-
Unterflurhydrant
-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Unterflurhydranten mit Betätigungsspindel
und Spindelmutter, die mit einem Verlängerungsrohr verbunden ist, an dem ein metallischer
und allseitig von einem Gummimantel umgebener Absperrkolben sitzt, der zum Absperren
des Durchflusses in einen Sitzzylinder des Mantelrohres einfahrbar ist und auf seinem
Umfang eine elastische Dichtwulst trägt, die im Durchmesser größer als der Innendurchmesser
des Sitzzylinders ist und sich beim Einfahren in den Sitzzylinder elastisch verformt.
-
Bei derartigen bekannten Unterflurhydranten ließ es sich beim Einfahren
des Absperrkolbens in den Sitzzylinder bisher nicht vermeiden. daß die Dichtwulst
durch Fremdkörper, insbesondere durch scrlarfkantige Sand- und Kiesteilchen beschädigt
wurde. Wie die Praxis zeigt. sind derartige scharfkantige Kiesteilchen oder andere
Fremdkörper in einer mehr oder weniger großen Menge in der Rohrleitung vorhanden
und treten somit bei Offenstellung des Hydranten über das Kolbenventil aus. Insbesondere
beim Schließvorgang, wenn die Dichtwulst des Absperrkolbens nur noch einen schmalen
Ringspalt zum Sitzzylinder hin freiläßt, werden solche Fremdkörper zwischen dem
Absperrkolben und dem Sitzzylinder eingeklemmt und führen beim Zufahren des Ringspaltes
zur Beschädigung des Dichtwerkstoffes oder sogar zum Blockieren des Absperrkolbens.
-
Aber auch in umgekehrter Weise können Sand- oder Kies ~ teile der
Straße beim Aufsetzen oder beim Abnehmen des Standrohres oder auch bei anderen Gelegenheiten
von oben in die Austrittsöffnung
des Hydranten fallen und bis zum
Ventilsitz gelangen. Auch hier können sich dann, wenn der Absperrkolben wieder aus
dem Sitzzylinder herausgefahren wird, Fremdkörper zwischen Zylinderwandung und Kolben
setzen, die mindestens eine Beschädigung der Dichtwulst oder der Zylinderwandung
herbeiführen oder sich sogar einklemmen und damit das Kolbenventil blockieren können.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Unterflurhydranten so auszubilden,
daß weder Fremdteile von innen noch von außen die Funktion des Kolbenventils stören
können.
-
Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung darin gesehen,
daß der Absperrkolben, der in Offenstellung in einer Ausbauchung des Mantelrohres
oberhalb des Sitzzylinders sitzt, an seinem oberen Ende eine schräg nach oben und
außen gerichtete, durch den Gummimantel gebildete elastische Abstreiflippe mit einer
im entspannten Zustand über den Innendurchmesser des Sitzzylinders hinausragenden
und im eingefahrenen Zustand des Absperrkolbens fest an der Innenwand des Sitzzylinders
anliegenden Abstreifkante aufweist und an seinem unteren Ende mit einem durch den
Gummimantel gebildeten Prallrand versehen ist, dessen oberer Abschnitt durch einen
nach außen vorspringenden,dem Innendurch.
-
messer des Sitzzylinders entsprechenden Abstreifrand gebildet wird,
der nach unten hin in eine nach innen zurückspringende Leitfläche vergeht, die unten
in einen Umlenkrand einmündet, dessen stirnseitiger Abschnitt eine zum Kolbeninnern
hin gerichtete Wölbung aufweist, wobei die ebenfalls durch den Gummimantel gebildete
Dichtwulst in der Kolbenmitte zwischen der oberen Ringnut der Abstreiflippe und
der unteren Ringnut des Prallrandes liegt.
-
Befindet sich der Absperrkolben in Schließstellung und sind Feststofrteilchen
von oben in das Mantelrohr eingefallen, so legen sich diese Teilchen auf die obere
Stirnfläche des Absperrkolbens. Durch die erfindungsgemäße, auch in der Schließstellung
nach oben gerichtete und fest an dem Sitzzylinder anliegende obere Abstreiflippe
ist kein Spalt mehr zwischen Sitzzylinder und Absperrkolben vorhanden. so daß auch
keine Feststoffteilchen
mehr zwischen Sitzzylinder und Absperrkolben
gelangen können.
-
Vielmehr werden die auf die Kante der Abstreiflippe auffallenden Feststoff'teilchen
durch die Lippenschrägfläche vom Sitzzylinder weg nach innen geleitet. Selbst wenn
so viel Feststoffteilchen einfallen, daß auch die Abstreiflippe selbst mit Sand-
oder Kiesteilchen belegt ist, werden diese Feststoffteilchen beim Hochfahren des
Absperrkolbens nach oben abgestreift und beim Austreten des DrucKmediums nach oben
mitgerissen.
-
Soll das Ventil geschlossen werden, so wird der Absperrkolben nach
unten auf den Sitzzylinder zu verstellt, wobei die kritische Stellung, in der sich
die in dem Druckmedium mitgeführten Sand-oder Kiesteilchen zwischen Absperrkolben
und Sitzzylinder ein-Klemmen können, erreicht ist. wenn nur ein Ringspalt zwischen
Sitzzylinder und Absperrkolben freibleibt. Durch den gemäß der Erfindung außerdem
vorgesehenen Prallrand am unteren Ende des Absperrkolbens bildet sich in dieser
Einfahrstellung in Verlängerung der Prallrandleitfläche ein zur Mittelachse hin
gerichteter, strömungs frei er Staukegel im Druckmedium, an dem die Strömung vorbeifließt.
Hierbei werden die von der Strömung mitgenommenen, auf den Prallrand auftreffenden
Festkörper huber den Umlenkrand und die ge!olbte Stirnfläche nach innen in den Staukegel
abgeleitet, v-nwo sie in den Zuströmkanal zurückprallen können. Unmittelbar danach
ist der Ringspalt bereits geschlossen,.und der Abstreifrand des Prallrandes liegt
fest am Sitzzylinder an, so daß die Strömung zur Ruhe kommt und keine Festkörper
mehr nach oben gelangen. Dieser Abstreifrand bewirkt auch, daß kleinere Teilchen,
welche noch in die Ringspaltzone eindringen könnten, beim Einfahren mit nach unten
abgestreift werden. Die in der Mitte des Absperrkörpers liegende Dichtwulst ist
somit gegen eine Beschädigung durch Sand- oder Kies teilchen sowohl nach oben hin
als auch nach unten hin sicher geschützt.
-
Zweckmäßigerweise weist der Sitzzylinder oben einen nach außen Konisch
erweiterten Einlauf auf', wodurch sich die obere, nach außen vorspringende Abstreiflippe
sanft in den Sitzzylinder einziehen und hierbei kontinuierlich auf die Vorspannendlage
bringen läßt.
-
Bei Unterflurhydrantenf bei denen der Absperrkolben nach unten hin
mit Führungsbeinen zur Halterung des Absperrkolbens in Ventiloffenstellung und zur
Abdichtung der Entleerungsöffnung versehen ist, empfiehlt es sich weiterhin. den
in der Ventilschließstellung vor der Entleerungsöffnung liegenden Bereich der oberen
Ringnut durch eine die Abstreiflippe durchbrechende Radial schrägnut mit dem Raum
oberhalb des Absperrkolbens offen zu verbinden, damit das in der Ve~ntilschließstellung
oberhalb des Absperrkolbens im Mantelrohr stenende Wasser trotz der vorgespannten
oberen Abstreiflippe vollständig über die Entleerungsöffnung nach außen abfließen
kann.
-
Hierbei sind vorteilhafterweise in der Radialschrägnut eine oder mehrere,
den Zuströmquerschnitt zur Entleerungsöffnung unterteilende Längsrippen vorgesehen,
so daß die von oben einfallenden Feststoffteilchen aufgehalten werden und nicht
in die Entleerungsöffnung gelangen und dieæ szerstopfen können.
-
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert,
das die Zeichnung erkennen läßt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Unterflurhydranten
im Längsschnitt von der Seite gesehen, Fig. 2 den Unterflurhydranten nach Fig. 1
im Längsschnitt von aiorn gesehen, Fig. 3 das AbsperrKolbenventil des Unterflurhydranten
in der Ansicht nach Fig. 1 in xergrößertem Maßstab und Fig. 4 das Absperrkolbenventil
des Unterrlurhydranten in der Ansicht nacig. 2 in vergrößertem Mabstab.
-
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Unterflurhydrant ist mit einer
Betätigungsspindel 1 versehen, die nichtsteigend gelagert ist und die gegen Drehung
gesicherte Spindelmutter 2 nach oben oder unten bewegt. An der Spindelmutter 2 sitzt
das Verlängerungsrohr
3 an dem im unteren Bereich des Hydranten
der Absperrkolben 4 befestigt ist. Zur Absperrung des Wasserdurchflusses wird der
Absperrkolben 4 in den Sitzzylinder 5 des Mantelrohres 6 eingefahren. wobei die
Abdichtung durch die in der Mitte des Absperrkolbens vorgesehene Dichtwulst 7 erfolgt.
-
Die besondere Ausbildung des Absperrkolbens ist insbesondere aus der
Fig. 3 ersichtlich, wobei die rechte Figurenhälfte das Kolbenaentil in Schließstellung
und die linke Figurenhälfte das Ventil in Offenstellung zeigt. In der Ventiloffenstellung
ruht der AbsperrkolDen 4 oberhalb des Sitzzylinders 5 in einer Ausbauchung 8 des
Mantelrohres 6, so daß der Durchfluß nicht behindert ist. Der Absperrkolben 4 besteht
aus einem Gußeisenen. der allseitig von einem aufulkanisierten Gummimantel 9 umgeben
ist. In seinem oberen Bereich trägt der Gummimantel 9 des Aosperrkolbens 4 eine
schräg nach oben und außen gerichtete elastische Abstreiflippe lo, deren Kante 11
im entspannten Zustand der Lippe huber den Innendurchmesser des Sitzzylinders 5
hinausr-agt. Im eingefahrenen Zustand des Absperrkolbens legt sich die Abstreif£cante
11 der Abstreiflippe io fest an die Innenwand 12 des Sitzzylinders. Um die Abstreiflippe
lo sanft in den Sitzzylinder 5 einziehen zu können, ist der Sitzzylinder oben mit
einem nach außen konisch erweiterten Einlauf 13 versehen.
-
An seinem unteren Ende weist der Absperrkolben 4 einen -om Gummimantel
9 gebildeten Prallrand 14 auf. Dieser Prallrand 14 besitzt in seinem oberen Abschnitt
einen Abstreifrand 15, der nach außen vorspringt und in seinem Außendurchmeser dem
Innendurchmesser des Sitzzylinders 5 entspricht. Nach unten hin geht dieser Abstreifand
in eine nach innen zurückspringende Leitfläche 16 über. Diese Leitfläche 16 mündet
unten in einen Umlenkrand 17 dessen stirnseitiger Abschnitt 18 eine zum Kolbeninnern
hin gerichtete Wölbung aufweist. Die in der Kolbenmitte liegende, durch den Gummimantel
gebildete Dichtwulst 7 wird' hierbei nach oben zur Abstreiflippe lo hin durch die
obere Ringnut 19 und nach unten zum Prallrand 14 hin durch die untere Ringnut 2o
begrenzt.
-
Wie die Fig. 4 zeigt, ist der Absperrkolben 4 nach unten hin mit den
beiden Führungsbeinen 21 und 22 zur Halterung des Absperrkolbens in Ventilof£'enstellung
und zur Abdichtung der Entleerungsöffnung 23 versehen. Der in der gezeigten Ventilschließstellung
vor der Entleerungsöffnung 23 liegende Bereich der oberen Ringnut 19 ist hierbei
durch eine die Abstreiflippe lo durchbrecnende Radialschrägnut 24 mit dem Raum 25
oberhalb des Absperikolbens 4 offen verbunden. so daß das in der Ventilschließstellung
oberhalb des Kolbens im Mantelrohr 6 stehende Wasser trotz der dicht anliegenden
Abstreiflippe lo über die Entleerungsöffnung 29 nach außen abfließen kann. In der
Mitte der Radialschrägnut 24 ist eine Längsrippe 26 vorgesehen, damit die on oben
auf die Radialschrägnut auffallenden Feststoffteilchen aufgehalten werden und nicht
in die Entlerungsöffnung 23 gelangen können.