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Armatur zum Füllen von Heizungsanlagen
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Die Erfindung betrifft eine Armatur zum Füllen von Heizungsanlagen
mit einem Kükenhahn, der eine Verbindung zwischen Trinkwassernetz und Heizungsanlage
beherrscht.
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Eine Warmwasser-Heizungsanlage wird aus dem Trinkwassernetz gefüllt.
Es ist unter Umständen ein wiederholt Nachfüllen erforderlich, da sich durch Ausgasen
des Wassers nach dem Einfüllen zunächst immer wieder Luft in der Heizungsanlage
bildet. Bei den heute meist angewandten geschlossenen Heizungsanlagen bleibt diese
Luft im System und beeinträchtigt dessen Funktion.
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An der Anschlußstelle, über die Frischwasser aus der Trinkwasserleitung
in die Heizungsanlage eingeleitet wird, herrscht ein bestimmter statischer Druck.
Es muß auf jeden Fall dafür Sorge getragen werden, daß kein Heizungswasser unter
dem Einfluß dieses statischen Drucks in das Trinkwassernetz zurückströmen kann,
da das Heizungswasser verschmutzt und unter Umständen mit Chemikalien versetzt ist.
Es ist daher in einigen Ländern nicht zulässig, eine feste Verbindung mit Absperrhahn
zwischen
Trinkwassernetz und Heizungsanlage vorzusehen. Das Füllen der Heizungsanlage muß
vielmehr mittels eines Schlauches vorgenommen werden, der nach Beendigung des Füllvorganges
wieder entfernt wird. Dadurch soll sichergestellt werden, daß nicht infolge Fehlbedienung
oder Undichtigkeiten des Absperrhahnes Wasser aus der Heizungsanlage unbemerkt in
das Trinkwassernetz zurückströmen kann, wenn beispielsweise der Druck im Trinkwassernetz
aus irgend einem Grunde unter den statischen Druck der Heizungsanlage absinkt. Es
soll außerdem verhindert werden, daß der Druck im Trinkwassernetz ungewollt und
unkontrolliert in der Heizungsanlage wirksam werden kann, was zu einem Überlaufen
der Heizungsanlage bei einer offenen Heizungsanlage oder zum Platzen bei einem geschlossenen
System führen kann.
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Die Notwendigkeit, zum Nachfüllen einen Schlauch zu montieren ist
jedoch sehr lästig. Es ergibt sich außerdem der Nachteil, daß bei jedem Füllvorgang
durch das Anschließen des mit Luft gefüllten Schlauches erneut Luft in die Heizungsanlage
gelangt.
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Wenn die Schlauchverbindung in der Anfangsphase nach dem Füllen der
Heizungsanlage zur Vermeidung der geschilderten Nachteile zunächst aufrecht erhalten
bleibt, dann ergibt sich das geschilderte Risiko eines Rückflusses von Heizungswasser
in das Trinkwassernetz. Außerdem besteht die Gefahr, daß der Schlauch abspringt
oder platzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Armatur zum Füllen
von Heizungsanlagen zu schaffen, bei welcher ein Rückfluß von Wasser aus der Heizungsanalge
in das Trinkwassernetz vermieden wird.
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Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Armatur
zum Füllen von Heizungsanlagen zu schaffen, welche es gestattet, eine Verbindung
zwischen Trinkwassernetz und Heizungsanlage bei Vermeidung der geschilderten Gefahren
fest zu installieren.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß das Hahnküken des
Kükenhahnes um eine horizontale Achse verdrehbar ist, daß die Durchgangsbohrung
des Hahnkükens in der Schließstellung vertikal ist und daß das Ventilgehäuse des
Kükenhahns auf der Unterseite eine Auslaßöffnung aufweist, die bei geschlossenem
Kükenhahn mit der Durchgangsbohrung des Hahnkükens in Verbindung steht.
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Bei einer solchen Ausbildung und Anordnung des Kükenhahns steht die
Durchgangsbohrung des Hahnkükens in der Schließstellung mit der Atmosphäre in Verbindung.
Selbst bei einer Undichtigkeit des Kükenhahns oder in dem Fall, daß der Kükenhahn
versehentlich nicht voll in seine Schließstellung gedreht worden ist, kann kein
Heizungswasser in das Trinkwassernetz gelangen, da alles in die Durchgangsbohrung
gelangende Wasser über die Auslaßöffnung abfließen.
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Es kann im Abstand unterhalb der Auslaßöffnung ein Trichter angeordnet
sein, der mit einem Abwasseranschluß verbunden ist.
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Damit wird sichergestellt, daß solches über die Auslaßöffnung abfließendes
Wasser keinen Schaden anrichten kann, das aber andererseits das Ausfließen dieses
Leckwassers kontrollierbar ist.
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Zusätzlich ist vorteilhafterweise zwischen Kükenhahn und Heizungsanlage
ein Rückflußverhinderer eingeschaltet.
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Zwischen Kükenhahn und Rückflußverhinderer kann weiterhin ein Druckminderer
angeordnet sein, der auf einen dem Solldruck in der Heizungsanlage entsprechenden
Druck einstellbar ist.
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Der Rückflußverhinderer stellt sicher, daß kein Wasser aus der Heizungsanlage
über den Kükenhahn in das Trinkwassernetz gelangen kann. Selbst bei einer Undichtigkeit
des Rückflußverhinderers stellt der Kükenhahn, wie geschildert, sicher, daß eine
saubere Trennung zwischen Heizungsanlage und Trinkwassernetz
stattfindet.
Der Druckminderer gewährleistet, daß aus dem Trinkwassernetz nicht mehr Wasser in
die Heizungsanlage einströmen kann, als zur Aufrechterhaltung des Solldrucks, also
beispielsweise des sich aus der Höhe der Heizungsanlage über der Füllstelle ergebenden
statischen Drucks erforderlich.
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Eine solche Armatur kann in eine fest installierte Verbindung zwischen
Trinkwassernetz und Heizungsanalage eingebaut sein.
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Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme
auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt
durch eine nach der Erfindung ausgebildete Armatur.
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Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt durch den bei der erfindungsgemäßen
Armatur verwendeten Kükenhahns.
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Der Kükenhahn 10 ist ein "Kugelventil". In einem Ventilgehäuse 12
sind Ventilsitzkörper 14,16 mit ringförmigen, sphärischen Lagerflächen 18,20 angeordnet.
Die gummielastischen Ringe 22 und 24 umgeben zylindrische Teile der Ventilsitzkörper
14 und 16 und liegen zwischen Radialflanschen an der Innenseite der Ventilsitzkörper
14 und 16 und Schultern auf der Innenseite des Ventilgehäuses 12. Zwischen den Ventilsitzkörpern
14 und 16 ist im Innenraum des Ventilgehäuses 12 in den ringförmigen sphärischen
Lagerflächen 18 und 20 eine Ventilkugel 26 um eine waagerechte Achse drehbar gelagert.
Die Anschlußkanäle des Kugelventils 10 verlaufen durch'die Ventilsitzkörper 14 und
16 und münden innerhalb der beiden ringförmigen, sphärischen Lagerflächen 18 und
20. Zwischen den Lagerflächen 18,20 und um die Ventilkugel 26 herum ist zwischen
dieser und dem Ventilgehäuse 12 ein Ringraum 27 gebildet.
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Die Ventilkugel weist eine Durchgangsbohrung 28 auf. In der in Fig.
1 dargestellte Offenstellung des Kükenhahns 10 ist die Durchgangsbohrung 28 waagerecht
angeordnet und fluchtet mit den Bohrungen der ringförmigen Ventilsitzkörper 14 und
16 und zwei auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Ventilgehäuses 10 angeordneten
fluchtenden Anschlußstutzen 30,32.
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An der Ventilkugel 26 ist längs der waagerechten Drehachse des Kugelventils
auf einer Seite eine Schaltwelle 34 angebracht, die in einem Ansatz 36 des Ventilgehäuses
12 drehbar gelagert und abdichtend aus dem Ventilgehäuse 12 herausgeführt ist. Die
Schaltwelle 34 ist im Bereich des Ringraumes 27 mit Abflachungen 37 versehen und
mit einem Schaltarm 38 verbunden.
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Senkrecht zur Drehachse der Ventilkugel 26 und senkrecht zur Achse
der Anschlußstutzen 30 und 32 sind an dem Ventilgehäuse 10 auf gegenüberliegenden
Seiten fluchtende Stutzen 40,42 angeordnet. Von den beiden Stutzen ist wahlweise
einer, nämlich der obere, durch einen Stopfen 44 abschließbar, während der andere
Stutzen 42 eine Auslaßöffnung 46 bildet. Wenn die Ventilkugel 26 um die waagerechte
Achse um 900 in ihre Schließstellung gedreht ist, dann sperrt sie die Verbindung
zwischen den Anschlußstutzen 30 und 32 ab. Die Durchgangsbohrung 28 steht dann mit
der Auslaßöffnung 46 in Verbindung.
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Auch der Ringraum 27 steht mit der Auslaßöffnung 46 in Verbindung.
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Im Abstand unterhalb der Auslaßöffnung 46 ist ein Trichter 48 angeordnet,
der mit einem Abwasseranschluß 50 verbunden ist.
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Der Trichter 48 ist durch Arme 52 mit einem Ring 54 verbunden, an
welchem ein Stutzen 56 sitzt, der mit einem Gewinde in den Stutzen 42 eingeschraubt
ist. Auf diese Weise ist der Trichter am Ventilgehäuse 12 des Kükenhahnes 10 angebracht,
wobei aber das Ausfließen von Leckwasser über die Auslaßöffnung 46 inden Trichter
58 beobachtet werden kann. Die Armatur enthält weiterhin einen Druckminderer 58.
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Der Druckminderer weist einen Gehäuseunterteil 60 und einen Gehäuseoberteil
62 auf. Zwischen Gehäuseunterteil 60 und Gehäuseoberteil 62, die miteinander verschraubt
sind, ist eine Membran 64 eingespannt. Die Membran 64 wird über einen Membranteller
66 von einer Druckfeder 68 belastet, die im Gehäuseoberteil 62 angeordnet ist und
sich an einem Widerlager 70 abstützt. Das Widerlager 70 ist im Gehäuseoberteil 62
unverdrehbar geführt und sitzt auf einer Spindel 72, die mit einem Drehgriff 74
verbunden ist. Durch Verdrehen des Drehgriffs 74 kann das Widerlager 70 im Gehäuseoberteil
62 verstellt werden. Hierdurch wird die Vorspannung der Druckfeder 68 verändert.
Das gestattet eine Einstellung des Wertes, auf den der Ausgangsdruck des Druckminderers
58 begrenzt wird.
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Der Gehäuseunterteil 60 ist durch eine Trennwand 76, die einen Ventildurchgang
78 mit einem Ventilsitz 80 bildet, in eine Einlaßkammer 82 und eine Auslaßkammer
84 unterteilt. Die Einlaßkammer steht mit einem Anschlußstutzen 86 in Verbindung,
der mittels einer Überwurfmutter 88 mit dem Anschlußstutzen 32 des Ventilgehäuses
12 verbunden wird.
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Die Auslaßkammer 84 steht mit einem Anschlußstutzen 90 in Verbindung,
der dem Anschlußstutzen 86 diamteral gegenüberliegt und mit diesem fluchtet.
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Mit der Membran 64 ist ein Ventilstößel 92 verbunden, der durch den
Ventildurchgang 78 hindurchragt und einen Ventilteller 94 trägt. Zur Druckentlastung
ist an dem Ventilteller 94 ein Kragen 96 angebracht, dessen Durchmesser dem des
Ventildurchganges 78 entspricht und der in einer entsprechenden zylindrischen Ausnehmung
98 in einem Bodenteil 100 geführt ist, der den Gehäuseunterteil 60 unten abschließt.
Ein O-Ring 102 sorgt für eine Abdichtung zwischen dem Bodenteil 100 mit der Ausnehmung
98 und dem Kragen 96. Der Ventilteller ist von einem zylindrischen Sieb 104 umgeben,
das sich zwischen dem
Bodenteil 100 und der Trennwand 76 erstreckt.
Eine Kreuzbohrung 106 stellt eine Verbindung zwischen der Auslaßkammer 84 und der
Ausnehmung 98 bzw. dem Raum innerhalb des Kragens 96 her.
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Innerhalb des Anschlußstutzens 90 sitzt ein Rückflußverhinderer 108.
Der Rückflußverhinderer enthält in üblicher Weise einen Ventilteller 110, der mit
einem Schaft 112 in einem Rahmen 114 geführt ist. Der Ventilteller 110 wirkt mit
einem Ventilsitz zusammen, der von einer Schulter 116 des Gehäuseunterteils 60 gebildet
wird. Der Ventilteller 110 steht unter dem Einfluß einer Druckfeder 118, welche
den Schaft 112 umgibt und an dem Rahmen 114 abgestützt ist.
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Ein solcher Rückflußverhinderer gibt einen Durchfluß von links nach
rechts in Fig. 1 frei, verhindert aber einen Rückfluß aus dem Anschlußstutzen 90
in die Auslatkilmmer 84.
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Die beschriebene Armatur wird in eine fest installierte Verbindung
zwischen einem Trinkwassernetz und einer Heizungsanlage eingebaut, wobei das Trinkwassernetz
an den Anschlußstutzen 30 angeschlossen ist und die Heizungsanlage mit dem Anschlußstutzen
90 verbunden wird. In der in Fig. 1 dargestellte Stellung des Kükenhahnes 10 wird
die Heizungsanlage gefüllt.
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Wasser kann von dem Anschlußstutzen 30 durch die Durchgangsbohrung
28, den Anschlußstutzen 32, die Einlaßkammer 82 des Druckminderers, den Ventildurchgang
78, die Auslaßkammer 84 und den Auslaßstutzen 90 zum Heizungssystem strömen, wobei
der Ventilteiler 110 des Rückflußverhinderers 108 von seinem Ventilsitze 116 abgehoben
wird. Der Druckminderer 58 sorgt dafür, daß der Druck in der Auslaßkammer 84 nicht
größer werden kann als der statische Druck, der an der Füllstelle in der Heizungsanlage
maximal herrschen darf. Es wird damit ein Überlaufen der Heizungsanlage oder das
Aufbauen eines unzulässig hohen Drucks in der Heizungsanalage bei einem geschlossenen
System verhindert. Nach Füllen der Heizungsanlage
wird die Ventilkugel
26 um 900 gedreht, so daß die Durchgangsbohrung 28 der Ventilkugel 26 senkrecht
steht. Das in der Durchgangsbohrung 28 enthaltene Wasser fließt dann kontrolliert
über die Auslaßöffnung 46 und den Trichter 48 ab. In dieser Stellung ist ein Rückfluß
von Heizungswasser in das Trinkwassernetz ausgeschlossen. Wenn man annimmt, daß
beispielsweise eine Undichtigkeit zwischen der Ventilkugel 26 und dem Lagerteil
16 auftreten würde, so würde diese Undichtigkeit in dem Ringraum 27 und in der Auslaßöffnung
46 münden, das austretende Heizungswasser würde somit nicht in das Trinkwassernetz
gelangen können sondern über den Trichter 48 abfließen, wobei dieses Abfließen auch
beobachtet werden könnte. Ebenso würde dann, wenn das Kugelventil sauber geschlossen
ist und noch Heizungs- oder Trinkwasser in die Durchgangsbohrung 28 eintreten könnte,
dieses Wasser über die Auslaßöffnung 46 abfließen. Ein Rückfluß wird weiterhin durch
den Rückflußverhinderer 108 ausgeschlossen.
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Um eine unbefugte Betätigung des Kugelventils 10 zu verhindern, kann
außerdem der Schalthebel 38 durch geeignete Mittel in der Schließstellung verriegelbar
sein.
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Die beschriebene Konstruktion gestattet, das Kugelventil 10 wahlweise
so zu installieren, daß der Schalthebel 38 in der in Fig. 2 dargestellten Lage,
d.h. "vorn" in Fig. 1 liegt. Je nach den örtlichen Gegebenheiten kann aber auch
das Kugelventil 10 mit Hilfe der Überwurfmutter 88 so installiert werden, daß der
Schalthebel 38 in Fig. 1 "hinter" dem Kugelventil 10 und Druckminderer 58 liegt.
Dementsprechend wird im letzteren Falle der Trichter 48 mit dem Stutzen 40 verschraubt,
der dann unten liegt, und der Stutzen 42 wird durch den Stopfen 44 verschlossen.
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