DE2650934A1 - Rueckflussverhinderer, insbesondere fuer rohrtrenner - Google Patents

Description

CR. ING. DIPL. PHYS. H. STURIES

PATENTANWÄLTE _n

DIPL. ING. P. EICHLER

56 WUPPERTAL Z, BRAHMSSTRASSE 29

Firma Alfred Waletzko Apparatebau, 582o Gevelsberg

"RückflußVerhinderer, insbesondere für Rohrtrenner"

Die Erfindung betrifft einen in flüssigkeitsführende Rohrleitungen einzubauenden Rückflußverhinderer, insbesondere für Rohrtrenner, mit einem in Durchflußrichtung hinter einem in die Rohrleitung fest eingebauten Ventildichtungsring angeordneten, hutartigen Ventilkörper, der auf einer fest eingebauten Führungsstange axsial verschieblich angeordnet ist und unter Wirkung einer sich an der Führungsstange abstützenden Druckfeder steht, die den Ventilkörper mit seinem Dichtungskopf in abdichtender Anlage am Ventildichtungsring zu halten sucht.

Solche Rückflußverhinderer sind bekannt. Sie werden insbesondere bei Rohrtrennern verwendet, wo sie in deren zur Wasserverbrauchsstelle führenden Ablaufstutzen eingebaut werden, um in der Offenstellung des Rohrtrenners, das heißt bei dessen aus dem Ablaufstutzen herausgefahrenem Kolbenrohr und damit vollständiger Abtrennung der Trinkwasserzuleitung von der VerbrauchersteHe, den Ablaufstutzen flüssigkeitsdicht zu ver-

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schließen, um einen Rück- bzw. Ausfluß des nicht selten mit zugesetzten Chemikalien oder dgl. verschmutzen, im Verbraucherstellenleitungssystem stehenden Brauchwassers zu verhindern. Demgegenüber wird bei Freigabe des Trinkwasserzuflusses zum Rohrtrenner und dadurch in dessen Ablaufstutzen eingefahrenem Rohrkolben der Ventilkörper des Rückflußverhinderers entgegen der auf ihn wirkenden Druckfeder unter dem Druck des Zuflußwassers in seine vom Ventilsitzdichtungsring ausreichend weit abgehobene Offenstellung zurückgedrückt, wodurch der Zufluß des Frischwassers zur Verbraucherstelle erfolgen kann. Dabei hat sich nun aber bei dem bekannten Rückflußverhinderer, dessen hutartiger Ventilkörper auf der festeingebauten Führungsstange unmittelbar gleitverschieblich gelagert ist, gezeigt, daß während des Durchflusses erhebliche Ventilgeräusche auftreten, die sich über das Rohrleitungssystem fortpflanzen und daher sehr unangenehm und störend in Erscheinung treten. Diese Ventilgeräusche sind offenbar auf das durch das Führungsspiel des Ventilkörpers gegenüber der Führungsstange bedingte Flattern und Verdrehen des Ventilkörpers zurückzuführen, der unter dem Einfluß des Durchflußwassers entsprechende Kipp- und Drehbewegungen vollführt. Diese führen zu vermehrtem Verschleiß, der seinerseits das vorgenennte Bewegungsspiel und die damit verbundenen Flattererscheinungen noch verstärkt. Die Vibrationen des Ventilkörpers können dabei solche Ausmaße annehmen, daß es zuweilen zum Bruch der in einer Sackbohrung des Rohrleitungsgehäuses eingeschraubten Führungsstange kommen kann. Auch läßt die

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Abdichtungswirkung des bekannten Rückflußverhinderers in der Schließstellung seines Ventilkörpers noch zu wünschen übrig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen RückflußVerhinderer zu schaffen, der die vorerwähnten Mängel nicht aufweist, vielmehr bei einfacher Bauart völlig geräuschfrei arbeitet und auch eine verbesserte Abdichtung gegen Rückflußwasser sicherstellt. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Rückflußverhinderer der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Verschiebebereich zwischen Ventilkörper und Führungsstange mehrere in Abständen hintereinander angeordnete, vorzugsweise auf der Führungsstange angebrachte Führungsringe zur wandungs- und kippfreien Führung des Ventilkörpers auf der Führungsstange vorgesehen sind. Diese Führungsringe bestehen vorteilhaft aus in Ringnuten der Führungsstange sitzenden O-Ringen. Auf diese Weise wird durch die wandungs- und kippfreie Führung des Ventilkörpers auf der Führungsstange sichergestellt, daß der Ventilkörper während des Wasserdurchflusses keinerlei Störgeräusche erzeugt, vielmehr weitestgehend vibrationsfrei in seiner Offenstellung gehalten wird. Diese Wirkung kann noch verbessert werden, wenn der hutartige Ventilkörper mit einer auf den O-Ringen abgleitenden Führungsbüchse aus Polytetrafluoräthylen-Kunststoff ausgekleidet ist, die im Zusammenwirken mit den O-Ringen eine einwandfreie, kipp- und verdrehungsfreie sowie geräuschlose Führung des Ventilkörpers bewirkt. Dadurch wird auch zugleich dessen Dichtwirkung am Ventildichtungsring in der Schließstellung des Rückflußverhinderers verbessert.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Führungsstange mit einer zum Inneren des hutartigen Ventilkörpers offenen, die sich beiderseits abstützende Druckfeder aufnehmenden Sackbohrung versehen, von der eine nach außen führende, außerhalb des Verschiebeführungsbereichs ausmündende Druckausgleichs- und Dämpfungsbohrung abzweigt. Diese Maßnahme trägt zu einer weiteren Beruhigung des Ventilkörpers in dessen Offenstellung bei, weil dadurch auch dessen unter dem Einfluß des vorbeiströmenden Durchflußwassers zustandekommenden Axialschwingungen über die Druckausgleichs- und Dämpfungsbohrung flüssigkeitsgedämpft werden, mithin diese Axialschwingungen sich nicht aufschaukeln können, sondern rasch abklingen. Zugleich wird durch die in der Führungsstange vorhandene Sackbohrung der Unterbringungsraum für die Druckfeder entsprechend vergrößert, sodaß hier eine entsprechende Schraubendruckfeder günstigerer Abmessungen untergebracht werden kann.

Zur Verbesserung der Dichtwirkung des Rückflußverhinderers, dessen Dichtungskopf wie auch der damit zusammenwirkende Ventildichtungsring mit kegelstumpfförmigen Dichtungsflächen versehen sind, sieht die Erfindung weiterhin vor, daß der zur Dichtungsfläche des Ventilkörperkopfes gehörige Kegelscheitelwinkel größer als der zur Ventilringdichtungsfläche gehörige Kegelscheitelwinkel ist und die Ventilringdichtungsflache an ihrem dem-Ventilkörperkopf zugewandten Randumfang dichtlippenartig ausgebildet ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Ventilkörperdichtungskopf

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in der Schließstellung des Rückflußverhinderers in ringsum einwandfrei abdichtende Anlage an der Ventilringdichtungsfläche kommt, und zwar ohne daß er sich darin einklemmen kann. Vielmehr vermag der Ventilkörper bei frei gegebenem Wasserdurchfluß wieder leicht aus dem Ventildichtungsring herauszufahren. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn der Ventildichtungsring einen trapezförmigen Querschnitt mit zylindrischer Außenkontur besitzt, einen allseits von natürlichem oder synthetischem Kautschuk umhüllten metallischen, insbesondere aus einer Aluminium-Legierung bestehenden Verstärstärkungsringkern aufweist und an seinem dem Ventilkörperkopf zugewandten Dichtlippenrand mit einer in den Kautschuk eingeformten Ringnut versehen ist. Dadurch vermag der RückflußVerhinderer in seiner Schließstellung auch bei unter Druck im Verbrauchernetz stehendem Brauchwasser einwandfrei abzudichten, sodaß weder Leckwasser anfällt noch ein Druckabfall im Verbrauchernetz eintritt.

Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß die Führungsstange mit glattzylindrischem Paßsitz in einer durchgehenden Bohrung befestigt ist, die sich in der Gehäusewandung eines Rohrknies oder -krümmers oder auch in einem entspechenden Haltesteg der Rohrleitung befindet. Da die betreffende Haltebohrung für die Führungsstange im entsprechenden Rohrleitungsteil in Bezug auf den Ventilsitzdichtungsring exakt zentrisch erzeugt und die Führungsstange mit axial weitreichendem Paßsitz darin ebenso exakt ausgerichtet befestigt werden kann, ergibt sich hierdurch eine weitere Verbesse-

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rung der Führung und damit auch der Abdichtwirkung des Ventilkörpers.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Rückflußverhinderers und seiner Einbaumöglichkeit in einem Rohrknie dargestellt, und zwar in axialem Längsschnitt.

In die beispielsweise zu einem Ablaufstutzen eines nicht dargestellten Rohrtrenners gehörenden, miteinander fest verbundenen Rohrteile 1 und 2 ist der Rückflußverhinderer 3 eingebaut. Er besteht im wesentlichen aus dem in Durchflußrichtung 4 hinter dem fest eingebauten Ventildxchtungsrxng 5 angeordneten Ventilkörper 6 und der ihn tragenden bzw. führenden Führungsstange 7. Diese ist unter Zwischenschaltung einer Dichtungsscheibe 8 mit ihrem im Durchmesser abgesetzten, zylindrischen Zapfen 9 in einer durchgehenden glattzylindrischen Bohrung 1o in der Gehäusewandung des Rohrknies 2 mit Paßsitz gelagert und durch die auf das Gewindeende 9' aufgeschraubte Mutter 11 mit Unterlegscheibe 12 exakt zentrisch zum Ventildichtungsring 5 gehalten. In ihrem im Durchmesser größeren Teil 7¹ ist die Führungsstange mit einer Sackbohrung 7¹¹ versehen, die zum Inneren 6¹ des hutartig ausgebildeten Ventilkörpers 6 hin offen ist und zusammen mit dem Hohlraum 6¹ zur Aufnahme der Schraubendruckfeder 13 dient, die sich einerseits am Boden 7¹¹¹ der Führungsstange und andererseits innen am Kopf 6¹¹ des Ventilkörpers abstützt.

Die Führungsstange 7 ist in ihrem im Durchmesser größeren Teil 7¹ mit mehreren in Abständen übereinander ange-

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ordneten Ringnuten 14 versehen, in denen O-Ringe 15 sitzen. Diese dienen zur wandungs- und kippfreien gleitverschieblichen Führung des Ventilkörpers 6, der zu diesem Zweck innenseitig noch mit einer Büchse 16 aus Tetrafluoräthylen-Kunststoff (Teflon) ausgekleidet ist. Die Büchse 16 wird durch den Haltering 17 im Ventilkörper 6 gehalten.

Der mit dem Ventilkörperkopf 6¹¹ und dessen kegelstumpfförmiger Dichtungsfläche 6'" zusammenwirkende Dichtungsring 5 besitzt einen trapezförmigen Querschnitt mit zylindrischem Randumfang und einer innenliegenden, kegelstumpfförmigen Dichtungsfläche 5', die an ihrem dem Ventilkörperkopf 6'' zugewandten Randumfang in eine Dichtlippe 5¹¹ übergeht. Hierzu ist in dem den aus Metall, insbesondere einer Aluminiumlegierung bestehenden Ventilringkern 18 umhüllenden, aus natürlichem oder vorzugsweise aus synthetischem Kautschuk bestehenden Dichtungswerkstoff eine ringsum laufende Nut 19 eingeformt. Der Ventildichtungsring 5 wird durch Preßsitz im Rohrleitungsabschnitt 1 gehalten und in Durchflußrichtung 4 zusätzlich durch einen zugleich auch abdichtenden Stützring 2o unterstützt.

Die zum Ventilkopf 6¹¹ gehörende Dichtungsfläche 6¹¹¹ besitzt einen Kegelscheitelwinkel CC , der größer als der zur Dichtungsfläche 5' des Ventilsitzringes 5 gehörige Kegelscheitelwinkel oC ist. Auf diese Weise kann das Ein- und Ausfahren des Ventilkopfes 6'' in den Ventildichtungsring 5 bei gleichzeitiger Verbesserung der Dichtwirkung erleichtert werden, zumal durch die am unteren Rand der Dichtungsfläche

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5' vorhandene Dichtlippe 5", die radial entsprechend nachgiebig ist bzw. auszufedern vermag.

Von der in der Führungsstange 7 vorhandenen Sackbohrung 7'' zweigt in deren Bodennähe eine nach außen führende Druckausgleichs- und Dämpfungsbohrung 21 ab, die außerhalb des zwischen dem Ventilkörper 6 und der Führungsstange 7 vorhandenen Verschiebebereichs liegt.

Bei im vorgeschalteten Rohrtrenner abgeschalteter Frischwasserzufuhr, also bei aus dem Rohrstutzen 1 ausgefahrenem Rohrkolben des nicht dargestellten Rohrtrenners, nimmt der Ventilkörper 6 des Rückflußverhinderers die in der Zeichnung voll ausgezeichnete Schließstellung ein, in der die Dichtfläche 6¹¹¹ des Ventilkopfes 6¹¹ an der Dichtungsfläche 5' bzw. deren Dichtlippen 5¹¹ des Dichtungsringes 5 einwandfrei abdichtend anliegt, und dadurch an dieser Stelle jeden Rück- bzw. Ausfluß des im nachgeschalteten Verbraucherleitungsnetz stehenden Schmutz- oder Brauchwassers verhindert, dessen jeweiliger Druck somit auch durch den Rückflußverhinderer 6 gehalten wird, wie das für viele VerbrauchersteIlen zuweilen notwendig ist. Sobald dagegen die Frischwasserzufuhr freigegeben wird, drückt das in Richtung 4 strömende Frischwasser den Ventilkörper in seine gestrichelt dargestellte Öffnungsstellung, wodurch der Wasserdurchfluß zur Verbraucherstelle erfolgt. Trotz des vorbeiströmenden Frischwassers am Ventilkörper 6 wird letzterer durch die zwischen ihm und der Führungsstange vorhandenen Führungsmittel ohne Flatter- und Drehschwingungen sicher geführt, wobei

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über die Ausgleichs- und Dämpfungsbohrung 21 zugleich eine entsprechende Dämpfung etwaiger dennoch auftretender Schwingungen zustandekommt, sodaß sich insgesamt eine vibrations- und damit auch geräuschfreie Führung bzw. Halterung des Ventilkörpers 6 ergibt. Da die O-Ringe die Verschxebeführung zugleich gegen Verschmutzungen, Fremdstoffe usw. ausreichend abdichten bzw. sichern, arbeitet der neue RückflußVerhinderer auch nach langem Gebrauch immer noch einwandfrei und geräuschlos.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   In flüssigkeitsführende Rohrleitungen einzubauender Rückflußverhinderer, insbesondere für Rohrtrenner, mit einem in Durchflußrichtung hinter einem in die Rohrleitung fest eingebauten Ventildichtungsring angeordneten, hutartigen Ventilkörper, der auf einer fest eingebauten Führungsstange ax^ial verschieblich angeordnet ist und unter Wirkung einer sich an der Führungsstange abstützenden Druckfeder steht, die den Ventilkörper mit seinem Dichtungskopf in abdichtender Anlage am Ventildichtungsring zu halten sucht, dadurch gekennzeichnet, daß im Verschiebebereich zwischen Ventilkörper (6) und Führungsstange (7) mehrere in Abständen hintereinander angeordnete, vorzugsweise auf der Führungsstange angebrachte Führungsringe (15) zur wandungs- und kippfreien Führung des Ventilkörpers auf der Führungsstange vorgesehen sind.
2. 2. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsringe aus in Ringnuten (14) der Führungsstange (7) sitzenden O-Ringen (15) bestehen.
3. 3. Rückflußverhinderer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hut-

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   artige Ventilkörper (6) mit einer auf den O-Ringen (15) abgleitenden Führungsbüchse (16) aus Polytetrafluoräthylen-Kunststoff (Teflon) ausgekleidet ist.
4. 4. Rückflußverhinderer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (7) mit einer zum Inneren (6¹) des hutartigen Ventilkörpers (6) offenen, die sich beiderseits abstützende Druckfeder (13) aufnehmenden Sackbohrung (7¹¹) versehen ist, von der eine nach außen führende, ausserhalb des Verschiebeführungsbereiches ausmündende Druckausgleichs- und Dämpfungsbohrung (21) abzweigt.
5. 5. Rückflußverhinderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit sowohl am Ventilkörper-Dichtungskopf als auch am Ventildichtungsring vorhandenen kegelstumpfförmigen Dichtungsflächen, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Dichtungsfläche (6^II!) des Ventilkörperkopfes (6¹¹) gehörige Kegelscheitelwinkel (X) größer als der zur Ventilrxngdichtungsfläche (5¹) gehörige Kegelscheitelwinkel ( \ ) ist und die Ventilrxngdichtungs fläche an ihrem dem Ventilkörperkopf (6^!I) zugewandten Randumfang (5¹¹) dichtlippenartig ausgebildet ist.

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6. 6. RückflußVerhinderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet / daß der Ventildichtungsring (5) einen trapezförmigen Querschnitt mit zylindrischer Außenkontur besitzt, einen allseits von natürlichem oder synthetischem Kautschuk umhüllten metallischen, insbesondere aus einer Aluminium-Legierung bestehenden Verstärkungsringkern (18) aufweist und an seinem dem Ventilkörperkopf (6¹¹) zugewandten Dichtlippenrand (5¹¹) mit einer in den Kautschuk eingeformten Ringnut (19) versehen ist.
7. 7. Rückflußverhinderer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (7) mit glatt zylindrischem Paßsitz in einer durchgehenden Bohrung (1o) befestigt ist, die sich in der Gehäusewandung eines Rohrknies (2) oder -krümmers oder in einem Haltesteg der Rohrleitung befindet.
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