13 gehalten sind.

Der Hubbegrenzer 22 ist ein massiver Körper, der im we­ sentlichen von zwei Kegelflächen begrenzt ist, deren untere konkav ausgebildet ist und der oberen Kegelfläche des Schließkörpers 14 entspricht. Er ist gehalten von vier gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Käfigstäben 7, deren untere Enden ein Gewinde aufweisen und mittels Inbusmuttern 11 im Einlaufrohr festgelegt sind. Von hier ausgehend haben sie einen senkrechten Abschnitt, mit dem sie den Schließkörper 14 und den Hubbegrenzer 22 umge­ ben, und der übergeht in einen an der oberen Kegelfläche des Hubbegrenzers anliegenden geneigten Abschnitt. Im oberen Bereich dieser Kegelfläche sind Sackbohrungen ausgeführt, in die die oberen Enden der Stäbe unter rechtwinkliger Abknickung greifen und unlösbar festge­ legt sind.

Im oberen Teil des Gehäuses 6 ist in dieses ein Leit­ ring 5 eingepreßt, welcher eine sich nach oben konisch verjüngende Innenfläche aufweist. Auf diesem liegen ein Sieb 4, ein Schmutzfänger 3 und ein Klemmring 2 mit Mit­ telsteg 2" auf und sind mittels eines Klemmrings 1 festgelegt.

Der Schmutzfänger 3 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Gummischeibe aus zwei sich über etwas weniger als einen halben Umfang erstreckenden Kreisbogeneinschnitten, so­ dass zwei etwa halbkreisförmige Lappen gebildet sind, die sich beim Auftreten einer Durchströmung öffnen. Der Mittelsteg 2' des Klemmrings 2 ist so angeordnet, dass er zwei von den vier Käfigstäben 7 überdeckt.

Am oberen Rand der Ventilsitzfläche 26 ist in der sich kegelig nach oben erweiternden Fläche des Einlaufrohres 13 ein Falzhindernis 25 in der Art eines taschenartigen Rücksprungs vorgesehen, in dem sich ein von oben einge­ stoßenes Werkzeug verfangen muß. Auf dem Grund dieses Falzhindernisses 25 sitzt der untere Rand eines zylin­ drischen Drahtgeflechtkorbs 24, der den Schließkörper 14 und den Hubbegrenzer 22 mit wenig Abstand umgibt und dessen oberer Rand im Leitring 15 festgelegt ist.

Es ist zu sehen, dass bei Wasserentnahme der Schließkör­ per 14 sich unter der Wirkung des Druckunterschieds vom Sitz 26 abhebt und das Wasser auf einer kegelig diver­ gierenden Einlaufstrecke 28 eintritt, den Schließkörper 14 und den Hubbegrenzer 22 unter zweimaligem Durchströ­ men des Drahtgeflechtskorbs 24, einmal von innen nach außen und danach von außen nach innen, umströmt, um dann auf einer kegelig konvergierenden Auslaufstrecke 29 zur Gehäuseaustrittsöffnung 23 zu gelangen.

Nach Beendigung der Wasserentnahme sinkt der Schließkör­ per 14 auf seinen Sitz 26 zurück und das oberhalb von ihm verbliebene Wasser kann durch eine von einem Kugel­ verschluß 21 beherrschte Entleerungsbohrung 20 auslaufen. Das im Mantelrohr A befindliche Wasser kann durch den Restwasserabfluß G dadurch auslaufen, dass Luft nachgesaugt wird durch eine Lüftungsbohrung 18, die be­ herrscht ist von einer Schließkugel in einem Inbusein­ satz 19.

Die in Fig. 5 und 6 gezeigte zweite Ausbildungsform des Rückflußverhinderers unterscheidet sich von der vorste­ hend betrachteten Ausbildung durch die Verwendung einer Kugel 14' als Schließkörper sowie dadurch, dass er keine Arretierungspratzen für ein Standrohr aufweist, sondern der mit ihm nachzurüstende Hydrant seine Anschlußmuffe E behält. Der Flansch 9 dieses Rückflußverhinderers würde zwischen dem Flansch des Mantelrohres A und dem Flansch der Anschlußmuffe E eingespannt.

Es ist zu sehen, dass praktisch alle denkbaren Sabota­ geangriffe auf den vorgeschlagenen Rückflußverhinderer zum Scheitern verurteilt sind:
Ein Herausdrehen der Befestigungssschrauben ist dadurch verhindert, dass diese unter Zugabe eines geeigneten Zementklebers festgezogen sind. Ein Wegschneiden oder Durchtrennen der Befestigungsschrauben ist dadurch wirk­ sam verhindert, dass deren Köpfe teilweise versenkt in den Ausdrehungen 27 liegen und somit nur ein oberhalb der Flanschfläche liegender Teil des Kopfes abgeschnit­ ten werden könnte.

Ein Durchbohren des Ventilschließkörpers 14 ist wegen des ihn schützenden Hubbegrenzers 22 nicht möglich. Die­ sen selbst anzubohren ist wegen seiner kegeligen Ober­ fläche nicht möglich; ein Bohrer würde abrutschen.

Ein Angriff auf die den Hubbegrenzer 22 tragenden Käfig­ stäbe 7 ist durch den Schmutzfänger 3 und das Sieb 4 erschwert, außerdem sind zwei der Käfigstäbe 7 wirksam durch den Quersteg 2' des Klemmrings 2 geschützt.

Auch ein Versuch, den Schließkörper 14 dadurch anzuheben und seiner rückflußverhindernden Funktion zu berauben, dass ein Nagel oder ein steifer Draht zwischen den Ven­ tilsitz 26 und die Dichtfläche (Gummierung 12) des Schließkörpers 14 geschoben wird, scheitert daran, dass wegen des den Durchmesser der Austrittsöffnung 23 über­ treffenden Außendurchmessers des Hubbegrenzers 22 ein gerader Weg zu der Sitzfläche nicht zur Verfügung steht.

Ein Angriff, der mit einem gekrümmten Drahtwerkzeug aus­ geführt würde, scheitert daran, dass auf dem Weg der Drahtgeflechtkorb 24 zweimal durchstoßen werden müßte und auf jeden Fall daran, dass sich die Spitze dieses Werkzeugs im Falzhindernis 25 verfangen würde. Die gleichen Gründe schließen auch die Anwendung von Haken oder dergl. aus, mit denen versucht werden könnte, den Schließkörper 14 anzuheben.

Selbst der Versuch, mittels eines Schusses eine Rück­ strömmöglichkeit zu eröffnen, müßte scheitern: das Pro­ jektil würde nach Durchschlagen von Schmutzfänger 3 und Sieb 4 auf den Hubbegrenzer 22 treffen und von dessen geneigter Oberfläche unter starkem Energieverlust abge­ lenkt werden. Danach würde es den Drahtgeflechtkorb 24 nach außen durchschlagen, von der Innenwand des Gehäuses 6 abprallen und wieder auf den Drahtgeflechtkorb 24 von außen treffen.

Selbst wenn das Projektil jetzt noch genügend Energie hätte, bis an den Schließkörper 14 zu gelangen, so wäre dieser dadurch geschützt, dass sich in der Zwischenzeit der Hubbegrenzer 22 auf ihn abgesenkt hat.

Dieser Effekt erklärt sich aus der beschriebenen Aufhängung des Hubbegrenzers 22 an vier Käfigstäben 7. Diese Edelstahlstäbe werden sich aufgrund ihrer Länge und Formgebung unter der Wirkung des dem Hubbegrenzer beim erstmaligen Auftreffen des Projektils mitgeteilten Impulses verformen, insbesondere einknicken, so daß der Hubbegrenzer sich nach unten bewegt und sowohl als Schutzschild des Ventilschließkörpers als auch als Arretierung für diesen wirkt. Spätestens im Ventilschließkörper 14 aber würde das Projektil steckenbleiben, ohne dass seine rückflußverhindernde Funktion beeinträchtigt wäre.

Bei einem Einsatz von Schweißgeräten würde der aus Gummi bestehende Schmutzfänger 3 zu brennen beginnen und der schwarze Rauch würde den weiteren Zutritt von Sauerstoff behindern und die Sicht wegnehmen. Der Gummi würde nach unten tropfen und den Schließkörper 14 mit seinem Sitz 26 verkleben.

Ein Angriff mit Säuren oder Lösungsmitteln ist dadurch erfolglos, dass die gummielastischen Dichtelemente und -beschichtungen aus einem gegenüber solchen Angriffen beständigen Material bestehen.

Claims (14)

1. Rückflußverhinderer für Unterflurhydranten mit einem in oder in der Nähe der Anschlußmuffe (E) angeordneten Rückschlagventil mit einem Gehäuse (6), in dem ein Schließkörper (14) beweglich ist zwischen einer oberen, durch einen Hubbegrenzer (22) definierten Offenstellung, in der er den Strömungsweg (28, 29) des Wassers zur Gehäuseaustrittsöffnung (23) freigibt, und einer unteren Schließstellung, in der er auf seinen Ventilsitz (26) gedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubbegrenzer (22) ein massives Bauteil ist, dessen Außendurchmesser den Durch­ messer der Gehäuseaustrittsöffnung (23) übersteigt, und dessen obere Fläche kegelig ausgebildet ist.

2. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubbegrenzer (22) von einer Mehrzahl gleichmäßig auf dem Umfang verteilter Käfigstäbe (7) gehalten ist, die einen senkrechten, den Schließkörper (14) führenden Abschnitt aufweisen, welcher in einen längs der kegeligen oberen Fläche des Hubbegrenzers (22) verlaufenden geneigten Abschnitt übergeht und mit etwa rechtwinklig abgebogenem Ende unlösbar in den Körper des Hubbegrenzers (22) eingelassen ist.

3. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sein unterer Teil von einem in das Gehäuse (6) eingepreßten Einlaufrohr (13) gebildet ist,
welches den sich nach oben erweiternden Ventilsitz (26) ausbildet
und sein oberer Teil von einem in das Gehäuse (6) eingepreßten Leitring (5) gebildet ist, dessen lichter Querschnitt sich nach oben unter Bildung der Gehäuseaus­ trittsöffnung (23) verjüngt.

4. Rückflußverhinderer nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Enden der Käfigstäbe (7) mit Gewinde versehen sind und mittels Inbusmuttern (11) im Einlaufrohr (13) befestigt sind.

5. Rückflußverhinderer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb der Fläche des Ventilsitzes (26) eine etwa kegelstumpfförmige Fläche gebildet ist und zwischen dieser und der Ventilsitzfläche ein durch einen Rücksprung gebildetes Falzhindernis (25) liegt.

6. Rückflußverhinderer nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Leitring (5) und dem Einlaufrohr (13) ein zylindrischer, den Schließkörper (14) und den Hubbegrenzer (22) umfassender Drahtgeflechtkorb (24) erstreckt.

7. Rückflußverhinderer nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Leitrings 5 ein einen Mittelsteg 2' aufweisender Klemmring 2 angeordnet ist, wobei der Mittelsteg 2' zwei gegenüberliegende Käfigstäbe 7 überdeckt.

9. Rückflußverhinderer nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Leitrings (5) ein Schmutzfänger (3) und/oder ein Sieb (4) angeordnet ist.

9. Rückflußverhinderer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle gummielastischen Dichtungselemente oder - beschichtungen aus säure- und lösungsmittelfestem Material bestehen.

10. Rückflußverhinderer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er zum Aufschrauben auf das Mantelrohr (A) des Unterflurhydranten eingerichtet ist und sein Gehäuse (6) die Arretierungspratzen (17) für den Anschluß eines Standrohrs aufweist (Fig. 1, 2).

11. Rückflußverhinderer nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Flansch (9), in dem die Bohrungen (8) für die Verbindung mit dem Mantelrohr (6) herstellenden Inbusschrauben eine Ausdrehung (27) für die Inbusschraubenköpfe aufweisen und diese unter Zugabe von Klebstoff eingeschraubt sind.

12. Rückflußverhinderer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er zwecks Nachrüstung vorhandener Hydranten zur Montage zwischen dem Mantelrohr (A) und der Anschlußmuffe (E) eines Standrohrs vorgesehen ist und sein Flansch (9) in Form und Bohrungsanordnung den Flanschen von Mantelrohr (A) und Anschlußmuffe (E) entspricht (Fig. 5, 6).

13. Rückflußverhinderer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (14, Fig. 2) die Form eines Doppelkegels aus zwei mit den großen Grundflächen einander zugewandten Kegelabschnitten hat und am unteren Ende in einen Schaft (15) übergeht, welcher in Führungen (16) gleitet.

14. Rückflußverhinderer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (14, Fig. 6) eine Kugel ist.