DE202010005309U1

DE202010005309U1 - Rückflussverhinderer

Info

Publication number: DE202010005309U1
Application number: DE202010005309U
Authority: DE
Original assignee: Hans Sasserath GmbH and Co KG
Current assignee: Hans Sasserath GmbH and Co KG
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2011-09-09
Anticipated expiration: 2020-04-28

Abstract

Rückflussverhinderer-Anordnung enthaltend ein Rückflussverhinderer-Ventil mit einem Ventilteller und einem Ventilsitz, wobei der Ventilteller von der Federkraft einer Feder beaufschlagt ist, welche an einem Federwiderlager abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller von der Stirnseite eines topfförmigen Ventilschließkörpers gebildet ist, welcher innerhalb eines mit dem Federwiderlager verbundenen Führungskörpers geführt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Rückflussverhinderer-Anordnung enthaltend ein Rückflussverhinderer-Ventil mit einem Ventilteller und einem Ventilsitz, wobei der Ventilteller von der Federkraft einer Feder beaufschlagt ist, welche an einem Federwiderlager abgestützt ist. Derartige Rückflussverhinderer-Anordnungen werden in Trinkwasser- und Heizungsinstallationen und -armaturen häufig eingesetzt. Bekannte Rückflussverhinderer werden häufig in Patronenform eingesetzt. Beispiele für den Einsatz bekannter Rückflussverhinderer sind Rohrtrenner oder Leckageschutzeinrichtungen. Mit den Rückflussverhinderern wird eine Strömung in einer Rohrleitung oder Armatur nur in einer Richtung durchgelassen. In der entgegengesetzten Richtung wird die Strömung gesperrt.
Bekannte Rückflussverhinderer weisen einen Ventilsitz auf, der mit einem federbeaufschlagten Ventilteller zusammenwirkt. Der Ventilteller hat etwa die Form eines Pilzes. Der Teller ist mit einem daran befestigten, mittig angeordneten Führungsstab in einer Führung geführt. Die Führung wird innerhalb der Feder von einem kragenförmigen Federwiderlager gebildet. Wenn das Ventil geöffnet wird, bewegt sich der Führungsstab des pilzförmigen Ventiltellers auf der dem Ventilsitz entgegengesetzten, stromabwärtigen Seite aus der Anordnung heraus. Entsprechend muß dort ein Hohlraum vorgesehen sein.
Stand der Technik
Aus der DE 20 2008 003 055 U1 und EP 1 688 170 B1 ist eine Leckageschutzanordnung bekannt. Die Anordnung weist einen Rückflussverhinderer und eine stromabwärts angeordnete Turbine auf. Wenn der Rückflussverhinderer öffnet, wird die Turbine angeströmt. Dann dreht sich die Turbine. Die Drehung der Turbine wird mittels Reed-Kontakt erfasst und ausgewertet. Die Anordnung weist eine Bypassbohrung mit geringem Querschnitt auf, die an dem Rückflussverhinderer vorbei geführt ist. Geringe Strömungen werden so direkt, seitlich auf die Turbine geleitet. Die Turbine dreht sich also bereits bei kleinen Strömungen, die gewöhnlich nicht für die Überwindung des Federwiderstandes des Rückflussverhinderers ausreichen und somit ansonsten nicht detektierbar wären.
Die bekannten Anordnungen nehmen somit immer etwas mehr Raum ein, als die Patrone selber.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen einfach aufgebauten Rückflussverhinderer zu schaffen, der kompakt ist und nur wenig Raum erfordert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Ventilteller von der Stirnseite eines topfförmigen Ventilschließkörpers gebildet ist, welcher innerhalb eines mit dem Federwiderlager verbundenen Führungskörpers geführt ist. Dabei ist der Ventilschließkörper kürzer ausgebildet, als der Führungskörper. Der Ventilschließkörper bleibt also anders als ein Führungsstab über den gesamten Hub innerhalb des Führungskörpers. Auf diese Weise wird außerhalb des Rückflussverhinderers kein weiterer Raum beansprucht. Das Federwiderlager kann einfach aufgebaut sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Turbine vorgesehen, welche in einem Lager gelagert ist, das in der der Feder abgewandten Seite des Federwiderlagers gebildet ist. Mit der Turbine kann die Strömungsgeschwindigkeit oder das Strömungsvolumen durch den Rückflussverhinderer erfasst werden. Die Lagerung der Turbine unmittelbar auf der stromabwärtigen Seite des Federwiderlagers ermöglicht eine besonders kurze und kompakte Anordnung.
Vorzugsweise ist der Ventilschließkörper mit einer Toleranz innerhalb des Führungskörpers geführt, so dass bei geringen Strömungen der Ventilteller nur über einen beschränkten Winkelbereich des Ringspalts öffnet. Bei geringen Strömungen verkippt der Ventilschließkörper aufgrund der Toleranz ein wenig. Dann kann die Strömung durch den Ringausschnitt hindurchtreten. Die Turbine kann dabei Turbinenschaufeln aufweisen, deren Steigung derart ausgebildet ist, dass eine Drehung der Turbine auch bei geringen Strömungen mit einem über einen beschränkten Winkelbereich des Ringspalts geöffneten Rückflussverhinderer-Ventil bewirkt wird. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Bypassbohrung, wie sie bei bekannten Leckageschutzanordnungen verwendet wird, überflüssig.
Vorzugsweise weist die Turbine einen Magneten auf, welcher mit einem Reedkontakt zur Erfassung der Turbinendrehung zusammenwirkt. Dadurch wird die Erfassung des Strömungsvolumens und/oder der Strömungsgeschwindigkeit durch Bestimmung der Anzahl der Umdrehungen beziehungsweise der Drehgeschwindigkeit ermöglicht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Führungskörper als Käfig mit mehreren Rippen ausgebildet, die sich in axialer Richtung parallel zur Strömungrichtung erstrecken. Die Rippen, beispielsweise drei Rippen, können direkt an das Federwiderlager angeformt und stromaufwärts mit dem Ventilsitz verbunden sein. Die Strömung wird dann durch das Rückflussverhinderer-Ventil außen am Ventilschließkörper und am Federwiderlager vorbei in axialer Richtung geleitet. Sie trifft also vergleichsweise weit außen auf die Turbine. Dadurch wird die Turbine auch bei geringen Strömungen bewegt.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht eines Rückflussverhinderers mit einer Turbine.
2 ist ein Querschnitt durch den Rückflussverhinderer in geschlossenem Zustand und die Turbine aus 1
3 ist ein Querschnitt durch den Rückflussverhinderer in geöffnetem Zustand und die Turbine aus 1.
4 ist ein Querschnitt durch den Rückflussverhinderer aus 1 in geschlossenem Zustand entlang einer anderen Schnittebene als in 2.
5 zeigt Detail A aus 4
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete Rückflussverhinderer-Anordnung mit einem Rückflussverhinderer 12 und einer Turbine 14. Die Durchlassrichtung für eine Strömung ist in 1 durch Pfeile 16 und 18 angedeutet.
Der Rückflussverhinderer 12 besteht im wesentlichen aus einem Käfig 20 in dem ein Ventilschließkörper 22 geführt ist. Der Käfig 20 weist stromabwärts einen ringförmigen Ventilsitz 24 auf. Der Ventilsitz 24 ist über drei axial verlaufende Rippen 26 mit einem Federwiderlager 28 verbunden.
Der Ventilschließkörper 22 ist im wesentlichen topfförmig und in dem Käfig 20 geführt. Die stromaufwärtige Stirnseite 30 des Ventilschließkörpers 22 ist geschlossen und nach außen gewölbt. Der ringförmige Ventilsitz 24 ist mit einer Ringdichtung 32 versehen. In geschlossenem Zustand liegt der Ventilschließkörper 22 mit der gewölbten Stirnseite 30 an der Ringdichtung 32 an.
Eine Feder 34 stützt sich stromaufwärts auf der inneren Stirnseite des Ventilschließkörpers 22 ab. Auf der stromabwärtigen Seite stützt sich die Feder 34 an dem Federwiderlager 28 des Käfigs 20 ab. Die Feder 34 drückt somit im druckfreien Zustand den Ventilschließkörper 22 in den Ventilsitz 24.
Der Ventilschließkörper 22 ist kürzer als die der Käfig 22. Wenn eine Strömung in Strömungsrichtung 16 und 18 auf den Ventilschließkörper 22 wirkt, kann dieser sich frei in axialer Richtung innerhalb des Käfigs 20 nach unten in den Darstellungen bewegen. Es treten keine Komponenten aus dem Käfig 20 aus, so dass die Abmessungen der Anordnung zu jedem Zeitpunkt gleich bleiben. Dies ist auch in 3 mit geöffnetem Ventil erkennbar. Die Form des Ventilschließkörpers 22 bewirkt ferner, dass die Strömung außen vorbei nach unten fließt. Der Mittenbereich innerhalb der Feder bleibt im wesentlichen strömungsfrei.
Die Turbine 14 ist stromaufwärts mit einem axialen Zapfen 36 in einem Lager 38 gelagert. Das Lager 38 wird von einer Aussparung gebildet, die in einem Vorsprung 38 im Federwiderlager 28 vorgesehen ist. Auf der stromabwärtigen Seite der Turbine ist ein weiterer, axialer Zapfen 40 vorgesehen. Mit dem Zapfen 40 ist die Turbine in einem Lagerkörper 42 gelagert.
Da die vom Ventil durchgelassene Strömung eher im äußeren, als im mittleren Bereich fließt, wird auch die Turbine weiter außen angeströmt. Dadurch dreht sich die Turbine auch bei geringen Strömungen. Zwei Schaufeln 44 und 46 der Turbine 14 sind verlängert und greifen spiralförmig um den Käfig 20 des Rückflussverhinderers 12 herum. Am Ende der Schaufeln 44 und 46 sind Magnete 48 vorgesehen. Die Magnete 48 wirken mit einem Reed-Kontakt zusammen. Auf diese Weise wird die Drehgeschwindigkeit und/oder die Anzahl der Umdrehungen ermittelt. Daraus lässt sich mit weiteren Parameter die Volumengeschwindigkeit oder das Durchflussvolumen durch den Rückflussverhinderer auf bekannte Weise ermitteln.
Der Ventilschließkörper 22 ist mit einer Toleranz in dem Käfig 20 geführt. Wenn besonders kleine Strömungen vorliegen, öffnet das Ventil nicht über den gesamten Ringkanal zwischen Dichtung 32 und dem leicht gekippten Ventilschließkörper 22, sondern nur über einen beschränkten Winkelbereich. Die sehr geringe Strömung kann entsprechend dennoch durch das Ventil ohne Überwindung der Federkraft hindurchtreten und trifft in diesem Winkelbereich auf die Turbine. Dabei wird ein Ringlappen 50 der Dichtung 32 etwas nach außen gedrückt. Dies ist in 5 dargestellt. Man erkennt, dass einseitig ein Kanal 52 am Ventilschließkörper vorbei gebildet ist, durch den die Strömung hindurchtreten kann.
Die Steigung der Turbinenschaufeln ist derart ausgebildet, dass die Turbine 14 sich auch bei solchen kleinen Strömungen bewegt. Ein Bypass, wie er aus dem Stand der Technik für besonders kleine Strömungen vorgesehen ist, ist daher nicht mehr erforderlich. Entsprechend kann auch die Armatur, in welcher die Rückflussverhinderer-Anordnung eingesetzt wird, kompakter ausgebildet werden.
Die Anordnung mit Turbine eignet sich besonders für Leckageschutz-Anordnungen, bei denen auch kleine Strömungsmengen erfasst werden sollen. Ohne Turbine kann der Rückflussverhinderer 12 aber auch in jeder anderen Verwendung eingesetzt werden. Auf diese Weise kann er in großen Mengen hergestellt werden, was die Herstellungskosten gering hält. Er ist besonders kompakt, benötigt nur wenige Komponenten und ist daher kostengünstig herstellbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202008003055 U1 [0003]
EP 1688170 B1 [0003]

Claims

Rückflussverhinderer-Anordnung enthaltend ein Rückflussverhinderer-Ventil mit einem Ventilteller und einem Ventilsitz, wobei der Ventilteller von der Federkraft einer Feder beaufschlagt ist, welche an einem Federwiderlager abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller von der Stirnseite eines topfförmigen Ventilschließkörpers gebildet ist, welcher innerhalb eines mit dem Federwiderlager verbundenen Führungskörpers geführt ist.
Rückflussverhinderer-Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Turbine, welche in einem Lager gelagert ist, das in der der Feder abgewandten Seite des Federwiderlagers gebildet ist.
Rückflussverhinderer-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper mit einer Toleranz innerhalb des Führungskörpers geführt ist, so dass bei geringen Strömungen der Ventilteller nur über einen beschränkten Winkelbereich des Ringspalts öffnet.
Rückflussverhinderer-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine Turbinenschaufeln aufweist, deren Steigung derart ausgebildet ist, dass eine Drehung der Turbine auch bei geringen Strömungen mit einem über einen beschränkten Winkelbereich des Ringspalts geöffneten Rückflussverhinderer-Ventil bewirkt wird.
Rückflussverhinderer-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine einen Magneten aufweist, welcher mit einem Reedkontakt zur Erfassung der Turbinendrehung zusammenwirkt.
Rückflussverhinderer-Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper als Käfig mit mehreren Rippen ausgebildet ist, die sich in axialer Richtung parallel zur Strömungrichtung erstrecken.