DE4217334A1 - Systemtrennungsarmatur - Google Patents
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- E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
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- E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Systemtrennungsarmatur
zum Einbau in einem Fluidförderungssystem, bei welchem eine
Zuflußzone durch einen ersten Rückflußverhinderer von ei
ner Zwischenzone und diese durch einen zweiten Rückflußverhinderer
von einer Abflußzone getrennt ist, wodurch die
Fließrichtung in der Systemtrennungsarmatur von der Zufluß-
zur Abflußzone verläuft, und bei welchem ein den
Druck in der Zwischenzone begrenzendes Differenzdruckventil
vorgesehen ist zur Sicherstellung eines vorgegebenen minima
len Druckabfalls von der Zuflußzone zur Zwischenzone.
Mit dem Trinkwasserversorgungsnetz werden die verschieden
sten Verbraucher bedient. Damit alle von der gleichen Was
serqualität profitieren können, muß jeder Verbraucher ge
währleisten können, daß kein verschmutztes Wasser ins Netz
zurückfließen kann.
Wasserrückfluß kann die verschiedensten Ursachen haben. So
können z. B. ein Absinken des Vordruckes (Unterdruck) bei
spielsweise bei Rohrbruch, Einschalten von Druckerhöhungsan
lagen, Installationsentleerungen (Siphoneffekt), Heizungsan
lagen, undichten Rückhaltevorrichtungen an Pumpanlagen usw.
den unerwünschten Rückfluß ins Netz zur Folge haben. Es
sind deshalb Verfahren und Geräte entwickelt worden, die ge
eignet sind, das Trinkwasser vor Beeinträchtigung und Ge
fährdung zu schützen.
Aus der Zeitschrift Gaz-Eaux-Eaux usees, 69. Jahrgang, 1989,
Nr. 5, Seite 291, ist ein hydraulisch gesteuerter System
trenner bekannt, der drei Druckzonen aufweist. Die Eingangs
druckzone ist dem Versorgungsnetz zugewandt und mit einem
eingangsseitigen Rückflußverhinderer gegen eine druckredu
zierte, kontrollierbare Zwischenkammer getrennt. Die Zwi
schenkammer ist durch einen weiteren Rückflußverhinderer
gegenüber der Ausgangsdruckzone abgetrennt. Der Druck in der
Zwischenkammer ist über ein membrangesteuertes Entleerungs
ventil kontrollierbar. Eine Impulsleitung zwischen Eingangs
druckzone und Entleerungsventil dient zur Membransteuerung.
Das Differenzdruckventil gewährleistet einen vorgegebenen
minimalen Druckabfall von der Eingangsdruckzone zur Zwi
schenzone. Sobald die minimale Druckdifferenz unterschritten
wird, öffnet sich das Ventil und die Zwischenkammer wird
entleert.
Die meisten Systemtrenngeräte arbeiten nach diesem Dreizo
nenprinzip. Sie unterscheiden sich primär in der konstrukti
ven Ausführung. Zur Illustration sei auf den Systemtrenner
Typ HST 800 der Firma R. Nußbaum AG, CH-4601 Olten, oder
auf das Systemtrenngerät Clayton "RP" der Firma CLA-VAL SA,
1032-Romanel/Lausanne, hingewiesen.
Allen bekannten Systemgeräten ist gemeinsam, daß sie aus
Sicherheitsgründen nur horizontal, nicht aber vertikal ein
gebaut werden können. Dies hat seinen Grund darin, daß die
Abflußöffnung des Entleerungsventils nach unten gerichtet
sein muß, um in jedem Fall ein sicheres Entleeren der Zwi
schenkammer zu gewährleisten. Grundsätzlich wäre es zwar
möglich, Trenngeräte speziell für den vertikalen Einbau her
zustellen. Dies ist aber allein schon deshalb nachteilig,
weil für dieselbe Funktion zwei unterschiedliche Geräte auf
Lager gehalten werden müßten.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Systemtrennungsarma
tur der eingangs genannten Art anzugeben, die sowohl für den
horizontalen als auch den vertikalen Einbau geeignet ist und
die vorgegebenen Sicherheitsbestimmungen erfüllt.
Gemäß der Erfindung besteht die Lösung darin, daß das Dif
ferenzdruckventil in einem bezüglich einer zur Fließrichtung
senkrecht stehenden Achse rotierbaren Gefäßteil ange
ordnet ist, derart daß eine Abflußöffnung des Differenz
druckventils nach unten gerichtet werden kann, unabhängig
davon, ob die Fließrichtung vertikal oder horizontal ver
läuft.
Der Kern der Erfindung liegt also darin, daß das Differenz
druckventil in geeigneter Weise rotierbar an der Armatur an
geschlossen ist. Die Armatur kann damit in jeder beliebigen
Lage eingebaut werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gefäßteil
um einen Winkel von mindestens 90°, vorzugsweise aber um
mindestens 180° drehbar. Wenn auch im Prinzip eine Drehbar
keit um 90° ausreichend ist, so ist es doch für den Instal
lateur bequemer, wenn er den durch den großen Winkel gege
benen Freiheitsgrad zur Verfügung hat.
Der Gefäßteil ist z. B. an eine die Zwischenzone abgrenzen
de Kammer über eine drehbare Flanschverbindung angeschlos
sen. In der Flanschverbindung resp. in mindestens einem der
Flansche ist ein Ringkanal vorgesehen, der Teil einer Ver
bindungsleitung ist, über welche die Zuflußzone mit dem
Differenzdruckventil unabhängig von der Rotationsstellung
des Gefäßteils in Verbindung steht. Die Verbindungsleitung
kommt auf diese Weise ohne jegliche flexiblen Rohre oder
Schläuche aus.
Besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn die Verbindungslei
tung vollständig in der Wandung der Strömungskammer resp.
des Gefäßteils verläuft.
Wenn der Fließquerschnitt des Differenzdruckventils minde
stens so groß ist wie derjenige des zweiten Rückflußverhinderers,
dann ist gewährleistet, daß das aus der Abflußzone
rückwärts fließende Wasser in jedem Fall aus der Zwi
schenzone abgeführt werden kann.
Die Zuflußzone und die Abflußzone weisen je einen Anschlußstutzen
für eine Zu- resp. Abflußleitung auf.
Die zwischen den Anschlußstutzen vorgesehene Kammer ist im
wesentlichen rohrförmig ausgebildet. Die Systemtrennungsar
matur zeichnet sich also durch einen schlanken rohrförmigen
Strömungskörper und einen daran angeschlossenen aber seit
lich versetzten, rotierbaren Steuerungsteil aus.
Für die automatische Funktionsüberprüfung ist in der Verbin
dungsleitung zwischen Zuflußzone und Differenzdruckventil
ein Dreiwegmagnetventil eingebaut. Wenn dieses Magnetventil
betätigt wird, dann wird das Differenzdruckventil von der
Zuflußzone entkoppelt und ein Druckzusammenbruch in der Zuflußzone
simuliert, so daß das Differenzdruckventil sich
öffnet und den Druck in der Zwischenzone abbaut.
Aus der nachfolgenden Beschreibung und der Gesamtheit der
abhängigen Patentansprüche ergeben sich weitere bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen und im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu
tert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch
die erfindungsgemäße Systemtrennungsarmatur; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Schnitts I-I durch
das Differenzdruckventil gemäß Fig. 1.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung im Schnitt dargestellt. Wie bei den bekannten
Systemtrennungsarmaturen ist auch bei der Erfindung das
Prinzip der drei abgestuften Druckzonen verwirklicht. Eine
Zuflußzone 1 wird durch einen ersten Rückflußverhinderer 4
von der Zwischenzone 2 und diese durch einen zweiten Rückflußverhinderer
5 von der Abflußzone 3 getrennt. Zum Ein
bau in ein Fluidförderungssystem sind zuflußseitig und ab
flußseitig Anschlußstutzen 9 resp. 10 vorgesehen.
In der Zuflußzone 1 herrscht der hohe Druck des Trinkwas
serversorgungsnetzes. Der erste Rückflußverhinderer 4 drosselt
den Druck um ein bestimmtes Maß. In der Zwischenzone 2
herrscht dadurch ein reduzierter Druck. Die Druckdifferenz
beträgt typischerweise 0,7 bis 1,5 Meter Wassersäule und
kann über eine Feder 6 des ersten Rückflußverhinderers 4 in
bekannter Weise bestimmt werden. Der zweite Rückflußverhinderer
5 führt ebenfalls zu einer Druckreduktion. Diese ist
in der Regel aber nicht mehr so groß. Auch sie wird über
eine Feder 7 am Rückflußverhinderer 5 eingestellt. Die
druckmäßige Abstufung der drei Zonen 1, 2 und 3 führt zu
einer entsprechenden Fließrichtung 11. Das Wasser kann also
nur vom Netz (Zuflußzone 1) zum Verbraucher (Abflußzone 3)
und nicht umgekehrt fließen.
Die beiden Rückflußverhinderer 4 und 5 sind in einem im we
sentlichen rohrförmigen Gefäß 8 eingebaut. Im Bereich der
Zwischenzone 2 hat das Gefäß 8 eine seitliche Öffnung, die
als Rohransatz 19 ausgebildet ist. Er ist rund und weist ei
nen Flansch 12a auf. An diese Öffnung wird ein auf der lin
ken Seite der Fig. 1 gezeigtes Differenzdruckventil 21 an
geschlossen. Es reguliert den Druck in der Zwischenzone 2.
Das Differenzdruckventil 21 weist ebenfalls einen Rohransatz
20 mit einem Flansch 12b auf. Das Gefäß 8 und das Diffe
renzdruckventil 21 sind also über eine Flanschverbindung
miteinander verbunden.
Gemäß der Erfindung ist nun der Gefäßteil des Differenz
druckventils 21 gegenüber dem Gefäß 8, in welchem die Rückflußverhinderer
4 und 5 angeordnet sind, verdrehbar. Die
Drehachse 22 ist die Zentralachse der Flanschverbindung. Sie
steht senkrecht zur Fließrichtung 11. Die Drehachse 22
steht auch senkrecht zu einer Ventilachse 23 des Differenz
druckventils 21. Am unteren Ende der Ventilachse 23 ist eine
Abflußöffnung 24 des Differenzdruckventils 21 vorgesehen.
Somit ist es möglich, daß die Abflußöffnung 24 unabhängig
davon, ob die Fließrichtung 11 horizontal, geneigt oder
vertikal verläuft, nach unten gerichtet werden kann.
Das Differenzdruckventil 21 ist in einem rohrförmigen Gefäß
25 untergebracht. Eine Referenzkammer 26 wird von der Zwi
schenzone 2 durch zwei Membranen 28, 29 mit dazwischen ange
ordneter Druckplatte 27 getrennt. Die Referenzkammer 26
steht über eine Verbindungsleitung (15, 14, 33) mit der Zuflußzone
1 in Verbindung. Auf die Druckplatte 27 wirkt also
einerseits der hohe Druck der Zuflußzone 1 und andererseits
der niedrigere Druck der Zwischenzone 2. Ferner wirkt eine
Feder 31 mit einer dem Differenzdruck entsprechenden Kraft
auf die Druckplatte 27. Die Druckplatte 27 ist durch die
beiden Membranen 28, 29 in Richtung der Ventilachse 23 ver
schiebbar gehalten.
Die beiden Membrane 28 und 29 haben unterschiedlich große
Wirkflächen. Die dem höheren Druck ausgesetzte Membran 29
hat dabei die geringere Wirkfläche als die der Zwischenzone
2 zugewandte Membran 28. Vorzugsweise ist der Flächenunter
schied so bemessen, daß sich das Differenzdruckventil 21
öffnet, wenn der Druckunterschied zwischen der Zuflußzone 1
und der Zwischenzone 2 weniger als etwa 0,3 bar beträgt.
Der Raum zwischen den beiden Membranen 28 und 29 ist über
eine Bohrung mit der Umgebung verbunden und ist damit druck
los (atmosphärischer Druck).
Eine in der Ventilachse 23 liegende Stange 32 schafft eine
starre Verbindung zwischen der Druckplatte 27 und einem Verschluß
30. In Abhängigkeit von den herrschenden Druckver
hältnissen öffnet oder schließt der Verschluß 30 die Abflußöffnung
24. Wenn die Druckdifferenz zwischen den Zonen
1 und 2 unter einen vorgegebenen minimalen Wert fällt, dann
wird der Verschluß 30 aufgrund der von den unterschiedli
chen Wirkflächen der Membrane 28 und 29 resultierenden Kraft
und der Kraft der Feder 31, die die Druckplatte 27 nach
"oben" schieben, geöffnet. Ist der Druck in der Zwischenzone
2 genügend abgefallen, dann wird die Druckplatte 27 wieder
nach "unten" geschoben und der Verschluß 30 geschlossen.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß stets ein gegebe
ner Druckabfall von der Zuflußzone 1 zur Zwischenzone 2 be
steht und Rückfluß in das Versorgungsnetz verhindert wird.
Die Tatsache, daß die Membranen 28 und 29 unterschiedliche
Wirkflächen haben und daß das dazwischenliegende Raumvolu
men drucklos ist, erhöht die Sicherheit der ganzen Vorrich
tung. Der Rückfluß kann dadurch auch dann unterbunden wer
den, wenn eine oder mehrere der Ventilfedern 6, 7, 31 aus
fallen. Die Feder 31 hat dabei primär die Aufgabe, die ge
wünschte Druckdifferenz genau zu definieren. Ihre Wirkung
addiert sich also zur Kraftwirkung, die aus den unterschied
lichen Wirkflächen resultiert.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die
Verbindungsleitung zwischen der Zuflußzone 1 und der Refe
renzkammer 26 vollständig in der Wandung des Gefäßes 8
(Leitung 15) resp. 25 (Leitung 33) untergebracht. Insbeson
dere weist die Flanschverbindung einen Ringkanal 14 auf. Er
wird z. B. durch zwei an entsprechenden Stellen in die Flan
sche 12a, b eingebrachte Nuten verkörpert. In die im Flansch
12a angeordnete Nut führt die von der Zuflußzone 1 kommende
Leitung 15. Auf der anderen Seite, d. h. aus dem Flansch
12b, führt eine Leitung 16 weg zur Referenzkammer 26.
Ein erster Dichtungsring 13a dichtet die Zwischenzone 2 ge
gen den Ringkanal 14 ab. Ein zweiter Dichtungsring 13b dich
tet den Ringkanal 14 nach außen ab. Es versteht sich, daß
die Dichtungen 13a, 13b so ausgebildet sein müssen, daß sie
die erfindungsgemäße Rotationsbewegung um die Drehachse 22
zulassen. Die konkrete Ausführung liegt im Bereich fachmän
nischen Handelns und braucht an dieser Stelle nicht näher
beschrieben zu werden.
In der Wandung des Gefäßes 8 sind drei Bohrungen 16, 17 und
18 vorgesehen, die bis zur Leitung 15 vordringen. Diese Boh
rungen können zum Anbringen einer Vorrichtung für die Funk
tionskontrolle verwendet werden. In die mittlere Bohrung 17
wird eine Verschlußschraube eingesetzt, die die Leitung 15
unterbricht. An die davor und dahinter liegenden Bohrungen
16 resp. 18 wird ein Dreiwegmagnetventil angeschlossen.
Durch das (in der Figur nicht gezeigte) Magnetventil kann
(z. B. über einen fest verbundenen Zeittaktgeber nach einem
eingestellten Intervall) die zwischen den Bohrungen 16 und
18 bestehende Verbindung unterbrochen werden und gleichzei
tig der an der Bohrung 18 anliegende Druck über den dritten
Weg des Magnetventils entlastet werden. Auf diese Weise wird
ein Zusammenbrechen der Druckdifferenz zwischen der ersten
Zone 1 und der zweiten Zone 2 simuliert. Das Differenzdruck
ventil 21 wird sich daher öffnen und den Druck in der Zwi
schenzone 2 abbauen. Wenn eine solche Überprüfung der Funk
tionstüchtigkeit in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt
wird, dann kann verhindert werden, daß der Verschluß 30
verklebt.
Im Bereich der Abflußzone 3 ist eine Bohrung 36 für ein
Manometer vorgesehen. Das Gefäß 25 des Differenzdruckven
tils 21 weist ebenfalls eine Bohrung 35 zur Überwachung des
Drucks in der Zwischenzone 2 auf. Schließlich wird auch der
Druck in der Referenzkammer 26 mit einem an einer Bohrung 34
angeschlossenen Manometer überwacht.
Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf
die anhand der Zeichnungen erläuterte Ausführungsform. Sie
ist in einem viel breiteren Rahmen anwendbar. Sie kann
durchaus auch bei bekannten Systemtrennungsarmaturen ange
wendet werden. Sie vereinigt die Vorteile einer vielseitig
anwendbaren und den Sicherheitserfordernissen entsprechenden
Armatur in sich. Sie ist für Fluidförderungssysteme aller
Art (Trinkwassernetz, Brennstoffversorgungssysteme, Chemie
anlagen etc.) geeignet.
Liste der Bezugszeichen
1 Zuflußzone
2 Zwischenzone
3 Abflußzone
4, 5 Rückflußverhinderer
6, 7 Feder
8 Gefäß
9, 10 Anschlußstutzen
11 Fließrichtung
12a, b Flansch
13a, b Dichtungsring
14 Ringkanal
15 Leitung
16, 17, 18 Bohrung
19, 20 Rohransatz
21 Differenzdruckventil
22 Drehachse
23 Ventilachse
24 Abflußöffnung
25 Gefäß
26 Referenzkammer
27 Druckplatte
28, 29 Membran
30 Verschluß
31 Feder
32 Stange
33 Leitung
34, 35, 36 Bohrung
2 Zwischenzone
3 Abflußzone
4, 5 Rückflußverhinderer
6, 7 Feder
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9, 10 Anschlußstutzen
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12a, b Flansch
13a, b Dichtungsring
14 Ringkanal
15 Leitung
16, 17, 18 Bohrung
19, 20 Rohransatz
21 Differenzdruckventil
22 Drehachse
23 Ventilachse
24 Abflußöffnung
25 Gefäß
26 Referenzkammer
27 Druckplatte
28, 29 Membran
30 Verschluß
31 Feder
32 Stange
33 Leitung
34, 35, 36 Bohrung
Claims (7)
1. Systemtrennungsarmatur zum Einbau in einem Fluidförde
rungssystem, bei welcher eine Zuflußzone (1) durch einen
ersten Rückflußverhinderer (4) von einer Zwischenzone
(2) und diese durch einen zweiten Rückflußverhinderer
(5) von einer Abflußzone (3) getrennt ist, wodurch die
Fließrichtung (11) in der Systemtrennungsarmatur von der
Zufluß- zur Abflußzone (1) resp. (3) verläuft, und bei
welcher ein den Druck in der Zwischenzone (2) begrenzen
des Differenzdruckventil (21) vorgesehen ist zur Sicher
stellung eines vorgegebenen minimalen Druckabfalls von
der Zuflußzone (1) zur Zwischenzone (2), dadurch gekenn
zeichnet, daß das Differenzdruckventil (21) in einem be
züglich einer zur Fließrichtung (11) senkrecht stehenden
Drehachse (22) rotierbaren Gefäßteil (25) angeordnet
ist, derart daß eine Abflußöffnung (24) des Differenz
druckventils (21) nach unten gerichtet werden kann, unab
hängig davon, ob die Fließrichtung (11) vertikal oder
horizontal ist.
2. Systemtrennungsarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Gefäßteil (25) um einen Winkel von
mindestens 90°, vorzugsweise aber um mindestens 180°
drehbar ist.
3. Systemtrennungsarmatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gefäßteil (25) an eine die Zwi
schenzone (2) abgrenzende Kammer (8) über eine drehbare
Flanschverbindung (12a, b) angeschlossen ist, in deren
mindestens einem Flansch (12a resp. 12b) ein Ringkanal
(14) vorgesehen ist, der Teil einer Verbindungsleitung
(15, 33) ist, über welchen die Zuflußzone (1) mit dem
Differenzdruckventil (21) unabhängig von der Rotations
stellung des Gefäßteils (25) in Verbindung steht.
4. Systemtrennungsarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (15,
33) in der Wandung der Kammer (8) resp. des Gefäßteils
(25) verläuft.
5. Systemtrennungsarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fließquerschnitt des
Differenzdruckventils (21) mindestens so groß ist, wie
derjenige des zweiten Rückflußverhinderers (5).
6. Systemtrennungsarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußzone (1) und die
Abflußzone (3) je einen Anschlußstutzen (9, 10) für ei
ne Zu- resp. Abflußleitung des Fluidförderungssystems
aufweisen.
7. Systemtrennungsarmatur nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung
(15) ein Dreiwegmagnetventil so eingebaut ist, daß bei
dessen Betätigung das Differenzdruckventil (21) von der
Zuflußzone (1) entkoppelt und ein Druckzusammenbruch in
der Zuflußzone (1) simuliert wird, so daß das Diffe
renzdruckventil (21) sich öffnet und der Druck in der
Zwischenzone (2) abgebaut wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924217334 DE4217334C2 (de) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Systemtrennungsarmatur |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924217334 DE4217334C2 (de) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Systemtrennungsarmatur |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4217334A1 true DE4217334A1 (de) | 1993-12-02 |
DE4217334C2 DE4217334C2 (de) | 1994-06-09 |
Family
ID=6459719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924217334 Expired - Fee Related DE4217334C2 (de) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Systemtrennungsarmatur |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4217334C2 (de) |
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