DE3000430A1 - Trinkwasser-durchflussarmatur mit durchflusswaechter - Google Patents
Trinkwasser-durchflussarmatur mit durchflusswaechterInfo
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Description
PATENTANWÄLTE DK-'NG. WU-PHYS. H. STORIES
DIPL.-iNG. P. EICHLER
BRAHMSSTRASSE 29, 5600 WUPPERTAL 2
Alfred Waletzko Apparatebau/ 5820 Gevelsberg
Trinkwasser-Durchflußarmatur mit Durchflußwächter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Trinkwasser-Durchflußarmatur mit einem in die Trinkwasserversorgungsleitimg
insbesondere hinter einem hydraulischen Rohrtrenner eingebauten Rückflußverhinderer und einem dazu in einer Bypass-Leitung
von kleinerem Durchflußquerschnitt eingebauten Durchflußwächter, der ein vom Bypass-Wasser durchströmbares
Ventilgehäuse, einen darin verschieblich gelagerten Strömungskolben mit gegen den Druck des Strömungswassers wirkender
Rückstellkraft und einen durch den Strömungskolben zu betätigenden
Annäherungsschalter eines elektrischen Strom- bzw. Schaltkreises aufweist.
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Eine Trinkwasser-Durchflußarmatur der vorerwähnten Art ist von der Anmelderin bereits mit ihrer deutschen Patentanmeldung
P 28 49 825.1 vorgeschlagen worden. Der dabei im Bypass zur Trinkwasserversorgungsleitung und dem
darin eingebauten Rückflußverhinderer liegende Durchflußwächter besitzt eine vergleichsweise große Ansprechempfindlichkeit,
so daß er im Gegensatz zu bekannten, nicht im Bypass liegenden Durchflußwächtern nicht allein nur bei
größerer bzw. normaler Wasserentnahme bzw. -durchströmungsmenge, sondern auch schon bei geringer Wasserentnahme anzusprechen
und entsprechende Schaltimpulse auszulösen vermag, also insbesondere auch in den Fällen, wo der in die
Trinkwasserversorgungsleitung eingebaute Rückflußverhinderer noch geschlossen ist bzw. bleibt. Das ist vor allem für mit
einem vorgeschalteten hydraulischen Rohrtrenner ausgerüstete Trinkwasserversorgungsleitungen von Bedeutung, wo durch den
im Bypass liegenden Durchflußwächter und dessen schon bei geringer Wasserdurchströmung ausgelösten Schaltimpuls der
hydraulische Rohrtrenner in seine Wasserdurchflußstellung
gelangt und darin gehalten werden k-»nn, so daß auch für diesen
Fall ein ordnungsgemäßer Wasserdurchfluß zur Brauchwasserentnahmeseite
hin aufrechterhalten wird. Um sicherzustellen, daß der Durchflußwächter auch bei durch etwaiges Tropf- oder
Leckwasser bedingter Entleerung der Brauchwasserleitung bei erneuter Wasserentnahme noch von einer ausreichenden
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Wasserdurchflußmenge durchströmt wird, um also auch für diesen
Fall noch ordnungsgemäß ansprechen zu können und den vorgeschalteten hydraulischen Rohrtrenner in seine Durchflußstellung
zu bringen, ist nach dem älteren Vorschlag in die Trinkwasser-Versorgungsleitung
vor dem Rückflußverhinderer und dem dazu im Bypass liegenden Durchflußwächter noch ein mit einer
Druckgas-Füllung versehener Druckwasser-Vorratsbehälter vorgesehen. Das bedingt aber einen zusätzlichen Mehraufwand.
Auch hat ein solcher Druckwasser-Vorratsbehälter nur eins begrenzte Füllkapazität, die daher bei längerer Nichtwasserentnahme,
jedoch entsprechend andauernden Leckverlusten durchaus noch zu einem vollständigen Entleeren der mit dem
Durchflußwächter in Verbindung stehenden Brauchwasserentnahmeseite
und damit zu einem Wichtansprechen des Durchflußwächters bei erneuter Wasserentnahme führen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trinkwasser-Durchflußarmatur mit einem im Bypass zu einem
Ruckflußverhinderer liegenden Durchflußwächter zu schaffen,
der nicht allein nur auf die sein Ventilgehäuse in hinreichendem Umfange passierende Strömungswassermenge anspricht,
sondern dessen Annäherungsschalter auch dann betätigt wird, wenn es infolge Leckverlusten im Durchflußwächter-Ventilgehäuse
lediglich zu einem entsprechenden Abfall des statischen Wasserdruckes kommt, der Strömungskolben dabei also infolge
mangelnder Strömung nicht in seine Ansprechstellung gelangt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im
Ventilgehäuse außer dem Strömungskolben ein den darin
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herrschenden statischen Wasserdruck überwachender Druckkolben verschieblich angeordnet ist, der bei Unterschreiten eines
bestimmten Wasserdrucks den Annäherungsschalter ebenfalls betätigt.
Hierdurch kann mit einfachen Mitteln und großer Ansprechempfindlichkeit
mit ein und demselben Schalter, nämlich dem sowohl durch den Strömungskolben als auch durch den Druckkolben
beaufschlagbaren Annäherungsschalter, eine gleichzeitige
Überwachung sowohl des Strömungsdruckes als auch des statischen Druckes des im Ventilgehäuse vorhandenen Wassers
erzielt werden. Das ist vor allem bei mit vorgeschalteten hydraulischen Rohrtrennern ausgerüsteten Trinkwasserversorgungsleitungen
von Vorteil, weil dabei durch den entsprechend einzubauenden Annäherungsschalter erreicht wird,
daß bei jeder gleich wie gearteten Wasserentnahme oder auch nur Leckwasserverlusten auf der vom Rohrtrenner gegen die
Trinkwasserzuleitung abgetrennten Entnahmeseite der hydraulische Rohrtrenner stets in seine Durchflußstellung gelangt,
mithin in jedem Falle für eine entsprechende Wasserdurchflußoder auch nur Wasserdruckversorgun^ der Entnahmeseite sorgt,
so daß diese stets gefüllt und damit funktionsfähig bleibt.
Der Druckkolben ist vorteilhaft mit einer vom Wasserdruck beaufschlagbaren Membran sowie einer ihn dazu entgegengesetzt
in Richtung zum Annäherungsschalter zu drücken suchenden Rückstellfeder versehen, während der Strömungskolben mit seiner
vom Strömungswasserdruck beaufschlagbaren Stirnfläche auf
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einer im Ventilgehäuse zwischen den darin einmündenden Bypass-Leitungsanschlüssen
gelegenen Bohrungsschulter unabgedichtet aufliegt und mit seiner anderen Stirnfläche in der Nähe des
Annäherungsschalters liegt. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, den Annäherungsschalter, den Strömungskolben und den Druckkolben jeweils axial untereinanderliegend
im Ventilgehäuse anzuordnen. Das ergibt eine sehr einfache, gedrungene Bauart mit entsprechend platzsparender
Einbaumöglichkeit.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung besteht das Ventilgehäuse aus einem eine stufenweise
abgesetzte Axialbohrung, die darin unmittelbar übereinander liegenden Strömungs- und Druckkolben sowie die Bypass-Leitungsanschlüsse
enthaltenden zylindrischen Gehäusemittelteil, einem den Annäherungsschalter enthaltenden Gehäusedeckel
und einem die am Druckkolben angreifende Rückstellfeder
aufnehmenden Gehäuseboden, der mit dem unteren Ende des Gehäusemittelteils unter gleichzeitiger Außeneinspannung der
am Druckkolben vorhandenen Membran verschraubt ist.
Um den Ansprechdruck des Druckkolbens variieren zu können, ist im Gehäuseboden eine Stellschraube gelagert, auf
deren Innenseite sich die Druckkolben-Rückstellfeder mit entsprechend
einstellbarer Vorspannkraft abstützt. Auch der Strömungskolben ist in seiner Ansprechbarkeit vorzugsweise
verstellbar. Er kann zu diesem Zweck mit an seinen Stirnflächen vorhandenen Justierschrauben versehen sein.
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Schließlich ist es noch von Vorteil, wenn in den beiden Bypass-Leitungsabschnitten, vorzugsweise an deren der Trinkwasserversorgungsleitung
zugewandten Anschlußstellen, von Hand betätigbare Absperrventile eingebaut sind. Dadurch
kann das Ventilgehäuse wahlweise von der Trinkwasserversorgungsleitung abgesperrt werden, so daß allfällige Reinigungs-
oder auch Justierarbeiten am Ventilgehäuse bzw. den darin vorhandenen Schaltelementen vorgenommen werden können,
ohne die Trinkwasserversorgung zu unterbrechen.
In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
nach der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch die neuartige Trinkwasser-Durchflußarmatur
in etwa normal großer Darstellung, während
Fig. 2 deren vorteilhafte Einbauweise in eine mit einem vorgeschalteten hydraulischen Rohrtrenner versehene
Trinkwasserleitung wiedergibt.
Die in Fig. 1 abgebildete Trinkwasser-Durchflußarmatur
besteht im wesentlichen aus dem mit einem eingebauten Rückflußverhinderer
1 versehenen, in die ?rinkwasserversorgungsleitung T einzubringenden Doppelrohrstück 2,2' 2und dem dazu
im Bypass gelegenen Ventilgehäuse 3, das den Annäherungsschalter 4, den Strömungskolben 5 und den Druckkolben.6
enthält.
Das Ventilgehäuse 3 besitzt ein zylindrisches Gehäusemittelteil 7, das mit einer stufenweise abgesetzten, eine
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entsprechende Bohrungsschulter 81 aufweisenden Bohrung 8 versehen
ist, in deren oberem Teil der Strömungskolben 5 und
in deren unterem Teil der Druckkolben 6 verschieblich gelagert sind. Der untere Teil der Bohrung 8 ist über den Bypass-Leitungsabschnitt
9 mit dem vor dem in bekannter Weise ausgebildeten Rückflußverhinderer 1 gelegenen Teil der Trinkwasserleitung
T, also dem Rohrstück 2 verbunden, wohingegen der obere Teil der Bohrung 8 über den Bypass-Leitungsabschnitt
10 mit dem hinter dem Rückflußverhinderer 1 gelegenen Teil
der Trinkwasserversorgungsleitung T" in Verbindung stehb. In der Nähe der beiden Anschlußstellen 9' bzw= 10' sind in
den beiden Bypass-Leitungsabschnitten 9,10 von Hand betätigbare Absperrventile Ii bzw. 12 eingebaut. Deren Ventilküken
11' bzw. 12' sind mit Schraubendreher-Betätigungsschlitzen 11"'
bzw. 12·' versehen, die jeweils achsparallel zur Ventilkükenbohrung
verlaufen und daher sinngemäß anzeigen, ob die betreffenden Ventile sich in Äbsperr- oder DurchlaßstelLung
befinden.
In das obere Ende des Ventilgehäusemittelteils 7 ist ein Gehäusedeckel 13 eingeschraubt,, der den Annäherungsschalter
4 enthält, der in einen elektrischen Strom- bzw. Schaltkreis eingebaut ist. Dieser Annäherungsschalter 4 kann durch
den Strömungskolben 5 sowohl durch mechanische Berührung als aber auch auf elektrich kapazitive oder induktive Weise betätigt
werden. An dem Gehäusedeckel 13 stützt sich eine schwache Rückstellfeder 14 ab, die den Strömungskolben 5
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mit dessen unten gelegener Stirnfläche gegen die Bohrungsschulter 8' zu drücken sucht, so daß der Strömungskolben 5
hier normalerweise aufliegt. Diese Auflage ist so beschaffen, daß sie die dazu beidseitig gelegenen Abschnitte der Axialbohrung
8 nicht abdichtet, so daß in beiden Bohrungsabschnxtten praktisch der gleiche statische Druck besteht.
Mit seiner oberen Stirnseite liegt der Strömungskolben in der Nähe des Annäherungsschalters 4, wodurch letzterer bei
entsprechender Annäherung des Strömungskolbens 5 betätigt werden kann. In den beiden Stirnenden des Strömungskolbens
sind noch Justierschrauben 5' vorgesehen, die die wirksame
Länge des Strömungskolbens 5 und damit auch dessen Schaltweg entsprechend zu verändern erlauben.
Der im unteren Teil der Axialbohrung 8 verschieblich
gelagerte Druckkolben 6 ist mit einer an seinem unteren Ende vorhandenen, vom statischen Wasserdruck beaufschlagbaren Membran
15 versehen, die an ihrem Innenumfang am Druckkolben 6 mittels der hier aufgeschraubten Hutmutter 16 eingespannt ist.
Am Außenumfang ist die Membran 15 zwischen dem unteren Ende des Ventilgehäusemittelteils 7 und .'pm darin eingeschraubten
Gehäuiseboden 17 eingespannt, der zugleich die den Druckkolben
6 beaufschlagende Rückstellfeder 18 aufnimmt. Diese
stützt sich einerseits an der Hutmutter 16 des Druckkolbens 6 und andererseits an der Innenseite der im Gehäuseboden 17
vorhandenen Stellschraube 19 ab, die dadurch den Vorspann-
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druck der Feder 18 zu verstellen erlaubt. Die Mehrkantfläche
17' am Gehäuseboden 17 dient zu dessen Schraubverspannung, wohingegen an der Stellschraube 19 Einsteckbetätigungsöffnungen
19* vorhanden sein können.
In der dargestellten Lage des Strömungskolbens 5 wie auch des an seiner Unterseite gegebenenfalls unmittelbar
anliegenden Druckkolbens 6 befindet sich der Annäherungsschalter 4 in seiner Ausschaltposition. Die am Druckkolben 6
angreifende Feder 18 wirkt dem die Membran 15 beaufschlagenden statischen Wasserdruck entgegen, so daß der Druckkolben
6 normalerweise in der dargestellten Lage, oder in noch tieferen Einstellagen, gehalten wird. Sofern auf der Entnahmeseite
T' der Trinkwasserversorgungsleitung auch nur wenig Wasser entnommen wird und der Rückflußverhinderer 1 dabei noch
in seiner dargestellten Schließposition verbleibt, wird der Strömungskolben 5 durch den Strömungswasserdruck von der
Bohrungsschulter 81 entgegen der Wirkung seiner schwachen Rückstellfeder
14 abgehoben und dadurch dem Annäherungsschalter 4 genähert, der dadurch betätigt wird und einen entsprechenden
Schaltimpuls auszulösen vermag. Das Gleiche tritt aber ciuch
ein, wenn der Druck in der Wasserversorgungsleitung T, T1
unter einen bestimmten, an der Feder 18 vorher einstellbaren Wert absinkt, weil dann die Feder 18 den Druckkolben 6 entgegen
seiner Membranwirkung nach oben verschiebt, dadurch auch den Strömungskolben 5 entsprechend anhebt und ihn dem Annäherungsschalter
4 nähert.
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Der Strömungskolben 5 und der Druckkolben 6 können abweichend von der zeichnerischen Darstellung auch so ausgebildet
sein, daß der Druckkolben 6 den Annäherungsschalter 4 zu beaufschlagen vermag, ohne daß dazu der Strömungskolben 5
mit angehoben werden müßte. Dazu würde es beispielsweise genügen, den Strömungskolben 5 mit einer zentralen durchgehenden
Bohrung zu versehen, durch die ein an der Oberseite des Druckkolbens 6 befestiger Auslösestift hindurchragt, der
den Annäherungsschalter 4 unmittelbar zu beaufschlagen bzw. zu
betätigen erlaubt.
Die Fig. 2 zeigt, wie die erfindungsgemäß beschaffene
Trinkwasser-Durchflußarmatur in besonders vorteilhafter
Weise in eine mit einem vorgeschalteten hydraulischen Rohrtrenner versehene Trinkwasserversorgungsleitung eingebaut
werden und damit zusammenwirken kann. Der generell mit 20 bezeichnete Rohrtrenner besteht in bekannter Weise aus einem in
einem Zylinder 21 verschieblich gelagerten Kolbentrennrohr 22, das in der gezeichneten Trennstellung durch in der
Zeichnung nicht dargestellte Federkräfte gehalten wird. In dieser Stellung wird das Kolbentrer. rohr 22 durch das in
seinen Durchflußquerschnitt hineinragende, feststehende Ventil 23 geschlossen gehalten. Der Zylinder 21 ist über
die Zuleitung 24 und das darin befindliche Absperrventil 25 an die Wasserzuleitung 26 angeschlossen. Das Absperrventil
25 wird in bekannter Weise über einen hydraulisch be-
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aufschlagbaren Doppelkolben 27,27' und ein Dreiwegeelektromagnetventil
V gesteuert, das seinerseits durch den Annäherungsschalter 4 und den damit zusammenwirkenden Strömungskolben
sowie den Druckkolben 6 gesteuert wird, die auf der durch den Rohrtrenner 20 von der Trinkwasserversorgungsleitung 24 „26
abtrennbaren Brauchwasser- bzw. Entnahmeseite T,T° liegen. Ein weiterer in den Ablaufstutzen 20* des Rohrtrenners 20
eingebauter Rückflußverhinderer 28 gewährleistet, daß die Brauchwasserseite T,T1 auch in der dargestellten Trennstellung
des Rohrtrenners 20 mit Wasser hinreichenden Drucks gefüllt bleibt. Bei starker wie aber auch schon bei schwacher Wasserentnahme
auf der Entnahmeseite T' wird durch den dann von seiner Bohrungsschulter 8' durch die Wasserströmung abgehobeinen
Strömungskolben 5 der Annäherungsschalter 4 betätigt, der dadurch über das Drei-Wege-Elektromagnetventil V die hydraulischen
Zu- und Ableitungen zum Doppelkolben 27,27' so umschaltet,
daß das Absperrventil 25 geöffnet wird. Dadurch wird der Wasserzufluß zum Kolbentrennrohr 22 freigegeben, das
infolgedessen in seine Wasserdurchflußstellung ausfährt und
somit den Wasserdurchfluß auch durch den entnahmeseitig gelegenen Teil T,T1 des Leitungssystems freigibt. Der vorbeschriebene
Vorgang tritt aber auch dann ein, wenn auf der Entnahmeseite T,T1 durch etwaige Leckwasserverluste der
statische Wasserdruck unter den voreingestellten Mindestwert, beispielsweise etwa 2atü abfällt, weil dann der Druckkolben
angehoben wird und dadurch über den entsprechend mitgenommenen
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Strömungskolben 5 der Annäherungsschalter ψ ebenfalls betätigt
wird. Dadurch wird sichergestellt, daß das entnahmeseitig gelegene Leitungssystem T,T1 stets mit Wasser hinreichenden
Drucks gefüllt bleibt, so daß bei jeweils erneuter Wassernentnahme der Strömungskolben 5 von einer hinreichenden
Strömungswassermenge beaufschlagt wird, um dadurch den Annäherungsschalter 4 betätigen zu können und somit das
Kolbentrennrohr 22 des hydraulischen Rohrtrenners 20 jeweils in seine Wasserdurchflußstellung gelangen zu lassen. Wird die
Wasserentnahme unterbrochen, so nehmen der Strömungskolben und der Druckkolben 6 die in Fig. 1 dargestellte Ruhelage ein,
in der der Annäherungsschalter 4 nicht betätigt wird, also offen ist. Dadurch wird über das Dreiwegeventil V und die
entsprechende Umschaltung der zum Doppelkolben 27,27' führenden Zu- und Ableitungen das Absperrventil 25 in seine in Fig.
dargestellte Sperrstellung gebracht, so daß das Kolbentrennrohr in seine Trennstellung gelangen und darin verweilen kann.
Bs versteht sich, daß der sowohl durch den Strömungskolben 5 als auch durch den Druckkolben 6 zu beaufschlagende
Annäherungsschalter 4 auch für and. -e als die vorbeschriebenen
Zwecke verwendet werden kann, beispielsweise in Verbindung mit einem Signalgeber zur Anzeige von in einem Wasserleitungsnetz
auftretenden Kriechwasserströmungen und/oder übermäßigen Wasserdruckerniedrigungen.
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Leerseite
Claims (8)
1. ) Trinkwasser-Durchflußarmatur mit einem in die Trink-Wasserversorgungsleitung
insbesondere hinter einem hydraulischen Rohrtrenner eingebauten Rückflußverhinderer
und einem dazu in einer Bypass-Leitung von kleinerem Durchflußquerschnitt eingebauten Durchflußwächter,
der ein vom Bypass-Wasser durchströmbares Ventilgehäuse, einen darin verschieblich gelagerten
Strömungskolben mit gegen den Druck des Strömungswassers wirkender Rückstellkraft und einen durch den Strömungskolben zu betätigenden Annäherungsschalter eines elektrischen
Strom- bzw. Schaltkreises aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß im Ventilgehäuse (3) außer dem Strömungskolben (5) ein den darin herschenden
statischen Wasserdruck überwachender Druckkolben (6) verschieblich angeordnet ist, der bei Unterschreiten eines
bestimmten Wasserdrucks den Annäherungsschalter (4) ebenfalls betätigt.
2. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach Anspruch 1, d a
durch gekennzeichnet, daß der Druck-
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kolben (6) mit einer vom Wasserdruck beaufschlagbaren
Membran (15) sowie einer ihn dazu entgegengesetzt in Richtung zum Annäherungsschalter (4) zu drücken suchenden Rückstellfeder
(18) versehen ist, und daß der Strömungskolben (5) mit seiner vom Strömungswasserdruck beaufschlagbaren
Stirnfläche auf einer im Ventilgehäuse (3) zwischen den darin einmündenden Bypass-Leitungsanschlüssen (9,10)
gelegenen Bohrungsschulter (81) unabgedichtet aufliegt
und mit seiner anderen Stirnfläche in der Nähe des Annäherungsschalters (4) liegt.
3. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach den Ansprüchen 1
und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Annäherungsschalter (4), der Strömungskolben
(5) und der Druckkolben (6) jeweils axial untereinander liegend im Ventilgehäuse (3) angeordnet sind.
4. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (3) aus einem eine stufenweise abgesetzte
Axialbohrung (8), die darin unmittelbar liegenden Strömungs- und Druckkolben (5,6) sowie die Bypass-Leitungsanschlüsse
(9,10) enthaltenden zylindrischen Gehäusemittelteil (7), einem den Annäherungsschalter
(4) enthaltenden Gehäusedeckel (13) und einem die am Druckkolben (6) angreifende Rückstellfeder (18) auf-
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nehmenden Gehäuseboäen (17) besteht, der mit dem unteren Ende des Gehäusemittelteils (7) unter gleichzeitiger
äußeneinspannung der am Druckkolben (6) vorhandenen
Membran (15) verschraubt ist.
5. TrinkXtfasser-Diirchf luSarmatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseboden
(175 eins Stellschraube (19) gelagert ist, auf deren Innenseite sich die Druckkolben-Rückstellfeder
(18) mit entsprechend einstellbarer Vorspannkraft abstützt.
6. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskolben (5) mit an seinen Stirnflächen vorhandenen
Justierschrauben (5°) versehen ist.
7. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet,, daß in den beiden Bypass-Leitungsabschnitten
(9,10), vorzugsweise an deren der Trinkwasserversorgungsleitung (T,T0) zugewandten Anschlußstellen, von Hand
betätigbare Absperrventile (11,12) eingebaut sind.
8. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach Anspruch 7, d a durch
gekennzeichnet, daß die Ventil-
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küken (11 ',12') der Absperrventile (11,12) mit
Schraubendreher-Betätigungsschlitzen (11'',1211J versehen
sind, die jeweils achsparallel zur Ventxlkükenbohrung verlaufen.
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- 1981-01-07 BE BE0/203414A patent/BE886984A/fr unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Also Published As
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