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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung der
im Oberbegriff des beigefügten
Anspruchs 1 definierten Art.
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Eine
derartige Ventilanordnung ist aus den Dokumenten
GB 2 088 023 ,
US 4,646,775 ,
US 6,178,998 ,
EP 0 750 074 ,
US 5,564,457 und
US 5,701,926 bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich somit auf ein Antisiphonierventil,
das vorzugsweise mit einer Abflußleitung aus einem Leitungswassernetz
verbunden ist, insbesondere, wenn die Abflußleitung bzw. das Ableitungsrohr
mit einem Fluid in Verbindung steht, das verschmutzt, toxisch oder
auf andere Weise verunreinigt sein kann. Die Ventilanordnung arbeitet
so, daß verhindert
wird, daß eine
derartige verunreinigte Flüssigkeit
zurück
in das Leitungswassernetz gesaugt wird, falls der Druck plötzlich unter den
atmosphärischen
Druck fällt,
z. B. infolge des Umstands, daß ein
Feuerlöschfahrzeug
Wasser aus dem Netz entnimmt/abzieht. Beim Fehlen eines derartigen
Antisiphonierventils ist es möglich,
daß das Leitungswasser
im Netz verunreinigt werden kann und dann über die Leitungswasserversorgungsstellen
verteilt wird, wenn der Netzdruck wieder hergestellt ist.
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Eine
derartige Antisiphonierventilanordnung kann ein Rückschlagventil
umfassen, das in Reihe mit der Wasserversorgungsleitung geschaltet
ist. Jedoch bietet die Verwendung eines Rückschlagventils eine weniger
ansprechende Lösung,
da das Ventil jedes Mal öffnet
und schließt,
wenn das Leitungsventil der Abflußleitung geöffnet und geschlossen wird.
Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung eines Rückschlagventils besteht darin,
daß das
Ventil auf seine Schließstellung
hin federbelastet ist und von daher einen erheblichen Fließwiderstand
darbietet.
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Es
ist in diesem Zusammenhang in der Praxis ferner bekannt, die Abflußleitung
des Systems mit einem Ventilgehäuse
zu verbinden, das einen Wasserdurchgang bzw. Durchflußkanal aufweist
und eine Ventileinheit enthält,
die eine Öffnung
durch eine Gehäusewand
aufweist. In der Öffnung
ist ein Unterdruckventil angeordnet, durch das Luft aus der Atmosphäre und in
das Innere der Wasserleitung und des Leitungswassersystems eingesaugt
wird, wenn der Druck des Systems unter Atmosphärendruck abfällt. Ein
Vorteil bei einer derartigen Ventilanordnung besteht darin, daß das Unterdruckventil
nur im Falle eines momentanen Unterdrucks im Leitungswassersystem öffnet und
schließt
und von daher keinen echten Widerstand in der Wasserabflußleitung
darbietet. Demgemäß wird diese
Ventilanordnung als Antisiphonierventil verwendet. Ein Problem bei
dieser Ventilanordnung besteht darin, daß es die kürzlich verschärften Bestimmungen
nicht erfüllt,
die in CENTC 164 SS- NN
1717 festgeschrieben sind. Es ist festgeschrieben, daß in bezug
auf eine Antisiphonierventilanordnung dieses Unterdrucktyps der
Antisiphonierdruck stromabwärts
des Ventils nicht größer sein
darf als 20 cm Wassersäule,
wenn ein Unterdruck (0,5 atm) stromaufwärts auf das Ventil über die
Wasserabflußleitung
angelegt wird, welche Leitung eine konstante Querschnittsfläche über ihre
gesamte Länge aufweisen
soll, wobei das Ventilgehäuse
der Ventilanordnung einen Wasserdurchgangskanal von der gleichen
Querschnittsfläche
wie die Leitung aufweisen soll.
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Die
bekannte Ventilanordnung hat ein Gehäuse, das ein Bohrloch durch
die Gehäusewand
angrenzend an den Wasserdurchgangskanal enthält. In diesem Bohrloch ist
ein Unterdruckventil angeordnet (d. h. ein Ventil, das als Folge
eines unteratmosphärischen
Drucks im Gehäuse öffnet).
Es wurde gefunden, daß eine
Ventilanordnung in dieser Ausbildung die oben erwähnten neuen
Standards nicht erfüllt. Selbstredend
besteht eine Alternative darin, dem Ventilgehäuse eine größere Querschnittsfläche und einer
Anschlußrohrmuffe,
in der das Unterdruckventil angebracht ist, einen größeren Durchmesser
zu geben, so daß das
Unterdruckventil eine große
Luftdurchgangsfläche
hat und dadurch in der Lage ist, die neuen Standards vollständiger zu
erfüllen.
Jedoch zeigt eine derartige Ausbildung eine Komplikation, nicht
nur unter dem Aspekt der Herstellung, sondern auch wegen der resultierenden
deutlich ausgeprägten
ersten Querschnittsfläche
des Ventilgehäuses,
zumindest im Nahbereich der Anschlußmuffe, die das Ziehen bzw.
die Ausrichtung der Wasserabflußleitung
behindert, weil es, nichtsdestoweniger, möglich sein muß, das Unterdruckventil
trotz der Größe der Muffe
anzuschließen,
in der das Unterdruckventil installiert werden soll. Darüber hinaus
wurde gefunden, daß,
selbst wenn das Ventil auf eine Luft durchgangsquerschnittsfläche von
mehr als dem Zweifachen der Größe des Wasserdurchgangskanals
vergrößert wurde,
die Ventilanordnung immer noch nur gerade eben die Anforderungen
der neuen Standards erfüllen
konnte.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung der
oben genannten Art und für
das oben genannte Anwendungsgebiet zu schaffen, mit der die genannten
Probleme ganz oder teilweise gelöst
werden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
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Die
Erfindung ist in dem beigefügten
Anspruch 1 definiert.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten abhängigen Ansprüchen.
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Es
wurde gefunden, daß es
möglich
ist, zwei oder mehr Unterdruckventileinheiten entlang der Wasserleitung
anzuordnen, wobei jede Einheit eine freie Luftdurchgangsfläche von
ungefähr
der gleichen Größe wie die
Durchgangsfläche
der Wasserabflußleitung
und der Wasserdurchgangskanal des Ventilgehäuses besitzt. Dieses ermöglicht es,
dem Ventilgehäuse
kleine Abmessungen im Verhältnis
zu der Querschnittsfläche
der Wasserleitung zu geben und gleichzeitig noch die Möglichkeit
zu schaffen, Ventileinheiten mit ausreichend freier Durchgangsfläche ohne
weiteres, d. h. problemlos, in Wandöffnungen durch das Ventilgehäuse zu montieren.
Es ist für den
Durchschnittsfachmann auf diesem speziellen Gebiet überraschend
zu erfahren, daß zwei
derartige Unterdruckventile in einem gegenseitigen Abstandsverhältnis entlang
der Leitung zeigten, daß sie
in der Lage sind, die neuen Standardanforderungen zu erfüllen, insbesondere
wenn der Test, der bei einer Ventilanordnung ausgeführt wurde,
die nur ein einziges Unterdruckventil hatte, dessen Durchgangs- bzw.
Durchflußfläche um einen
Faktor größer als
2 vergrößert wurde,
nur gerade eben die Anforderungen der Standards erfüllen konnte.
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Im
Unterschied dazu wurde gefunden, daß durch die vorliegende Erfindung
eine überraschend gute
Wirkung erzielt wird. Das Vorsehen von zwei Unterdruckventilen im
Abstand voneinander in Längsrichtung
der Leitung führte
zu einer Begrenzung des Siphonierdrucks auf höchstens etwa 2 cm Wassersäule, selbst
wenn bei einem Unterdruck von 0,8 atm (absoluter Druck 0,2 atm)
getestet wurde, dies aufgrund der Tatsache, daß beide Ventileinheiten untereinander
ein und dieselbe Größe und jeweils eine
Durchgangsfläche
entsprechend der Wasserdurchgangsfläche des Ventilgehäuses (entsprechend
der Wasserdurchgangsfläche
der Leitung) hatten. Die Ventileinheiten waren 3 cm voneinander
beabstandet.
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Vorzugsweise
sind nach der Erfindung die Ventileinheiten zumindest 3 cm entlang
der Wasserleitung voneinander beabstandet. Dieser Abstand kann selbstverständlich größer sein,
obgleich sich die Siphonierwirkung deutlich erhöht, wenn der Abstand zwischen
den Ventileinheiten verringert wird. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen
beträgt
der Abstand zwischen den Einheiten etwa 3 cm oder mehr.
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Der
Grund für
die überraschend
gute Wirkung, die durch die erfindungsgemäße Anordnung erbracht wird,
ist nicht eindeutig, obgleich die Wirkung augenscheinlich und überraschend
stark ist, wobei gleichzeitig das Ventilgehäuse kleine Querschnittsabmessungen
erhalten kann, so daß die
Ventilanordnung keine besonderen Anforderungen an die Ausrichtung
der Leitung stellt, in der die Ventilanordnung installiert werden
soll. Obschon die Länge des
Ventilgehäuses
durch den bevorzugten Minimalabstand zwischen den Ventileinheiten
im Falle bestimmter Ausführungsformen
bestimmt wird, ist die Gesamtlänge
der Ventilanordnung dennoch nicht problematisch.
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Die
erfindungsgemäße Ventilanordnung kann
in Größen entsprechend
denjenigen der Leitung, in die sie einzuschalten sind, beim Fehlen
geänderter
Bedingungen in bezug auf die Ventileinheiten und ihr Größenverhältnis zum
Gehäuse
der Ventilanordnung, hergestellt werden.
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Natürlich kann
die Anordnung drei oder mehr Unterdruckventile entlang der Leitung
aufweisen, um sich gegen den Ausfall eines Ventils zur Öffnung bei einem
gegebenen Unterdruck abzusichern.
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Die
Erfindung wird nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben, in der
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1 ein
schematischer Längsschnitt
einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung
in einem passiven Zustand und
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2 eine
Endansicht des Ventils nach 1 in einem
aktiven Zustand ist.
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1 zeigt
ein langgestrecktes rohrförmiges Ventilgehäuse 1,
das einen kreisförmigen
Durchflußkanal
bzw. Durchgang 2 aufweist. Ein Rohrverbinder 3 ist
an jedem Ende des Gehäuses 1 vorgesehen. Die
Enden des Kanals 2 weisen demgemäß einen zurückgesetzten Bereich 21 zur
Aufnahme des Endes des Rohrs (nicht gezeigt) auf. Der dargestellte Rohrverbinder
weist eine Klemmringkupplung auf.
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Die
Ausnehmung 21 entspricht der Wanddicke des Rohrs, so daß der Kanal 2 eine
Querschnittsfläche
entsprechend der freien Querschnittsfläche der Rohre hat, die an den
jeweiligen Verbinder 3 angeschlossen sind.
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Durch
das Gehäuse 1 erstrecken
sich zwei Bohrungen 22, die in gleichen Umfangspositionen auf
dem Gehäuse 1 liegen.
Eine Unterdruckeinheit 30 ist in jede Bohrung 22 eingesetzt,
z. B. geschraubt. Die Bohrung 22 schneidet den Kanal 2 und ist
mit einem etwas größeren Durchmesser
als der Kanal 2 gezeigt, so daß sie eine Ventilplatte 31 von entsprechendem
Durchmesser aufnehmen kann. Die Ventilplatte 31 sitzt abgedichtet
auf einem Sitz, der einen O-Ring 32 trägt. Die Ventilplatte ist von
einem mittleren Schaft 33 getragen, der in einer Führung 34 geführt ist.
Die Führung 34 ist
von einer Buchse 35 mittels radial verlaufender Arme 35 getragen,
in denen die Buchse fixiert und abdichtend mit der Wand der Bohrung 22 verbunden
ist, so daß die
Buchse einen Durchfluß-
bzw. Durchgangskanal 36 aufweist, der von der Ventilplatte 31 abgedeckt
ist. Die Querschnittsfläche
des Durchgangskanals ent spricht im allgemeinen der Querschnittsfläche des
Gehäusekanals 2.
Wie aus 1 ersichtlich, ist die Platte 31 außerhalb
der Querschnittsfläche
des Kanals 2 angeordnet, wenn die Platte auf ihrem Sitz
aufsitzt.
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Aus 1 ist
ferner ersichtlich, daß die
Unterdruckventile 22, 30 mit Abstand voneinander
entlang dem Ventilgehäuse 1 angeordnet
sind. Diese Beabstandung entspricht vorzugsweise einem Abstand von
3 cm oder mehr in bezug auf Leitungen, die einen Durchmesser von
zumindest einem halben Zoll besitzen. In der dargestellten Ausführungsform
sind die Ventile entlang dem Wasserdurchgangskanal 2 durch
einen Abstand voneinander beabstandet, der etwas größer ist
als 3 cm für
eine Ventilanordnung, die für
ein dünnwandiges
Rohr von einem halben Zoll Durchmesser geeignet ist.
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Aus
den 1 und 2 geht hervor, daß das Ventilgehäuse nur
eine Wanddicke aufweisen muß,
die die Herstellung einer herkömmlichen
Verbindung zwischen der Ventileinheit 30 und der Wand der
Bohrung 22 ermöglicht,
wobei der Luftdurchgangskanal der Ventileinheit 30 eine
Querschnittsfläche
entsprechend derjenigen des Kanals 2 besitzen kann. Die
Ventileinheiten 30 haben daher keine störenden Vorsprünge vom
Ventilgehäuse 1,
und das Ventilgehäuse 1 kann
eine ästhetisch
ansprechende quadratische Querschnittsform in typischer Form aufweisen.
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Die
erfindungsgemäßen Ventilanordnungen werden
in verschiedenen Größen entsprechend
den jeweiligen Leitungs- bzw. Rohrabmessungen hergestellt, und die
er findungsgemäßen Ventilanordnungen
erfüllen
die in den Standards CENTC 164 SS-NN 1717 festgeschriebenen Anforderungen
außerordentlich
gut.
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Die
erfindungsgemäße Ventilanordnung
ist in herkömmlicher
Weise in einem oberen Teil einer sogenannten Lyre (einem Bogen in
der Grundform eines umgekehrten U) in der Leitung montiert, wobei der
obere Teil der Lyre zweckmäßig in einem
Abstand von z. B. 300 mm über
den Teilen der Leitung liegt, die mit der Lyre verbunden sind. Die
Lyre (nicht gezeigt) wirkt in der Weise, daß ein Rückfluß zu den zentralen Teilen des
Systems verhindert wird.