DE2854003C2

DE2854003C2 - Vorrichtung zur Verhinderung des Rückströmens von Wasser in einer Versorgungsleitung

Info

Publication number: DE2854003C2
Application number: DE2854003A
Authority: DE
Inventors: Bernard B. Belmont Mass. Becker; John K. Brighton Mass. Bowman; Cyril A. Belmont Mass. Randall
Original assignee: Amtrol Inc West Warwick Ri Us
Current assignee: Amtrol Inc West Warwick Ri Us
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1978-12-14
Publication date: 1984-10-25
Also published as: FR2421319A1; GB2102537A; GB2102537B; FR2421319B1; JPS5514379A; US4232704A; IT7919525A0; GB2017262B; IT1110763B; GB2017262A; NL7812024A; DE2854003A1; JPS6115311B2

Description

-ichtung zur Verhinderung des Rückströmens von Wasier in eine Versorgungsleitung;

Fig.2 einen Längsschnitt des Gegenstands der Fig. 1 längs der Linie A-A;

Fig. i einen Querschnitt durch den Gegenstand der F i g. 1 längs der Linie B-B;

Fig.4 einen Teilschnitt des Gegenstands der Fig. 1 längs der Linie C-C;

F i g. 5 eine Einzelheit, teilweise im Schnitt eines der Rückschlagventile nach F i g. 2;

F i g. 6 eine Draufsicht der Membrandichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

F i g. 7 einen Querschritt der Membrandichtung gemäß Linie D-D nach F i g. 6.

Die Rückströmungsverhinderungsvorrichtung weist ein Gehäuse 10 mit einem Wassereinlaß 12 und einem Wassersaslaß 14 sowie einem Gehäusedeckel 16 auf. der mittels Schrauben 18 am Gehäuse 10 befestigt ist. Der Wassereinlaß 12 und der Wasserauslaß 14 weisen bei 20 bzw. 22 Innengewinde auf, Ober die sie mit F.inlaß- und Auslaßanschlußstücken 24 bzw. 26 verbmden werden können. Die Anschlußstücke 24 und 26 sind zur Erleichterung der Verbindung des Gehäuses mit entsprechenden Einlaß- und Auslaßrohren (nicht gezeigt) in den Wasserchlaß 12 bzw. den Wasserauslaß 14 eingeschraubt. Die jeweiligen Abmessungen der AnschlußstQcke 24 und 26 richten sich nach der jeweiligen Anlage, in die die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebaut werden soll.

Im inneren des Gehäuses 10 sind eine Einlaßkammer 28, eine Zentralkammer 30 sowie eine Auslaßkammer 32 vorgesehen. Die Einlaßkammer 28 ist mittels eines Rückschlagventils 34 von der Zentralkammer 30 abgetrennt, während letztere mittels eines weiteren Rückschlagventils 36 von der Auslaßkammer 32 abgeteilt ist. Wie sich aus den F i g. 1 und 2 ergibt, fluchten diese drei Kammern koaxial und bilden bei geöffneten Rückschlagventilen 34 und 36 einen offenen, geradlinigen Strömungs.veg für das Wasser. Dieser geradlinige Strömungsweg führt zu einem auf ein Mindestmaß verringerten Druckabfall zwischen dem Wassereinlaß und dem Wasserauslaß und ermöglicht somit einen großen Durchsatz der Vorrichtung. Auf diese Weise kann auch ein größerer Auslaßdruck bei gegebenem Einlaßdruck aufrechte; halten werden.

Ventilsitze 38 und 40 sind lösbar an Vorsprüngen 42 bzw. 44 auf Grund des Eingriffs von Stellschrauben 46 und 48 in Umfangsnuten 50 bzw. 52 angeordnet. Ein wasserdichter Abschluß zwischen den Umfangen der Ventilsitze 38 und 40 und den Vorsprüngen 42 bzw. 44 wird mittels O-Ringen 54 und 56 erzielt.

Der Ventilsitz 38 weist eine Anzahl am Umfang mit Abstand zueinander angeordneter, radial nach innen stehender Stege 58 auf, die eine Ventilführung 60 lagern. Die Anzahl dieser Stege 58 ist variabel und bestimmt sich unter anderem danach, daß die Strömung durch den Ventilsitz nicht übermäßig beeinträchtigt wird.

Die Ventilführung 60 führt und lagert einen Stößel 62, an dessen einem Ende mittels eines Sprengringes 66 ein Federlager 64 angeordnet ist. Am gegenüberliegenden Ende des Stößels 62 sind eine Scheibe 68, ein Ventilteil 70 ind eine Stützplatte 72 angeordnet. Das Ventilteil 70 besteht aus Hartgummi oder einem gleichwertigen flexiblen Material, d»s die Wasserströmung zuverlässig unterbricht, wenn es in Kontakt mit dem Ventilsitz 38 gebracht wird. Scheibe J8, Ventilteil 70 und Stützplatte 72 sind fest auf einem im Durchmesser verringerten Endteil 74 des Stößel.« 62 dadurch befestigt, daß der über der Stützplatte 72 hinausragende Teil des Endteils 74 verformt wird (vgl. F i g. 5). Das Endteil 74 des Stößels 62 kann auch ein Außengewinde aufweisen, so daß die Scheibe 68, das Ventiltei! 70 und die Stützplatte 72

-. durch Aufschrauben einer Mutter befestigt werden können. Zur Verhinderung eines Wasserdurchtritts durch das Ventil ist in einer Ausnehmung in der Scheibe 68 ein weiterer ORing 76 um den Endteil 74 herum angeordnet. Zwischen dem Federlager 64 und der Ventilführung

ίο 60 ist gemäß Fig. 2 eine Druckfeder 78 angeordnet so daß normalerweise das Ventilteil 70 gegen den Ventilsitz 38 gedrückt wird.

Das auslaufseitige Rückschlagventil 36 ist hinsichtlich Konstruktion und Wirkungsweise gleichartig wie das

is einlaufseitige Rückschlagventil 34 aufgebaut Der einzige Unterschied zwischen den beiden Rückschlagventilen 34 und 36 besteht in ihren Durchmessern und in radial nach außen ragenden Flanschen 80, 82 an den Ventilsitzen 38 und 40. Der Flansch 80 ist am äußeren Umfang des Ventilsitzes 38 in nachher Nähe des einlaufseitigen Rückschlagventils 34 ai.geordnet, vgl. F i g. 2, während der Flansch 82 an der gegenüberliegenden Seite des Ventilsitzes 40 des auslaufseitigen Rückschlagventils 36 vorgesehen ist. Die Flanschen 80 und 82 verhincicrn, daß das einlaufseitige Rückschlagventil 34 und das auslaufseitige Rückschlagventil 36 falsch eingebaut werden kann. Gleichzeitig dienen sie zur Ausrichtung der Umfangsnuten 50,52 der Vsntilsitze 38 und 40 bezüglich ihrer zugehörigen Stellschrauben 46 und 48.

Die Flansche 80, 82 erleichtern eine Entnahme der Rückschlagventile 34 und 36, da mittels eines an der Rückseite des Flansches angesetzten Schraubendrehers oder ähnlichen Werkzeuges die Ventilsitze 38, 40 aus den Vorsprüngen 42 und 44 heraus bewegt werden können.

Ein irrtümlicher Einbau des einlaufseiligen Rückschlagventiles 34 anstelle des auslaufseitigen Rückschlagventiles 36 oder umgekehrt wird noch dadurch verhindert, daß die Außendurchmesser der den Rückset !agventilen 34, 36 zugeordneten Ventilsitze 38, 40 unterschiedlich sind. Somit passen die Rückschlagventile 38 und 40 nicht in den ihnen nicht zugeordneten Ventilsitz.
Das Gehäuse 10 weist eine Einlaßkaiiimeröffaung 84 und eine Auslaßkammeröffnung 86 auf, wobei beide Öffnungen mit Innengewinden versehen sind. Eine gleichermaßen mit einem Innengewinde versehene Öffnung 88 ist im Gehäusedeckel 16 zur Herstellung einer Verbindung mit der Zentralkammer 30 vorgesehen. Diese Gewindelöcher können mit Druckmeßdosen (nicht gezeigt) oder anderen Druckanzeige- oder Aufzeichnunpsgeräten verbunden werden, um auf diese Weise eine visuelle Anzeige des Wasserdrucks in jeder Kammer möglich zu machen. Die GewindelCcher können auch beispielsweise mit Gewindestopfen verschlossen werden.

Ist der auslaufseitige Wasserdruck größer oder gleich dem einlaufseitife^n Wasserdruck, so sind die Rückschlagventile 34 und 36 geschlossen und verhindern jeg-

bo liehe Wasserströmung. Ist der einlaufseitige Wasserdruck jedoch um den Betrag größer als der auslaufseitige Wasserdruck, der zur Überwindung der Kraft der Druckfedern 78 der Rückschlagventile 34, 36 erforderlich ist, so öffnen sicii die Rückschlagventile 34,36 wobei

b5 Wasser die Vorrichtung durchströmt. Es tritt ein Druckabfall beim Durchtritt des Wassers durch die Rückschlagventile 34 und 36 auf. Dieser ist jedoch auf Grund der geradlinigen Ausbildung des Strömungsweges in

der Vorrichtung auf ein Mindestmaß verringert.

Sollte sich stromabwärts bei gleichbleibendem Einlaßdruck eine Drucksteuerung aufbauen, so schließen sich die Rückschlagventile 34, 36 und verhindern eine Rückströmung des Wassers in der Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gegen ein Versagen der Rückschlagventile dadurch gesichert, daß noch ein über eine Membran getätigtes Entlastungsventil 90 vorgesehen ist. das zwischen die Zentralkammer 30 und eine Ablaufleitung geschaltet ist. Wie sich am besten aus F i g. 3 ergibt, ist das Entlastungsventil 90 im Gehäuse 10 seitlich gegenüber der Achse des Wassereinlasses 12 und Wasserauslasses 14 versetzt angeordnet. Es steuert die Fluidströmung durch die Ablaßleitung 92. Die Zentralkammer 30 steht mit dem Entla- stungsventil 90 über eine Leitung 94 in Verbindung.

Das Entlastungsventil 90 weist einen oberen Vcntükörper 102 auf, der mit einem oberen Ventilsitz UO zusammenwirkt, und einen unteren Ventilkörper 104 auf, der eine untere Öffnung 112 verschließen kann. Beide Ventilkörper 102, 104 sind mittels eines Stößels 106 verbunden. Jeder dieser Ventilkörper 102 und 104 weist mehrere nach unten sich erstreckende Stege 108 auf, die an den Seiten des oberen Ventilsitzes 110 und der unteren öffnung 112 verschiebbar gelagert sind, um wäh- rend der Bewegung des Entlastungsventils dieses koaxial fluchtend zu führen. Ein Dichtring 114 ist in einer Umfangsnut des 'interen Entlastungsventilkörpers 104 angeordnet und bewirkt somit die erforderliche Abdichtung gegenüber der unteren öffnung HZ Der obere Ventilkörper 102 umfaßt eine Ventilscheibe 116 aus hartem, flexiblem Material, wie Gummi sowie einen Membrankolben 118. Zur Unterbrechung der Fluidströmung zwischen einer unter dem Membrankolben 118 befindlichen Kammer 98 und einer zwischen den Ventilkörpern 102,104 befindlichen Kammer 100 stützt sich die Ventilscheibe 116 am oberen Ventilsitz 110 ab, welcher in das Gehäuse 10 eingeschraubt ist. Eine Druckfeder 120 stützt sich an einer Gehäusewandung 122 und an dem Membrankolben 118 ab, um das Entlastungsventil 90 im Regelfall offenzuhalten. An dem Membrankolben ist eine Membran 124 angeordnet, und zwar durch Aufschrauben einer Mutter 126 auf den Teil des Stößels 106, der sich durch eine öffnung der Membran erstreckt, wobei zwischen der Mutter und der Membran eine Stützplatte vorgesehen ist.

Die Membran 124 ist einstückig ausgeführt und dient zudem als Dichtung, die zwischen das Gehäuse 10 und den Gehäusedtckel 16 paßt (vgl. F i g. 6 und 7). Sie verhindert eine Verbindung zwischen der unter dem Mem- brankolben befindlichen Kammer 98 und einer mit der Einlaßkammer verbundenen und über der Membran 124 befindlichen Kammer 128. Die Kammer 128 weist Einlaßdruck auf, da sie über eine Gehäuseausnehmung 130 mit der Einiaßkammer 28 in Verbindung steht (siehe F i g. 4). Die Kammer 98 unter dem Membrankolben 118 liegt am relativ gleichen Druck wie die zentrale Kammer 30 an, da sie mit dieser über eine Leitung 94 verbunden ist. Die durch das Druckdifferential zwischen den Kammern 128 und 98 erzeugte Kraft reicht aus, um die mi Kraft der Feder 120 zu überwinden und die Ventilkörper 102 und 104 des Entlastungsventils 90 unter normalen Betriebsbedingungen geschlossen zu halten. Somit strömt während des Normalbetriebs kein Wasser aus einer Ablaufleitung 92 der Kammer 100 zwischen den b5 Ventilkörpern 102,104 aus. Wenn sich jedoch z. B. bei einer möglichen Störung der Rückschlagventile ein Druck stromabwärts aufbaut, und sich ein Abfall des Druckdifferentials zwischen der Einlaßkammer 28 und der zentralen Kammer 30 und infolgedessen zwischen der unter dem Membrankolben 118 befindlichen Kammer 98 und der über der Membran befindlichen Kammer 128 unter einen vorbestimmten Wert einstellt, bewirkt die Feder 120 eine öffnung des Entlastungsventils 90. Sobald dieses Entlastungsventil geöffnet ist, strömt Wasser aus der Ablaßleitung 92 aus, nicht jedoch zurück in die Versorgungsleitung, wodurch eine Verunreinigung der Wasserversorgung verhindert wird. Die Ablaufleitung 92 kann mit einem nicht gezeigten Ablaufrohr verbunden sein, so daß das Wasser aus dem Bereich der Rückströmungsverhinderungseinrichtung abgeleitet werden kann.

In der Wandung des Gehäuses 10 ist eine Entlüftungsöffnung 138 vorgesehen. Sie stellt eine Verbindung zwischen der Kammer 100. die sich zwischen den Ventilkörpern 102,104 des Entlastungsventils 90 befindet und der Atmosphäre her. Wenn dann die erforderliche öffnung in dem mit der Ablauficitung 92 verbundenen Ablaufrohr auf Grund irgendeines Vorkommnisses verstopft sein sollte, dient die Entlüftungsöffnung 138 als zweiter Entlüftungsweg und verhindert den Aufbau eines negativen Druckes in der Kammer 100 zwischen den Ventilkörpevn 102, 104. Weiterhin dient das im Falle eines VerstcK^ens des Ablaufrohres aus der Entlüftungsöffnung 138 ausströmende Wasser als diesen Zustand anzeigendes Warnsignal.

Wie in Fig.5 gezeigt, weist die Stützplatte 72 ein vertieftes Ringteil 132 im Bereich ihres Umfanges auf. Falls der Ventilstößel 62 und die Ventilführung 60 so weit abgenutzt werden sollten, daß eine Schrägstellung des Ventilstößels 62 bezüglich der Ventilführung möglich wird, so ermöglicht das vertiefte Ringteil 132 eine gewisse Auslenkung des Ventilteils 70, wodurch letzteres über seinen gesamten Umfang auf dem Ventiisitz 35 aufliegen kann. Die Stützplattc 72 weist einen bezüglich des Umfangs des Ventilelementes 70 mit Abstand angeordneten Umfangsflansch 134 auf, so daß Wasser in den durch den vertieften Ringteil 132 gebildeten Ringraum 136 strömen kann. Der stromabwärts stattfindende Aufbau des Wasserdrucks, der das auslaufseitige Rückschlagventil 36 zum Schließen veranlaßt, unterstützt das Aufliegen des Ventilelcmentes 70 auf dem Ventilsitz 38 auf Grund des in den Rin-graum 136 eintretenden und gegen das flexible Ventilteil 70 wirkende Wassers. Eine gleichermaßen ausgebildete Stützplatte ist am auslaufscitigen Rückschlagventil 36 vorgesehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Verhinderung des Rückströmens von Wasser in einer Versorgungsleitung, bestehend aus einem ersten Gehäuseteil, in dem ein Wassereinlaß, ein Wasserauslaß, zwei Rückschlagventile und zwischen beiden Rückschlagventilen eine Kammer koaxial angeordnet sind, aus einem zweiten Gehäuseteil, in dem außerhalb des zwischen den Rückschlagventilen verlaufenden Strömungsweges ein Entlastungsventil vorgesehen ist, das durch den zwischen der Kammer und dem Wassereinlaß herrschenden Differenzdruck betätigbar ist, und aus in beiden Gehäuseteilen vorgesehenen abdeckbaren öffnungen, durch die die Rückschlagventile und das Entlastungsventil zugänglich sind, d a durch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile einstückig ausgebildet sind, daß die im ersten Gehäuseteil vorgesehenen Rückschlagventile (34, 36) durch eine einzige Öffnung des ersten Gehäuseteils zugänglich sind und daß die Öffnungen, durch welche die Rückschlagventile (34,36) und das Entlastungsventil (90) zugänglich sind, von einem Gehäusedeckel (16) gemeinsam überdeckt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jedes Rückschlagventil mit einem am ersten Gehäuseteil lösbar befestigten Ventilsitz (38, 40) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rückschlagventile (34, 36) Über die Kammer (30) und die Öffnung im ersten Gehäuseteil in die 2s einsetzbar und aus diesem herausnehmbar -»ind.

3. Vorrichtung nach Anspru/"-. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (38, 40) mittels Stellschrauben (46,48) befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschrauben (46, 48) vom montierten Gehäusedeckel (16) abdeckbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper der Rückschlagventile (34,36) gleichartig ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (38,40) der Rückschlagventile (34,36) zur Verhinderung eines falschen Einbaus unterschiedliche Abmessungen aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der das Entlastungsventil betätigende Differenzdruck über eine Membran auf den Ventilkörper des Entlastungsventils übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Membran (124) des Entlastungsventils (90) einstückig über den von dem Gehäusedeckel (16) abgedeckten Bereich des Gehäuses (10) erstreckt, eine Gehäusedeckeldichtung bildet und eine Öffnung zur Entnahme der Rückschlagventile (34,36) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungsventil (90) ohne Ausbau der Rückschlagventile (34,36) aus dem Gehäuse (10) sntnehmbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der bo einlaßseitige Druck über eine Verbindungslcitung der Membran zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung eine Gehäuseausnehmung (130) ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung des Rückströmens von Wasser in einer Versorgungsleitung, bestehend aus einem ersten Gehäuseteil, in dem ein Wassereinlaß, ein Wasserauslaß, zwei Rückschlagventile und zwischen beiden Rückschlagventilen eine Kammer koaxial angeordnet sind, aus einem zweiten Gehäuseteil, in dem außerhalb des zwischen den Rückschlagventilen verlaufenden Strömungsweges ein Entlastungsventil vorgesehen ist, das durch den zwischen der Kammer und dem Wassereinlaß herrschenden Differenzdruck betätigbar ist, und aus in beiden Gehäuseteilen vorgesehenen abdeckbaren Öffnungen, durch die die Rückschlagventile und das Entlastungsventil zugänglich sind.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE-OS 27 11 974 bekannt, bei der zwei Kammern für die beiden Sperrventile vorgesehen sind, die über zwei voneinander getrennte Öffnungen zugänglich sind. Die beiden Öffnungen können mittels eines Gehäusedeckeis verschlossen werden. Das Entlastungsventil ist seitlich am Gehäuse der Rückschlagventile angeflanscht und über eine Seitenöffnung zugänglich, die mittels eines weiteren Deckels verschließbar ist. Für Wartungs- und Überholungsarbeiten am gesamten Aggregat müssen somit diese beiden Gehäusedeckel einzeln abgeschraubt werden. Auch bedarf die bekannte Rückstromsperre eines vergleichsweise großen Platzbedarfs, da die Kammern der beiden Rückschlagventile sowie die des Entlastungsventil nur aus zwei um 90° gegeneinander versetzten Richtungen zugänglich sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die in ihrem Gehäuse enthaltenen Einzelteile auch unter beengten Raumverhältnissen leicht zugänglich und leicht einbaubar sind, sowie die Wartung der Vorrichtung vereinfacht ist.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Gehäuseteil einstückig ausgebildet sind, daß die im ersten Gehäuseteil vorgesehenen Rückschlagventile durch eine einzige Öffnung des ersten Gehäuseteils zugänglich sind und daß die Öffnungen, durch welche die Rückschlagventile und das Entlastungsventil zugänglich sind, von einem Gehäusedeckel gemeinsam überdeckt sind.

Der grundsätzliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht somit darin, daß bei Inspektionsund Überholungszrbeiten nur ein einziger Gehäusedekkel abgeschraubt werden muß. um Zutritt zu den drei Ventilen zu haben. Die beiden Rückschlagventile können von der zentral liegenden Kammer ohne große Schwierigkeiten begutachtet sowie ein- und ausgebaut werden. Gleichzeitig ist voller Zutritt zu dem in einer gesonderten Kammer angeordneten Entlastungsventil gegeben. Die Anordnung des letzteren außerhalb der Zentralkammer ermöglicht eine freie Strömung vom Einlaßrückschlagventi! zum Auslaßrückschlagventil. Die Strömung in der Zentralkammer ist in keiner Weise vom Entlastungsventil beeinträchtigt, so daß jeglicher übermäßige Druckabfall in der Vorrichtung vermieden wird. Alle drei Ventile sind aus einer einzigen Richtung zu inspizieren und zu Überholen. Der erforderliche Raum zum Einbau des Ventiles und insbesondere für spätere Inspektionsarbeiten ist somit auf ein Minimum beschränkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist nachfolgend an Hand der schematischen Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vor-