DE3126212A1 - Vorrichtung zum schutz von trinkwasserleitungen gegen rueckfliessendes brauchwasser - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. P. EICHLER

BRAHMSSTRASSE 29. S60O WUPPERTAL Z

Alfred Waletzko Apparatebau, 5820 Gevelsberg

Vorrichtung zum Schutz von Trinkwasserleitungen gegen rückfließendes Brauchwasser.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von Trinkwasserleitungen gegen rückfließendes Brauchwasser, mit einem in die Trinkwasserzuleitung vor einem hydraulischen Rohrtrenner eingebauten und ihn steuernden Absperrventil, dessen Ventilkörper durch eine doppelseitig beaufschlagbare Kolbenanordnung zu verstellen ist, deren dem Ventilkörper abgewandte Beaufschlagungsseite über ein Steuerventil wahlweise mit der Trinkwasserzuleitung oder einer ins Freie führenden Entlastungsleitung- zu verbinden ist, während die andere Beaufschlagungsseite auch dem Wasserzulaufdruck aussetzbar ist, und wobei weiterhin zwischen dem Absperrventil und dem Rohrtrenner eine weitere Entlastungsleitung abzweigt, die bei geschlossenem Absperrventil offen.

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dagegen bei offenem Absperrventil geschlossen ist.

Bei bekannten Vorrichtungen obiger Art, z. B. nach den DE-OS 27 47 941, 28 49 825 und 30 00 430, besteht die den Veritilkörper des Absperrventils zu verstellen erlaubende Kolbenanordnung aus zwei in getrennt voneinander angeordneten Zylindern hintereinander geschalteten Kolben mit je einer mit ihnen fest verbundenen Kolbenstange. Die eine dieser beiden Kolbenstangen trägt an ihrem äußeren Ende den Ventilkörper des Absperrventils und ist zentral so durchbohrt, daß die Unterseite des zugehörigen Kolbens ständig vom Wasserzuflußdruck beaufschlagt ist» Die andere Kolbenstange liegt zwischen den beiden Kolben und dient als Schieberventil für die zwischen dem Absperrventil und dem Rohrtrenner gelegene Entlastungsleitung, die dadurch geöffnet oder gesperrt werden kann. Diese vorbekannte Doppelkolben-Anordnung ist baulich noch recht aufwendig. Da der untere Kolben dabei stets dem Wasserzulaufdruck ausgesetzt ist, muß dieser beim Schließen des Absperrventils, also der entsprechenden Beaufschlagung des andern Kolbens, jeweils überwunden werden= Dem muß bei der bekannten Doppel-Kolbenanordnung durch entsprechend unterschiedliche Ouerschnittsbemessung der wirksamen Kolbenflächen Rechnung getragen werden.

Der Erfindung lieg:t die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung der in Rede stehenden Gattung dahingehend zu verbessern und zu vervollkommnen, daß die das Absperrventil betätigende Kolbenanordnung von noch einfacherer Bauart sowie größerer Betriebs- und Schaltzuverlässigkeit ist. Diese Auf-

gäbe wird ausgehend von der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenanordnung aus einem doppelt beaufschlagbaren Einfachkolben mit den Ventilkörper tragender Kolbenstange besteht, wobei die der Kolbenstange zugewandte Kolbenseite über ein Schaltventil im Gegentakt zur anderen Kolbenseite wahlweise mit der Trinkwasserzuleitung und einer Entlastungsleitung zu verbinden ist. Für die vorliegende Erfindung ist also wesentlich, daß sie zur Steuerung des dem Rohrtrenner vorgeschalteten Absperrventils mit einem doppelt beaufschlagbaren Einfachkolben auskommt und wobei nicht nur die der Kolbenstange abgewandte Kolbenseite wahlweise mit der Trinkwasserzuleitung und einer Entlastungsleitung zu verbinden ist, sondern auch die andere, der Kolbenstange zugewandte Kolbenseite in der gleichen Weise abwechselnd an die Trinkwasserzuleitung und an die ins Freie führende Entlastungsleitung angeschlossen werden kann. Dadurch kommt man zu einer äußerst einfachen Kolbenanordnung bei zugleich größerer Schaltzuverlässigkeit, da z. B. die zum Schließen des Absperrventils erfolgende Kolbenverstellbewegung keine nennenswerte Gegenkraft zu überwinden braucht, da in diesem Fall die nicht beaufschlagte Kolbenseite mit der Außenatmosphäre verbunden, also völlig entlastet ist.

Eine noch größere bauliche Vereinfachung wird erzielt, wenn die der Kolbenstange zugewandte Kolbenseite über eine entsprechend gelegene Zylindergehäusebohrung in ständiger Verbindung mit der zwischen dem Absperrventil und dem Rohrtriinnor abzweigenden Entlastungsleitung steht und beide

über einen gemeinsamen Leitungsabschnitt und das darin eingebaute Schaltventil mit der Außenatmosphäre zu verbinden bzw. davon abzusperren sind. Somit können sowohl die der Kolbenstange zugewandte Kolbenseite als auch die zwischen dem Absperrventil und dem Rohrtrenner gelegene Entlastungsleitung durch ein einziges Ventil geschaltet werden.

Die Steuerung bzw. Betätigung des Steuer- wie auch des Schaltventils kann sowohl auf elektromechanische als auch grundsätzlich hydraulische Weise sowie weiterhin auch durch Handbetätigung erfolgen» Für die elektromagnetische Steuerung wird vorteilhaft, wie bekannt, von einem hinter dem Rohrtrenner in der Druckwasserleitung angeordneten elektromagnetischen Durchflußwächter Gebrauch gemacht, der das als elektromagnetisches Dreiwegeventil ausgebildete Steuerventil schaltet, welches der dem Ventilkörper abgewandten Kolbenbeaufschlagungsseite zugeordnet ist. In diesem Fall wird zweckmäßig für das in den gemeinsamen, zur Außenatmosphäre führenden Leitungsabschnitt eingebaute Schaltventil ein elektromagnetisches Zweiwegeventil verwendet, das durch den Durchflußwächter im Gegentakt zum Dreiwegeventil zu öffnen und zu schließen ist.

Für die Handbetätigung der Ventilsteuerung empfiehlt es sich, das der dem Ventilkörper abgewandten Kolbenseite zugeordnete Steuerventil und das der anderen Kolbenseite zugeordnete Schaltventil zu einem gemeinsamen, von Hand zu betätigenden Schieberventil zusammenzufassen. Um dabei die beiden Einstellagen augenfällig zu markieren und somit

fehlerhafte ZwischeneinstelLungen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß der von Hand zu betätigende Schieber des Schieberventils unter Wirkung einer ihn in seiner ausgefahrenen Schaltstellung zu halten suchenden Feder steht, während er in seiner anderen, eingefahrenen Schaltstellung bajonettverschlußartig zu verrasten ist.

In Abwandlung der vorliegenden Erfindung kann das von Hand zu betätigende, das Steuer- und Schaltventil zusammenfassende Schieberventil auch so ausgebildet sein, daß es eine vor dem Absperrventil von der Frischwasserzuleitung abzweigende Druckwasserzuleitung einerseits sowie eine ins Freie führende Entlastungsleitung andererseits wechselweise mit der einen und der anderen Kolbenseite zu verbinden erlaubt, wobei die zwischen dem Absperrventil und dem Rohrtrenner abzweigende Entlastungsleitung mit der der Kolbenstange zugewandt liegenden Kolbenseite ständig verbunden ist. Für diesen Fall kann also die der Kolbenstange und dem von ihr getragenen Ventilkörper zugewandte Kolbenseite auch unmittelbar mit der Druckwasserleitung zum Zwecke des Öffnen des Absperrventils verbunden werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine vorteilhafte Ausführungsform, bei der die Steuerung des Steuer- wie auch Schaltventils elektromagnetisch erfolgt,

Fig. 2 und 3 ein von Hand zu betätigendes Schieberventil, das an die Stelle des Steuer- und Schaltventils tritt, in zwei verschiedenen Schaltstellungen, und

Fig. 4 und 5 ein von Hand zu betätigendes Schieberventil für unmittelbare Druckwasserbeaufschlagung der der Kolbenstange zugewandten Kolbenseite, wiederum in zwei verschiedenen Schaltstellungen.

Die in Fig. 1 abgebildete Vorrichtung zum Schutz von Trinkwasserleitungen gegen rückfließendes Brauchwasser besteht im wesentlichen aus dem in die Trinkwasserzuleitung 1 eingebauten Absperrventil 2 und dem durch letzteres gesteuerten, nachgeschalteten hydraulischen Rohrtrenner 3 und einem in dessen Brauchwasserseite 4 eingebauten, nicht dargestellten Durchflußwächter.

Der Rohrtrenner 3 ist von bekannter Bauart. Er besteht im wesentlichen aus dem im Zylinder 5 längsverschieblichen Kolbentrennrohr 6, dem darin hineinragenden, fest angeordneten Ventilkörper 7, den nicht näher dargestellten Rückstellfedern, die das Kolbentrennrohr 6 in die dargestellte eingefahrene Trennstellung zu drücken suchen, und dem im Abflußstutzen 8 angeordneten Rückflußverhinderer 9. In der dargestellten Trennstellung des Kolbentrennrohres 6 ist die Trinkwasserzuleitung an der Stelle 10 vollständig getrennt, so daß ein Rückstrom aus der Brauchwasserseite 4 in die Trinkwasserzuleitung 1 nicht möglich ist. Die Trennstelle ist von einem mit einer Abflußleitung 11 versehenen Sammeltrichter 12 umgeben. Wird das Absperrventil 2 geöffnet, wie weiter unten noch näher beschrieben wird, so bewirkt der sich aufbauende Wasserdruck vor dem Kolbentrennrohr 6, daß letzteres axial verschoben wird. Nachdem das Kolbentrennrohr

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in den Abflußstutzen 8 dichtend eingefahren ist und somit eine dichte Verbindung zwischen Zu- und Ableitung hergestellt hat, gleitet das obere Ende des Kolbentrennrohres 6 von dem Ventilkörper 7 ab, so daß der Wasserdurchfluß erfolgen kann, wobei der Rückflußverhinderer 9 durch Kompression seiner Rückstellfeder 13 in die Durchflußstellung verschoben wird.

Der Ventilkörper 14 des Absperrventils 2 ist am unteren Ende einer Kolbenstange 15 befestigt, die zu dem als doppelseitig beaufschlagter Einfachkolben ausgebildeten Kolben 16 gehört, der im Zylinder 17 axial verschieblich geführt ist. Die dem Ventilkörper 14 abgewandte Seite 16' des Kolbens bzw. die entsprechende Arbeitskammerhälfte ist über die Zuleitung b und ein Dreiwegeventil 18 wahlweise mit der von der Trinkwasserzuleitung 1 vor dem Absperrventil 2 abzweigenden Druckwasserzuleitung 19 bzw. deren Einmündungsstutzen a oder aber mit der zum Ablauftrichter 12 führenden Entlastungsleitung c zu verbinden. Dagegen steht die andere Kolbenseite 16'' bzw. die ihr entsprechende Arbeitskammerhälfte über die Zylindergehäusebohrung d mit der zwischen dem Absperrventil 2 und dem Rohrtrenner 3 abzweigenden Entlastungsleitung e in ständiger Verbindung. Beide Leitungen d, e münden in einen gemeinsamen Leitungsabschnitt f, in welchem ein Schaltventil 20 eingebaut ist.

Sowohl das Dreiwegeventil 18 als auch das Schaltventil sind durch den nicht dargestellten, in der Brauchwasserseite eingebauten Durchflußwächter elektromagnetisch zu betätigen. Dieser Durchflußwächter ist so beschaffen, daß er

schon bei geringster Wasserentnahme auf der Brauchwasserseite 4 anspricht, nämlich die Elektromagnetventile 18, 20 so beaufschlagt, daß dadurch die oberhalb des Kolbens 16 gelegene Gehäusebohrung b mit der ins Freie führenden Entlastungsleitung c bei gleichzeitigem Absperren der Druckwasserzuleitung a verbunden wird, während das Ventil 20 die Entlastungsleitung f schließt, so daß die Bohrungen d und e nach außen abgesperrt sind. Dadurch kommt es unter dem Einfluß des Wasserzulaufdrucks auf den Ventilkörper 14 zu dessen Anheben, wobei der Wasserzulaufdruck nach Abheben des Ventilkörpers 14 vom Ventilsitz sich über die Bohrungen e und d auch der Kolbenunterseite 16'' mitteilt, so daß schließlich der Kolben 16' und der Ventilkörper 14 in seine angehobene Wasserdurchtrittsstellung gelangen. Dadurch wird das Kolbentrennrohr 6 in seine Druchiflußstellung gefahren, in der das freie Ende des Kolbenrohres 6 in den Ablaufstutzen einfährt und somit die Brauchwasserseite 4 trinkwasermäßig versorgt wird. Erfolgt auf der Brauchwasserseite 4 keine Wasserentnahme, so kommt es zu einem entsprechenden Druckanstieg, der dafür sorgt, daß der Durchflußwächter anspricht, der dann die Ventile 18 und 20 im Gegentaktsinne beaufschlagt. Dadurch wird die Zylxndergehäusebohrung e an die Druckwasserzuleitung a angeschlossen und die Entlastungsleitung c gesperrt, während das elektromagnetische Zweiwegeventil 20 öffnet, so daß dann der Kolben 16 herunterfahren und-das Absperrventil 2 geschlossen werden kann, während über die geöffnete, nach außen führende Leitung e und f das Wasser aus dem zwischen Absperr-

ventil und Rohrtrenner vorhandenen Raum verdrängt und somit dem Kolbentrennrohr 6 die Möglichkeit gegeben wird, unter der Wirkung seiner Druckfedern in die in Fig. 1 dargestellte Trennstellung zurückzufahren.

Soll die in Pig. I dargestellte Vorrichtung nicht durch einen Durchflußwächter elektromagnetisch, sondern manuell verstellt werden, so werden die Ventile 18 und 20 zu dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten, von Hand zu betätigenden Schieberventil zusammengefaßt. Dieses Schieberventil besitzt ein Ventilgehäuse 21 mit den Anschlüssen a bis f für die in Fig. 1 entsprechend benannten Leitungen bzw. Anschlüsse. Der im Ventilgehäuse 21 axial verschiebliche Ventilschieber ist mit vier koaxial hintereinander angeordneten Dichtringen 23 versehen und steht unter der Wirkung einer Druckfeder 24,. die den Schieber 22 in der in Fig. 2 dargestellten Schaltstellung zu halten sucht. Diese Schaltstellung entspricht der in Fig. 1 dargestellten Trennstellung des Rohrtrenners 3. Wie man ohne weiteres erkennt, sind in diesem Fall die Leitungen a, b miteinander verbunden, während die Leitung c abgesperrt ist. Andererseits sind die Leitungen d, e und f miteinander verbunden, wodurch also die Kolbenunterseite 16'' mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht. Das Absperrventil 2 ist geschlossen. Soll das Kolbentrennrohr 6 in seine Durchflußstellung gebracht werden, so wird dazu der Schieber 22 in die in Fig. 3 dargestellte Lage verschoben, in der er über den Handknopf 25 in der entsprechend beschaffenen Mündung 21' des Gehäuses 21 bajonettverschlußartig zu verrasten ist. Man

erkennt, daß in dieser Position der Anschluß a zur Druckwasserzulaufseite gesperrt ist, hingegen die Bohrungen b und c miteinander verbunden sind, so daß also die Kolbenoberseite 16' mit der Äußenatmosphäre in Verbindung steht. Dagegen sind die Bohrungen d und e gegenüber der Entlastungsbohrung f gesperrt, so daß nach Anheben des Ventilkörpers 14 Druckwasser über die Bohrung e und d an die Kolbenunterseite 16'' bzw. in die zugeordnete Arbeitskammer gelangen kann, wodurch der Kolben 16 wirksam in seine obere Endstellung gefahren und damit auch der Ventilkörper 14 voll abgehoben wird. Das das Kolbentrennrohr 6 beaufschlagende, durch den Ventilkörper am Weiterfließen zunächst gehinderte Druckwasser schiebt das Kolbentrennrohr 6 in den Ablaufstutzen 8, woraufhin dann das Kolbentrennrohr 6 von dem Ventilkörper 7 abhebt und somit den Wasserdurchfluß freigibt.

In den Fig. 4 und 5 ist ein gegenüber den Fig. 2 und abgewandeltes Handbetätigungsventil dargestellt, das auch die Kolbenunterseite 16'· ebenso wie die Kolbenoberseite 16' wahlweise mit der Druckwasserzuleitung a oder aber einer gemeinsamen Entlastungsleitung g, die in Freie führt, zu verbinden erlaubt, und zwar bei jeweils gleichzeitigem Absperren bzw. öffnen der gegenüberliegenden Kolbenseite. Es versteht sich, daß auch in diesem Falle der Ventilschieber in seinen beiden Endstellungen arretiert werden kann.

Schließlich sei noch erwähnt, daß die in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Handbetätigungsventile gegebenenfalls auch elektromagnetisch betätigt und etwa durch einen ent-

sprechend beschaffenen Durchflußwächter in der Brauchwasserseite gesteuert werden können. Grundsätzlich können die Ventilschieber 22 bzw. 26 aber auch hydraulisch von der Brauchwasserseite her gesteuert werden, wobei lediglich dafür zu sorgen ist, daß das Brauchwasser nicht mit dem Frischwasser der Zuleitungsseite in Berührung kommen darf.

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Claims (6)

DATCMTAMiAiXi τι= DFf.-lRO,- DIpL-PKYS." Η..STIiFSiES 3126212 PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. P. EICHLER BRAHMSSTRASSE 29. 5600 WUPPERTAL 2 Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Schutz von Trinkwasserleitungen gegen rückfließendes Brauchwasser, mit einem in die Trinkwasserzuleitung (1) vor einem hydraulischen Rohrtrenner (3) eingebauten und ihn steuernden Absperrventil (2), dessen Ventilkörper (14) durch eine doppelseitig beaufschlagbare Kolbenanordnung (15, 16) zu verstellen ist, deren dem Ventilkörper (14) abgewandte Beaufschlagungsseite (16') über ein Steuerventil (18) wahlweise mit der Trinkwasserzuleitung (1) oder einer ins Freie führenden Entlastungsleitung (c) zu verbinden ist, während die andere Beaufschlagungsseite (16¹¹) auch dem Wasserzulaufdruck aussetzbar ist, und wobei weiterhin zwischen dem Absperrventil (2) und dem Rohrtrenner (3) eine weitere Entlastungsleitung (e) abzweigt, die bei geschlossenem Absperrventil (2) offen, dagegen bei offenem Absperrventil geschlossen ist, dadurch gekennzeichn e t, daß die Kolbenanordnung aus einem doppelt beaufschlagbaren Einfachkolben (16) mit den Ventilkörper (14) tragender Kolbenstange (15) besteht, wobei die der Kolbenstange (15) zugewandte Kolbenseite (16") über ein Schaltventil (20) im Gegentakt zur anderen Kolbenseite (16^! wahlweise mit der Trinkwasserzuleitung (1) und einer Entlastungsleitung (f) zu verbinden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die der Kolbenstange (15) zugewandte Kolbenseite (16" ) über eine entsprechend gelegene Zylindergehäusebohrung (d) in ständiger Verbindung mit der zwischen dem Absperrventil (2) und dem Rohrtrenner (3) abzweigenden Entlastungsleitung (e) steht und beide über einen gemeinsamen Leitungsabschnitt (f) und das darin eingebaute Schaltventil (20) mit der Außenatmosphäre zu verbinden bzw. davon abzusperren sind (Fig. 1)

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, mit einem hinter dem Rohrtrenner (3) in der Brauchwasserleitung (4) angeordneten elektromagnetischen Durchflußwächter, der das als elektromagnetisches Dreiwegeventil (18) ausgebildete Steuerventil schaltet, welches der dem Ventilkörper (14) abgewandten Kolbenbeaufschlagungsseite (16¹) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das in den gemeinsamen, zur Außenatmosphäre führenden Leitungsabschnitt (f) eingebaute Schaltventil (20) als elektromagnetisches Zweiwegeventil ausgebildet ist, das durch den Durchflußwächter im Gegentakt zum Dreiwegeventil (18) zu öffnen und zu schließen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das der dem Ventilkörper (14) abgewandten Kolbenseite (16¹) zugeordnete Steuerventil (18) und das der anderen Kolbenseite (16¹¹) züge-

ordnete Schaltventil (20) zu einem gemeinsamen, von Hand zu betätigenden Schieberventil (21, 22) zusammengefaßt sind (Fig. 2, 3).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß der von Hand zu betätigende Schieber (22) des Schieberventils unter Wirkung einer ihn in seiner ausgefahrenen Schaltstellung zu halten suchenden Feder (24) steht und in seiner anderen, eingefahrenen Schaltstellung bajonettverschlußartig zu verrasten ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (18) und das Schaltventil (20) zu einem von Hand zu betätigenden Schieberventil zusammengefaßt sind, das eine vor dem Absperrventil (2) von der Frischwasserzuleitung (1) abzweigende Druckwasserleitung (a) einerseits sowie eine ins Freie führende Entlastungsleitung (g) andererseits wechselweise mit der einen und der anderen Kolbenseite (16', 16'') zu verbinden erlaubt, wobei die zwischen Absperrventil (2) und Rohrtrenner (3) abzweigende Entlastungsleitung (e) mit der der Kolbenstange (15) zugewandt liegenden Kolbenseite (16'") ständig verbunden ist (Fig. 4, 5).