DE3742207A1 - BACKFLOW PREVENTORS, ESPECIALLY FOR INSTALLATION IN DRINKING WATER PIPES - Google Patents
BACKFLOW PREVENTORS, ESPECIALLY FOR INSTALLATION IN DRINKING WATER PIPESInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen insbesondere zum Einbau in Trinkwasserleitungen bestimmten Rückflußverhinderer, der mit einem eine Zu- und Ableitung enthaltenden Durchflußge häuse, einem darin untergebrachten federbelasteten Zulaufventil und einem federbelasteten Ablaufventil sowie einer zwischen beiden Ventilen angeordneten Mittelkammer versehen ist, die mit der Außenatmosphäre über ein für die Aufrechterhaltung eines Mindestdifferenzdrucks zwischen Zuleitung und Mittelkammer sor gendes, insbesondere durch eine Ventilfeder beaufschlagtes Ab laßventil zu verbinden ist, dessen Ventilkörper mit einer Steuermembran verbunden ist, deren eine Beaufschlagungsseite mit der Zuleitung und deren andere Beaufschlagungsseite mit der Mittelkammer in hydraulischer Verbindung steht.The invention relates to a particular Installation in drinking water pipes certain non-return valve, the one with a feed and discharge containing Durchflußge housing, a spring-loaded inlet valve housed in it and a spring-loaded drain valve and one between two valves arranged middle chamber is provided with the outside atmosphere about one for maintaining one Minimum differential pressure between supply line and middle chamber sor Abiges, especially acted upon by a valve spring is to connect the valve body, the valve body with a Control membrane is connected, the one loading side with the supply line and its other supply side with the Middle chamber is in hydraulic connection.
Rückflußverhinderer obiger Art sind bekannt. Sie sorgen dafür, daß der in der Mittelkammer herrschende Flüssigkeits druck stets niedriger als der in der Zuleitung vorhandene Flüssigkeitsdruck ist, wodurch auch bei etwa schadhaftem oder leckagebehaftetem Zulaufventil ein Rückfluß der Flüssigkeit aus der Mittelkammer oder Ableitung in die Zuleitung verhindert wird. Bei einem gattungsmäßigen Rückflußverhinderer sind das Zu- und Ablaufventil mit die Zuleitung bzw. Mittelkammer verschließenden Ventilklappen versehen, die über angelenkte Kniehebel und an ihnen angreifende, senkrecht zur Durchfluß richtung angeordnete Ventilfedern beaufschlagt sind. Das bedingt eine raumgreifende Gehäuse-Bauform. Ähnliches gilt für einen anderen bekannten Rückflußverhinderer der eingangs beschriebenen Gattung, bei dem das Zu-und Ablaufventil zwar platzsparende, axial entgegen Federwirkung verschiebliche Ventilkörper besitzt, jedoch das Ablaßventil einschließlich seines Ventilkörpers und der Ablaßventilfeder in die zwischen Zu- und Ablaufventil gelegene Mittelkammer eingebaut sind. Darüber hinaus besitzen beide vorbekannten Rückflußverhinderer einen vergleichsweise großen Strömungswiderstand für die Flüssigkeit, die bei deren Durchströmung zu Verwirbelung neigt und dadurch auch störende Geräuschbildung hervorruft.Backflow preventers of the above type are known. You worry that the liquid in the middle chamber pressure always lower than that in the supply line Fluid pressure is, which means even in the case of defective or leakage of the inlet valve from a backflow of the liquid the middle chamber or discharge into the supply line prevented becomes. With a generic backflow preventer, these are Inlet and outlet valve with the supply line or middle chamber closing valve flaps provided, which are articulated Toggle levers and those engaging them, perpendicular to the flow Directional valve springs are acted on. The requires a space-consuming housing design. The same applies to another known backflow preventer at the beginning described type, in which the inlet and outlet valve space-saving, axially movable against spring action Has valve body, but including the drain valve its valve body and the drain valve spring in between Central chamber inlet and outlet valve are installed. In addition, both have known backflow preventer a comparatively large flow resistance for the Liquid that tends to swirl as it flows through and thereby also causes disturbing noise.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rückflußverhinderer der in Rede stehenden Gattung zu schaffen, der die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist, vielmehr von schmaler gedrängter Bauart ist und einen verbesserten Flüssig keitsdurchfluß bei stark herabgesetztem Durchströmungswider stand gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Durchflußgehäuse zylinderrohrförmig ausgebildet ist, das darin untergebrachte Zu- und das Ablaufventil einschließlich ihrer Beaufschlagungsfedern koaxial angeordnet sind und das Ablaßventil, sein Ventilkörper und die Steuer membran außerhalb des Durchflußgehäuserohres liegen. Auf diese Weise kommt man zu einer schmalen Gerätegehäusebauart, bei der die Mittelkammer mit alleiniger Ausnahme des Zulaufventils von Einbauten frei ist sowie auch keine Gehäusekammernischen aufweist, in denen es zu Flüssigkeitsverwirbelungen kommen kann. Die durchströmende Flüssigkeit findet nur einen geringen Strömungswiderstand vor. Dazu trägt weiterhin bei, daß die Ablaufventilfeder im Vergleich zur Zulaufventilfeder nur sehr schwach ausgebildet ist.The invention is therefore based on the object To create backflow preventers of the type in question, which does not have the aforementioned disadvantages, but rather of is more compact and an improved liquid flow rate with greatly reduced flow resistance guaranteed. This object is achieved according to the invention solved that the flow housing is cylindrical is the inlet and outlet valve housed in it including their loading springs arranged coaxially are and the drain valve, its valve body and the tax membrane outside the flow housing tube. To this This leads to a narrow device housing design, in which the middle chamber with the sole exception of the inlet valve from Built-in is free as well as no cabinet niches in which fluid swirls occur can. The liquid flowing through finds only a small one Flow resistance before. The fact that the Drain valve spring only very much in comparison to the inlet valve spring is weakly trained.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind mit dem Ablaßventilkörper zwei durch einen mit der Außenatmosphäre verbundenen Zwischenraum voneinander getrennte Steuermembranen vorgesehen, deren dem Ablaßventilkörper und der letzteren umgebenden Ablaßventilfeder zugewandt liegende Membran durch den in der Mittelkammer herrschenden Flüssigkeitsdruck beaufschlagbar ist, während die andere Steuermembran stets unter dem in der Zulaufleitung herrschenden Flüssigkeitsdruck steht. Auf diese Weise kann auch im Bereich der Steuermembran eine sichere Trennung zwischen frischem Zulaufleitungswasser und dem ggfs. kontaminierten Brauchwasser erzielt werden. Falls eine der beiden Steuermembranen nach längerem Gebrauch etwa schadhaft bzw. flüssigkeitsdurchlässig werden sollte, kommt es auch in ihrem Bereich zu keinem Rückfluß in die Zulaufleitung. Überdies wird durch den zwischen den beiden Steuermembranen gelegenen, mit der Außenatmosphäre verbundenen Zwischenraum die etwaige Schadhaftigkeit einer Steuermembran wegen des dann hier nach außen abtropfenden Leckagewassers sofort angezeigt, so daß eine alsbaldige Reparatur vorgenommen werden kann.According to a further feature of the invention, the Drain valve body two by one with the outside atmosphere connected gap separate control membranes provided the drain valve body and the latter surrounding drain valve spring facing membrane through the liquid pressure prevailing in the middle chamber is acted upon, while the other control membrane is always under the liquid pressure prevailing in the feed line stands. This can also be used in the control membrane area a safe separation between fresh supply water and possibly contaminated industrial water. If one of the two control membranes after prolonged use it should be damaged or permeable to liquid also in their area to no backflow into the feed line. Moreover, the between the two control membranes located intermediate space connected with the outside atmosphere possible damage of a control membrane because of the then here leakage water dripping to the outside is displayed immediately, so that an immediate repair can be made.
Schließlich ist es für die vorliegende Erfindung noch wesentlich, daß der wirksame Beaufschlagungsquerschnitt der mit der Zuleitung verbundenen Steuermembran kleiner als der wirksame Beaufschlagungsquerschnitt der mit der Mittelkammer verbundenen anderen Steuermembran ist, und zwar zweckmäßig gerade um ein dem Querschnitt des Ablaßventilkörperkolbens entsprechendes Maß. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Ansprech-Mindestdruckdifferenz zwischen Zuleitung und Mit telkammer unabhängig von dem in der Zuleitung herrschenden Flüssigkeitsdruck konstant gehalten werden kann.Finally, it is for the present invention essential that the effective cross section of the the control membrane connected to the supply line is smaller than that effective cross-section of the central chamber connected other control membrane is, and appropriate just about a cross section of the drain valve body piston corresponding measure. This ensures that the Response minimum pressure difference between supply line and Mit telkammer regardless of the prevailing in the supply line Fluid pressure can be kept constant.
In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung gestalteten Rückflußverhinderers im Schnitt dargestellt.In the drawing is an advantageous embodiment a designed according to the invention backflow preventer Section shown.
Der abgebildete Rückflußverhinderer besteht im wesent lichen aus dem mit einem Zuleitungs-Rohrstutzen 1 und einem Ab lauf-Rohrstutzen 2 flüssigkeitsdicht verbundenen Durchflußge häuserohr 3, in welchem ein die Zuleitung 1′ abzusperren erlaubendes Zulaufventil 4 und ein Ablaufventil 5 sowie eine zwischen beiden Ventilen vorhandene Mittelkammer 6 angeordnet sind, die über das generell mit 7 bezeichnete Ablaßventil mit der Außenatmosphäre verbunden werden kann. An den Gewindean schlußstutzen 1′′′ und 3′ können Manometer angebracht werden.The illustrated backflow preventer consists of the union with a supply pipe socket 1 and an outlet pipe socket 2 from liquid-tightly connected Durchflußge house pipe 3 , in which a supply line 1 'to shut off the inlet valve 4 and a drain valve 5 and an intermediate chamber between the two valves 6 are arranged, which can be connected to the outside atmosphere via the discharge valve generally designated 7 . At the threaded connection 1 '''and 3 ' manometer can be attached.
Das Zulaufventil 4 besitzt einen Ventilkörper 8, der auf einem im Durchflußgehäuserohr 3 über Verbindungsstege 9 gehaltenen, axial angeordneten Führungsrohr 10 axial ver schieblich gelagert ist. Im Führungsrohr 10 ist die vergleichs weise stark bemessene Zulaufventilfeder 11 untergebracht, die den Ventilkörper 8 mit seiner eine Dichtung 8′ tragenden Stirnfläche gegen den Ventilsitz 1′′ zu drücken sucht, der von der zurückspringenden Schulter des in das Durchflußgehäuserohr 3 hineinragenden Zulaufrohres bzw. -rohranschlußstutzens gebildet ist.The inlet valve 4 has a valve body 8 , which is axially slidably mounted on a axially arranged guide tube 10 held in a flow housing tube 3 via connecting webs 9 , 10 . In the guide tube 10 , the relatively large inlet valve spring 11 is housed, which seeks to press the valve body 8 with its seal 8 'bearing end face against the valve seat 1 '', which protrudes from the recessed shoulder of the inlet pipe 3 projecting into the flow housing tube 3 or - pipe connection piece is formed.
Das Ablaufventil 5 besitzt einen pilzförmigen Ventilkörper 12, der mit seinem Schaft 12′ in einer Führungsbohrung 13 axial verschieblich geführt ist, die sich in dem Gehäusesteg 14 befindet. Zwischen dem Kopf 12′′ des Ventilkörpers und dem Gehäusesteg 14 stützt sich die Ablaufventilfeder 15 ab, die sehr viel schwächer als die Zulaufventilfeder 11 gehalten ist. Der stumpfkegelig ausgebildete Ventilkopf 12′′ wirkt mit der kegeligen Ventilsitzfläche 16′ zusammen, die sich in einer in das Durchflußgehäuserohr 3 rückwärtig eingesetzten Einsteck büchse 16 befindet. Deren Ventilsitzfläche 16′ ist mit einer entsprechend gestalteten Dichtung 17 versehen. The drain valve 5 has a mushroom-shaped valve body 12 which is axially displaceably guided with its shaft 12 'in a guide bore 13 which is located in the housing web 14 . Between the head 12 '' of the valve body and the housing web 14 , the drain valve spring 15 is supported , which is kept much weaker than the inlet valve spring 11 . The frustoconical valve head 12 '' cooperates with the tapered valve seat surface 16 ', which is in a rearward inserted into the flow housing tube 3 insert 16 . The valve seat surface 16 'is provided with a correspondingly designed seal 17 .
Das Ablaßventil 7 besitzt ein Ablaßventilgehäuse 18, das aus drei Gehäuseteilen 18′, 18′′, 18′′′ besteht, die mitein ander über Schrauben 19 fest miteinander verbunden sind. Zwischen dem Gehäusemittelteil 18′′ und den Gehäuseendteilen 18′ einerseits und 18′′′ andererseits ist je eine Steuermembran 20, 20′ randumfangsmäßig fest eingespannt. Beide Membranen 20, 20′ sind über die Scheiben 21, 22, 23 und die Verbindungs schraube 24 fest mit dem kolbenartig ausgebildeten Ventilkörper 25 verbunden. Der zwischen den beiden Membranen 20, 20′ vorhandene Zwischenraum 26 steht über die Belüftungsöffnungen 27 mit der Außenatmosphäre in Verbindung.The drain valve 7 has a drain valve housing 18 , which consists of three housing parts 18 ', 18 '', 18 ''', which mitein are firmly connected to each other by screws 19 . Between the housing middle part 18 '' and the housing end parts 18 'on the one hand and 18''' on the other hand, a control membrane 20 , 20 'is clamped firmly around the edge. Both membranes 20 , 20 'are firmly connected to the piston-like valve body 25 via the disks 21 , 22 , 23 and the connecting screw 24 . The between the two membranes 20 , 20 'existing space 26 is connected via the ventilation openings 27 with the outside atmosphere.
Der Ablaßventilkörper 25 ist zusammen mit der ihn umgebenden Ablaßventilfeder 28 in dem am Gehäuseteil 18′′′ vorhandenen Rohransatz 18 IV axial verschieblich untergebracht. Dieser Rohransatz 18 IV ist bodenseitig mit einer ins Freie führenden Ablaßöffnung 29 sowie mit einem seitlichen Anschluß stutzen 30 versehen, der über die Leitung 31 mit der Mittel kammer 6 in Verbindung steht. Oberhalb der ins Freie führenden Ablaßöffnung 29 ist im Rohransatz 18 IV eine Dichtung 32 vorgesehen, auf der der Ventilkörper 25 mit seiner Stirnfläche 25′ aufzusitzen vermag. Die Ablaßventilfeder 28 stützt sich gleichfalls auf dieser Dichtung 32 ab, während sie mit ihrem anderen Ende an rippenartigen Vorsprüngen 25′′ des Ventil körpers 25 angreift.The drain valve body 25 is housed axially displaceable together with the drain valve spring 28 surrounding it in the housing part 18 '''existing tube extension 18 IV . This tube extension 18 IV is provided on the bottom side with a discharge opening 29 leading into the open and with a side connection 30 which is connected via the line 31 to the central chamber 6 . Above the discharge opening 29 leading into the open, a seal 32 is provided in the tube extension 18 IV , on which the valve body 25 with its end face 25 'can sit. The drain valve spring 28 is also supported on this seal 32 , while it engages with its other end on rib-like projections 25 '' of the valve body 25 .
Die der unteren Membran 20′ zugewandt liegende Steuer kammer 33 steht über die Leitung 31 mit der Mittelkammer 6 in Verbindung, während die der anderen Steuermembran 20 benachbart liegende Steuerkammer 34 über den Rohrverbindungsanschluß 35 mit dem Anschlußstutzen 1′′′ der Zuleitung 1′ flüssigkeitslei tend verbunden ist. Die Steuerkammer 34 ist in ihrem Quer schnitt kleiner gehalten als die Steuerkammer 33, so daß sich für die Steuermembran 20 ein kleinerer wirksamer Beaufschla gungsquerschnitt als für die Steuermembran 20′ ergibt. Das Maß der Querschnittsverringerung entspricht dem Querschnitt des Ablaßventilkörperkolbens 25. Hierdurch kann unabhängig von dem in der Zuleitung 1′ herrschenden Flüssigkeitsdruck bei geschlossenem Zulaufventil 4 stets ein bestimmter Mindest differenzdruck zwischen der Zuleitung 1′ und der Mittelkammer 6 aufrechterhalten werden.The lower diaphragm 20 'facing control chamber 33 is connected via line 31 to the middle chamber 6 , while the other control diaphragm 20 adjacent control chamber 34 via the pipe connection 35 with the connecting piece 1 ''' of the feed line 1 'tends to liquid connected is. The control chamber 34 is in its cross section is made smaller than the control chamber 33, so that supply cross-section for the control membrane 20, a smaller effective Beaufschla as results for the control membrane 20 '. The amount of the reduction in cross section corresponds to the cross section of the drain valve body piston 25 . As a result, a certain minimum differential pressure between the supply line 1 'and the central chamber 6 can always be maintained regardless of the liquid pressure prevailing in the supply line 1 ' when the supply valve 4 is closed.
Erfolgt auf der Ableitungsseite 2′ keine Wasserentnahme, so befinden sich alle Ventile 4, 5 und 7 in der Schließ stellung. Dabei stellt das Ablaufventil 7 sicher, daß in der Mittelkammer 6 der Flüssigkeitsdruck stets um so viel unter dem in der Zuleitung 1′ herrschenden Druck liegt, wie das durch die Stärke der Ablaßventilfeder 28 gegeben ist. Sollte dabei aus irgendeinem Grund in der Mittelkammer 6 der Flüssigkeitsdruck steigen, etwa durch eine plötzliche Druckerhöhung auf der Ablaufseite 2′ bei schadhaftem Ablaufventil 5, so würde das zu einer entsprechenden Druckerhöhung in der Steuerkammer 33 und damit zu einem Anheben des Ablaßventilkörpers 25 führen, der dadurch von der dichtenden Ventilsitzfläche 32 abheben würde, was zu einer sofortigen Druckabnahme in der Leitung 31 und damit auch in der Mittelkammer 6 führen würde. Wird ablauf seitig Wasser entnommen, so gelangen die Ventile 4, 5 in ihre in der Zeichnung dargestellte Offenstellung, da die Wasserent nahme einen entsprechenden Druckabfall nicht nur in der Ableitung 2′, sondern nach Öffnen des Ablaufventils 5 auch in der Mittelkammer 6 hervorruft, wodurch der in der Zuleitung 1′ vorhandene Druck von beispielsweise 5 bar den auf beispiels weise 4 bar ausgelegten Druck der Zulaufventilfeder überwindet. Der in der Mittelkammer 6 vorhandene Druck von beispielsweise 4 bar herrscht auch in der Steuerkammer 33. Die auf einen Druckablaß von beispielsweise 0,5 bar eingestellte Ablaßventilfeder 28 vermag daher den Ablaßventilkörper 25 nicht aus seiner Schließstellung in die Offenstellung anzuheben. Das wäre erst dann möglich, wenn es etwa auf der Ablaufseite wieder zu einer Druckerhöhung oder aber, was grundsätzlich auch möglich wäre, auf der Zulaufseite 1′ zu einem plötzlichen Druckabfall käme. Für diesen Fall würde ein entsprechender Druckabfall auch in der Steuerkammer 34 eintreten, demzufolge der Ablaßventilkörper 25 in seine Offenstellung gelangen und dadurch zu einer entsprechenden Druckerniedrigung in der Mittelkammer 6 führen würde. Somit ist also sichergestellt, daß zwischen Zuleitung 1′ und der Mittelkammer 6 stets ein Mindestdruckgefälle besteht, das einen Rückfluß des Brauch wassers in die Zuleitung 1′ verhindert. Von besonderem Vorteil ist auch, daß dieser Rückflußverhinderer einbaulageunabhängig ist, also in beliebiger Position verwendet werden kann.If there is no water withdrawal on the discharge side 2 ', all valves 4 , 5 and 7 are in the closed position. The drain valve 7 ensures that in the central chamber 6 the liquid pressure is always so much below the pressure prevailing in the supply line 1 'as is given by the strength of the drain valve spring 28 . If, for any reason, the liquid pressure in the middle chamber 6 increases, for example due to a sudden pressure increase on the outlet side 2 'with a defective drain valve 5 , this would lead to a corresponding pressure increase in the control chamber 33 and thus to an increase in the drain valve body 25 , the would lift off from the sealing valve seat surface 32 , which would lead to an immediate decrease in pressure in the line 31 and thus also in the central chamber 6 . If water is removed from the outlet, the valves 4 , 5 get into their open position shown in the drawing, since the water removal would cause a corresponding pressure drop not only in the discharge line 2 ' , but also after opening the drain valve 5 in the middle chamber 6 , thereby the existing in the feed line 1 'pressure of, for example, 5 bar overcomes the pressure of the inlet valve spring designed, for example, 4 bar. The pressure of, for example, 4 bar in the middle chamber 6 also prevails in the control chamber 33 . The drain valve spring 28, which is set to a pressure relief of, for example, 0.5 bar, is therefore unable to lift the drain valve body 25 from its closed position into the open position. That would only be possible if there was a pressure increase again on the discharge side or, which would also be possible in principle, a sudden pressure drop on the inlet side 1 '. In this case, a corresponding pressure drop would also occur in the control chamber 34 , as a result of which the drain valve body 25 would reach its open position and thereby lead to a corresponding pressure reduction in the middle chamber 6 . This thus ensures that there is always a minimum pressure drop between supply line 1 'and the central chamber 6 , which prevents backflow of the customary water into the supply line 1 '. It is also particularly advantageous that this backflow preventer is independent of the installation position, ie it can be used in any position.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind mancherlei Abwandlungen möglich. So kann beispielsweise bei noch stärkerer Querschnittsverengung der Steuerkammer 34, also entsprechend weitergehender Reduzierung des wirksamen Beaufschlagungsquer schnitts der Steuermembran 20 im Vergleich zu dem der Steuer membran 20′, die Ablaßventilfeder 28 sogar entfallen, weil selbst dann die angestrebte Mindestdruckdifferenz zwischen Mittelkammer 6 und Zuleitung 1′ erreicht würde.Various modifications are possible within the scope of the present invention. For example, with an even greater cross-sectional narrowing of the control chamber 34 , that is to say a corresponding further reduction in the effective cross-section of the control diaphragm 20 in comparison to that of the control diaphragm 20 ', the drain valve spring 28 can even be omitted because even then the desired minimum pressure difference between the middle chamber 6 and supply line 1 'Would be achieved.
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1989
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Owner name: WALETZKO ARMATUREN GMBH, 5820 GEVELSBERG, DE |
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