DE3316205C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbundwasserzähler mit einem in einer Hauptleitung vorgesehenen Hauptzähler für größere Durchflüsse und einem in einer von der Hauptleitung abzweigen­ den Nebenleitung vorgesehenen Nebenzähler für kleinere Durch­ flüsse und einem hinter dem Hauptzähler eingesetzten Umschalt­ ventil, in dessen Ventilgehäuse der Ausgang der Nebenzähler­ leitung einmündet und dessen in Ventillängsachse auf einer zentralen Gleitstange verschiebbar geführter Ventilverschluß­ körper von dem Druckmedium in der Hauptleitung in Ventilöff­ nungsrichtung und von dem im Ventilgehäuse herrschenden, durch den bei laufendem Nebenzähler entstehenden Niederdruck sowie einer Druckfeder in Ventilschließrichtung beaufschlagt wird, wobei der Ventilverschlußkörper zwei im Durchmesser unter­ schiedlich große, in Ventilschließstellung an entsprechende feste Ventilsitze schließend anliegende Dichtstellen trägt und der Differenzdruck in der Ventilschließstellung nur über die Ringfläche zwischen den beiden Ventildichtstellen auf den Ven­ tilverschlußkörper einwirkt, der bei Erreichen eines vorge­ gebenen Durchflußgrenzwertes in der Nebenzählerleitung durch den maximalen Differenzdruck das Umschaltventil selbsttätig zum Hauptzähler hin öffnet und bei abgefallenem Differenzdruck wieder schließt, wobei beim Abheben des Ventilverschlußkörpers die im Inneren der Ringfläche liegende Fläche des Ventil­ verschlußkörpers als zusätzliche Wirkfläche zugeschaltet wird.

Bei einem derartigen Verbundwasserzähler wird durch die Kombina­ tion von Haupt- und Nebenzähler ein weit größerer Meßbereich erzielt, als dies mit einem Einzelzähler gleicher Nennweite möglich ist. Die Umschalteinrichtung hat dabei die Aufgabe, durch exakte Umschaltung die beiden geeichten Einzelzähler so für die Messung einzusetzen, daß sie von der unteren bis zur oberen Meßbereichsgrenze innerhalb der vorgeschriebenen Fehler­ toleranzen liegen.

Aus der DE-PS 30 35 047 ist ein Federumschaltventil für Ver­ bundwasserzähler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 be­ kanntgeworden, bei dem ein topfförmig ausgebildeter Ventil­ verschlußkörper mit seinem Boden gegen den Hauptstrom ge­ richtet ist und mit seinem in Strömungsrichtung nach hinten offenen Topfinnenraum eine feststehende Hohlnabe teleskop­ artig übergreift. An einer mittleren Ausbauchung des Ver­ schlußkörpertopfes ist hier die größere Ventildichtstelle vorgesehen, die mit dem feststehenden Gehäusesitz als Durch­ strömventil ausgebildet ist, während die in Strömungsrichtung hinter dem großen Ventilsitz innen am Topfrand liegende kleinere Ventildichtstelle mit dem am Außenmantel der Hohl­ nabe befindlichen kleineren Ventilsitz ein Druckentlastungs­ ventil für eine von dem topfartigen Ventilverschlußkörper und der Hohlnabe umschlossene Hohlkammer bildet. Bei diesem bekannten Ventilverschlußkörper ist der Topfboden mit einer oder mehreren zur Druckseite des Hauptzählers hin offenen engen Bohrungen versehen, die zusammen mit dem kleineren Druck­ entlastungsventil in der Ventiloffenstellung einen By-Pass durch die Hohlkammer des Ventilverschlußkörpers bilden. Über diese Bohrungen soll die Hohlkammer des Ventilverschlußkör­ pers in der Schließstellung des Umschaltventils zur Druck­ seite des Hauptzählers hin druckausgeglichen werden, so daß nur die Differenzringfläche zwischen den beiden Ventilsitzen vom Differenzdruck in Ventilöffnungsrichtung beaufschlagt wird. Beim Öffnen des Umschaltventils soll sich der Vordruck in der Hohlkammer des Ventilverschlußkörpers über das sich öffnende kleine Ventil zur Niederdruckseite hin entlasten, so daß der Ventilverschlußkörper jetzt über die gesamte Quer­ schnittsfläche des Topfbodens vom Vordruck beaufschlagt und der Ventilöffnungsvorgang durch die zusätzliche Wirkfläche unterstützt wird.

Nachteilig bei diesem bekannten Federumschaltventil ist es, daß durch die zur Anströmseite hin offene, durch den Topf­ boden gehende Bypass-Bohrung im Wasser befindliche Fremdteil­ chen in die vom Verschlußkörper und der Hohlnabe gebildete Hohlkammer eingeschwemmt werden, die sich dort durch ihre Einkapselung ansammeln und als Verkrustungen an den beweglichen Ventilteilen absetzen, so daß die Bewegungsfreiheit des hin- und hergehenden Ventilverschlußkörpers infolge der auftreten­ den hohen Reibung stark beeinträchtigt und auch der Ventil­ hub beschränkt werden kann. Fremdkörper werden sich mit der Zeit auch fest an dem Dichtring des kleinen Ventils und an der zentral in der Hohlkammer untergebrachten Gleitstange für den Verschlußkörper sowie an anderen Ventilteilen als In­ krustationen absetzen und die enge Bypass-Bohrung im Ver­ schlußkörper kann sich mit der Zeit zusetzen. Ein wesentlicher Nachteil ist bei diesem Umschaltventil auch darin zu sehen, daß das auf den Verschlußkörper auftreffende Wasser zunächst stark nach außen umgelenkt und dann den im Durchmesser großen Tellerrand des Verschlußkörpers umströmen muß, so daß eine einen hohen Druckverlust verursachende mehrfache starke Um­ lenkung des Wasserstromes und ein bauchiges Ventilgehäuse er­ forderlich sind.

Ein Umschaltventil für Verbundwasserzähler ist auch aus der DE-OS 30 34 056 bekanntgeworden, bei dem ein als flacher Teller ausgebildeter Verschlußkörper eine Abdichtstelle zum Verschließen des Ventildurchlasses trägt und außerdem der Teller­ rand mit einer radial vorspringenden Dichtlippe versehen ist, die zusammen mit einem Vorsprung des Gehäuses ein Steuer­ ventil bildet. Dieses Steuerventil dient nicht zum Verschließen des Umschaltventils sondern soll nur während des Öffnungs­ hubes des Verschlußkörpers durch eine sich erst dann bildende Engstelle in Verbindung mit dem eingeführten Nebenzähler­ wasser die anfängliche Öffnungsbewegung des Verschlußkörpers unterstützen. Die Öffnungsbewegung des Verschlußkörpers wird somit nicht durch dieses Steuerventil sondern nur durch das einzige Schließventil eingeleitet, so daß hier nicht mit einer Ringflächenbeaufschlagung mit anschließendem Flächensprung gearbeitet wird, sondern der Differenzdruck stets auf die gesamte Stirnfläche des Verschlußkörpers einwirkt. Dadurch muß das Umschaltventil mit einer großen und starken Schließfeder ausgerüstet werden. Außerdem ist auch hier ein bauchiges Um­ schaltventilgehäuse erforderlich, damit das auf den geschlos­ senen flachen Ventilteller auftreffende Wasser radial nach außen umgelenkt werden und den großen Ventiltellerrand um­ strömen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Federumschaltventil für Ver­ bundwasserzähler zu schaffen, das trotz der für die Ring­ flächenbeaufschlagung und dem damit verbundenen Flächen­ sprung erforderlichen beiden Ventile eine möglichst gerad­ linige und druckverlustarme Durchströmung gewährleistet und bei dem Ablagerungen und Verkrustungen an den sich bewegenden Ventilteilen vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe wird in den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruchs 1 gesehen.

Dadurch, daß der Ventilverschlußkörper als langgezogener, gegen den Hauptstrom gerichteter Spitzkegel mit vorderer kleinerer und hinterer größerer Ventildichtstelle ausgebildet ist und der Hauptstrom durch den zur Anströmseite hin offenen Kegel zwischen dem kleineren Ventilsitz an der vorgezogenen Wasserleitnabe und dem weit dahinterliegenden größeren Ventil­ sitz in Ventiloffenstellung hindurchströmt, ergibt sich ein großer freier und damit druckverlustarmer Durchströmquer­ schnitt im Bereich der beiden Ventilsitze. Infolge der zur Anströmseite hin offenen Kegelmanteleinströmung wird der Hauptstrom beim Passieren der beiden Ventilsitze nur ganz leicht zentral in Richtung auf die Ventilachse gelenkt, so daß eine weitgehend geradlinige Durchströmung des Umschaltventils erfolgt und der Druckverlust dadurch wesentlich verringert werden kann. Da der Ventilverschlußkörper einen Längshub be­ sitzt, der mindestens dem großen Abstand der beiden Ventil­ sitze entspricht, ist der Ventilverschlußkörper in der maxi­ malen Ventiloffenstellung soweit zurückgeschoben, daß in der Ebene des größeren Ventilsitzes nahezu der ganze Sitzquer­ schnitt für die Durchströmung zur Verfügung steht, so daß der Hauptstrom auch an dieser Stelle fast geradlinig und mit geringstem Druckverlust durch das Umschaltventil fließen kann.

Durch die spitzkeglige Form des Ventilverschlußkörpers er­ folgt in der Ventiloffenstellung bei der umlenkungsarmen Umströmung des Spitzkegels gleichzeitig eine stete Ableitung von möglichen Fremdteilchen in Richtung auf den Ventilaus­ gang, so daß Fremdstoffablagerungen am Verschlußkörper so gut wie vermieden werden. Da der Spitzkegel zur Anströmseite hin mit einem durchbrechungsfreien geschlossenen Außenmantel versehen ist, können auch keine Fremdteilchen in den Ventil­ verschlußkörper eingespült und hierin eingeschlossen werden. Auch die Ventildichtstelle des kleineren Ventils liegt jetzt vorn auf dem Außenmantel des Spitzkegels und ist damit direkt dem Hauptstrom ausgesetzt, so daß die auf dem Kegelmantel vorgesehenen beiden Ventildichtstellen durch die ständige Um­ spülung sicher von Fremdteilchen freigehalten werden. Der Ventilverschlußkörper besitzt keine über das kleinere Ventil entlastbare Druckkammer, und auch eine zur Druckseite hin offene Bypassbohrung am Ventilverschlußkörper fehlt. Abla­ gerungen und Verkrustungen am und im Ventilverschlußkörper werden damit sicher ferngehalten. Auch der von der kleineren Ventildichtstelle des Spitzkegels verschließbare Hohlraum in der vorgezogenen Wasserleitnabe ist durch die Leitnabenober­ fläche gegen Ablagerungen von der Anströmseite her abgeschirmt.

Die schlanke Bauform des erfindungsgemäßen Umschaltventils bewirkt außerdem einen verhältnismäßig geringen Schub auf den Ventilverschlußkörper in Offenstellung und der langge­ streckte Ventilverschlußkörper läßt sich über eine relativ große Einbaulänge verkantungsfrei auf der zentralliegenden Gleitstange lagern und ermöglicht den Einbau einer verhältnismäßig langen Druckfeder.

Wird der größere Ventilsitz entsprechend dem Merkmal des An­ spruchs 2 durch einen den Durchströmquerschnitt einengenden Gehäuseeinsatz gebildet, der zur Anströmseite hin ein in Strömungsrichtung trichterförmig verjüngtes Leitrohr trägt, wird die auf den Verschlußkörper einwirkende hydraulische Öffnungskraft erheblich verringert, wodurch sich die in Schließrichtung wirkende Druckfeder noch wesentlich schwächer ausbilden läßt und der Druckverlust des Federumschaltventils infolge der Schubkraftminderung in Ventiloffenstellung stark herabgesetzt wird. Das sich trichterförmig verjüngende Leit­ rohr ermöglicht hierbei eine sanfte und druckverlustarme Ein­ führung des Hauptstromes in den zwischen den Ventilsitzen freien Durchströmkanal.

Wird der größere Ventilsitz entsprechend dem Merkmal des Anspruchs 3 soweit eingeengt, daß sein freier Durchström­ querschnitt etwa dem freiem Ringquerschnitt zwischen der Was­ serleitnabe und dem Innenmantel des Hauptzählergehäuses ent­ spricht, so ergeben sich an den einzelnen Stellen des Durch­ strömkanals, d. h. sowohl im Bereich der Wasserleitnabe als auch im größeren Ventilsitz etwa gleiche Durchströmverhältnisse, die einen reibungsarmen und gleichmäßigen Durchfluß durch die ganze Umschalteinrichtung gewährleisten.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 bildet der Gehäuseeinsatz mit dem Leitrohr und den vorgezogenen Halterippen sowie der Wasserleitnabe eine einteilige, in das Begrenzungsrohr einschiebbare Baueinheit, die über den Außenmantel des Leitrohres und über die Halterippen zusätzlich am Innen­ mantel des Begrenzungsrohres geführt und damit gegen stärkere Erschütterungen gesichert ist.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 5 ist als Dichtung für das kleinere Ventil ein gleichzeitig einen pufferartigen Anschlag bildendes Gummirohrstück vorgesehen, so daß eine besondere Begrenzung der Schließbewegung entfällt und der Ventilver­ schlußkörper beim Auftreffen auf den Ventilsitz unter Ver­ meidung von Anschlaggeräuschen weich abgefangen wird. Da das größere Ventil hierbei mit einem Schiebesitz versehen ist und als Dichtring ein im Ventilsitz dichtend gleitender O-Ring auf dem hinteren Teil des Ventilverschlußkörpers be­ festigt ist, gibt der Verschlußkörper beim Öffnungsvorgang zunächst nur den kleineren Ventilsitz frei, wodurch seine Querschnittsfläche sofort vom Differenzdruck beaufschlagt und als Wirkfläche zugeschaltet wird, so daß der Verschluß­ körper schlagartig aus dem Schiebesitz des größeren Ventils geschoben und in seine weitere Offenstellung gedrückt wird.

Um besondere Befestigungsmittel für die die Längsführung des Verschlußkörpers übernehmende Gleitstange einzusparen, ist diese entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 in einfacher Weise vorn in einer Bohrung der Wasserleitnabe und hinten in einer Bohrung des Ausgangslagers eingeschoben. Durch die eng an der Gleitstange anliegende Druckfeder wird beim Bewegen des Ventilverschlußkörpers eine ständige Reinigung der Gleitstangenoberfläche erzielt, so daß die Gleitstange sicher von Fremdstoffablagerungen frei­ gehalten wird. Durch die teleskopartige Abdeckung mit Hilfe des an dem Ausgangslager sitzenden Innenschutzrohres und des im Durchmesser größeren Rohransatzes an dem Ventil­ verschlußkörper wird die Druckfeder und die Laufbahn der Gleitstange zusätzlich gegen Ablagerungen geschützt.

Durch den einteiligen Ausgangslagerkorb und die Verschraubung dieses Korbes mit dem Gehäuseeinsatz zu einer in das Ventil­ gehäuse einschiebbaren kompletten Schaltpatrone entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 läßt sich die betriebsfertige Schaltpatrone separat vorfertigen, wobei vor dem Verschrauben die Gleitstange mit Druckfeder und Ventilverschlußkörper in die beiden zu verschraubenden Teile unter Überwindung der Federvorspannung eingesetzt werden und alle Einsatz­ teile allein durch das Verschrauben von Gehäuseeinsatz und Ausgangslagerkorb mittels versenkter Schrauben ihre end­ gültige Funktionslage erhalten.

Der in den Ventilgehäuseausgang einschiebbare Führungs­ ring am Ausgangslagerkorb nach Anspruch 8 gewährleistet insbesondere bei größeren Zählernennweiten eine zusätzliche Halterung der kompletten Schaltpatrone, so daß im Rohr­ netz auftretende Druckstöße oder Pulsationen nicht zu Beschädigungen des Umschaltventils führen können.

Da der Führungsflansch des Ausgangslagerkorbes entsprechend Anspruch 9 gleichzeitig innen als Staustufe für den teller­ förmigen Außenrand des Ventilverschlußkörpers ausgebildet ist, wird ein besonderer, sonst für die weitere Unterstützung des Öffnungs- und Schließvorganges notwendiger Staustufen­ körper eingespart.

Durch das Überfahren der hinteren Radialbohrungen des in der Gleitstange vorgesehenen Steuerkanals mit Hilfe des Verschlußkörperlagers entsprechend Anspruch 10 wird der Innenraum der Wasserleitnabe beim Beginn der Ventil­ öffnungsbewegung sofort zur Niederdruckseite hin abgesperrt, so daß ein Innendurchfluß zur Niederdruckseite vermieden wird und das gesamte Wasser unter Ausnutzung der maximalen Differenz­ druckwirkung voll auf den Ventilverschlußkörper auftrifft.

Werden die drei Hauptbaugruppen der kompletten Schaltpatrone entsprechend Anspruch 11 einteilig aus Kunststoff gespritzt, läßt sich ein im Aufbau besonders einfaches und leichtes und insbesondere auch maßgenaues Umschaltventil herstellen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Umschaltventil in Schließstellung im Längsschnitt,

Fig. 2 das Umschaltventil nach Fig. 1 in Offen­ stellung im Längsschnitt,

Fig. 3 das Umschaltventil mit einem am Ventil­ gehäuseausgang geführten Ausgangslager­ korb im Längsschnitt,

Fig. 4 eine Druckbausgleichsvorrichtung für den Innenraum der Wasserleitnabe in Entlastungs­ stellung in vereinfachter Darstellung im Längsschnitt und

Fig. 5 die Druckausgleichsvorrichtung nach Fig. 4 in Verschlußstellung.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Federumschaltventil für Verbundwasserzähler besitzt das Ventilgehäuse 1 mit Eingangsflansch 2 und Ausgangsflansch 3 sowie den Anschluß­ stutzen 4 für den nicht näher dargestellten Nebenzähler. Das vom Nebenzähler kommende und in den Anschlußstutzen 4 einströmende Wasser fließt über den Nebenkanal 5 in den zentralen Ringkanal 6 des Ventilgehäuses 1 und von dort über die Gehäusekammer 7 zum Ventilgehäuseausgang 8. In dem Ventilgehäuse 1 sitzt die komplette Schaltpatrone 9 des Umschaltventils mit dem axial hierin beweglichen Ventilverschlußkörper 10, der als Spitzkegel ausgebildet ist und an seinem vorderen Kegelmantelabschnitt 11 die kleinere Sitzdichtung 12 und an seinem hinteren Kegelmantel­ abschnitt 13 die größere Sitzdichtung 14 trägt.

Die größere Ventildichtung 14 wird durch einen in eine Nut eingelegten O-Ring gebildet, der mit dem als Schiebe­ sitz ausgebildeten größeren Ventilsitz 15 eines Gehäuseein­ satzes 16 zusammenwirkt. Der Gehäuseeinsatz 16 trägt zur Anströmseite 17 hin ein in Strömungsrichtung trichterförmig verjüngtes Leitrohr 18, das über vorgezogene Halterippen 19 mit der weit vorgezogenen Wasserleitnabe 20 einteilig ist. Die Dichtkante 21 der Wasserleitnabe 20 bildet den kleineren Ventil­ sitz für die am vorderen Kegelmantelabschnitt 11 des Ventil­ verschlußkörpers 10 vorgesehene kleinere Sitzdichtung 12 . Diese Sitzdichtung 12 besteht aus einem Gummirohrstück, das in eine nach vorn offene Axialringnut 22 des Ventil­ verschlußkörpers 10 eingeklemmt ist und dessen freiliegende Stirnfläche 23 pufferartig an der Dichtkante 21 des kleineren Ventilsitzes anliegt.

Der Ventilverschlußkörper 10 ist auf einer dünnen in der Ventilachse liegenden Gleitstange 24 längsverschieblich ge­ führt, die vorn in einer Bohrung 25 der Wasserleitnabe 20 und hinten in einer Bohrung 26 eines Ausgangslagers 27 eingeschoben und dadurch gehalten ist. Auf der Gleitstange 24 ist die vorgespannte Druckfeder 28 aufgeschoben, die eng an der Oberfläche der Gleitstange anliegt. Das Ausgangs­ lager 27 trägt ein in das Ventilinnere hineinragendes Schutzrohr 29, das zusammen mit einem Rohransatz 30 des Ventilverschlußkörpers 10 eine teleskopartige Abdeckung für die Druckfeder 28 und für die Laufbahn der Gleitstange 24 verkörpert. Das Ausgangslager 27 bildet zusammen mit mehreren sich zur Ventilmitte hin erstreckenden Halterippen 31 und einem sich hieran anschließenden Führungsflansch 32 einen einteiligen Ausgangslagerkorb 33, durch den das Ausgangslager 27 für die Gleitstange 24 sicher gehalten ist. Der Gehäuseeinsatz 16 ist an seinem hinteren Ende mit einem Halteringflansch 34 versehen, der mit dem Führungsflansch 32 des Ausgangslagerkorbs 33 über die Senkschrauben 35 verschraubt ist, wodurch sich die komplette, als Ganzes in das Ventilge­ häuse 1 einschiebbare Schaltpatrone 9 ergibt. Im Führungs­ flansch 32 des Ausgangslagerkorbs 33 ist innen ein sich in Strömungsrichtung verjüngender Durchgang 36 vorgesehen, der zusammen mit dem tellerförmigen Rand 37 des Ventilverschluß­ körpers 10 eine Staustufe bildet.

Die aus dem Gehäuseeinsatz 16 und dem angeschraubten Ausgangs­ lagerkorb 33 sowie den Einbauteilen, d. h. der Gleitstange 24, dem Ventilverschlußkörper 10 und der Druckfeder 28 bestehende komplette Schaltpatrone 9 ist mit dem Führungsflansch 32 und dem Halteringflansch 34 in einer Eindrehung 38 zentrisch im Ventilgehäuse 1 gelagert. Das Ventilgehäuse 1 ist über den Flansch 39 und die Schrauben 40 an das Gehäuserohr 41 des Hauptzählers oder an ein Zwischenrohr angeflanscht, wobei die Flansche 32 und 34 der Schaltpatrone 9 zwischen der Eindrehung 38 des Ventilgehäuses 1 und dem Flansch 39 des Gehäuserohres 41 eingeklemmt sind, wodurch die Schaltpatrone 9 in ihrer eingeschobenen Lage fixiert ist. Der Gehäuseeinsatz 16 ragt mit seinem Leitrohr 18 sowie mit den Halterippen 19 und die Wasserleitnabe 20 in das Gehäuserohr 41 des Haupt­ zählers hinein, wobei der Außenmantel des Leitrohres 18 sowie die Halterippen 19 im Innenmantel 42 des Begrenzungsrohres 41 anliegen und den Gehäuseeinsatz 16 sicher im Gehäuserohr 41 führen. Damit das Nebenzählerwasser in die Gehäusekammer 7 und weiter zum Ventilgehäuseausgang 8 fließen kann, ist zwischen den beiden Flanschen 32 und 34 durch mindestens drei auf dem Umfang verteilte und an dem Halteringflansch 34 sitzende Distanznocken 43 ein schmaler Kanal 44 freigelassen worden. Die beiden Flansche 32 und 34 sind im Bereich dieser Distanznocken 43 über die Senkschrauben 35 miteinander ver­ schraubt und die Halterippen 31 des Ausgangslagerkorbes 33 mit dem Führungsflansch 32 sind durch die Längsrippen 45 versteift.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Umschaltventils ist folgende:

Befindet sich der Ventilverschlußkörper in der Ventil­ schließstellung, sperrt der geschlossene Außenmantel 46 des Spitzkegels 10 den konischen Durchströmkanal 47 zwischen den beiden Ventilsitzen 15 und 21 zum Hauptzähler hin ab und das über den Nebenzähler strömende Wasser fließt über den Nebenkanal 5, den Ringkanal 6 und den Kanal 44 in die Gehäusekammer 7 des Ventilgehäuses 1 und von dort zum Ventilgehäuseausgang 8. Steigt der Durchfluß weiter an, wird der auf die Differenzringfläche des Verschlußkörpers 10 zwischen dem größeren Ventilsitz 15 und dem kleineren Ventilsitz 21 einwirkende Differenzdruck so groß, daß der Ventilverschlußkörper 10 gegen die Wirkung der Druckfeder 28 vom Ventilsitz 21 abgehoben wird. Dadurch wird der Ver­ schlußkörper 10 auch über die Querschnittsfläche des kleineren Ventilsitzes 21 vom Öffnungsdruck beaufschlagt, wodurch infolge der Zuschaltung dieser Wirkfläche der Ventil­ verschlußkörper 10 stoßartig weiter in Ventilöffnungsrichtung bewegt wird und der O-Ring 14 aus dem größeren Ventil­ schiebesitz 15 gleitet, so daß der Hauptzähler anläuft. Da sich hierbei der tellerförmige Rand 37 des Verschlußkörpers 10 dem Durchgang 36 stark genähert hat, wird der Rand 37 durch den jetzt infolge der Stauwirkung verstärkten Differenzdruck sehr schnell durch den konischen Durchgang 36 gedrückt, so daß der Ver­ schlußkörper 10 schnell eine erste Öffnungsstellung erreicht hat. Mit steigendem Durchfluß wandert der Verschlußkörper 10 weiter in Richtung Ventilausgang, bis er am Ende seines maximalen Hubes am Halterippenanschlag 48 des Ausgangslager­ korbs 33 anliegt, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist. In dieser Offenendstellung ist der Spitzkegel 10 soweit zurück­ geschoben, daß sich die kleinere Ventildichtung 12 bereits außerhalb der Querschnittsebene des größeren Ventilsitzes 15 befindet. Dadurch ergibt sich sowohl im Durchströmbereich der Wasserleitnabe 20 als auch im Durchströmkanal 47 zwischen den beiden Ventilsitzen 15 und 21, der einen zur Anströmseite hin verjüngten offenen Einströmkegel bildet, und im Quer­ schnittsbereich des größeren Ventilsitzes 15 ein großer Durchströmquerschnitt, so daß das Umschaltventil druck­ verlustarm und nahezu geradlinig vom Hauptstrom durch­ flossen wird.

Bei dem Umschaltventil nach Fig. 3 ist ein Ausgangslager­ korb 33 gezeigt, der ausgangseitig mit einem in den Ventil­ gehäuseausgang 8 einschiebbaren Führungsring 49 versehen ist. Dieser Führungsring 49 ist mit den Halterippen 31 ein­ teilig und stabilisiert die Schaltpatrone 9 zusätzlich.

Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Druckausgleichsvorrichtung ist der Verschlußkörper 10 mit der Gleitstange 24 wegen des vergrößerten Zeichnungsmaßstabes der Einfachheit halber un­ maßstäblich in längskomprimierter Form mit gestauchtem Spitz­ kegel dargestellt worden. Die Gleitstange 24 ist hier zur Druck­ entlastung des Innenraumes 50 der vorgezogenen Wasserleit­ nabe 20 innen mit einem Steuerkanal 51 versehen, dessen vordere Radialbohrungen 52 offen in den Innenraum 50 ein­ münden und dessen hintere Radialbohrungen 53 einen Durch­ gang zur Niederdruckseite des Umschaltventils ermöglichen. Die hinteren Radialbohrungen 53 liegen in der Ventilschließ­ stellung hinter dem Verbindungskörperlager 54 bündig mit der hinteren Lagerkante 55, so daß der Innenraum 50 der Wasser­ leitnabe 20 in Ventilschließstellung zur Niederdruckseite entlastet ist. Sobald sich jedoch der Verschlußkörper 10 vom Ventilsitz 21 abhebt, werden die hinteren Radialbohrungen 53 sofort vom Verschlußkörperlager 54 überfahren, so daß von der Vordruckseite her keine Durchströmung des Steuer­ kanals 51 stattfinden kann.

Claims (11)

1. Verbundwasserzähler mit einem in einer Hauptleitung vorge­ sehenen Hauptzähler für größere Durchflüsse und einem in einer von der Hauptleitung abzweigenden Nebenleitung vor­ gesehenen Nebenzähler für kleinere Durchflüsse und einem hinter dem Hauptzähler eingesetzten Umschaltventil, in dessen Ventilgehäuse der Ausgang der Nebenzählerleitung einmündet und dessen in Ventillängsachse auf einer zentra­ len Gleitstange verschiebbar geführter Ventilverschluß­ körper von dem Druckmedium in der Hauptleitung in Ventil­ öffnungsrichtung und von dem im Ventilgehäuse herrschenden, durch den bei laufendem Nebenzähler entstehenden Nieder­ druck sowie einer Druckfeder in Ventilschließrichtung be­ aufschlagt wird, wobei der Ventilverschlußkörper zwei im Durchmesser unterschiedlich große, in Ventilschließstel­ lung an entsprechende feste Verntilsitze schließend anlie­ gende Ventildichtstellen trägt und der Differenzdruck in der Ventilschließstellung nur über die Ringfläche zwischen den beiden Ventildichtstellen auf den Ventilverschluß­ körper einwirkt, der bei Erreichen eines vorgegebenen Durch­ flußgrenzwertes in der Nebenzählerleitung durch den maxi­ malen Differenzdruck das Umschaltventil selbsttätig zum Hauptzähler hin öffnet und bei abgefallenem Differenz­ druck wieder schließt, wobei beim Abheben des Ventilverschluß­ körpers die im Innern der Ringfläche liegende Fläche des Ventilverschlußkörpes als zusätzliche Wirkfläche zuge­ schaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilverschlußkörper (10) als langgezogener, gegen den Hauptstrom gerichteter Spitzkegel ausgebildet ist, der an seinem vorderen Kegelmantelabschnitt (11) die kleinere Ventildichtstelle (12) und an seinem hinteren Kegelmantel­ abschnitt (13) die größere Abdichtstelle (14) trägt, von denen die kleinere mit einem feststehenden kleineren Ventil­ sitz (21) an einer weit vorgezogenen, das vordere Ende der Gleitstange (24) tragenden Wasserleitnabe (20) zusammen­ wirkt, wobei der zwischen dem kleineren Ventilsitz (21) an der Wasserleitnabe (20) und dem größeren Ventilsitz (15) in der Ventiloffenstellung vorhandene freie Raum einen zentralen, in Richtung der Ventillängsachse verlaufenden umlenkungsarmen Durchströmkanal (47) für den Hauptstrom bildet und der einen durchbrechungsfreien Kegelmantel (46) besitzende Ventilverschlußkörper (10) einen Längshub aufweist, der min­ destens dem großen Abstand der beiden Ventilsitze (15, 21) entspricht.

2. Verbundwasserzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Ventilsitz (15) durch einen den Durchströmquerschnitt einengenden Gehäuse­ einsatz (16) gebildet wird, der zur Anströmseite hin ein in Strömungsrichtung trichterförmig verjüngtes Leitrohr (18) trägt.

3. Verbundwasserzähler nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der größere Ventilsitz (15) so weit eingeengt ist, daß sein freier Durchströmquerschnitt etwa dem freien Ringquerschnitt zwischen der Wasserleitnabe (20) und dem Innenmantel (42) des Hauptzählergehäuses (41) entspricht.

4. Verbundwasserzähler nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gehäuseeinsatz (16) über vorgezogene Halte­ rippen (19) einteilig mit der Wasserleitnabe (20) verbunden ist und der Außenmantel des am Gehäuseeinsatz (16) sitzenden Leitrohres (18) sowie die Halterippen (19) am Innenmantel (42) des Begrenzungsrohres (41) geführt sind.

5. Verbundwasserzähler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtung für das kleinere Ventil ein in eine nach vorn offene Axialringnut (22) des Ventilverschlußkörpers (10) eingeklemmtes Gummirohrstück (12) vorgesehen ist, dessen freiliegende Stirnfläche (23) als pufferartiger Anschlag dichtend an der Dichtkante (21) der den kleineren Ventil­ sitz tragenden Wasserleitnabe (20) anliegt, und das größere Ventil mit einem Ventilschiebesitz (15) versehen ist, in dem ein auf dem Ventilverschlußkörper (10) befestigter O-Ring (14) in Längsrichtung dichtend gleitet.

6. Verbundwasserzähler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstange (24) für die Längsführung des Ventilver­ schlußkörpers (10) vorn in eine Bohrung (25) der Wasser­ leitnabe (20) und hinten in eine Bohrung (26) des Ausgangs­ lagers (27) eingeschoben ist, wobei die Druckfeder (28) eng an der Gleitstange (24) anliegt und das Ausgangslager (27) ein in das Ventilinnere hineinragendes Schutzrohr (29) trägt, das zusammen mit einem im Durchmesser größeren Rohr­ ansatz (30) des Ventilverschlußkörpers (10) eine teles­ kopartige Abdeckung für die Druckfeder (28) und für die Laufbahn der Gleitstange (24) bildet.

7. Verbundwasserzähler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wasserleitnabe (20) tragende einteilige Gehäuseeinsatz (16) an seinem hinteren Ende mit einem Halteringflansch (34) versehen ist, und das Ausgangslager (27) zusammen mit mehreren sich zur Ventilmitte hin er­ streckenden Halterippen (31) und einem sich hieran anschließenden Führungsflansch (32) einen einteiligen Ausgangslagerkorb (33) bildet, der über seinen Führungsflansch (32) mit dem Halteringflansch (34) des Gehäuseeinsatzes (16) zu einer als Ganzes in das Ventilgehäuse (1) einschiebbaren kompletten Schaltpatrone (9) verschraubt ist.

8. Verbundwasserzähler nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ausgangslagerkorb (33) einen in den Ventilgehäuseausgang (8) einschiebbaren Führungsring (49) trägt.

9. Verbundwasserzähler nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsflansch (32) des Ausgangslagerkorbs (33) innen einen in Strömungsrichtung konisch verjüngten, zusammen mit dem tellerförmigen Außenrand (37) des Ventilverschluß­ körpers (10) eine Staustufe bildenden Durchgang (36) besitzt.

10. Verbundwasserzähler nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstange (24) innen einen Steuerkanal (51) be­ sitzt, der über eine oder mehrere vordere Radialbohrungen (52) mit dem in Ventilschließstellung geschlossenen Innen­ raum (50) der Wasserleitnabe (20) in offener Verbindung steht und der an der hinteren Lagerkante (55) des die Gleitstange umschließenden Verschlußkörperlagers (54) zur Niederdruck­ seite hin über hintere Radialbohrungen (53) offen ist, die bei Beginn der Ventilöffnungsbewegung vom Verschlußkörper­ lager (54) überfahren werden.

11. Verbundwasserzähler nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gehäuseeinsatz (16) mit Halteringflansch (34), Leitrohr (18), Halterippen (19) und Wasserleitnabe (20) sowie der Ausgangslagerkorb (33) mit Ausgangslager (27), Schutzrohr (29), Halterippen (31) und Führungs­ flansch (32) und der Ventilverschlußkörper (10) mit Stau­ teller (37) und Rohransatz (30) jeweils einteilig aus Kunststoff gespritzt sind.