DE2606656A1

DE2606656A1 - Schutzvorrichtung gegen ungewolltes austreten von fluessigkeiten, insbesondere wasserschadenschutzventil

Info

Publication number: DE2606656A1
Application number: DE19762606656
Authority: DE
Inventors: Hartmut Klein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-19
Filing date: 1976-02-19
Publication date: 1977-08-25

Description

Schutzvorrichtung gegen ungewolltes Austreten von Flüssig-
keiten, insbesondere Wasserschadenschutzventil Mit der fortschreitenden Modernisierung und Automatisierung der Haushalte werden immer mehr Haushaltsmaschinen (Waschmaschinen, Spülmaschinen u.a.) an die Wasserleitung fest angeschlossen, so daß die Gefahr ungewollten Ausströmens von Wasser aus den Druckschläuchen durch Bruch oder Rissigwerden der Zuleitungen zunehmend besteht. Die hierdurch entstehenden Schäden, insbesondere die Folgeschäden an den Bauwerken, führen zu hohen volkswirtschaftlichen Verlusten.
Der nachstehend beschriebene Anmeldegegenstand zeigt einen Weg, wie der ungewollte Austritt des Mediums verhindert werden kann.
Insbesondere stützt sich die Beschreibung auf wasserverbrauchende Geräte; sie kann jedoch auch auf andere Medien durch entsprechende Gestaltung der Fühler ausgedehnt werden.
Zu diesem Zwecke ist unmittelbar an der Zapfstelle vor dem Anschlußschlauch des Verbrauchers ein Ventil angebracht, welches den weiteren Durchfluß des Mediums absperrt, wenn durch ausströmendes Medium ein Fühler benetzt wird. Der Fühler selbst, der vorzugsweise über Leitungen, Kapillarrohr, Bowdenzug oder dergl. mit dem Schließventil verbunden ist, wird dort angebracht, wo sich das bei Schlauchbruch austretende Medium ansammeln wird.
Auch ist es möglich, den eigentlichen Druckschlauch, der das Medium führt, mit einem weiteren Schlauch (Hilfsschlauch) lose zu umgeben, so daß beim geringsten Schaden am Druckschlauch das Medium über den Hilfsschlauch unmittelbar zum Fühler geführt wird.
Das Schließventil wird entweder elektrisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigt.
Die prinzipielle Ausführung ist in Fig. 1 dargestellt. Das bei 1 aus der Leitung zuströmende Medium fließt normalerweise durch das Ventilgehäuse 2 und tritt bei 3 in den Anschlußschlauch des Verbrauchers. Ein Schließkörper 4 wird durch einen Sperrkeil 5, der in eine Nute 6 der Achse des Schließkörpers eingreift, in seiner Ausgangsstellung gehalten.
Wird der Keil 5 über den Anker 7 eines Elektromagneten 8 aus der Nute herausgezogen, so bewegt sich der Schließkörper infolge der Druckfeder 9 in Richtung des Ventilsitzes 10 und führt damit zum Abschluß des Schließventils.
Der Fühler selbst tritt infolge Benetzung durch das austretende Medium in Funktion, im Falle von Wasser beispielsweise nach folgender Schaltung (Fig. 2): Zwischen den Metallplatten 11 befindet sich ein Gewebe 12, welches mit einem Stoff (z.B. Lithiumchlorid, Clorkalzium) getränkt ist, der bei Wasseraufnahme die Leitfähigkeit vergrößert und somit den Transistor 13 leitend macht, so daß über die Stromquelle 14 ein Strom durch den Magneten des Schutzventils fließt, der somit die Schließung des Ventils auslöst.
Eine praktische Ausführung ist in Fig. 3 wiedergegeben, bei der das Gesperre so ausgeführt ist, daß die zur Betätigung erforderliche Kraft auf ein Minimum gebracht ist. Zu diesem Zwecke erfolgt die Rastung des Schließkörpers 1 über eine Rille 2 in seiner Führungsachse mittels Kugeln 3, die durch einen Käfig 4 in der Raststellung gehalten werden. Wird nun der Käfig 4 gegen den Druck der Feder 5 vom Elektromagneten 6 nach oben bewegt, so geben die Kugeln die Achse des Schließkörpers frei, der dann von der Feder 7 in den Ventilsitz 8 gedrückt wird und somit das Ventil abschließt.
Anstelle der in Fig. 3 dargestellten Betätigung des Elektromagneten über eine Transistorschaltung kann auch ein von einem feuchtigkeitsempfindlichen Element (Darmsaite, Holzstab, Zellulosefilm, Haarbu#ndel) betätigter Schalter, vorzugsweise Schnappschalter (Mikroschalter), treten.
Während bei den bisher beschriebenen Prinzipien eine Stromquelle für die Auslösung des Schließventils benötigt wird, kann durch Modifikation der beschriebenen Ausführung auch eine mechanische Auslösung treten. Hierbei wird die Entsperrung des Schließkörpers unmittelbar z.B. durch einen vom Fühler betätigten Drahtzug (Bowdenzug) oder durch ein gasförmiges oder flüssiges Medium bewirkt.
Beispielsweise wird gemäß Fig. 4 ein in einem zylindrischen Körper 1 unter der Kraft einer Feder 2 stehender Bolzen 3 durch eine feste Salzpille (Patrone) 4 in seiner Ausgangsstellung gehalten. Bei Zutritt von Wasser durch die Öffnungen 5 löst sich die Patrone auf und der Bolzen 3 bewegt sich durch die weichwerdende Patrone hindurch und verschiebt den Draht 6 im Mantel 7 nach Art eines Bowdenzuges und löst im Ventil die Sperrung, so daß der Schließkörper des Ventils in seine Schließstellung geht. Durch Einsetzen einer neuen Patrone nach Lösen der Verschließschraube 8 kann der Fühler wieder funktionsbereit gemacht werden.
An die Stelle der Pille aus Salz können grundsätzlich alle Stoffe treten, die sich bei Wassereinwirkung auflösen bzw. erweichen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, pulverförmige wasserunlösliche Stoffe als Pille gepreßt zu verwenden, die jedoch bei Wassereinwirkung ihren Zusammenhalt verlieren, weil der Reibwiderstand der Körner im feuchten Zustand stark abfällt (z.B. gepreßter Quarzsand, Kies) oder die bei Wassereinwirkung schlüpfrig werden (z.B. Kieselgur).
Auch kann anstelle der Patrone als Vollkörper eine Membran treten, vorzugsweise aus Papier, die bei Feuchtigkeitsaufnahme ihre Festigkeit verliert und den Bolzen hindurchtreten läßt. In Abhängigkeit vom verwendeten Stoff ist der Bolzen als Stift, Kugel, Kegel oder dergl. zu gestalten, um das Durchstoßen durch die Patrone zu erleichtern.
Auch ist es vorteilhaft, den Fühler zusätzlich mit einem Auffangtrichter 9 oder dergl. zu versehen, damit die geringste Menge Flüssigkeit voll zur Einwirkung auf die Patrone zur Verfügung steht.
An die Stelle des Bowdenzuges kann z.B. auch ein elektr. Kontakt (z.B. SprungschalterJMikroswitch) treten, der über eine Stromquelle den Elektromagneten einer Ausführung entsprechend Fig. 1 oder 3 betätigt.
Besonders einfach und preiswert lassen sich Fühler aufbauen, die als feuchtigkeitsempfindliches Element einen unter Federspannung stehenden Streifen aus Papier, Gewebe, Kunststoff oder dergl. benutzen, der aus zwei Teilen besteht, die überlappt mittels eines wasserlöslichen Klebstoffes verbunden sind. Sobald Wasser auf einen solchen Streifen einwirkt, verliert die Klebstelle sehr rasch ihre Festigkeit, und die Feder bewegt die Einspannklemmen des Streifens auseinander. Dieser Vorgang wird dann in einer der beschriebenen Arten zu der Auslösung des Schließvorganges im Schutzventil benutzt.
In Fig. 5 wird die Betätigung des Schutzventils mittels Flüssigkeitsübertragung vom Fühler aus gezeigt. Im Fühler 1 befindet sich, durch eine Membran 2 (Federbalg oder dergl.) abgeschlossen, ein Übertragungsmedium, z.B. ein Ölvolumen 3. Die Ausgangslage der Membran wird durch ein feuchtigkeitsempfindliches Element 4 (Holzstab, Zellulosefilm, Haar) bestimmt. Je nach der Art des feuchtigkeitsempfindlichen Elementes (Darmsaite, Haarbüschel, Zellulosefilm) ist erforderlichenfalls eine Zusatzfeder vorzusehen, um das Element unter Spannung zu halten. Bei Eindringen von Wasser durch die Öffnungen 5 verlängert sich dieses Element, und der Stab 4 bzw. die Feder drückt einen Teil des Mediums 3 durch das Kapillarrohr 6 in eine entsprechende Kammer 7 im Ventil, so daß sich die Membran 8 dieser Kammer in der gezeichneten Richtung bewegt und mittels des Stiftes 9 den Schließkörper des Ventils entsperrt und damit den Abschluß bewirkt.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungen löst der Fühler die Blockierung eines vorgespannten Schließkörpers, der sich dann durch die Kraft einer Feder bzw. zusätzlich durch die mitnehmende Kraft des ausströmenden Mediums in die Schließstellung bewegt. In Abwandlung dieses Prinzips kann der Fühler selbst die Verschiebung des Ventilschließkörpers unmittelbar über die angegebenen Wege (elektrisch, mechanisch, pneumatisch, hydraulisch) bewirken und so den Abschluß des Ventils herbeiführen, indem z.B. der Draht des Bowdenzuges des beschriebenen Fühlers nach Fig. 4 oder der Stift 9 der Membran 8 nach Fig. 5 den Schließkörper in die Schließstellung bewegt.
Auch schließt der beanspruchte Schutzumfang die Anwendung handelsüblicher Magnetventile ein, was jedoch den Nachteil beinhaltet, daß hierfür ein zusätzlicher Netzanschluß benötigt wird mit der Gefahr der höheren elektrischen Spannung an Bauteilen, die naturgemäß mit Wasser in Berührung kommen. Der Übergang auf Niederspannung beseitigt zwar diese Gefahr, bedeutet aber einen Zusatzaufwand (Transformator) und die Funktionsunfähigkeit bei Netzausfall.
Diesem Umstand kann man durch eine ~auf Stromausfall reagierende Umkehrschaltung begegnen, muß dann aber zum Offenhalten des Ventils im Normalfall einen dauernden Stromfluß im Magnetventil in Kauf nehmen.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Schutzventil gegen Schlauch- oder Rohrbruch, insbesondere Wasserschadenschutzventil, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Zuleitung zum Verbraucher eingebautes Ventil den Abschluß der Zuleitung herbeiführt, indem bei ungewolltem Austritt des Mediums der Schließkörper des Ventils durch einen Fühler ausgelöst oder betätigt wird, der bei Einwirkung des Mediums einen elektrischen, mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Vorgang bewirkt.
2.) Schutzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierung seines unter einer Spannung (Federspannung, pneumatischer Druck, hydraulischer Druck) stehenden Schließkörpers durch einen vom Fühler bei Feuchtigkeitsaufnahme ausgehenden elektrischen Strom aufgehoben wird, z.B. durch einen Elektromagneten.
3.) Schutzventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierung seines Schließkörpers durch " #vom Fühler bei Feuchtigkeitsaufnahme ausgehende mechanische, pneumatische oder hydraulische Vorgänge aufgehoben wird.
4.) Schutzventil nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierung des Ventilschließkörpers über in eine Rille der Schließkörperachse eintretende Kugeln erfolgt, die durch einen übergeschobenen beweglichen Käfig in dieser Lage gehalten werden, und daß durch eine Verschiebung oder Verdrehung des Käfigs die Kugeln aus der Rille austreten und damit die Blockierung aufheben.
5.) Schutzventil nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler einen unter Federkraft stehenden Bolzen enthält, der in seiner Ausgangslage durch eine Patrone aus einem Stoff gehalten wird, der bei Einwirkung des Mediums weich wird, so daß sich der Bolzen verschieben und einen Drahtzug betätigen oder einen elektrischen Schaltvorgang auslösen kann.
6.) Schutzventil nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllung der Patrone für den Fühler nach Anspruch 5 ein wasserlöslicher Stoff verwendet wird.
7.) Schutzventil nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllung der Patrone für den Fühler nach Anspruch 5 ein pulverförmiger Stoff verwendet wird, der nicht oder nur wenig in Wasser löslich ist, der jedoch unter Einwirkung von Wasser seinen mechanischen Zusammenhalt verliert.
8.) Schutzventil nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler einen unter Federspannung stehenden eingespannten Streifen aus zwei oder mehr Teilen enthält, die mittels eines Klebstoffes verbunden sind, der im betreffenden Medium löslich ist (im Falle des Wasserschadenschutzventils mittels eines wasserlöslichen Klebers oder Kleisters), so daß bei Benetzung durch das betreffende Medium der Streifen aufreißt und damit die Einspannklemme freigibt, wodurch dann über mechanische, elektrische, pneumatische oder hydraulische Mittel der Abschluß des Schutzventils herbeigeführt wird.
9.) Schutzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler bei Feuchtigkeitsaufnahme den Schließkörper des Ventils unmittelbar oder über Hilfsenergie in die Schließstellung bewegt.
10.) Schutzventil nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß am Schutzventil mehrere Fühler anschließbar sind. Diese Fühler können entweder hintereinander oder parallel angeschlossen sein, wodurch sich bestimmte logische Funktionen darstellen lassen.