DE4339617C2 - Rückschlagventil für ein Brauchwasser-Zirkulationssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil für ein Brauchwas­ ser-Zirkulationssystem mit einem in in einem Ventilgehäuse an­ geordneten Absperrelement.

Bei Brauchwasser-Zirkulationssystemen ist eine Einrichtung zum Erwärmen des Brauchwassers, insbesondere ein Boiler, an einen Kaltwasserzulauf angeschlossen. Von dieser Einrichtung führt eine Vorlaufleitung zu den Zapfstellen und von dort führt eine Zirkulationsleitung zurück zu dem Boiler. An der höchsten Stel­ le der Vorlaufleitung oder der Zirkulationsleitung ist eine Entlüftungseinrichtung angeordnet. Innerhalb der Zirkulations­ leitung befindet sich eine Zirkulationspumpe. Zwischen der Zir­ kulationspumpe und dem Boiler ist ein Rückschlagventil angeord­ net, das eine eindeutige Fließrichtung festlegt, nämlich von dem Boiler zu den Zapfstellen und zurück über die Zirkulations­ leitung. Damit wird die Pumpe davor geschützt, daß beim öffnen einer Zapfstelle das Brauchwasser in Gegenrichtung durch die Pumpe strömt. Das zwischen der Zirkulationspumpe und dem Boiler angeordnete Rückschlagventil führt bei der Erstinbetriebnahme zu erheblichen Problemen, d. h. wenn das Brauchwasser-Zirkula­ tionssystem durch Öffnen des Kaltwasserzulaufs mit Wasser be­ füllt wird. Dabei wird zunächst bei geöffneten Zapfstellen die Vorlaufleitung mit Wasser gefüllt, während das Rückschlagventil schließt. Obwohl ein oder mehrere Entlüfter vorgesehen werden, wird in der Regel die Zirkulationsleitung nicht, zumindest nicht vollständig, mit Wasser gefüllt. Dies führt dazu, daß die Zirkulationspumpe trocken läuft, was mit Verschleiß und einer erheblichen Lebensdauerverkürzung verbunden ist. Darüber hinaus ist die Zirkulationspumpe wegen der relativ kleinen installier­ ten Leitung nicht in der Lage, größere Luftblasen gegen den Wi­ derstand des Rückschlagventils in den Boiler zu befördern. Die­ se Schwierigkeit wird dadurch verstärkt, daß die Zirkulations­ leitungen in der Regel eine von oben nach unten gerichtete Strömungsrichtung haben, so daß die in der Zirkulationsleitung befindliche Luft die Tendenz hat, nach oben aufzusteigen.

Um dieses Problem zu lösen, sind Rückschlagventile mit von au­ ßen bedienbaren Aufstellvorrichtungen bekannt, durch welche das Absperrelement des Rückschlagventils von außen in die geöffnete Position gebracht werden kann. In diesem Fall ist eine Entlüf­ tung auch der Zirkulationsleitung problemlos, wenn die Zapf­ stellen geöffnet sind. Die von außen zugänglichen Aufstellvor­ richtungen haben allerdings den Nachteil, daß sie eine poten­ tielle Leckstelle in dem Brauchwasser-Zirkulationssystem dar­ stellen. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß nach dem Befül­ len mit Entlüftung vergessen wird, das Rückschlagventil in sei­ ne Betriebsposition zu bringen, d. h. die Aufstellvorrichtung zu lösen. In diesem Fall arbeitet das Brauchwasser-Zirkulationssy­ stem ohne die Funktion des Rückschlagventils mit allen damit verbundenen Nachteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil für ein Brauchwasser-Zirkulationssystem zu schaffen, das einer­ seits keine potentielle Leckstelle darstellt und das anderer­ seits ein Entlüften bei der Erstinbetriebnahme nicht behindert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Absperrelement mit­ tels eines sich bei Vorliegen der Betriebsbedingungen des Brauchwasser-Zirkulationssystems auflösenden Mittels in der geöffneten Position fixiert ist.

Da das Rückschlagventil in funktionslosem Zustand eingebaut ist, behindert es das Befüllen und korrekte Entlüften nicht. Wird jedoch das Brauchwasser-Zirkulationssystem in Betrieb ge­ nommen, so wird das Absperrelement automatisch gelöst, so daß das Rückschlagventil funktionsfähig wird und in der gewünschten Weise arbeitet. Das Rückschlagventil wird somit automatisch in seinen Funktionszustand überführt, ohne daß bei der Inbetrieb­ nahme eine Schaltung notwendig ist und ohne daß eine zusätzli­ che potentielle Leckstelle vorhanden ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorge­ sehen, daß das Absperrelement mittels eines wasserlöslichen Mittels in der geöffneten Position fixiert ist. Da sich das wasserlösliche Mittel bei der Befüllung auflöst, schließt das Rückschlagventil selbsttätig und wird dann funktionsbereit.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß ein das Absperrelement in der geöffneten Position haltendes Bauteil vorgesehen ist, das aus einem wasserlöslichen Material besteht. Dieses Bauteil, das beispielsweise aus Gelatine oder Zucker oder Salz o. dgl. bestehen kann, löst sich auf und gibt damit die Funktion des Rückschlagventils frei.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist ein das Ab­ sperrelement in der geöffneten Position haltendes Bauteil vor­ gesehen, das mittels eines wasserlöslichen Befestigungsmittels in der Öffnungsposition gehalten ist. Bei dieser Ausführungs­ form löst sich das Bauteil selbst nicht auf, sondern nur das Befestigungsmittel, das es zunächst in der Position befestigt, in der es das Absperrelement in der geöffneten Position hält.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung weiter erläutert.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Brauchwasser- Zirkulationssystem,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäß ausge­ bildetes Rückschlagventil und

Fig. 3 und 4 Teilschnitte durch abgewandelte Ausführungen von erfindungsgemäßen Rückschlagventilen.

Das Brauchwasser-Zirkulationssystem gemäß Fig. 1 enthält eine Einrichtung (10) zum Erwärmen des Brauchwassers, insbesondere einen Boiler. An diese Einrichtung ist ein Kaltwasserzulauf (11) angeschlossen. Von der Einrichtung führt eine Vorlauflei­ tung (12) zu mehreren Zapfstellen (13), die jeweils von der Vorlaufleitung (12) abzweigen. An die Vorlaufleitung (12) schließt nach den Zapfstellen (13) eine Zirkulationsleitung (14) an, die zu der Einrichtung (10) zurückführt. Die Zirkula­ tionsleitung (14) enthält eine Zirkulationspumpe (15) und ein zwischen der Einrichtung (10) und der Zirkulationspumpe (15) angeordnetes Rückschlagventil (16). Das Rückschlagventil (16) legt die Strömungsrichtung des Brauchwassers derart fest, daß dies von der Einrichtung (10) über die Vorlaufleitung (12) zu den Zapfstellen (13) strömt. Das Rückschlagventil (16) schützt deshalb auch die Zirkulationspumpe (15) vor einer Gegendurch­ strömung, die zu einem zusätzlichen Verkalkungsrisiko führen könnte. Wie in Fig. 1 weiter dargestellt ist, ist das Brauch­ wasser-Zirkulationssystem mit wenigstens einer Entlüftungsein­ richtung (17) versehen, die zweckmäßigerweise an der höchsten Stelle des Zirkulationssystems angeordnet ist. In der Regel be­ finden sich die Zapfstellen (13) räumlich oberhalb der Einrich­ tung (10) und auch der Zirkulationspumpe (15), deren Förder­ richtung in der Regel nach unten weist.

Bei der Erstinbetriebnahme wird das Zirkulationssystem mit Was­ ser befüllt, wozu der Kaltwasserzulauf (11) und die Zapfstellen (13) geöffnet werden. Wie im nachstehenden noch näher erläutert werden wird, ist während dieses Befüllens das Rückschlagventil (16) aufgestellt, d. h. sein Absperrelement ist in der geöffne­ ten Stellung. Das Wasser strömt somit von der Einrichtung (10) entgegen der betriebsmäßigen Strömungsrichtung durch das Rück­ schlagventil (16) in die Zirkulationsleitung (14), so daß auch diese Zirkulationsleitung (14) mit der Zirkulationspumpe (15) befüllt wird, während ein Entlüften über die Zapfstellen (13) erfolgt. Das Rückschlagventil (16) ist so ausgebildet, daß es selbsttätig nach dem Befüllen und gegebenenfalls erst auch nach dem Aufheizen seine Funktionsfähigkeit erhält, d. h. eine Strö­ mung von der Einrichtung (10) in die Zirkulationsleitung (14) sperrt. Bedienungsfehler werden somit mit Sicherheit vermieden.

Das Rückschlagventil (16) gemäß Fig. 2 besitzt ein Ventilgehäu­ se (18), das einen Ventilsitz (19) für ein kegelstumpfförmiges Absperrelement (20) aufweist. Das Absperrelement (20) ist mit einer Schließfeder (21) belastet, die das Absperrelement (20) entgegen der Förderrichtung der Zirkulationspumpe (15) in Rich­ tung zu dem Ventilsitz (19) belastet. Die Feder (21) stützt sich auf einen Federteller (22) ab, der an Stegen (23) des Ven­ tilgehäuses (18) gehalten ist. Der Ventilteller (22) bildet ei­ ne zentrale Führung für eine Führungsstange (24) des Absperr­ elementes (20). Die Feder (21) ist so ausgelegt, daß der von der Zirkulationspumpe (15) erzeugte Förderdruck dazu führt, daß das Absperrelement (20) von dem Ventilsitz (19) abgehoben wird. Schaltet die Zirkulationspumpe (15) ab, so wird das Rückschlag­ ventil (16) geschlossen.

Das Rückschlagventil (16) wird zunächst so hergestellt und so in das Brauchwasser-Zirkulationssystem eingebaut, daß sein Ab­ sperrelement (20) in der geöffneten Position fixiert ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist auf der Führungsstange (24) des Absperrelemen­ tes (20) eine Büchse (25) angebracht, die sich gegen den Feder­ teller (22) abstützt und die derart fest mit der Führungsstange (24) verbunden ist, daß die Kraft der Feder (21) nicht aus­ reicht, um das Absperrelement (20) zu bewegen. Die aus wasser­ löslichem Material bestehende Büchse (25) löst sich nach dem Befüllen des Brauchwasser-Zirkulationssystems auf, so daß sie die Führungsstange (24) und damit das Absperrelement (20) selbsttätig freigibt. Das Rückschlagventil (16) schaltet somit selbsttätig auf Funktionsfähigkeit, d. h. das Absperrelement (20) wird von der Feder (21) gegen den Ventilsitz (19) gedrückt.

Wie anhand von Fig. 3 und 4 dargestellt ist, kann der geschil­ derte Grundgedanke, nämlich ein sich selbsttätig beim Befüllen in Funktionsfähigkeit schaltendes Rückschlagventil zu schaffen, bei einem im wesentlichen gleich ausgebildeten Rückschlagventil (16) auch mit anderen Bauelementen gelöst werden, die das Ab­ sperrelement (20) zunächst in der geöffneten Stellung halten.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist in das freie Ende der geschlitzten Führungsstange (24) ein Keil (26) eingetrieben, der die Führungsstange (24) spreizt und somit in der Führung des Federtellers (22) zunächst fixiert. Der Keil (26) ist eben­ falls aus einem wasserlöslichen Material hergestellt, so daß er sich nach dem Befüllen des Brauchwasser-Zirkulationssystems auflöst und damit das Rückschlagventil (16) selbsttätig in sei­ ne Funktionsfähigkeit umschaltet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist zwischen dem Absperr­ element (20) und einem den Ventilsitz (19) umgebenden Ringbund ein Bauteil (27) aus wasserlöslichem Material angeordnet, das als Abstandshalter dient und das das Absperrelement (20) zu­ nächst in der geöffneten Position fixiert. Das Bauteil (27) ist sternförmig oder als Dreibein o. dgl. ausgebildet, so daß es ei­ nen ausreichenden Strömungsweg für das Wasser beim Befüllen des Zirkulationssystems frei läßt.

In Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 wird vorge­ sehen, daß die Büchse (25) aus einem nicht wasserlöslichen Ma­ terial besteht. Diese Büchse (25) wird dann mittels eines was­ serlöslichen, kleberartigen Befestigungsmittel in der in Fig. 2 dargestellten Position auf der Führungsstange (24) befestigt. Nach Auflösen dieses wasserlöslichen Befestigungsmittels, für das beispielsweise Stärke verwendet werden kann, ist die Büchse (25) frei auf der Führungsstange (24) beweglich, so daß das Ab­ sperrelement (20) mittels der Feder (21) in seine Schließposi­ tion gebracht wird.

Darüber hinaus ist es möglich, das Absperrelement (20) des Rück­ schlagventils (16) auch durch andere, sich nicht in Wasser auf­ lösende Mittel in der geöffneten Position zunächst zu sichern. Diese Mittel können so ausgebildet werden, daß sie bei Inbe­ triebnahme der Einrichtung (10) zum Erwärmen des Wassers erst ihre Funktion verlieren, d. h. bei einer Temperaturerhöhung. Beispielsweise kann die Ausführungsform nach Fig. 2 so abgewan­ delt werden, daß die Büchse (25) aus einem sich beispielsweise bei einer Temperatur von mehr als 40° ausdehnenden Kunststoff hergestellt ist, so daß sich diese Büchse (25) bei Erreichen und Überschreiten dieser Temperatur von der Führungsstange (24) löst und damit selbsttätig die Funktion des Rückschlagventils (16) frei schaltet.

Claims (4)

1. Rückschlagventil für ein Brauchwasser-Zirkulations­ system mit einem in einem Ventilgehäuse angeordneten Absperr­ element, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement (20) mittels eines sich bei Vorliegen der Betriebsbedingungen des Brauchwasser-Zirkulationssystems lösenden Mittels (25, 26, 27) in der geöffneten Position fixiert ist.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Absperrelement (20) mittels eines wasserlöslichen Mittels (25, 26, 27) in der geöffneten Position fixiert ist.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein das Absperrelement (20) in der geöffneten Position haltendes Bauteil (25, 26, 27) vorgesehen ist, das aus einem wasserlöslichen Material besteht.

4. Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein das Absperrelement (20) in der geöffneten Position haltendes Bauteil (25) vorgesehen ist, das mittels eines was­ serlöslichen Befestigungsmittels in der Öffnungsposition gehal­ ten ist.