DE4439832A1

DE4439832A1 - Water installation arrangement with cylinder unit

Info

Publication number: DE4439832A1
Application number: DE19944439832
Authority: DE
Inventors: Josef Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 1996-05-09

Abstract

In the bore of the cylinder unit (25) there is a free-floating piston (33) which moves axially in water- and gas-tight manner, dividing the cylinder space into two chambers. In the first chamber there is a pressure storage device, coacting with the piston. The main line section (18) has one end (19) supplied with water from a water installation section. The other end (21) of the main line section feeds the water supply into a further section of the water installation. There is a secondary line section (22), branching from the main line section and opening into the second cylinder chamber. Pref. the pressure storage is formed by a volume of air enclosed in the first cylinder chamber.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of Claim 1.

Eine Wasserinstallation besteht im einfachsten Fall aus einer Rohrleitung, die von einem Wasserzufuhranschluß zu einem Wasserauslaßventil führt. Moderne Wasserauslaßventile lassen sich sehr rasch vom voll geöffneten Zustand in den Sperrzustand umstellen. Dies gilt vor allem für elektromagnetisch betätigte Ventile in Waschmaschinen und Geschirrspülern. Dabei ist häufig ein lautstarkes Schlaggeräusch in der Wasserinstallation zu bemerken. Es resultiert daraus, daß die kinetische Energie des in der Rohrleitung strömenden Wassers bei einer solch abrupten Unterbrechung vom gesperrten Auslaßventil als Druckwelle in die Rohrleitung reflektiert wird. Dieses Schlaggeräusch stört die Ruhe in einem Wohnblock ebenso wie an Bord eines Schiffes. Darüberhinaus kann die reflektierte Druckwelle an anderen Einrichtungen der Wasserinstallation Schäden verursachen.In the simplest case, a water installation consists of a pipeline, which by a water supply connection leads to a water outlet valve. Modern Water outlet valves can be moved very quickly from the fully open state to the Change lock state. This applies especially to electromagnetically operated valves in washing machines and dishwashers. Often there is a loud one Noticeable impact sound in the water installation. It results from the fact that the kinetic energy of the water flowing in the pipeline at such a abrupt interruption from the blocked exhaust valve as a pressure wave in the Pipeline is reflected. This beating noise disturbs the calm in one Apartment block as well as on board a ship. In addition, the reflected Blast damage to other facilities of water installation damage cause.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die es ermöglicht, das störende Schlaggeräusch in einer Wasserinstallation zumindest auf ein nicht störendes Maß herabzusetzen.The object of the invention is to provide a device of the generic type create that enables the annoying hitting sound in one To reduce water installation at least to a non-disturbing level.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Die Vorrichtung ist einfach, robust und betriebssicher. Die Druckwelle wird kurzzeitig in den Druckspeicher geleitet, wodurch die Schlagenergie gedämpft wird. Da der Kolben auch mit einer gewissen Reibung in der Zylinderbohrung geführt ist, wird auch ein Teil der Schlagenergie absorbiert. Die Vorrichtung ist umso wirksamer, je näher sie vor dem Wasserauslaßventil angeordnet wird. Bei einer verzweigten Wasserinstallation, bei der mehrere Wasserauslaßventile durch jeweils mehrere Meter Rohrleitung voneinander entfernt sind, ist es daher zweckmäßig, möglichst nahe vor jedem Wasserauslaßventil jeweils eine solche Vorrichtung einzusetzen. Der Ausdruck "Zylinderbohrung" bedeutet nicht notwendigerweise, daß diese Ausnehmung tatsächlich gebohrt werden muß.The device is simple, robust and reliable. The blast will temporarily led into the pressure accumulator, which dampens the impact energy becomes. Because the piston also has some friction in the cylinder bore part of the impact energy is also absorbed. The device is The closer it is placed in front of the water outlet valve, the more effective it is. At a branched water installation in which several water outlet valves pass through It is therefore several meters of pipeline from each other Appropriately, as close as possible before each water outlet valve Insert device. The term "cylinder bore" does not mean necessarily that this recess must actually be drilled.

Gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 2 erhält man einen sehr günstigen und verschleißfreien Druckspeicher.According to the embodiment of claim 2 you get a very cheap and wear-free pressure accumulator.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 stellt sicher, daß die Axialbeweglichkeit des Kolbens bei ausreichender Dichtheit über lange Jahre gewährleistet ist.The development according to claim 3 ensures that the axial mobility of the Piston with sufficient tightness is guaranteed for many years.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 beruht auf dem Konzept, die Vorrichtung im wesentlichen aus zwei Hauptelementen zusammenzusetzen, einerseits der Zylindereinrichtung und andererseits dem T-Rohrstück. Dies hat den Vorteil, daß als T-Rohrstück ein handelsübliches Installationselement verwendet werden kann.The embodiment according to claim 4 is based on the concept that the device in essentially composed of two main elements, on the one hand the Cylinder device and on the other hand the T-pipe section. This has the advantage that a commercially available installation element can be used as a T-pipe section.

Demgegenüber liegt der Ausgestaltung nach Anspruch 5 das Konzept zugrunde, die gesamte Vorrichtung mit allen funktionswesentlichen Elementen als integrale Einheit auszubilden. Dies vereinfacht die Installation und liefert auch ein ästhetisch gefälligeres Aussehen.In contrast, the embodiment according to claim 5 is based on the concept the entire device with all functionally essential elements as integral Train unity. This simplifies installation and also delivers aesthetically pleasing appearance.

Die Weiterbildung hierzu nach Anspruch 6 ermöglicht zudem eine sehr wirtschaftliche Massenproduktion. Das Strangpreßprofil kann aus Kunststoff oder Aluminium bestehen. Eloxiertes Aluminium bietet dabei eine robuste und ästhetisch ansprechende Oberfläche.The training for this according to claim 6 also enables a very economic mass production. The extruded profile can be made of plastic or Aluminum. Anodized aluminum offers a robust and aesthetically pleasing surface.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer Wasserinstallation, Fig. 1 shows a schematically simplified representation of a plumbing system,

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der in der Wasserinstallation von Fig. 1 vorgesehenen Zylindereinrichtung, Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of the water provided in the installation of Fig. 1 cylinder device,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer integralen Einheit, teilweise aufgeschnitten. Fig. 3 is a side view of an integral unit, partially cut away.

Gemäß Fig. 1 ist an einer Hauswand 11 ein Waschbecken 12 befestigt, an dem ein handbetätigbares Wasserauslaßventil 13 angeordnet ist. In der Hauswand 11 ist als Teil der Hauswasserversorgung ein Wasserleitungsrohr 14 installiert, welches mit einem Winkelventil 15 abgeschlossen wird. Normalerweise führt von diesem Winkelventil 15 ein Leitungsrohr 16 zum Wasserauslaßventil. Im vorliegenden Fall ist jedoch an das Winkelventil 15 ein T-Rohrstück 17 angeschlossen, mit dessen oberem Anschluß jetzt das Leitungsrohr 16 verbunden ist.Referring to FIG. 1, a sink 12 is mounted on a wall 11 on which a manually operated water outlet valve 13 is arranged. A water pipe 14 is installed in the house wall 11 as part of the house water supply and is closed with an angle valve 15 . A line pipe 16 normally leads from this angle valve 15 to the water outlet valve. In the present case, however, a T-pipe piece 17 is connected to the angle valve 15 , the upper pipe of which is now connected to the line pipe 16 .

Es entsteht dadurch im T-Rohrstück 17 ein mit strichlierten Linien angedeuteter Hauptleitungsabschnitt 18, an dessen unterem Ende 19 Wasser aus dem Winkelventil 15 zugeführt wird und an dessen oberem Ende 21 das Wasser an das Leitungsrohr 16 weitergegeben wird. Es entsteht aber auch ein Nebenleitungsabschnitt 22, der vom Hauptleitungsabschnitt 18 zum Seitenanschluß 23 des T-Rohrstücks 17 und weiter über ein Bogenrohrstück 24 zu einer Zylindereinrichtung 25 führt.The result is a main line section 18 , indicated by dashed lines, in the T-pipe section 17 , at the lower end 19 of which water is supplied from the angle valve 15 and at the upper end 21 of which the water is passed on to the line pipe 16 . However, a secondary line section 22 is also formed , which leads from the main line section 18 to the side connection 23 of the T-pipe section 17 and further via a curved pipe section 24 to a cylinder device 25 .

Die in Fig. 2 vergrößert dargestellte Zylindereinrichtung 25 besteht aus einer Zylinderkappe 26 mit einer nach unten zu offenen Zylinderbohrung 27, die am offenen Ende von einer Endhülse 28 abgeschlossen wird. Die Endhülse 28 ist mit einem Innengewinde 29 auf ein korrespondierendes Außengewinde 31 der Zylinderkappe 26 aufgeschraubt. Die Teile können aber auch verklebt sein. Die Endhülse 28 hat eine stufenförmige Axialbohrung 32, in deren unteren weiteren Bereich das Bogenrohrstück 24 eingesetzt ist. Die Axialbohrung mündet in die Zylinderbohrung 27. In der Zylinderbohrung ist ein etwa scheibenförmiger Kolben 33 (ohne Kolbenstange) axialbeweglich gelagert. Der Kolben 33 trägt oben eine Ringdichtung 34 und im Axialabstand dazu unten eine Ringdichtung 35. Durch den Kolben 33 wird das Volumen der Zylinderbohrung 27 in eine obere erste Zylinderkammer 36 und eine untere zweite Zylinderkammer 37 unterteilt. In der gezeichneten Kolbenstellung ist allerdings die zweite Zylinderkammer 37 sehr verkürzt. Vorzugsweise werden als Ringdichtungen sogenannte Lippendichtungen verwendet, deren Lippen voneinander weggerichtet sind. Dadurch bewirkt der Druck des in der ersten Zylinderkammer 36 eingeschlossenen Luftvolumens, daß die Lippen der oberen Ringdichtung 34 gegen die Wand der Zylinderbohrung 27 gedrückt werden, was die Dichtwirkung unterstützt. Der Druck des Wassers in der zweiten Zylinderkammer 37 drückt entsprechend die Lippen der unteren Ringdichtung 35 gegen die Wand der Zylinderbohrung 27. Zwischen den beiden Ringdichtungen 34, 35 hat der Kolben 33 eine V-förmige Ringnut 38, die als Fettkammer dient. Hier eingelagertes Fett (nicht gezeichnet) kann auf Jahre die Beweglichkeit des Kolbens 33 gewährleisten. Es vermindert den Verschleiß der Ringdichtungen 34, 35 und verhindert Ablagerungen von im Wasser enthaltenen Stoffen.The cylinder device 25 shown enlarged in FIG. 2 consists of a cylinder cap 26 with a cylinder bore 27 which is open towards the bottom and which is closed at the open end by an end sleeve 28 . The end sleeve 28 is screwed with an internal thread 29 onto a corresponding external thread 31 of the cylinder cap 26 . The parts can also be glued. The end sleeve 28 has a step-shaped axial bore 32 , in the lower further area of which the arc tube piece 24 is inserted. The axial bore opens into the cylinder bore 27 . An approximately disk-shaped piston 33 (without a piston rod) is mounted in an axially movable manner in the cylinder bore. The piston 33 carries an annular seal 34 at the top and an annular seal 35 at the axial distance therefrom. The volume of the cylinder bore 27 is divided into an upper first cylinder chamber 36 and a lower second cylinder chamber 37 by the piston 33 . In the piston position shown, however, the second cylinder chamber 37 is very shortened. So-called lip seals, the lips of which are directed away from one another, are preferably used as ring seals. As a result, the pressure of the air volume enclosed in the first cylinder chamber 36 causes the lips of the upper ring seal 34 to be pressed against the wall of the cylinder bore 27 , which supports the sealing effect. The pressure of the water in the second cylinder chamber 37 correspondingly presses the lips of the lower ring seal 35 against the wall of the cylinder bore 27 . Between the two ring seals 34 , 35 , the piston 33 has a V-shaped ring groove 38 , which serves as a grease chamber. Grease stored here (not shown) can ensure the mobility of the piston 33 for years. It reduces the wear of the ring seals 34 , 35 and prevents deposits of substances contained in the water.

Wenn der Kolben 33 bei abgenommener Endhülse 28 in die Zylinderbohrung 27 eingesteckt wird, muß man sorgsam darauf achten, daß die Dichtringe 34, 35 nicht beschädigt werden. Zugleich beginnt der Kolben 33 die in der Zylinderkammer 36 befindliche Luft zu komprimieren. Es ist daher zweckmäßig, den Kolben 33 zunächst in der eingeschobenen Lage mittels einer Ringscheibe 39 provisorisch zu fixieren. Die Ringscheibe 39 wird mittels kleiner Randeinprägungen fixiert. Es kann danach die Endhülse 28 aufgeschraubt werden, die dann den nötigen druckfesten Abschluß bildet.If the piston 33 is inserted into the cylinder bore 27 with the end sleeve 28 removed, care must be taken to ensure that the sealing rings 34 , 35 are not damaged. At the same time, the piston 33 begins to compress the air in the cylinder chamber 36 . It is therefore expedient to temporarily fix the piston 33 in the inserted position by means of an annular disk 39 . The washer 39 is fixed by means of small edge impressions. The end sleeve 28 can then be screwed on, which then forms the necessary pressure-tight seal.

Wenn nun das Bogenrohrstück 24 am Seitenanschluß 23 des T-Rohrstücks 17 angeschlossen ist, mündet der Nebenleitungsabschnitt 22 in die zweite Zylinderkammer 37. Im Hauptleitungsabschnitt 18 und somit auch in der zweiten Zylinderkammer 37 herrscht normalerweise der übliche Wasserleitungsdruck von 300-400 kPa (3-4 bar), so daß der Kolben 33 etwa um ein Drittel bis zur Hälfte der axialen Länge der Zylinderbohrung 27 nach oben gedrückt wird. Es versteht sich, daß bei der Dimensionierung der Zylindereinrichtung 25 der jeweils vorhandene Wasserdruck derart berücksichtigt werden muß, daß der Kolben bei Druckspitzen noch genügend weit nach oben gedrängt werden kann. Bei einer praktischen Ausführung hat die Zylinderbohrung eine axiale Länge von 130 mm bei einem Durchmesser von 30 mm, wobei der Kolben eine axiale Länge von 30 mm beansprucht.If the elbow pipe piece 24 is now connected to the side connection 23 of the T pipe piece 17 , the branch line section 22 opens into the second cylinder chamber 37 . In the main line section 18 and thus also in the second cylinder chamber 37 there is normally the usual water line pressure of 300-400 kPa (3-4 bar), so that the piston 33 is pressed upward by about a third to half the axial length of the cylinder bore 27 . It goes without saying that when dimensioning the cylinder device 25, the water pressure present in each case must be taken into account in such a way that the piston can still be pushed up sufficiently far during pressure peaks. In a practical embodiment, the cylinder bore has an axial length of 130 mm with a diameter of 30 mm, the piston requiring an axial length of 30 mm.

Fließt jetzt Wasser in vollem Strom aus dem Wasserauslaßventil 13 und wird dieses dann schnell geschlossen, staut sich das Wasser im Leitungsbereich vor dem Wasserauslaßventil 13 schlagartig auf. Die hieraus resultierende Drucksteigerung liegt jetzt auch in der zweiten Zylinderkammer 37 an, so daß der Kolben 33 weiter hochgedrückt wird. Dadurch kann hier die Druckspitze nicht mehr so hohe Werte erreichen wie bisher. Es wird also der "Schlageffekt" auf ein unschädliches und nicht mehr störendes Maß abgeschwächt.If water now flows in full flow from the water outlet valve 13 and this is then quickly closed, the water in the line area in front of the water outlet valve 13 builds up suddenly. The resulting increase in pressure is now also in the second cylinder chamber 37 , so that the piston 33 is pushed up further. As a result, the pressure peak can no longer reach values as high as before. The "impact effect" is thus weakened to a harmless and no longer disturbing level.

Es versteht sich, daß die Zylindereinrichtung 25 nicht unbedingt senkrecht stehend angeordnet werden muß, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Entscheidend sind nur die räumlichen Verhältnisse am Einbauort. Die Anbringung ist auch nicht allein in Verbindung mit dem Auslaßventil an einem Waschbecken zu sehen. Dies versteht sich nur als anschauliches Anwendungsbeispiel. So kann die Vorrichtung bestehend aus T-Rohrstück 17 und Zylindereinrichtung 25 auch vor der Anschlußarmatur für eine Waschmaschine beispielsweise installiert werden.It goes without saying that the cylinder device 25 does not necessarily have to be arranged in a vertical position, as shown in FIG. 1. Only the spatial conditions at the installation location are decisive. The attachment is also not to be seen in connection with the outlet valve on a sink. This is only an illustrative application example. For example, the device consisting of T-pipe section 17 and cylinder device 25 can also be installed in front of the connection fitting for a washing machine.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind alle funktionswesentlichen Elemente zu einer Einheit zusammengefaßt. Sie besteht aus einem prismatischen einstückigen Körper 41, der vorzugsweise als Strangpreßprofil hergestellt wird und mit einer Länge von beispielsweise 150 mm abgeschnitten wird. Im Körper 41 sind zwei parallel nebeneinander durchgehende Längskanäle 42, 43 vorgesehen, wobei der erste Längskanal 42 mit einem Durchmesser von etwa 8 mm den Hauptleitungsabschnitt 18 von Fig. 1 bildet. Oben und unten sind in den ersten Längskanal 42 Gewindeanschlußstutzen 44, 45 eingepreßt. Der zweite Längskanal 43 mit einem Durchmesser von etwa 30 mm bildet die Zylinderbohrung (womit hier deutlich wird, daß es auf den "Bohrvorgang" nicht ankommt) in der ein Kolben 333 entsprechend dem Kolben 33 von Fig. 2 gelagert ist. Unten ist der zweite Längskanal 43 durch einen eingeschraubten oder eingepreßten Verschlußstopfen 46 luftdicht und wasserdicht verschlossen. Oben ist ein zumindest ähnlicher Verschlußstopfen 47 (nicht sichtbar) angeordnet. Die Zwischenwand 48 zwischen den Längskanälen 42, 43 wird knapp oberhalb des Verschlußstopfens 46 von einer schräg verlaufenden Querbohrung 49 durchquert, die damit den Nebenleitungsabschnitt 22 von Fig. 1 bildet. Da diese Querbohrung 49 nicht im Zuge des Strangpreßverfahrens hergestellt werden kann, muß sie tatsächlich nachträglich gebohrt werden. Die schräge Lage macht es möglich, einen Bohrer, der durch die strichlierten Linien 51 angedeutet ist, von der offenen Seite des zweiten Längskanals 43 her anzusetzen.In the exemplary embodiment in FIG. 3, all functionally essential elements are combined into one unit. It consists of a prismatic one-piece body 41 , which is preferably produced as an extruded profile and is cut off with a length of, for example, 150 mm. Two parallel longitudinal channels 42 , 43 are provided in the body 41 , the first longitudinal channel 42 with a diameter of approximately 8 mm forming the main line section 18 of FIG. 1. At the top and bottom 42 threaded connecting pieces 44 , 45 are pressed into the first longitudinal channel. The second longitudinal channel 43 with a diameter of approximately 30 mm forms the cylinder bore (which clearly shows that the "drilling process" is not important) in which a piston 333 corresponding to the piston 33 of FIG. 2 is mounted. At the bottom, the second longitudinal channel 43 is sealed airtight and watertight by a screwed-in or pressed-in sealing plug 46 . An at least similar sealing plug 47 (not visible) is arranged at the top. The intermediate wall 48 between the longitudinal channels 42 , 43 is traversed just above the sealing plug 46 by an oblique transverse bore 49 , which thus forms the branch line section 22 of FIG. 1. Since this transverse bore 49 cannot be produced in the course of the extrusion process, it actually has to be drilled subsequently. The inclined position makes it possible to apply a drill, which is indicated by the dashed lines 51 , from the open side of the second longitudinal channel 43 .

Damit nun der Kolben 333 nicht über die Mündung der Querbohrung 49 gelangt, ist am unteren Verschlußstopfen 46 ein nach oben ragender Zapfen 52 als Abstandshalter angeformt. Wenn also der Kolben 333 an diesem Zapfen 52 anschlägt, ist die axiale Mindestlänge der zweiten Zylinderkammer entsprechend der Zapfenlänge bestimmt. Und die Querbohrung 49 mündet in die zweite Zylinderkammer im Bereich dieser Mindestlänge. Es versteht sich, daß statt dessen ein am Kolben angeformter Zapfen als Abstandshalter dienen kann.So that the piston 333 does not get over the mouth of the transverse bore 49 , an upwardly projecting pin 52 is formed on the lower sealing plug 46 as a spacer. If the piston 333 strikes this pin 52 , the minimum axial length of the second cylinder chamber is determined in accordance with the pin length. And the transverse bore 49 opens into the second cylinder chamber in the area of this minimum length. It goes without saying that, instead, a peg formed on the piston can serve as a spacer.

Claims

1. Device for a water installation , characterized by the following features:

a) a cylinder device ( 25 ) is provided, comprising a cylinder bore ( 27 ) and a piston ( 33 ) guided axially movably in the cylinder bore in a watertight and gas-tight manner, through which the volume of the cylinder bore into a first cylinder chamber ( 36 ) and a second cylinder chamber ( 37 ) is divided;
b) in the first cylinder chamber ( 36 ) a pressure accumulator cooperating with the piston ( 33 ) is provided;
c) a main line section ( 18 ) is provided, at one end ( 19 ) of which water can be fed from a region of the water installation and at the other end ( 21 ) of which the water flowing through the main line section can be discharged into a further region of the water installation;
d) a secondary line section ( 22 ) is provided which branches off from the main line section ( 18 ) and opens into the second cylinder chamber ( 37 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the air volume enclosed in the first cylinder chamber ( 36 ) is provided as the pressure accumulator.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the piston ( 33 ) has two mutually axially spaced ring seals ( 34 , 35 ) for sealing against the cylinder bore wall and that between the two ring seals ( 34 , 35 ), the piston body and the cylinder bore wall an annular fat chamber ( 29 ) is formed.

4. The device according to claim 1, characterized in that the main line section ( 18 ) and the part of the secondary line section ( 22 ) branching directly therefrom is formed by a T-pipe section ( 17 ).

5. The device according to claim 1, characterized in that a substantially prismatic one-piece body ( 41 ) is provided, in which the main line section ( 18 ) and the cylinder bore are formed side by side, the secondary line section ( 22 ) as a transverse bore ( 49 ) in this Body ( 41 ) is executed.

6. The device according to claim 5, characterized in that the body ( 41 ) is produced as an extruded profile, the main line section ( 18 ) being formed by a first longitudinal channel ( 42 ) and the cylinder bore being formed by a second longitudinal channel ( 43 ) running parallel to it that at both ends of the second longitudinal channel ( 43 ) sealing plugs ( 46 , 47 ) are inserted and that between the sealing plug inserted on one end face ( 46 ) and the piston ( 333 ) a spacer ( 52 ) is arranged, which is the minimum axial length of the second cylinder chamber, the transverse bore ( 49 ) forming the secondary line section ( 22 ) opening within this minimum length into the second longitudinal channel ( 43 ).