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Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückfließens von Wasser in Wasserleitungen
Bei Wasserleitungen besteht die Gefahr, daß z. B. beim Entleeren einer Wasserzuführung
zu einem Grundstück oder eines größeren Stranges innerhalb desselben Ab- und Heißwasser
zurückgesaugt wird oder zurückfließt. Ein derartiges Zurückfließen von Wasser kann
aus jedem Wasservorrat, welcher mit dem Leitungsnetz in Verbindung steht, erfolgen,
z. B. aus Thermen, Badeöfen, Bade- und Spülwannen, Fischbehältern, Boilern usw.
Ein solches Zurückfließen kann auch erfolgen aus Behältern, welche normal mit dem
Leitungsnetz nicht in Verbindung stehen, aber leicht unbeabsichtigterweise mit ihm
in Verbindung gebracht werden können, z. B. bei Badewannen durch bewegliche Brausen,
bei Wannen und sonstigen Behältern durch zum Füllen verwendete, nicht abgenommene
Schläuche u. dgl.
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Abhilfe dagegen ist bisher nur örtlich versucht worden durch Einbau
z. B. von einfachen Rückschlagventilen hinter den einzelnen ein Rückfließen ermöglichenden
Apparaten. Es ist auch bekannt, bei solchen Vorrichtungen den den Wasserrückfluß
absperrenden Ventilkegel zu verbinden mit einem zweiter Ventilkegel, welcher zwecks
Abreißens der Wassersäule das Innere des Apparats dann mit der Außenluft verbindet,
wenn Wasserrückfluß eintreten will. Die Verbindung des Wasser- und Luftkegels bei
dieser bekannten Ausführung besteht aus einer nach außen offenen Verrippung, so
daß zwischen die Kegel tretendes Medium radial austreten kann. Derartige Vorrichtungen
lassen daher, nachdem sie gegen Wasserrückfluß geschlossen haben, wobei die Luftzuleitung
offensteht, beim Wiederanheben des Kegelsystems, solange nicht die Luftzuleitung
wieder voll geschlossen ist, durch die Luftleitung Wasser ins Freie austreten. Ein
Wasseraustritt ins Freie, wenn auch in geringerem Maß, ist dabei aber auch möglich
bei der Bewegung des Kegelsystems von der bei normalem Wasserdurchfluß eingenommenen
Stellung nach der das Zurückfließen von Wasser verhindernden Stellung. Auf jeden
Fall ist bei diesen vorbekannten Vorrichtungen mit dem Austritt erheblicher Wassermengen
in den Aufstellungsraum zu rechnen.
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Durch die Erfindung wird das vermieden. Auch beim Erfindungsgegenstand
handelt es sich um eine Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückfließens von Wasser
in Wasserleitungen mit einer beim Absperren des Wasserrückflusses in Wirkung tretenden
Einrichtung zur Zulassung von Luft zum Inneren der Vorrichtung. Als Mittel zur Luftzuführung
ist dabei aber ein Kanal in dem den Wasserdurchfluß bei Rücklaufneigung absperrenden
Rückschlagventilkegel oder -kolben bzw. diesem und einem an ihm angeordneten Führungsfortsatz
vorgesehen, welcher an dem Rückschlagventilkegel oder -kolben nur an zwei Stellen
nach außen tritt, nämlich innerhalb der die Absperrung des Wasserdurchflusses bewirkenden
Dichtfläche und an einer Stelle, wo der Rückschlagventilkegel oder -kolben oder
ein Führungsfortsatz desselben in einer Führung, in welche ein Zuleitungskanal oder
Zuleitungskanäle für Außenluft im Inneren der Vorrichtung ausmündet oder ausmünden,
mit
einer Querdurchbrechung schieberartig mit diesen Luftzuleitungskanälen zusammenarbeitet.
Es ergibt sich auf diese Weise für den Wasserdurchtritt nur ein ganz kleiner, noch
dazu stark bremsender und mit der geringsten Kegelhebung sich noch weiter verengernder
Durchgang, wobei die Wasseraustrittsmöglichkeit noch dazu weit von dem Wassereintritt
an der Kegelstirnseite liegt, so daß ein rasches vollständiges Schließen des Luftkanalsystems
beim Hochgehen des Rückschlagventilkegels oder -kolbens erfolgt und höchstens kleinste
Spuren von Flüssigkeit austreten können. Beim Schließen der Rückschlageinrichtung
ist ein Wasseraustritt, im Gegensatz zur vorbekannten Bauart, überhaupt ausgeschlossen.
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Vorteilhaft wird die Austrittsöffnung des Luftzuführungskanals mit
einem in Richtung des normalen Wasserdurchflusses schließenden Rückschlagventil
versehen, welches sofort beim Einsetzen des Wasserdurchflusses in normaler Richtung
den im Rückschlagventilkegel oder -kolben angeordneten Luftzuführungskanal schließt
und so den Wassereintritt in diesen überhaupt verhindert. Es wird so nicht nur Jeder
Wasseraustritt nach außen vermieden, sondern der Kegel wird auch noch rascher angehoben.
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Der Rückschlagventilkegel wird, was an sich bekannt ist, vorteilhaft
als Kolbenschieber ausgebildet, welcher in einer im Außengehäuse der Vorrichtung
angeordneten, mit einer Wasserdurchtrittsöffnung oder Wasserdurchtrittsöffnungen
versehenen Zylinderführung läuft und Je nach seiner Stellung den Wasserdurchgang
offen läßt oder schließt. Erfindungsgemäß werden dabei die Verhältnisse der Vorrichtung
zueinander so abgestimmt, daß beim Anheben des den Wasserrückfluß verhindernden
Rückschlagventilkolbens der Durchgang in seinem Führungszylinder durch ihn erst
freigegeben wird, nachdem sich das Luftkanalsystem geschlossen hat. Dadurch wird
der Druck und Stoß des ankommenden Wassers voll für die Kegelbewegung bis zu erfolgtem
Abschluß des Luftzutritts ausgenutzt, so daß auch dadurch ein rasches Absperren
der Luftleitung eintritt.
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Der Rückschlagventilkegel wird vorteilhaft leichtgängig und schwer
ausgeführt, so daß er bei lotrechter Anordnung seiner Achse auch beim Fehlen einer
ihn bewegenden Feder leicht in die Schließstellung fällt. Um die Bildung eines Vakuums
bei Bewegung des als Kolbenschieber ausgebildeten Rückschlagventilkegels in Schließstellung
zu verhindern und ein leichtes Spielen des Kolbens zu ermöglichen, wird vorteilhaft
durch Bohrungen in an sich bekannter Weise, wobei der Bohrungsquerschnitt zweckentsprechend
bemessen ist, der Raum zwischen seiner Oberseite und dem ihn umschließenden Zylinder
mit dem den Zylinder umgebenden Vorrichtungsraum verbunden. Es kann ferner auch
noch zwischen der Oberseite des Kolbenschiebers und der gegenüberliegenden Stirnwand
des ihn umgebenden Zylinders eine Dichtfläche von wesentlich kleinerem Durchmesser
als der Kolbenschieberdurchmesser angeordnet werden, so daß bei voller Offenstellung
-des Kolbenschiebers der aus dem den Kolbenzylinder umgebenden Raum kommende Wasserdruck
über dem Kolbenschieber nur auf eine kleine Fläche wirkt, während der unter ihm
befindliche Wasserdruck auf seine volle Stirnfläche wirkt.
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Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine erste Ausführungsfoxrn
im Längsschnitt und Aufriß, Abb. 2 eine Seitenansicht dazu, teilweise im Schnitt
nach Linie A-B der Abb. _, und Abb. 3 in Teildarstellung einen Längsschnitt durch
eine zweite Ausführungsform.
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Es bezeichnet i das Durchlaufgehäuse der Vorrichtung, welchem im normalen
Betrieb das Wasser z. B. durch den Stutzen 2 zufließt und welches es z. B: durch
den Stutzen 3 verläßt. In dem Gehäuse i angeordnet ist eine Einrichtung zur selbsttätigen
Absperrung des Wasserdurchflusses bei Rückflußneigung. Diese Einrichtung besteht
bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel aus einem in das Gehäuse i dicht eingesetzten
Zylinder q. mit Wasserdurchtrittsöffnungen 5 und einem in ihm verschiebbaren Kolbenschieber
6, welcher seine freie Fläche 7 der normalen Wassereinströmrichtung (Pfeil $) zuwendet.
Im normalen Betriebszustand, insbesondere bei Wasserdurchfluß in normaler Richtung,
wird der Kolbenschieber 6 durch den Wasserdruck in der gezeichneten Stellung gehalten,
so daß der Wasserdurchgang frei ist. Bei Rücksaugneigung bzw. Aufhören des von unten
wirkenden Überdrucks bewegt er sich gegen den Boden 9 des Durchlaufgehäuses hin,
teils durch die Saugwirkung in dem unter ihm befindlichen Raum, teils durch sein
Gewicht bei lotrechter Anordnung (Abb. i) oder die Wirkung einer Feder io bei waagerechter
Anordnung der Vorrichtung (Abb.3). Er schließt dabei die Wasserdurchtrittsöffnungen
5 ab und kann auch noch mit seiner Fläche 7 in Zusammenarbeit mit der Fläche io'
des Gehäuses unmittelbar rückschlagventilartig wirken. Die Schließstellung der Vorrichtung
ist als selbstverständlich nicht eigens gezeichnet. Vorteilhaft führt sich der Kolben
6, an dessen Stelle unter Fortfall des Zylinders q. auch ein normaler Rückschlagventilkegel
treten könnte; in einer Führungii des Gehäuses i.
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Bei Schließstellung des Rückschlagventilkegels bzw. Kolbenschiebers
6 wird Außenluft zum Inneren der Vorrichtung zugelassen, welche die saugende Wassersäule
unter dem Absperrmittel
6 sofort zum Abreißen bringt. Der Erfindung
gemäß erfolgt die Zuführung von Außenluft unter Vermittlung z. B. der Kanäle =a
und 13 durch den Rückschlagventilkegel6 bzw. diesen und einen Führungsfortsatz desselben
hindurch, indem sie durch einen Querkanal 14 in das Kegelkanalsystem eintritt und
durch einen Längskanal 15 zur Kegelstirnseite 7 geführt wird, wo sie nach der Wasserzuführung
2 hin austritt. Kolben- bzw. Rückschlagventilkegelhub und Abstand der Kanäle 12,
13 vom Gehäuseboden =o' einerseits und der Querbohrung 14 von der unteren
Kolbenfläche 7 anderseits sind derart bemessen, daß das Innere des Stutzens 2 dänn
durch die Kanäle 15, 14 und r2, 13 mit der Außenluft in Verbindung gesetzt wird,
wenn der Wasserdurchfluß abgesperrt ist, Teil 6 also in seiner (nicht gezeichneten)
Tiefstlage steht. .
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Am unteren Ende des Kanals 15 wird vorteilhaft eine Rückschlagventileinrichtung,
z. B. eine diesen Kanal abzuschließen geeignete Kugel i6, vorgesehen, damit beim
Wiedereinsetzen des Wasserdurchflusses in normaler Richtung ein Wasseraustritt durch
die Kanäle 12 und 13
völlig ausgeschlossen ist. Die Kugel 16 kann durch einen
Korb 17, welcher den Wasserdurchfluß gestattet, gegen Herausfallen aus ihrem Sitz
gesichert sein. Tritt, nachdem die Vorrichtung geschlossen hatte, wieder Wasserdurchfluß
in normaler Richtung ein, so wird zunächst die Kugel 16 auf ihren Sitz gedrückt
und Luftkanal 15 geschlossen. Durch das zuströmende Wasser wird ferner das Verschlußmittel
6 gehobeil, wobei der Luftzutritt durch die Kanäle 12, 13, 14, 15 abgesperrt
wird und die Wasserdurchtrittsöffnungen 5 geöffnet werden.
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Die Durchtrittsöffnungen 5 werden zweckmäßigerweise so hoch über dem
Gehäuseboden =o' angeordnet, daß beim Anheben des Kolbenschiebers 6 die Lufteintrittskanäle
12, 13 bereits durch den Kolbenschieberfortsatz abgeschlossen werden, bevor die
Durchgänge 5 geöffnet sind. Die Offnungsbewegung des Verschlußmittels 6 erfolgt
dann auch schon in ihrem Anfang auf die benötigte Strecke hin rasch.
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Damit bei Ausführung des Absperrmittels 6 als Kolbenschieber bei der
Bewegung von Offenin Schließstellung zwischen dem Kolben 6 und dem Zylinderboden
18 kein Vakuum auftritt und der Kolben 6 gewünscht leicht spielen kann, können im
Zylinderboden 18 Offnungen =g, welche je für sich öder gemeinsam einen Durchgangsquerschnitt
von zweckentsprechender Größe ergeben, vorgesehen werden. Bei leicht zum Absetzen
neigendem Wasser ist es überhaupt vorteilhaft, wenn `zwecks Verhütung von Absetzungen
an den Laufflächen der Kolben ständig spielt, gegebenenfalls sogar beim Absperren
des Wasserzuflusses bis auf die Fläche =o' niedergeht. Bei weniger zu Ausscheidungen
neigendem Wasser dagegen wird vorteilhaft Vorsorge getroffen, daß der Kolben 6,
solange keine Neigung zum Rücksaugen vorhanden ist, seine Höchstlage auch bei geringer
Differenz der spezifischen Wasserdrucke unter ihm und über ihm beibehält. Zu diesem
Zweck kann eine Dichtfläche 2o von kleinem Durchmesser zwischen ihm und dem Zylinderboden
18 vorgesehen werden. Der Kolbenschieber 6 wird vorteilhaft derart schwer und leichtgängig
ausgeführt, daß er bei lotrechter Anordnung beim Nachlassen des Wasserdrucks unter
ihm von selbst in seine Schließstellung fällt.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann an sich an jeder eine Rücksaugmöglichkeit
bietenden Stelle angebracht werden. Besonders wirksam wird jedoch der Schutz der
ganzen Anlage, wenn sie unmittelbar hinter der Hauptzuleitung bzw. dem Wassermesser
bzw. bei größeren Anlagen am Anfang jeder Steige- oder Abzweigleitung angeordnet
wird, so daß die ganze Anlage zentral gegen Rückfließen von Ab- oder Heißwasser
in die Reinwasserleitung geschützt ist.