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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Druckmindereranordnung enthaltend ein vom Druck einer Belastungsfeder gesteuertes Druckmindererventil zum Einstellen eines Ausgangsdrucks stromabwärts von dem Druckmindererventil. Derartige Druckmindereranordnungen arbeiten mit einem Ventil, das öffnet, wenn der Ausgangsdruck abfällt und bei Erreichen eines Schwellwertes für den Ausgangsdruck schließt. Auf diese Weise kann der Ausgangsdruck auf einen gewünschten Wert geregelt werden. Druckschwankungen beispielsweise bei der Trinkwasserversorgung werden auf diese Weise ausgeglichen. Insbesondere bei hohen Eingangsdrücken kann der Druck auf einen niedrigeren Wert geregelt und dadurch eine Ersparnis beim Wasserverbrauch erreicht werden. Druckminderer werden insbesondere auch vor Geräten eingesetzt, welche konstante Druckverhältnisse erfordern.
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Stand der Technik
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Druckminderer sind vielfältig bekannt, beispielsweise aus der
DE 20 2009 013 661.2 ;
DE 10 2007 011 228 A1 oder
DE 10 2005 052 386 A1 . Es sind Druckminderer bekannt, die mit Filtern in einer Druckminderer-Filteranordnung kombiniert sind. Auch sind Anordnungen bekannt, die mit Leckageschutzeinrichtungen kombiniert sind. Wenn Druckminderer vor wartungsbedürftigen Geräten installiert werden, wird zusätzlich eine Absperrung in der Rohrleitung vorgesehen.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Druckmindereranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Kosten und die Baulänge der Installation mit einer Absperrung verringert. Erfindungsgemäß wir die Aufgabe gelöst durch von außen betätigbare Einstellmittel zum Einstellen des Druckmindererventils in eine geschlossenen Stellung unabhängig von den Druckverhältnissen. Der Druckminderer arbeitet also in Doppelfunktion: einerseits dient er zur Druckregelung und andererseits als Absperrventil. Da kein gesondertes Absperrventil erforderlich ist, wird die Baulänge einer Kombination aus Druckminderer und Absperrung verringert. Die Installation wird vereinfacht und die Kosten sind geringer.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckmindereranordnung auf:
- (a) einen gehäusefesten Ventilsitz;
- (b) einen mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden, beweglichen Ventilteller;
- (c) eine mit dem Ventilteller verbundene, bewegliche Ventilspindel; und
- (d) einen mit der Ventilspindel verbundenen Stellgriff zum Einstellen einer ausgewählten Position der Ventilspindel, wobei
- (e) die Ventilspindel mittels des Stellgriffs in eine Position bewegbar ist, bei welcher das von Ventilteller und Ventilsitz gebildete Druckmindererventil unabhängig von den Druckverhältnissen geschlossen ist.
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Alternativ sind auch Kolbendruckminderer geeignet, bei welchen der Ventilsitz beweglich ist und der Ventilteller gehäusefest angeordnet ist.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine koaxial mit der Ventilspindel verbundene, bewegliche Zugspindel vorgesehen, welche mit einem Ende durch eine Bohrung in dem Stellgriff hindurch ragt und welche an dem hindurchragenden Ende eine Sicherungsscheibe aufweist, mit welcher die Zugspindel bei einer Axialbewegung des Stellgriffs mitgenommen wird, so dass das Ventil unabhängig von den Druckverhältnissen schließt.
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Der Stellgriff kann auf das Gehäuse oder einen mit dem Gehäuse verbundenen Teil aufgeschraubt sein und bei Drehung eine Axialbewegung ausführen. Dabei kann die Zugspindel in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in einer Bohrung durch eine Gewindespindel mit einem Außengewinde geführt sein, auf welchem ein Federwiderlager für die Belastungsfeder aufgeschraubt ist, so dass das Federwiderlager bei Drehen der Gewindespindel eine Axialbewegung ausführt. Mit dem Federwiderlager wird die Vorspannung der Belastungsfeder und damit der Ausgangsdruck eingestellt. Die Gewindespindel dient einerseits zur Halterung und Einstellung des Federwiderlagers und andererseits zur Führung der Zugspindel. Dadurch wird eine kompakte Anordnung erreicht.
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Vorzugsweise ist das der Ventilspindel zugewandte Ende der Zugspindel verbreitert, das der Zugspindel zugewandte Ende der Ventilspindel mit einem Außengewinde versehen und die Ventilspindel und die Zugspindel mit einer Überwurfmutter verbunden, die zugleich zum Festklemmen der Regelmembran des Druckminderers mit einem von der Belastungsfeder belasteten Membranteller dient. Die Zugspindel schließt somit als Verlängerung an die Ventilspindel an und ist mit dieser verbunden. Die Überwurfmutter dient gleichzeitig zum Befestigen der Zugspindel und zum Festklemmen einer Regelmembran.
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Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Querschnitt durch eine Druckmindereranordnung in Betriebsstellung.
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2 ist ein Detail der Druckmindereranordnung in geschlossener Stellung.
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3 ist ein Detail der Druckmindereranordnung in Betriebsstellung entsprechend 1.
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4 ist ein Querschnitt durch eine Druckmindereranordnung in geschlossener Stellung entsprechend 2.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete Druckmindereranordnung mit einem Druckmindererventil 12. Ein Druckminderer ist an sich bekannt. Eine Schraubkappe 64 der Druckmindereranordnung 10 wird mit einem Außengewinde 14 am unteren Ende 16 in das Innengewinde eines Adapterstutzens 18 geschraubt. Der Adapterstutzen 18 bildet Teil eines Adapters 20 aus kostengünstigem Kunststoff, der mit einem Gewinde 22 in den Stutzen einer Anschlussarmatur 24 eingeschraubt wird.
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Die Anschlussarmatur 24 weist einen Einlassanschluss 26 mit eine Einlass 30 und einen Auslassanschluss 28 mit einem Auslass 32 auf. Mit dem Einlassanschluss 26 und dem Auslassanschluss 28 wird die Anschlussarmatur 24 in eine Rohrleitung (nicht dargestellt) eingebaut. Der Durchmesser des Adapterstutzens 18 ist größer als der Durchmesser des Einlasses 30 und des Auslasses 32. Trinkwasser aus einer Trinkwasserversorgung wird vom Einlass 30 durch die nachstehend beschriebene Druckmindereranordnung zum Auslass 32 geleitet. Der am Auslass 32 herrschende Ausgangsdruck wird mit der Druckmindereranordnung 10 eingestellt, wie nachfolgend beschrieben:
Der Adapter 20 bildet auf der Innenseite eine erste, obere Ringschulter 56 sowie darunter eine zweite, untere Ringschulter 58. In den Adapter 20 ist ein Druckminderereinsatz 34 eingesetzt. Der Druckminderereinsatz 34 hat eine trichterförmige Grundform. Der Druckminderereinsatz 34 liegt im oberen Bereich mit einem Rand auf der unteren Ringschulter 58 auf. Auf der Stirnfläche des Randes und der oberen Ringschulter 56 liegt ein Dichtring 60. Auf dem Dichtring 60 liegt der Rand einer Regelmembran 62. Die Regelmembran 62 wird mit der Schraubkappe 64 festgeklemmt. Die Schraubkappe 64 ist mit dem mit Außengewinde 14 unteren Bereich 16 in das Innengewinde des Adapters 20 eingeschraubt. Der Druckminderereinsatz 34 bildet mit der Regelmembran 62 eine Regeldruckkammer 46.
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Mit dem Druckminderereinsatz 34 in dem Adapter 20 wird eine Trennung einer mit dem Einlass verbundenen Eingangskammer 38 der Druckmindereranordnung 10 von einer Ausgangskammer 36 der Druckmindereranordnung ermöglicht. Die Ausgangskammer 36 steht mit dem Auslass 32 in Verbindung. Zwischen Eingangskammer 38 und Ausgangskammer 36 ist das Druckmindererventil 12 der Druckmindereranordnung 10 angeordnet, über welches der Ausgangsdruck der Anordnung geregelt wird. Die Trennung der Eingangskammer 38 von der Ausgangskammer 36 erfolgt im wesentlichen durch das Druckminderereinsatz 34 an dem Adapter 20 und eine Wandung 40, welche im Einlassbereich an die Innenwandung der Anschlussarmatur 24 angeformt ist.
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Der so in den Adapter 20 eingesetzte Druckminderereinsatz 34 ist mittels Dichtungen 42 gegen den Einlass 30 und die Eingangskammer 38 abgedichtet. Ein zentraler Kanal 44 mit Querverbindungen 48 verbindet den Auslass 32 über die Ausgangskammer 36 mit der Regeldruckkammer 46. In der Regeldruckkammer 46 herrscht somit der Ausgangsdruck.
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Der Druckminderereinsatz 34 bildet einen Ventilsitz 66. Der Ventilsitz 66 bildet zusammen mit einem Ventilteller 52 das Druckmindererventil 12. Der Ventilteller 52 und die Regelmembran 62 sind fest mit einer Ventilspindel 68 verbunden. Die Regelmembran 62 sowie ein auf der Regelmembran 62 aufliegender Membranteller 70 sind mit einer Überwurfmutter 78 eingeklemmt. Die Überwurfmutter 78 ist auf das obere Ende der Ventilspindel 68 aufgeschraubt. Die Ventilspindel 68 ist in dem Einsatz 34 abdichtend beweglich geführt. Die Ventilspindel 68 erstreckt sich über die Höhe des Einsatzes 34 hinaus bis in die Ausgangskammer 36. Durch die Ventilspindel 68 ist der Kanal 44 geführt. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Verbindung zwischen der Ausgangskammer 36 und der Regeldruckkammer 46 über Kanäle in separaten Rippen hergestellt. Unterhalb des Ventiltellers 52 ist ein Schallschutzkörper 72 am Ende der Ventilspindel 68 vorgesehen. Das vom Einlass 30 in die Eingangskammer 38 fließende Wasser gelangt durch Passagen 50 in dem Druckminderereinsatz 34 hinter das Druckmindererventil 12.
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Die Schraubenfeder 54 ist am oberen Ende an einem Federwiderlager 74 abgestützt. Das Federwiderlager 74 ist axial verstellbar. Dadurch kann die Vorspannung der Schraubenfeder 54 eingestellt werden. Diese Vorspannung der Schraubenfeder 54 wirkt an der Regelmembran 62 dem Druck der Regeldruckkammer 46, also dem Ausgangsdruck entgegen. An der Ventilspindel 68 ist der Ventilteller 52 mit einer Dichtung befestigt. Der Ventilteller 52 wirkt mit dem Ventilsitz 66 zusammen. Durch die Regelmembran 62 wird die Ventilspindel 68 und der daran sitzende Ventilteller 52 so bewegt, dass ein Gleichgewichts-Zustand besteht. Die Einstellung der Vorspannung der Schraubenfeder 54 bestimmt daher den Ausgangsdruck.
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Bei geringem Ausgangsdruck wird der Ventilteller 52 nach unten in der Darstellung bewegt und das Ventil 12 öffnet. Bei hohem Ausgangsdruck wird der Ventilteller 52 nach oben in den Ventilsitz 66 bewegt und das Ventil 12 schließt. Es kann kein Wasser mehr vom Einlass zum Auslass fließen. Wenn der Ausgangsdruck im Auslass 32 und damit in der Ausgangskammer 36 abfällt, etwa beim Zapfen von Wasser, wird der Ventilteller 52 des Ventils 12 aufgrund des Federdrucks einer Feder 54 nach unten bewegt und das Ventil 12 öffnet solange, bis der eingestellte Ausgangsdruck wieder hergestellt ist.
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Eine Zugspindel 80 wird mit einem verdickten Ende mit der Überwurfmutter 78 koaxial mit der Ventilspindel 68 verbunden. Die Zugspindel 80 ist frei axialbeweglich in der Bohrung einer koaxialen Gewindespindel 82 geführt. Zur besseren Führung in der aus Kunststoff bestehenden Gewindespindel 82 ist eine Verjüngung der Bohrung über einen beschränkten Bereich vorgesehen. Die Gewindespindel 82 weist ein Außengewinde auf. Auf das Außengewinde ist das Federwiderlager 74 aufgeschraubt. Die Gewindespindel 82 ist am oberen, dem Ventil abgewandten Ende mit einem Mehrkant versehen. Solange der Stellgriff 76 nicht aufgeschraubt ist, kann die Gewindespindel 82 werkseitig gedreht werden, bis das Federwiderlager 74 eine gewünschte Position und damit die Feder eine gewünschte Vorspannung hat.
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Der obere Teil der Gewindespindel 82 ist verdickt und bildet einen Anschlag für das Federwiderlager 74. Die Zugspindel 80 ragt durch eine Mittenbohrung in dem Stellgriff. Die Zugspindel 80 ist in der Bohrung in der Gewindespindel 82 und im Stellgriff 76 frei beweglich. Der Stellgriff 76 ist auf den oberen Teil der gehäusefesten Schraubkappe aufgeschraubt. Bei Drehung bewegt sich der Stellgriff 76 in axialer Richtung nach oben oder unten in der Darstellung.
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An dem über die Mittenbohrung hinausragenden Ende der Zugspindel 80 ist eine Sicherungsscheibe 84 unbeweglich an der Zugspindel 80 befestigt. Wenn der Stellgriff 76 sich durch Drehen in axialer Richtung nach oben bewegt, wird die Zugspindel 80 ebenfalls nach oben bewegt. Über die Verbindung mit der Ventilspindel 68 wird auf diese Weise auch der der Ventilteller 52 nach oben in der Darstellung bewegt. Bei ausreichender Drehung wird das Ventil 12 auf diese Weise geschlossen. Wenn der Stellgriff 76 in umgekehrter Richtung gedreht wird, bewegt er sich nach unten in der Darstellung. Dann arbeitet der Druckminderer auf bekannte Weise wie oben beschrieben. Das Ventil 12 hat dabei je nach Druckverhältnissen die Möglichkeit zu öffnen, etwa wenn der Ausgangsdruck abfällt.
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1 zeigt den Fall der normalen, offenen Betriebsstellung mit geöffnetem Druckmindererventil 12. Diese Stellung nimmt das Ventil beispielsweise dann ein, wenn Wasser gezapft wird und der Ausgangsdruck abfallt.
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3 zeigt diese Situation im Detail. Der Stellgriff 76 ist recht weit auf das Gewinde 86 aufgeschraubt. Je nach Druckverhältnissen kann die Zugspindel 80 einen quasi beliebigen Hub in axialer Richtung ausführen. Die Sicherungsscheibe 84 liegt nicht unbedingt auf dem Rand der Mittenbohrung durch den Stellgriff 76 auf.
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2 und 4 zeigt die Situation eines vollständig abgesperrten Druckmindererventils. Der Stellgriff 76 ist weit herausgedreht. Die Sicherungsscheibe 84 liegt auf dem Rand der Mittenbohrung durch den Stellgriff 76 auf. Dadurch wird die Zugspindel 80 mit nach oben in den Darstellungen bewegt. Unabhängig von den Druckverhältnissen ist das Ventil 12 jederzeit geschlossen. Die Zugspindel 80 kann keinen Hub in axialer Richtung ausführen.
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Der Stellgriff 76 weist am oberen, freien Ende eine mit einer Plombe abgeschlossene Vertiefung 86 auf. In dem durch die Vertiefung 86 gebildeten Hohlraum ist das obere Ende der Zugspindel 80 mit der Sicherungsscheibe frei beweglich ohne dass diese von außen zugänglich sind.
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Mit der beschriebenen Anordnung kann ohne weitere Stellelemente und ohne weitere Absperrarmaturen die Strömung durch eine Rohrleitung abgesperrt werden. Das Druckmindererventil dient in Doppelfunktion sowohl zur Einstellung des Ausgangsdrucks, als auch als Absperrventil.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand einer besonders einfachen Anordnung mit einer Regelmembran beschrieben, bei welcher die Einstellung der Feder werkseitig erfolgt. Es versteht sich, dass die Erfindung auch mit komplexeren Anordnungen verwirklicht werden kann. So ist es denkbar den Druckminderer mit Filtern oder Leckageschutzeinrichtungen zu kombinieren und statt einer Regelmembran einen Kolbendruckminderer mit gehäusefestem Ventilteller und beweglichem Ventilsitz zu verwenden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009013661 [0002]
- DE 102007011228 A1 [0002]
- DE 102005052386 A1 [0002]
