DE3000430C2 - Trinkwasser-Durchflußarmatur mit Durchflußwächter - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Trinkwasser-Durchflußarmatur mit einem in die Trinkwasserversorgungsleitung insbesondere hinter einem hydraulischen Rohrtrenner eingebauten Rückflußverhinderer und einem dazu in einer Bypass-Leitung von kleinerem DuVchflußquerschnitt 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 Sirömungskolben zu betätigenden Annäherungsschalter eines elektrischen Strom- bzw. Schaltkreises aufweist

Eine Trinkwasser-Durchflußarmatur der vorerwähnten Art ist bereits in der älteren deutschen Patentanmeldung P 28 49 825.1 (DE-OS 28 49 825) vorgeschlagen worden. Der dabei im Bypass zur Trinkwasser-ersorgungsleitung und dem darin eingebauten Rückflußverhinderer liegende Durchflußwächter besitzt eine vergleichsweise große Ansprechempfindlichkeit, so daß er im Gegensatz zu bekanntn, nicht im Bypass liegenden Durchflußwächtern nicht allein nur bei größerer bzw. tormaler Wasserentnahme bzw. -durchströmungsmenge, sondern auch schon bei geringer Wasserentnahme anzusprechen und entsprechende Schaltimpulse auszulösen vermag, also insbesondere auch dann, wenn 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 darai gehalten werden kann, 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 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 der DE-OS 28 49 825 in die Trinkwasserversorgungsleitung vor dem Rückflußverhir derer 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 eine begrenzte Füllkapazität, die daher bei längerer Nichtwasserentnahme, jedoch entsprechend andauernden Leckwasserverlusten durchaus noch zu einem vollständigen Entleeren der mit dem Durchflußwächter in Verbindung stehenden Brauchwasserentnahmeseite und damit zu einem Nichtansprechen des Durchflußwächters bei erneuter Wasserentnahme führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Trinkwasser-Durchflußarmatur gemäß dem'Oberbegriff des Patentanspruchs 1 den Durchflußwächter dahingehend zu verbessern, daß bei Auftreten von Leckwasserverlusten und einem damit verbundenen Abfall des statischen Wasserdrucks im Durchflußwächter-Ventilgehäuse eine Betätigung des Annäherungsschalters gesichert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Ventilgehäuse unterhalb des Strömungskolbens ein den darin herrschenden statischen Wasserdruck überwachender Druckkolben verschieblich angeordnet ist, der bei Unterschreiten eines bestimmten Wasserdrucks die Betätigung des Annäherungsschalters herbeiführt.

Hierdurch kann mit einfachen Mitteln und großer An-

Sprechempfindlichkeit mit einem einzigen 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 hydraulisehen 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 Wasserdruckversorgung der Entnahmeseite sorgt, so daß diese stets gefüllt und damit funktionsfähig bleibt.

Der Druckkolben ist an seinem unteren Ende vorteilhaft mit einer vom Wasserdruck beaufschlagbaren Membran sowie einer den Druckkolben (6) in Richtung Annäherungsschalter (4) zu drücken suchenden Rückstellfeder (18) verschen.

Es hat 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 zylindrisehen Gehäusemittelteil mit einer stufenweise abgesetzten Axialbohrung, den darin bewegbaren Strömungsund Druckkolben sowie den Bypass-Leitungsanschlüssen aus einem den Annäherungsschalter enthaltenden Gehäusedeckel und aus 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, .st 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.

In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die neuartige Trinkwasser-Durchflußarmatur in etwa normal großer Darstellung, während

F i g. 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 Trinkwasserversorgungsleitung T einzubringenden Doppelrohrstück 2,2' und 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 entsprechende Bohrungsschulter 8' 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 Triakwasserleitung 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 steht In der Nähe der beiden Anschlußstellen 9' bzw. 10' sind in den beiden Bypass-Leitungsabschnitten 9,10 von Hand betätigbare Absperrventile 11 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 Absperr- oder Durchlaßstellung befinden.

In das obere Ende des Ventilgehäusemittelteils 7 ist ein Gehäusedeckel 13 eingeschraubt, der den Annäherungsschalter 4 enthält, der in einen elektrischen Strombzw. Schaltkreis eingebaut ist Dieser Annäherungsschalter 4 kann durch den Strömu^skolben 5 sowohl durch mechanische Berührung als ater auch auf elektrisch kapazitive oder induktive Weise betätigt werden. An dem Gehäusedeckel 13 stützt sich eine schwache Rückstellfeder 14 ab, die den Strömungskolben 5 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 Abschnitt der Axialbohrung 8 nicht abdichtet, so daß in beiden Bohrungsabschnitten 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 5 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 ge^:agerte Druckkolben 6 ist mit einer an seinem unteren Ende vorhandenen, vom statischen Wasserdruck beaufschlagbaren Membran 15 versehen, die an ?hrem 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 dem darin eingeschraubten Gehäuseboden 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 Vorspanndruck der Feder 18 zu verstellen erlaubt. Die Mehrkantfläche \T 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 si.lner 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 Einsteliagen gehalten wird. Sofern auf der Entnahmeseite 7"'der Trinkwasserversorgungsleitung auch nur wenig Wasser

entnommen wird und der Rückfluliverhinderer I dabei noch in seiner dargestellten Schließposition verbleibt, wird der Sirömungskolben 5 durch den .Strömungswasserdruck von der Bohrungsschulter 8' 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 auch ein, wenn der Druck in der Wasserversorgungsleitung T, T unter einen bestimmten, an der Feder 18 vorher einstellbaren Wert absinkt, weil dann die Feder 'i8 den Druckkolben 6 entgegen seiner Membranwirkung nach oben verschiebt, dadurch auch den Strömungskolben 5 entsprechend anhebt und ihn dem Annäherungsschalter 4 nähert.

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 muß. Dazu würde es beispielsweise genügen, den Strömungskolben 5 mit einer zentralen durchgehenden Bohrung zu versehen, durch die ein an der Oberseite des Druckkolbens 6 befestigter Auslösestift hindurchragt, der den Annäherungsschalter 4 unmittelbar zu beaufschlagen bzw. ;:u betätigen erlaubt.

Die F i g. 2 zeigt, wie die erfindungsgemäß beschaffene Trinkwasser-Durchflußarmatur in besonders vorteilhafter Weise in eine mit einem vorgeschalteten hydraulischen Rohrtrenner versehene Trinwasserversorgungsleitung 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 Kolbentrennrohr 2 durch das in seinen Durchflußquerschnitt hineinragende, feststehende Ventii 23 geschlossen gehalten. Der Zylinder 2i ist über die Zuleitung 24 und das darin befindliche Absperrventil 25 an die Wasserzuleitung 26 angeschlossen. Das Absperi ventil 25 wird in bekannter Weise über einen hydraulisch beaufschlagbaren Doppelkolben 27, 27' und ein Dreiwegeelektromagnetventil V gesteuert, das seinerseits durch den Annäherungsschalter 4 und den damit zusammenwirkenden Strömungskolben 5 sowie den Druckkolben 6 gesteuert wird, die auf der durch den Rohrtrenner 20 von der Trinkwasserversorgungsleitung 24,26 abtrennbaren Brauchwasser- bzw. Entnehmeseite T, T liegen. Ein weiterer in den Ablaufstutzen 20' des Rohrtrenners 20 eingebauter Rückflußverhinderer 28 gewährleistet, daß die Brauchwasserseite T, T 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 abgehobenen Strömungskolben 5 der Annäherungsschalter 4 betätigt, der dadurch über das Drei-Wege-Elektromagnetventil Vdie hydraulischen Zu- und Ableitungen zum Doppelkoiben 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, Γ'des Leitungssystems freigibt. Der vorbeschriebene Vorgang tritt aber auch dann ein, wertn auf der Entnahmeseite T, T' durch etwaige Leckwasserverluste der statische Wasserdruck unter dei voreingestellten Mindestwert, beispielsweise etwa 2 ati abfällt, weil dann der Druckkolben 6 angehoben win und dadurch über den entsprechend mitgenommenei Strömungskolben 5 der Annäherungsschalter 4 eben falls betätigt wird. Dadurch wird sichergestellt, daß da entnahmeseitig gelegene Leitungssystem T, T' stets mi Wasser hinreichenden Drucks gefüllt bleibt, so daß be jeweils erneuter Wasserentnahme der Strömungskol ben 5 von einer hinreichenden Strömungswassermengi beaufschlagt wird, um dadurch den Annäherungsschal ter 4 betätigen zu können und somit das Kolbentrenn rohr 22 des hydraulischen Rohrtrenners 20 jeweils ir seine Wasserdurchflußstellung gelangen zu lassen. Wire die Wasserentnahme unterbrochen, so nehmen dei Strömungskolben 5 und der Druckkolben 6 die in Fig. 1 dargestellte Ruhelage ein, in der der Annäherungsschal ter 4 nicht betätigt wird, also offen ist. Dadurch wire über das Dreiwegeventil V und die entsprechende Um schaltung der zum Doppelkolben 27, 27' führenden Zu und Ableitungen das Absperrventil 25 in seine in Fig.; dargestellte Sperrstellung gebracht, so daß das Kolben trennrohr in seine Trennstellung gelangen und darir verweilen kann.

Es versteht sich, daß der sowohl durch den Strö mungskolben 5 als auch durch den Druckkolben 6 zi beaufschlagende Annäherungsschalter 4 auch für ande re als die vorbeschriebenen Zwecke verwendet werder kann, beispielsweise in Verbindung mit einem Signalge ber zur Anzeige von in einem Wasserleitungsnetz auf tretenden Kriechwasserströmungen und/oder übermä ßigen Wasserdruckerniedrigungen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Trinkwasser-Durchflußarmatur mit einem in die Trinkwasserversorgungsleitung 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) unterhalb des Strömungskolbens (5) ein den darin herrschenden statischen Wasserdruck überwachender Druckkolben (6) verschieblich angeordnet ist, der bei Unterschreiten eines bestimmten Wasserdrucks die Betätigung des Annäherungsächakers (4) herbeiführt.

2. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (6) an seinem unteren Ende mit einer vom Wasserdruck beaufschlagbaren Membran (15) sowie einer den Druckkolben (6) in Richtung Annäherungsschalter (4) zu drücken suchenden Rückstellfeder (18) versehen ist.

3. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach Anspruch 1 oder 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-Durchflußarma'ur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (3) aus einem zylindrischen Gehäusemittelteil (7) mit einer stufenweise abgesetzten Axialbohrung (8), den darin bewegbaren Strömungsund Druckkolben (5, 6) sowie den Bypass-Leitungsanschlüssen (9, 10), aus einem den Annäherungsschalter (4) enthaltenden Gehäusedeckel (13) und aus einem die am Druckkolben (6) angreifende Rückstellfeder (18) aufnehmenden Gehäuseboden (17) besteht, der mit dem unteren Ende des Gehäusemittelteils (7) unter gleichzeitiger Außeneinspannung der am Druckkolben (6) vorhandenen Membran (15) verschraubt ist.

5. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseboden (17) eine Stellschraube (19) gelagert ist. auf deren Innenseite sich die Druckkolben-Rückstellfeder (18) mit entsprechend einstellbarer Vorspannkraft abstützt.

6. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskolben (5) mit an seinen Stirnflächen vorhandenen Justierschrauben (5') versehen ist.