DE2925179A1 - Vorrichtung zur verhinderung von rueckstrom - Google Patents

Description

DIPL.-I NG. J. RICHTER DIPL.- ING. F. WERDERMANN

PATENTANWÄLTE ZÜGEL. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANOATAIRES AGR££S PRES LOEB

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D-2OOO HAMBURG 36

NEUER WALL 1O S* CO 4 O) 340045/34000S TELESRAMME: INVENTIUS HAMBURG

IHR ZEICHEN/YOUR FILE UNSER ZEICHEN/OUR FILE G. 2279~I~79269

datum/date 21. Juni 1979

PATENTANMELDUNG

PRIORITÄT: entsprechend der U.S.-Anmeldung Ser. No. 918,646 vom 23.6.1978

BEZEICHNUNG: Vorrichtung zur Verhinderung von Rückstrom

ANMELDER: GRISWOLD CONTROLS,
Irvine, Kalif. (V.St.A.)

ERFINDER: David Edward Griswold,
2801 Blue Water Drive,
Corona Del Mar, Kalif. (V.St.A.)

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung von Rückstrom, welche für den Einbau zwischen einer Zuleitung und einer Ableitung bestimmt ist. Rückstromverhinderungsvorrichtungen dieser Art werden allgemein in Wasserleitungen benutzt, um zu gewährleisten, daß in einer Ableitung enthaltenes Schmutzwasser nicht in Gegenrichtung in eine Zuleitung eintreten kann. Vorrichtungen zur Verhinderung von Rückstrom umfassen im allgemeinen ein aufstromseitiges Einwegventil und ein abstromseitiges Einwegventil mit einer zwischen diesen beiden Ventilen liegenden Zone, welche bei vorbestimmten Druckbedingungen in den Rohrleitungen, d.h. wenn der Auslaßdruck sich innerhalb eines vorbestimmten Grenzwerts dem Speisedruck nähert, zur Atmosphäre hin entlüftbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Verhinderung von Rückstrom vom oben genannten Typ dahingehend zu verbessern, daß diese ein hohes Ansprechvermögen aufweist und sich durch einwandfreie Arbeitsweise unter allen möglichen Betriebsbedingungen auszeichnet.

Die zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Vorrichtung zur Verhinderung von Rückstrom ist dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Zuleitung in Verbindung stehender Einlaßkanal an einem einen Teil des aufstromseitigen Einwegventils bildenden feststehenden Ventilringsitz mündet, eine feststehende Trommel koaxial zu dem Ventilringsitz angeordnet ist, in der Trommel ein Ventilkegel zu dem Ventilringsitz hin und von diesem weg verschiebbar gelagert und vermittels einer Feder in Dichteingriff in den Ventilringsitz beaufschlagt ist, wobei durch die Feder ein Druckabfall an dem aufstromseitigen Einwegventil hervorrufbar ist, wenn der Ventilkegel aufgrund des im Einlaßkanal herrschenden Drucks zunächst von dem Ventilringsitz abgehoben wird, sowie eine mit der Trommel und dem Ventilringsitz zusammenwirkende, eine von dem Ventilringsitz entfernte Kammer bildende Vorrichtung, und Ansaugmittel, denen Medium bei von dem Ventilringsitz abgehobenem Ventilkegel aus der

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Trommel zuführbar ist und welche dazu dienen, den in der Kammer herrschenden Druck entgegen der Federbeaufschlagung und dadurch den Druckabfall an dem aufstromseitigen Einwegventil zu verringern, vorgesehen sind.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung zur Verhinderung von Rückstrom muß der Speiseleitungsdruck ausreichend hoch sein, damit das aufstromseitige Einwegventil gegen die Federbeaufschlagung zu öffnen beginnt. Nach Beginn der Öffnungsbewegung wirkt der aufstromseitige Speisedruck auf eine größere Fläche, mit dem Ergebnis, daß sich das Einwegventil weiter öffnet. Die Strömung durch das aufstromseitige Einwegventil durchläuft eine Strahldüse, in welcher eine Geschwindigkeitssteigerung erfolgt. Der von dem engen Ende der Strahldüse abgegebene Strahl durchsetzt einen Raum, der mit einer Kammer innerhalb des Einwegventils in Verbindung steht, die von dem zugeführten Medium durch Gleitberührung des Ventilkegels innerhalb einer feststehenden Trommel getrennt ist. Durch den Ansaugeffekt des mit hoher Geschwindigkeit austretenden Mediums wird der Druck in dieser Kammer verringert, wobei die Effektivbeaufschlagung der Beaufschlagungsfeder herabgesetzt wird. Das Ergebnis ist, daß im Öffnungszustand ein sehr niedriger Druckabfall an dem aufstromseitigen Einwegventil herrscht.

Ein anderes Merkmal der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung besteht darin, daß das zur Entlüftung der Zone zur Atmosphäre dienende überdruckventil auf den Differentialdruck zwischen dem Einlaßdruck in der Speiseleitung und dem verringerten Druck in der Ansaugkammer des aufstromseitigen Einwegventils anspricht. Außerdem überlagert sich die Strömungsgeschwindigkeit dem Einlaßdruck in der Speiseleitung.

Weitere Merkmale, sowie die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind im nachfolgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen ist

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Fig. 1 ein seitlicher Aufriß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verhinderung von Rückstrom,

Fig. 2 ein Querschnitt durch einen Teil der Vorrichtung von Fig. 1/

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht des im aufstromseitigen Einwegventil verwendeten Ventilkegels,

Fig. 4 ein Schnitt durch den Ventilkegel von Fig. 3 entlang der Linie 4-4 von Fig. 2,

Fig. 5 ein Schnitt durch das Überdruckventil, und

Fig. 6 eine stirnseitige Ansicht des Überdruckventils im wesentlichen entlang der Linie 6-6 von Fig. 5.

Die in den Zeichnungen ganz allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Rückstromverhinderungsvorrichtung ist zwischen zwei herkömmlichen Schiebern 11 und 12 angeordnet. Der Schieber 12 bildet einen Teil einer Wasserspeiseleitung, während der Schieber 12 einen Teil einer Wasserableitung bildet. Die Vorrichtung 10 verhindert den Eintritt von Wasser aus der Ableitung zurück in die Speiseleitung.

Entsprechend der Darstellung von Fig. 2 umfaßt die Vorrichtung 10 ein allgemein mit dem Bezugszeichen 13 bezeichnetes aufstromseitiges Einwegventil, ein allgemein mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnetes abstromseitiges Einwegventil und eine zwischen diesen beiden Ventilen befindliche Zone 15. Ein allgemein mit 16 bezeichnetes überdruckventil entlüftet die Zone 15 zur Atmosphäre, wenn der Druck in der Zone 15 und in der Kammer 53 sich dem Druck im Einlaßkanal 17 innerhalb vorbestimmter Grenzwerte nähert. Die Kanäle 17 und 18 und die Zone 15 sind sämtlich innerhalb des aus einem Stück bestehenden Gehäuses 19 ausgebildet. Das aufstromseitige Einwegventil 13 und das abstromseitige Einwegventil 14 sind an dem Gehäuse 19 unter rechten

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Winkeln zueinander angeordnet, wobei jedes Ventil unter einem Winkel von 45 zu den zueinander ausgerichteten Achsen von Einlaß- und Auslaßkanal 17 bzw. 18 ausgerichtet ist.

Das aufstromseitige Einwegventil 13 enthält eine in das Gehäuse 19 eingesetzte, feststehende Trommel 21 mit einem zwischen dem Gehäuse 19 und dem feststehenden Deckel 23 eingeklemmten Flansch 22. Ein Richtstift 20 gewährleistet die einwandfreie Ausrichtung der Trommel 21 innerhalb des Gehäuses 19. Ein Ende der Trommel 21 weist eine innerhalb eines feststehenden Ringsitzes 25 ausgebildete kreisförmige öffnung 24 auf. Die Trommel 21 umfaßt ein mit der Zone 15 in Verbindung stehendes seitliches Fenster 26.

Ein innerhalb der Trommel 21 gleitend verschiebbar gelagerter Ventilkegel 28 ist zu dem feststehenden Ringsitz 25 hin und von diesem weg beweglich. Der Ventilkegel 28 trägt eine ringförmige, elastische Ventilscheibe 29, welche mit dem Ringsitz 25 unter Bildung einer blasendichten Abdichtung zusammenwirkt. Eine Halteplatte 31 hält die elastische Scheibe in ihrer Lage und ist ihrerseits vermittels der Schraube 32 an dem Ventilkegel 28 befestigt. Eine Schraubendruckfeder 33 sitzt mit ihrem einen Ende gegen die Innenschulter 34 des Ventilkegels 28 und liegt mit ihrem anderen Ende gegen einen Endflansch 35 an einer Federkappe 36 an. Die Schraubendruckfeder 33 umgreift den sich verjüngenden Abschnitt 36a der Federkappe 36. Ein Keil 35 verhindert ein Drehen der Federkappe innerhalb des Deckels 23, der seinerseits wie in Fig. 1 dargestellt vermittels der Befestigungsschrauben 38 an dem Gehäuse 13 befestigt ist. Ein mittiger, nicht kreisförmiger und rohrförmiger Schaft 39 ist vermittels eines Gewindebolzens 41 mit einer Unterlegscheibe 42 an dem Ventilkegel 28 befestigt und innerhalb einer entsprechend ausgebildeten, nicht kreisförmigen Ausnehmung 43 im Radialabschnitt 36b der Federkappe 36 gleitend verschiebbar. Der Schaft 39 greift in eine entsprechende Ausnehmung 40 im

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Ventilkegel 28 ein. Der Ventilkegel 28, der Schaft 39, der Gewindebolzen 41, die Unterlegscheibe 42, die Federkappe 36 und die Feder 33 bilden eine nach Abnahme des Deckels 23 gemeinsam einbaubare Einheit. Aus Sicherheitsgründen ist zum Verstellen des Gewindebolzens 41 ein Spezialwerkzeug erforderlich. Durch das Aufsetzen des Deckels 23 wird die Feder noch weiter über ihre entspannte Stellung hinaus zusammengedrückt.

Der Ventilkegel 2 8 trägt eine Strahldüse 44 mit einer verhältnismäßig großen Einlaßöffnung 45, die mit dem Raum 46 in Verbindung steht, welche zwischen dem Ventilkegel 28 und der Trommel 21 und zwischen den Rippen 47 und 48 gebildet ist. Die Auslaßöffnung 49 der Strahldüse 44 ist kleiner und weist zu einem Querkanal 51 im Ventilkegel 28, ist jedoch von diesem durch den Raum 52 getrennt. Der Raum 52 steht in Verbindung mit einer Kammer 53 verringerten Drucks, welche die Feder 33 enthält. Diese Kammer 53 erstreckt sich in den oberen Abschnitt der Trommel 21 und in den Deckel 23 sowohl innerhalb als auch außerhalb der Federkappe 36.

In der zylindrischen Außenseite des Ventilkegels 28 ist eine Umfangsnut 54 ausgebildet, welche an zwei Stellen unterbrochen ist und an diesen mit den bogenförmigen Räumen 55 und 56 an der Außenfläche des Ventilkegels 28 in Verbindung steht. Diese Räume sind begrenzt durch die Innenfläche 57 der feststehenden Trommel 21. Der bogenförmige Raum 55 erstreckt sich von der Rippe 48 zur Rippe 58, während sich der bogenförmige Raum 56 von der Rippe 47 zur Rippe 59 erstreckt. Beide bogenförmigen Räume 55 und 56 stehen in Verbindung mit der Fensteröffnung 26 in der Trommel 21. Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich, gibt der Querkanal 51 im Ventilkegel 28 Medium durch die Mitte des Fensters 26 in der feststehenden Trommel 21.

Das abstromseitige Einwegventil 14 ist in seinem Aufbau ähnlich dem des aufstromseitigen Einwegventils 13, mit der Ausnahme,

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daß es keine Strahldüse 44 oder einen Querkanal 51 aufweist. Die feststehende Trommel 61 trägt den feststehenden Ringsitz 62, gegen den die elastisch federnde Scheibe 63 anliegt, welche von dem Ventilkegel 64 getragen wird. Die Schraubendruckfeder 65 steht an ihrem einen Ende in Eingriff mit dem Deckel 66, und an ihrem anderen Ende in Eingriff mit dem Ventilkegel 64. Der Deckel 66 und die Trommel 61 sind wie für das aufstromseitige Einwegventil 13 beschrieben an dem Gehäuse ausgerichtet und befestigt.

Das im einzelnen aus den Fig. 5 und 6 ersichtliche Überdruckventil 16 umfaßt ein feststehendes Gehäuse 67 und ein Ventilglied 68, welches innerhalb des Gehäuses zu einem feststehenden Ringsitz 69 hin und von diesem weg verschiebbar gelagert ist. Die an dem Ventilglied befestigte elastisch federnde Scheibe 71 ist zur Anlage bringbar gegen den Ringsitz 69. Das Ventilglied 6 8 umfaßt einen in der Führung 73 gleitend verschiebbar gelagerten Ventilschaft 72, der an einem Ende vermittels eines Gewindebolzens 75 und einer Unterlegscheibe 75a die kreisförmige Platte 74 trägt. Der Deckel 76 ist durch Bolzen an dem Gehäuse 67 befestigt und spannt den Rand einer verhältnismäßig großen, gewellten Membran 77 zwischen Deckel und Gehäuse ein. Die verhältnismäßig kleine, gewellte Membran 7 8 ist an ihrem äußeren Umfang zwischen der Führung 73 und einer Wand des Gehäuses 67 eingeklemmt. Der innere Teil der Membran 78 ist vermittels der Klemmplatte 79 und Befestigungsschrauben 81 an dem Ventilglied 6 8 befestigt. Die Aufgabe der Membran 78 besteht darin, die Ungleichgewichtskräfte aufgrund des Druckdifferentials zwischen der Zone 15 und dem im Auslaß 104 herrschenden atmosphärischen Druck auszugleichen. Zwischen den biegsamen Membranen 77 und 78 ist innerhalb des Gehäuses 67 eine Kammer 82 ausgebildet, welche mit einem Anschluß 83 in Verbindung steht. Ein entsprechender Anschluß 84 an dem Deckel 76 steht mit der Kammer 85 zwischen dem Deckel 76 und der biegsamen Membran 77 in Verbindung.

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Die Schraubendruckfeder 86 liegt mit ihrem einen Ende auf der feststehenden Führung 73 an und berührt mit ihrem anderen Ende die Druckplatte 87, welche selbstzentrierend auf die kugelige Oberfläche des mittigen Vorsprungs 88 der Platte 74 aufgesetzt ist. Der rohrförmige Flanschabschnitt 89 ist durch Bolzen an den Gehäuseteilen 67 und 91 und wie aus Fig. 1 ersichtlich an dem Flanschteil 92 des Gehäuses 19 befestigt.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein dürfte, wird durch Druck in der Kammer 85 die Ventilscheibe 71 gegen den feststehenden Ringsitz 69 und entgegen der Beaufschlagung durch die Feder 86 angedrückt. Der in der Kammer 82 herrschende Druck unterstützt die von der Feder 86 aufgebrachte Federbeaufschlagung. Die Verlagerung des Ventilglieds 68 ist geführt durch Gleitberührung zwischen dem Schaft 72 und der Führung 73 und durch die Gleitverschiebung der Führungsfinger 93 in der Axialbohrung 94 des den feststehenden Ringsitz 69 aufweisenden Teils. Die Führungsfinger 93 sind in einem Stück mit der kreisförmigen Platte 95 zusammen ausgebildet, welche die elastisch federnde Scheibe 71 auf dem Ventilglied 6 8 hält.

Die Kammer 85 im Überdruckventil läßt sich auf den im Einlaßkanal 17 herrschenden Druck bringen, wozu wie aus den Zeichnungen ersichtlich ein auf Strömungsgeschwindigkeit ansprechbares Druckfühlrohr 96 durch das Gehäuse 19 durchgeführt und mit dem Anschluß 97 verbunden ist. Eine Rohrleitung 9 8 verbindet den Anschluß 97 mit dem Anschluß 84 des Überdruckventils 16. Außerdem läßt sich die Kammer 53 im aufstromseitigen Einwegventil 13 mit dem Raum 82 im Gehäuse 67 des Überdruckventils zwischen den biegsamen Membranen 77 und 78 verbinden. Entsprechend den Zeichnungen umfaßt diese Verbindung den Anschluß 99, der mit der Kammer 53 in Verbindung steht, sowie den Anschluß 83, welcher mit der Kammer 82 im Überdruckventil in Verbindung steht. Eine Rohrleitung 101 verbindet entsprechend Fig. 1 den Anschluß 99 mit dem Anschluß 83. Das Gehäuse 19 ist mit herkömmlichen Prüfanschlüssen 102 und 103 versehen, welche

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jeweils mit dem Einlaßkanal bzw. dem Auslaßkanal 18 in Verbindung stehen. Diese Prüfanschlüsse sind normalerweise geschlossen.

Im Betrieb der Rückstromverhinderungsvorrichtung wirkt der im aufstromseitigen Schieber 11 herrschende Wasserdruck über den Einlaßkanal 17 auf den freiliegenden Abschnitt des aufstromseitigen Einwegventils 13 innerhalb des feststehenden Ringsitzes 25 ein. Dieser Druck wirkt der Kraft der Schraubendruckfeder 33 im Sinne einer Öffnungsbewegung des Ventils entgegen. Sobald der aufstromseitige Druck einen ausreichend hohen Wert erreicht, um die Ventilscheibe 29 von dem Ringsitz 25 abzuheben, wirkt der Druck über eine größere Querschnittsfläche des Ventilkegels 2 8 ein, und diese zusätzliche Kraftwirkung vergrößert die Öffnungsbewegung der Ventilscheibe 29 vom feststehenden Ringsitz 25 weg. Wasser tritt in den bogenförmigen Raum 46 zwischen den Rippen 47 und 48 ein und gelangt durch die Strahldüse 44 in die sich erweiternde Einlaßöffnung 50 des Querkanals 51. Aufgrund der schnellen Strömung am engen Auslaßende der Strahldüse 44 wird der Flüssigkeitsdruck in der Kammer durch einen Ansaugeffekt herabgesetzt. Das Wasser wird aus dem Querkanal 51 durch die Zone 15 hindurch abgegeben, und sein Geschwindigkeitsdruck wirkt unmittelbar auf die freiliegende Oberfläche des Ventilkegels 64 im abstromseitigen Einwegventil 14 ein. Das Wasser durchsetzt das Fenster 60 in der Wand der Trommel 61 und gelangt in den Auslaßkanal 18 im Gehäuse 19.

Die Formgebung und Anordnung der Rippen und Räume an der Außenfläche des Ventilkegels 2 8 im aufstromseitigen Einwegventil 13 haben folgende Wirkung: Das vom Einlaßkanal 17 zuströmende Wasser wird abgeschirmt und steht nicht in direkter Verbindung mit der Zone 15, wobei statt dessen die aus dem Einlaßkanal 17 kommende Strömung dem bogenförmigen Raum 46 zwischen den geneigten Rippen 47 und 48 zugeführt wird, welcher die Strahldüse 44 speist. Die Räume oder Taschen 55 und 56 auf der anderen Seite der die Rippen 47 und 48 tragenden Trommel stehen in direkter, offener Verbindung mit dem seitlichen Fenster 26 in

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der feststehenden Trommel 21, und stehen daher auch in Verbindung mit der Zone 15. Die ümfangs-Querströmung am Umfang des Ventilkegels 28 durch die Nut 54, die Taschen 55 und 56 und das seitliche Fenster 56 dient als Lecksperre und verhindert einen Leckstrom an dem Einlaßkanal 17 axial entlang der Zylinderfläche des Ventilkegels 2 8 in die Ansaugkammer 53.

Das Einwegventil 13 ist so bemessen, daß es ein vorbestimmtes Mindestdruckdifferential aufrecht erhält, und wirkt mit dem Überdruckventil 16 zusammen, um zu gewährleisten, daß unter keinen Umständen ein Rückstrom erfolgen kann. Wenn aus irgendeinem Grunde das Druckdifferential unter einen vorbestimmten Mindestwert abfällt, öffnet sich das überdruckventil und entlüftet die Zone 15 zur Atmosphäre, um das benötigte Druckdifferential aufrecht zu erhalten. Das zweite Einwegventil 14 erhält normalerweise gleichfalls ein niedrigeres Druckdifferential aufrecht. Es ist jedoch Druckbedingungen im System unterworfen, bei denen der im Auslaßkanal 18 herrschende Druck über dem normalen Speisedruck im Einlaßkanal 17 liegen kann. Unter diesen Bedingungen bleibt das abstromseitige Einwegventil 14 geschlossen und trennt die Zone 15 gegen die höheren Staudrücke ab. Sollte ein Leckfluß an dem zweiten Einwegventil 14 auftreten, würde diese Rückströmung dazu führen, das an dem ersten Einwegventil 13 aufrechterhaltene Druckdifferential auszugleichen, so daß folglich das überdruckventil 16 geöffnet und die Zone 15 zur freien Atmosphäre hin entlüftet würde, wobei eine Ableitung des Rückstroms erfolgt.

Wenn insbesondere der Differentialdruck zwischen der Kammer 85 und der Kammer 82 nicht aufrechterhalten wird, tritt die Schraubendruckfeder 86 in Aktion und öffnet das Ventil, indem sie die Scheibe 71 von dem feststehenden Ringsitz 69 abhebt. Dieses Druckdifferential könnte aufgrund eines Leckstroms durch das abstromseitige Einwegventil oder auch dadurch verringert werden, daß der Druckabfall durch das aufstromseitige Einwegventil

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nicht aufrecht erhalten wird. Jeder Faktor, oder Fremdstoffe, die zu einem Leckstrom durch das aufstromseitige Einwegventil 13 führen können, neigen dazu, das Druckdifferential zwischen den Kammern 82 und 85 herabzusetzen.

Das Einwegventil 13 hält ein hohes anfängliches Druckdifferential als Rückstromschutz aufrecht, sowie um das Entstehen einer Strömung durch das Einlegventil zu verhindern. Sobald jedoch ein normaler Durchsatz herrscht oder zunimmt wird das an dem Sitz herrschende anfängliche Druckdifferential zur Einwirkung gegen die größere Fläche des Ventilkegels 2 8 gebracht und liegt auch an der Strahldüse 44 an, welche ihrerseits aus der Kammer 53 ansaugt. Aufgrund dieser kombinierten Wirkung liefert das Einwegventil 13 ein wesentlich verringertes Druckdifferential unter Fließbedingungen. Dieses wesentlich verringerte Druckdifferential liegt unter dem Anfangsdruckdifferential, das bei NichtVorhandensein eines Durchsatzes erforderlich ist. Um zu verhindern, daß dieses niedrigere als normale Druckdifferential das Differential-Überdruckventil zum Öffnen bringt, wird an das überdruckventil 16 ein höheres Druckdifferential angelegt, indem der durch das Druckfühlrohr 96 abgefühlte Geschwindigkeitsdruck zur Druckkammer 85 übertragen und außerdem der verringerte Druck in der Ansaugkammer 53 zur Druckkkammer 82 übertragen wird. Das Ergebnis ist, daß das zur Steuerung verwendete Druckdifferential höher ist als der Differentialdruck zwischen dem Einlaßkanal 17 und der Zone 15, wobei dieses jedoch nur für Strömungsdurchfluß unter Geschwindigkeit zutrifft. Unter statischen oder Rückstrombedingungen, bei denen sich das Überdruckventil ggf. öffnen sollte, werden keine unerwünschten Druckdifferentiale aufgrund normaler Durchflußbedingungen induziert.

Die in den Zeichnungen dargestellte und vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Verhinderung von Rückstrom zeichnet sich durch ausgezeichnetes Arbeitsverhalten aus. Der zum ersten Öffnen

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des aufstromseitigen Einwegventils 13 benötigte Druck ist verhältnismäßig hoch, wobei jedoch der Druckabfall vom Einlaßkanal 17 zum Auslaßkanal 18 unter normalen Durchflußbedingungen außergewöhnlich niedrig ist.

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Claims (14)

1. Patentansprüche :

   (1.JVorrichtung zur Verhinderung von Rückstrom für den Einbau zwischen einer Zuleitung und einer Ableitung, bestehend aus einem aufstromseitigen und einem abstromseitigen Einwegventil mit einer zwischen diesen Ventilen liegenden Zone, welche bei vorbestimmten Druckbedingungen in den Rohrleitungen über ein Oberdruckventil zur Atmosphäre hin entlüftbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Zuleitung in Verbindung stehender Einlaßkanal (17) an einem einen Teil des aufstromseitigen Einwegventils (13) bildenden, feststehenden Ventilringsitz (25) mündet, eine feststehende Trommel (21) koaxial zu dem Ventilringsitz angeordnet ist, in der Trommel ein Ventilkegel (28) zu dem Ventilringsitz hin und von diesem weg verschiebbar gelagert und vermittels einer Feder (33) in Dichteingriff gegen den Ventilringsitz beaufschlagt ist, wobei durch die Feder (33) ein Druckabfall an dem aufStromsextigen Einwegventil hervorrufbar ist, wenn der Ventilkegel (28) aufgrund eines im Einlaßkanal (17) herrschenden Drucks zunächst von dem Ventilringsitz abgehoben wird, sowie eine mit der Trommel und dem Ventilringsitz zusammenwirkende, eine von dem Ventilringsitz entfernte Kammer (53)

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   bildende Vorrichtung, und Ansaugmittel (44) , denen Medium bei von dem Ventilringsitz abgehobenem Ventilkegel aus der Trommel zuführbar ist und welche dazu dienen, den in der Kammer (53) herrschenden Druck entgegen der Federbeaufschlagung und dadurch den Druckabfall an dem aufstromsextxgen Einwegventil (13) zu verringern, vorgesehen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugmittel eine an dem Ventilkegel (28) angeordnete Strahldüse (44) umfassen, der bei von dem Ventilringsitz (25) abgehobenem Ventilkegel (28) Medium zuführbar ist, und deren Auslaßende mit der Kammer (53) in Verbindung steht, wobei eine verhältnismäßig schnelle Strömung von Medium aus der Strahldüse eine der Beaufschlagung durch die Feder entgegenwirkende Druckverringerung und dadurch einen verringerten Druckabfall an dem aufstromsextxgen Einwegventil (13) bewirkt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufstromseitige Einwegventil (13) einen mit der Zone (15) in Verbindung stehenden Ventilkegel (28) umfaßt, welchen das mit Geschwindigkeit von dem aufstromsextxgen Einwegventil abgegebene Medium zuführbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Trommel (21) und dem Ventilkegel (28) zusammenwirkende Vorrichtung eine von dem Ventilringsitz (25) entfernte und die Feder umschließende Federkammer bildet.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (16) mit dem Differentialdruck zwischen dem im Einlaßkanal (17) und dem in der Kammer des aufstromsextxgen Einwegventils (13) herrschenden Druck beaufschlagbar ist.

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6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Ventilkegels (28) zusammen mit der Trommel (21) zwei Gruppen von in bezug auf die Strahldüse (44) symmetrischen Taschen und Rippen (47, 48; 58, 59) bildet, welche dazu dienen, die Strömung von dem Ventilringsitz in die Kammer auf einem Minimum zu halten.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Ventilkegels (28) zusammen mit der Trommel (21) Taschen und Rippen bildet, welche dazu dienen, eine von der Strahldüse (44) weg gerichtete Umfangsströmung auf der Außenfläche de^ Ventilkegels (28) hervorzurufen und dadurch Axialströmung von dem Ventilringsitz entlang dem Ventilkegel in die Kammer mög] i list gering zu halten.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (28) einen mit'Mgen Axialschaft (39) trägt, eine Pederkappe (36) in einen Abschnitt der Feder (33) eingreift und eine im Gleiteingrif mit dem Schaft stehende mittige Ausnehmung (43) aufweist, und der Ventilkegel, der Schaft, die Feder und die Federkappe bei abgenommenem Deckel (23) als Einheit axial in die Trommel einsetsbar sind.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (16) zueinander bewegliche Ventilteile aufweist, vermittels welcher eine Strömung von der Zone (15) sur Atmosphäre steuerbar ist, eine zweite Feder (86) dazu dient» eine gegenseitige Bewegung der Ventilteile in die Öffnungsstellung zu bewirken, und auf den Druck im Einlaßkanal (17) und in der Ansaugkammer ansprechbare Differentialdruckvorrichtungen sur Änderung der Effektivbeaufschlagung sj'sr zweiten Feder (86) vorgesehen sind.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet* daß das OcsrdruGli-eniil CI6) einen auf Druck im Einlaßkanal (17) ansprs .'inbaren srstsn Ausdehnangsraum (85) , und einen auf

    Druck in der Ansaugkammer ansprechbaren zweiten Ausdehnungsraum (82) aufweist, und diese Räume an einer gemeinsamen, beweglichen Wand aneinandergrenzen.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (16) ein bewegliches Ventilglied (68) umfaßt, welches zur Steuerung der Entlüftung aus der Zone (15) zur Atmosphäre mit einem feststehenden Ventilsitz (69) zusammenwirkbar angeordnet ist.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das aufstromseitige Einlegventil (13) eine Kammer umfaßt, in welcher Ansaugung durch Strömung von Medium durch das aufstromseitige Einwegventil erfolgt, das Überdruckventil (16) ein bewegliches Ventilglied (6 8) mit einem Schaft (72), ein den Schaft umschließendes Gehäuse (67) und einen Deckel (76) umfaßt, eine Platte (74) mit einem kugelkalottenförmigen Nabenabschnitt (88) auf dem Schaft befestigt ist, eine erste biegsame Membran (77) an der Platte anliegt und an ihrem äußeren Umfang unter Ausbildung eines ersten Ausdehnungsraums zwischen dem Deckel und dem Gehäuse eingeklemmt ist, eine zweite biegsame Membran (78) zwischen dem Schaft und dem Gehäuse angeordnet ist, ein selbstzentrierendes Glied auf den kugelkalottenförmigen Nabenabschnitt der Platte (74) aufgesetzt ist, eine Feder (86) zwischen dem selbstzentrierenden Glied und dem Körper angeordnet ist und dazu dient, das bewegliche Ventilglied von dem feststehenden Sitz wegzubewegen, und daß eine zur Verbindung des ersten Ausdehnungsraums mit dem Einlaßkanal (17) dienende Verbindung (98), sowie eine zur Verbindung des Raums innerhalb des Gehäuses und zwischen den Membranen mit der Ansaugkammer dienende Verbindung (101) vorgesehen sind.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der effektive Durchmesser der zweiten Membran (78) gleich ist dem des feststehenden Sitzes (69).

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14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (16) ein bewegliches Ventilglied (68) mit einem Schaft (72) aufweist, die von einem Gehäuse (67) mit einem Deckel (76) umgeben sind, eine erste biegsame Membran (77) an ihrem äußeren Umfang zwischen dem Deckel und dem Gehäuse eingeklemmt ist und einen ersten Ausdehnungsraum bildet, eine zweite biegsame Membran (78) sich zwischen dem Schaft und dem Gehäuse erstreckt, eine zwischen dem Schaft und dem Gehäuse angeordnete Feder (86) dazu dient, das bewegliche Ventilglied von dem feststehenden Sitz (69) weg zu beaufschlagen, zur Gleitführung des Schafts innerhalb des Gehäuses dienende Mittel vorgesehen sind, welche eine innerhalb der Feder angeordnete und in bezug auf das Gehäuse feststehende Führung (73), sowie an dem beweglichen Ventilglied angeordnete Führungsfinger (93) umfassen, welche in Gleiteingriff mit einer abstromseitig des feststehenden Ventilsitzes (69) angeordneten Bohrung (94) stehen, und daß eine Verbindung (98) zwischen dem ersten Ausdehnungsraum und dem Einlaßkanal (17) und eine Verbindung (101) des zwischen den Membranen liegenden Raums mit der Ansaugkammer vorgesehen ist.

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