DE4204386A1 - Systemtrenner - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Systemtrenner nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Systemtrenner ist eine Sicherungsarmatur, die in die Trinkwasserleitung eingebaut wird und ein Rückfließen von der Nicht-Trinkwasserseite verhindern soll. Zu diesem Zweck besteht der Systemtrenner in bekannter Weise aus zwei hintereinander­ geschalteten Rückflußverhinderern und einem differenzdruck­ gesteuerten Ablaßventil, welches eine Zwischenkammer zwischen den beiden Rückflußverhinderern entlüftet. Die Aufgabe des Ablaßventils ist es, bei Unterschreiten eines bestimmten Differenzdruckes zwischen Eingangsseite und Zwischenkammer, die Zwischenkammer zu belüften, um damit ein Rückfließen von der Ausgangsseite zur Eingangsseite zu verhindern.

Bei den bekannten und an sich bewährten Systemtrennern hat sich jedoch als Nachteil herausgestellt, daß bei Nulldurchfluß und den üblichen Druckschwankungen im Rohrnetz auf der Eingangsseite des Systemtrenners der zur Sicherheit erforderliche Differenz­ druck kurzfristig unterschritten wird, wodurch das differenz­ druckgesteuerte Ablaßventil anspricht und kurzzeitig Wasser aus der Zwischenkammer abläßt. Hierdurch entsteht einerseits ein unerwünschter Wasserverlust und andererseits wird dieses ständige Wasserablassen durch den nicht-fachkundigen Benutzer als Fehlverhalten des Systemtrenners interpretiert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs erwähnten Systemtrenner bekannter Bauart so weiterzu­ bilden, daß ein ständiger Wasserverlust verhindert wird, ohne daß hierbei die Sicherungsfunktion des Systemtrenners beeinträchtigt wird. Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen System­ trenners sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden der Aufbau und die Funktion des erfindungsgemäßen Systemtrenners näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen durch Einbau eines Differenzdruck­ stabilisators erfindungsgemäß modifizierten Systemtrenner;

Fig. 2 die Ausgestaltung eines Differenzdruck­ stabilisators;

Fig. 3 eine Modifikation des erfindungsgemäßen Systemtrenners; und

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Systemtrenners.

Gemäß Fig. 1 ist ein Systemtrenner 10 dargestellt, der in bekannter Weise zwei zwischen einem Einlaß 12 und einem Auslaß 14 in Reihe geschaltete Rückflußverhinderer 16 und 18 aufweist. Der Raum 20 (Zwischenkammer) zwischen den beiden Rückflußver­ hinderern 16 und 18 ist durch ein Ablaßventil 22 entlüftbar, wobei das Ablaßventil 22 von dem Differenzdruck zwischen dem Einlaß 12 und der Zwischenkammer 20 gesteuert wird, indem eine durch eine Feder 24 vorgespannte Membran 26 den Druck am Einlaß 12 mit dem Druck in der Zwischenkammer 20 vergleicht, um bei Unterschreitung eines vorbestimmten Druckes von z. B. 0,5 bar die Zwischenkammer 20 durch Öffnung des Ablaßventiles 22 zu entlüften.

Die Drücke des Mediums, im allgemeinen Wasser, am Einlaß 12, in der Zwischenkammer 20 und am Auslaß 14 sind über Druckentnahme­ stutzen 28, 30 und 32 an Manometer 34, 36 und 38 anschließbar.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Druckentnahme­ stutzen 28, d. h. zwischen dem Einlaß 12 und dem Druckentnahme­ stutzen 30, d. h. der Zwischenkammer 20 ein Differenzdruck­ stabilisator 40 angeordnet.

Dem Fachmann liegt es auf der Hand, daß dieser Differenzdruck­ stabilisator 40 auch in das Gehäuse des Systemtrenners 10 integriert sein kann.

Gemäß Fig. 2 besteht der Differenzdruckstabilisator 40 aus einem zylindrischen Gehäuse 42, das auf einer Seite mit einem Einlaß 44 und auf der anderen Seite mit einem Auslaß 46 versehen ist. Zwischen den beiden Hälften 48, 50 des Gehäuses 42 ist als druckbeaufschlagtes verschiebliches Organ eine Membran 52 eingespannt. Dieses druckbeaufschlagte verschiebliche Organ kann ebenso durch einen Faltenbalg oder einen Kolben vorgegeben sein.

Die Membran 52 ist zwischen die beiden Hälften eines Feder­ tellers 54 gespannt und eine Feder 56 stützt sich zwischen dem Federteller 54 und dem Gehäuse 42 ab. Auf der der Feder 56 abgewandten Seite weist der Federteller 54 eine umlaufende Abdichtkante 58 auf, die zum Zusammenwirken mit einem in das Gehäuse 42 eingelegten elastischen Abdichtring 60 vorgesehen ist. Der Einlaß 44 des Differenzdruckstabilisators 40 ist mit dem Einlaß 12 des Systemtrenners 10 verbindbar und der Auslaß 46 des Differenzdruckstabilisators 40 wird mit der Zwischenkammer 20 des Systemtrenners 10 verbunden.

Aus diesem Aufbau ergibt sich folgende Funktion:

Die vorgespannte Feder 56 bestimmt die Höhe des Differenzdrucks, bei dem sich die Membrane 52 bewegt. Die Vorspannung der Feder 56 ist so zu wählen, daß dieser Differenzdruck oberhalb des geforderten Ansprechdrucks des Ablaßventils 22 und unterhalb des Öffnungsdrucks für den ersten Rückflußverhinderer 16 liegt.

Unter den kritischen Betriebsbedingungen, d. h. Systemtrenner 10 unter Betriebsdruck jedoch Nulldurchfluß bleibt das Ablaßventil 22 solange geschlossen, bis die Druckdifferenz zwischen Einlaß 12 und Zwischenkammer 20 kleiner wird als der Ansprechdruck des Ablaßventiles 22. Dieser Fall tritt immer dann ein, wenn Druck­ schwankungen im Versorgungsnetz zu Druckabsenkungen auf der Eingangsseite 12 des Systemtrenners 10 führen. Da die Zwischen­ kammer 20 durch zwei dicht schließende Rückflußverhinderer 16, 18 begrenzt wird, bleibt der Druck in der Zwischenkammer 20 von Druckschwankungen auf der Eingangsseite 12 unbeeinflußt, bis der vorbestimmte Grenzwert von z. B. 0,5 bar erreicht wird und das Ablaßventil 22 öffnet, damit sich wieder ein über dem vorbe­ stimmten Grenzwert liegender Differenzdruck ergibt.

Durch Einbau des Differenzdruckstabilisators 40 zwischen den Druckentnahmestutzen 28 und 30 erfolgt bei einer eingangs­ seitigen Druckabsenkung eine Bewegung der Membran 52 unter Einwirkung der vorgespannten Feder 56. Da die Zwischenkammer 20 durch die beiden Rückflußverhinderer 16 und 18 verschlossen ist, führt die durch die eingangsseitige Druckabsenkung eingeleitete Bewegung der Membrane 52 ebenfalls zu einer Druckabsenkung in der Zwischenkammer 20 und verhindert damit, daß der zwischen Eingangsseite 12 und Zwischenkammer 20 anstehende Differenzdruck durch Druckschwankungen auf der Eingangsseite beeinflußt wird.

Mit anderen Worten ausgedrückt folgt der Druck in der Zwischen­ kammer 20 des Systemtrenners 10 den Druckschwankungen auf der Eingangsseite 12. Dadurch bleibt der Differenzdruck im wesentlichen konstant. Der Eingangsdruck wird durch den Einbau des Differenzdruckstabilisators 40 zur Führungsgröße für den Zwischenkammerdruck.

Hierdurch treten, solange die eingebauten Rückflußverhinderer einwandfrei funktionieren, keine Störungen durch eingangsseitige Druckschwankungen mehr auf, die zu einem ungewollten Öffnen des Ablaßventiles führen. Die Funktion des Differenzdruck­ stabilisators 40 ist bei entsprechender Bemessung der Membrane bis in den Unterdruckbereich auf der Eingangsseite wirksam.

Fig. 3 zeigt schematisch eine modifizierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systemtrenners 10, bei dem zusätzlich zu dem Differenzdruckstabilisator 40 noch ein Druckbegrenzer 62 angeordnet ist. Dieser Druckbegrenzer besteht aus einer einseitig druckbeaufschlagten Membrane 64, die vom statischen Druck in der Zwischenkammer 20 beaufschlagt wird und gegen eine vorgespannte Feder 66 beim Überschreiten eines vorbestimmten statischen Druckes in der Zwischenkammer 20 in eine Endlage gedrückt wird. Beim Absenken unter den vorbestimmten statischen Druck in der Zwischenkammer 20 bewegt sich die Membrane 64 durch die vogespannte Feder 66 und baut den Druck in der Zwischen­ kammer auf, was dann zur Belüftung der Zwischenkammer führt. Hierdurch kann der Ansprechbereich auf einen minimalen Druck auf der Eingangsseite begrenzt werden, der im Überdruckbereich liegt.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm, welches den Druckverlauf über der Zeit darstellt. Mit p₁ ist der Druck auf der Eingangsseite 12 bezeichnet und p₂ bezeichnet den Druck in der Zwischenkammer 20. Man erkennt, daß durch die Anordnung des Differenzdruck­ stabilisators 40 ein konstanter Differenzdruck Δp zwischen Eingangsseite 12 und Zwischenkammer 20 vorgegeben wird. Falls der statische Druck in der Zwischenkammer 20 unter einen vorbestimmten Minimaldruck p_min abzusinken droht, wird der Druckbegrenzer 62 wirksam und hält diesen Minimaldruck bei.

Claims (6)

1. Systemtrenner, bestehend aus zwei in Durchflußrichtung eines Mediums hintereinander geschalteten Rückflußverhinderern und einem die Zwischenkammer zwischen den beiden Rückflußver­ hinderern in die Atmosphäre entlüftenden Ablaßventil, welches von dem Druck zwischen der Eingangsseite und der Zwischen­ kammer gesteuert wird, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Differenzdruckstabilisators (40) zwischen Eingangsseite (12) und Zwischenkammer (20).

2. Systemtrenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Differenzdruckstabilisator (40) aus einem dichtend in einem Gehäuse (42) verschieblichen Organ (52) besteht, das einerseits durch eine Feder (56) und den Zwischenkammerdruck vorgespannt ist und andererseits von dem Druck des Mediums auf der Eingangsseite (12) beaufschlagt wird.

3. Systemtrenner nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Differenzdruckstabilisator (40) zwischen zwei Druckentnahmestutzen (28, 30) angeordnet ist.

4. Systemtrenner nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Differenzdruckstabilisator (40) in das Gehäuse des Systemtrenners (10) integriert ist.

5. Systemtrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die zusätzliche Anordnung eines Druckbegrenzers (62), bestehend aus einem weiteren dichtend in einem Gehäuse verschiebbaren Organ (64), das einerseits von dem Mediumsdruck in der Zwischenkammer (20) und andererseits von einer Feder (66) beaufschlagt wird.

6. Systemtrenner nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Vereinigung von Differenzdruckstabilisator (40) und Druckbegrenzer (62) in einem Gehäuse.