DE8014992U1 - Ventil - Google Patents

Description

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Anmelder: Bengt Arne PERSSON, Corso Italia 28, CAMPIONE D'ITALIA

Titel: Belüftungsventil

Beschreibung

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf ein Belüftungsventil für eine Rohrleitung, in der das Entstehen eines Unterdruckes vollständig bzw. zumindest weitestgehend dadurch verhindert werden soll, daß Umgebungsluft zum Eintritt in die Rohrleitung vermittels des Ventils veranlaßt wird. Das Ventil soll hauptsächlich dafür bestimmt sein, selbsttätig geöffnet zu werden, um Luft in ein Abwasser-System eintreten zu lassen, um darin das Entstehen eines Unterdruckes zu vermeiden und bei nicht vorhandenem Unterdruck vollständig geschlossen zu sein.

Bei Abwasserleitungen strömt das Wasser durch nicht vollständig mit Wasser gefüllte Leitungen und führt dabei Luft mit sich, weshalb Abwassersysteme mit Lufteinlässen versehen sein müssen, um zufriedenstellend funktionieren zu können. Ohne einen Lufteinlaß würde im Abwassersystem ein Unterdruck e:"zc-ugt, der so groß werden kann, daß das Wasserschloß bzw. ^1- Dichtungen undicht werden können und die von dem im Abwasser mitgeführten Abfall freigegebenen Gase in die Umgebung entweichen können. Bei bisher üblichen Abwassersystemen ist

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der Lufteinlaß in einer Belüftungsleitung angeordnet, die über das Dach des Hauses hinausgeführt ist, in dem das Abwassersystem installiert ist. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß im Winter durch die Belüftungsleitung strömender Wasserdampf kondensiert und der Auslaß der Belüftungsleitung zeitweise durch Eis verschlossen wird und in die Belüftungsleitung keine Luft gelangen kann. Dies kann zwar dadurch verhindert werden, daß die Belüftungsleitung innerhalb des Gebäudes durch ein automatisches Ventil begrenzt wird, was jedoch ein zuverlässig arbeitendes Ventil voraussetzt. Endet die Belüftungsleitung innerhalb des Gebäudes, so müssen hohe Kosten aufgewendet werden, um zwar einerseits die Installation der Rohrleitung und die damit verbundenen Arbeiten vereinfachen zu können, andererseits jedoch auch die Gefahr von Undichtigkeiten im Dachbereich zu vermeiden.

Normalerweise soll das Belüftungsventil geschlossen sein und nur dann öffnen, wenn der Unterdruck im Abwassersystem einen bestimmten Wert unterschreitet, beispielsweise 5 nun Dampfdruck. Das Ventil muß ein großes Schluckvermögen haben, selbst bei geringem Unterdruck, um auch für Abwassersysteme geeignet zu sein, bei denen Wasserschlösser oder Dichtungen mit einem Schließweg von 50 mm geschützt werden sollen. Die beim Spülen im Abwassersystem geförderte Luftmenge kann das Dreißigfache der dabei verwendeten Wassermenge betragen und angesichts einer Druckdifferenz von nicht mehr als 50 mm

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Dampfdruck ist es verständlich, daß das Belüftungsventil den Strömungsquerschnitt nicht einengen darf.

Ein ähnliches Problem tritt bei Wasserleitungssystemen auf, bei denen ein verringerter Druck in der Hauptleitung zur Rückführung von Schmutzwasser in die Hauptleitung führen kann, beispielsweise bei Toiletten oder Wasch- bzw. Geschirrspülmaschinen. Um ein solches Rückströmen von Schmutzwasser zu vermeiden, sind sogenannte Unterdruckventile im Gebrauch,
die üblicherweise zum Zusammenwirken mit der Toilette bzw. Spül- oder Waschmaschine bestimmt und diesen zugeordnet sind.

Ein bekanntes Belüftungsventil der beschriebenen Art ist
in der schwedischen Patentschrift 325 237 beschrieben. Bei diesem bekannten Ventil weist das verstellbare Ventilglied eine flexible, ringförmige Scheibe auf, die mit ihrem äußeren Rand dichtend an einer Deckplatte des Ventiles anliegt und deren innerer Rand normalerweise an der oberen Kante
eines Belüftungsmundstückes anliegt, die vorzugsweise als
Schneide ausgebildet ist. Die Scheibe wird normalerweise
an dem Belüftungsmundstück mit einem Gewicht in Anlage
gehalten. Für ein ordnungsgemäßes Arbeiten des Ventiles
ist wesentlich, daß die Ventilscheibe gut zentriert und
eingestellt ist, was jedoch bei der bekannten Lösung Schwierigkeiten bereitet, unter anderem vor allem deswegen, weil

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die Ventilscheibe nach dem Zusammen- und Einbau des Ventiles nicht mehr zugänglich ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Lösung ist der geringe freie Querschnitt zwischen der Scheibe und dem Belüftungsmundstück, auch wenn das Ventil in radialer Richtung relativ groß bemessen ist.

Andere bekannte Belüftungsventile sind mit einer federbelasteten Ventilplatte oder -klappe versehen, die schwenkbar angelenkt ist und in ihrer Ausgangsstellung am Ventilsitz in Anlage gehalten ist. Um ein dichtendes Widerlager zu haben, ist die Ventilplatte mit einer elastischen Dichtung versehen. Dabei läßt es sich jedoch nicht vermeiden, daß im Laufe der Zeit die Ventilplatte verschlissen wird oder sich schräg stellt, so daß die notwendigerweise geringe Kraft der auf die Ventilplatte wirkenden Feder nicht mehr in der Lage ist, die Dichtung der Ventilplatte zuverlässig dichtend an dem Ventilsitz anzulegen.

Zur Vermeidung dieser Nachteile der bekannten Ventile, wurde bereits ein weiteres Ventil vorgeschlagen, bei dem einziges bewegtes Teil eine ringförmige Platte in einem im wesentlichen ringzylindrischen Gehäuse mit kreisförmigem Einlaß ist. Dt.s Spiel in radialer Richtung der Ventilplatte muß dabei sehr klein sein, wenn sich die Ventilplatte in ihrer Schließstellung befindet. Ist das radiale Spiel nicht

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sehr klein bemessen, so kann die Ventilplatte den Einlaß nicht verschließen, falls die Ventilplatte mit einem Teil ihres äußeren Umfanges an der Innenwand des Ventilgehäuses anstoßen sollte. Darüberhinaus muß der Durchmesser dieser Innenwand des Ventilgehäuses vom Ventilsitz aus nach oben abnehmen, so daß bei einer Schrägstellung der Ventalplatte diese nicht in dieser Schrägstellung verharren und sich an der Innenwand des Ventilgehäuses anlehnen kann. Das hat zur Folge, daß bei einer Schrägstellung der Ventilplatte sich diese am niedrigsten Punkt ihrer Außenkante an der nach innen geneigten Wand des Ventilgehäuses verklemmen kann, so daß das Ventil in seiner Öffnungsstellung blockiert wird. Ein weiteres Risiko, daß die Ventilplatte in der Öffnungsstellung festgeklemmt wird, ergibt sich daraus, daß zur Erlangung eines relativ großen Öffnungshubes für die Ventilplatte der Durchmesser der Innenwand des Ventilgehäuses in dessen Deckelbereich etwa gleich dem Außendurchmesser der Ventilplatte ist, was insbesondere deshalb die Gefahr des Klemmens der Ventilplatte mit sich bringt, weil die ringförmige Ventilplatte unrund werden kann, was das Klemmen bzw. Pestsitzen der Ventilplatte erleichtern kann. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn das Ventil vor seinem Einbau längere Zeit gelagert wurde und dabei unverändert auf einer Seite lag, wodurch der elastische Dichtungsring dauerhaft verformt wird, d.h. dauerhaft eine unrunde Form erhält.

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Hauptsächliche Aufgabe der Neuerung ist die Schaffung eines Belüftungsventiles, das in seinem Aufbau einfacher als die bisher bekannten Ventile dieser Art ist, das aber trotzdem zuverlässiger und betriebssicherer als diese ist und das nicht der Gefahr der geschilderten Fehlfunktion ausgesetzt ist, wenn das verstellbare Ventilglied oder der Ventilsitz geringfügig beschädigt oder verdreht werden.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch ein Belüftungsventil gelöst, das gekennzeichnet ist durch eine zylindrische Kammer mit Anschlußstutzen für Teile der zu belüftenden Rohrleitung, wobei der eine Anschlußstutzen als innerer Ventilsitz konzentrisch innerhalb eines äußeren Ventilsitzes des Kammergehäuses ι in die Kammer eingeführt ist und sich zwischen den beiden Ventilsitzen ein Belüftungskanal befindet, dessen der Kammer abgekehrtes Ende mit der Umgebung des Ventiles in Verbindung jäj steht, während das der Kammer zugekehrte Ende des Belüftungskanales in die Kammer mündet und von einer Ventilplatte überdeckt wird, die als Ring aus elastischem Material ausgebildet und in axialer Richtung der Kammer in dieser verstellbar ist und auf deren der Kammer zugekehrten Seite eine ebenfalls ringförmige starre Druckplatte sich befindet, an die eine zur Kammerwand parallele Pührungsflache angesetzt ist.

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Bei einem neuerungBgemäßen Ventil· ist die Druckplatte daran gehindert, sich an der Innenwand des Ventilgehäuses zu verhaken, was ohne weiteres geschehen kann, wenn die Druckplatte wie bei den bekannten Lösungen nicht mit einer neuerungsgemäßen Führung versehen ist und sich bei der Bewegung relativ zum Ventilsitz auch nur geringfügig schief stellt. Liegt das neuerungsgemäß ausgestaltete Ventil beim Lagern längere Zeit auf einer Seite, so wird trotzdem die elastische Ventilplatte nicht deformiert und unrund. Sie behält vielmehr ihre flache und runde Kontur, weil sie von der Druckplatte daran gehindert wird, sich auf einer- Seite mehr als insbesondere an der gegenüberliegenden Seite am Ventilgehäuse abzustützen. Die Führung der Druckplatte hält Druckplatte und Ventilplatte absolut parallel und achsgleich zum Ventilsitz.

Ein besonderer Vorteil bei einem neuergungsgemäß ausgestalteten Ventil ist insbesondere noch dadurch gegeben, daß die Ventilplatte sehr leicht ausgebildet werden kann. Folgt auf einen kurz andauernden Unterdruck wieder ein überdruck, so werden sowohl die Druckplatte als auch die Ventilplatte zunächst zu einer Aufwärtsbewegung veranlaßt, obwohl zu Beginn der Wirkung des Überdruckes die Ventilplatte viel schneller als die mit größerer Masse behaftete Druckplatte in ihre Schließstellung zurückkehren möchte. Obwohl die Ventilplatte infolge

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ihres geringen Gewichtes im ersten Augenblick keine volle Dichtwirkung erbringt, so wird unter allen Umständen eine zuverlässige Dichtung erreicht, wenn die Druckplatte auf die Ventilplatte herunter fällt und die Ventilplatte mit ihrem Gewicht zuverlässig an den Ventilsitz anlegt.

Bei den bekannten Lösungen mit nur einer ringförmigen Ventilplatte wird eine schräg stehende Ventilplatte zunächst eine Wälzbewegung ausführen, wenn sie in ihre Schließstellung bewegt wird, was die Schließbewegung erheblich verzögert. Dieser Nachteil ist bei einem neuerungsgemäßen Ventil nicht gegeben, weil die Druckplatte eine Schrägstellung der Ventilplatte verhindert. In diesem Fall führt die begrenzte Möglichkeit der Bewegung der Ventilplatte nicht notwendigerweise zu einer Verengung des Durchflußquerschnittes, weil diese Bewegung ohne Schwierigkeit praktisch jede Größe haben kann. Der Durchflußquerschnitt wird durch den Bereich zwischen den konzentrischen Ringen des Ventilsitzes bestimmt, der praktisch jede Größe haben kann, sofern sie nicht dem Ventil eine unverhältnismäßige Abmessung gibt. Darüberhinaus kann die aus elastischem Material bestehende Ventilplatte wegen dieses elastischen Materiales so angeordnet werden, daß sie von der geführten Druckplatte belastet wird und etwaige geringfügige Verdrehungen oder Verkantungen die Funktionsfähigkeit der Ventilplatte nicht wesentlich beeinträchtigen.

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Nachfolgend wird die Neuerung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Belüftungsventiles gemäß der Neuerung dargestellt. In der linken Hälfte der Zeichnung ist das Ventil in einer Ansicht bei in Längsrichtung geschnittenem Gehäuse dargestellt, in der rechten Hälfte sind zusätzlich das Ventilglied und die Druckplatte im Schnitt dargestellt.

Das dargestellte Belüftungsventil weist einen unteren Rohranschluß 1 auf, dessen oberes Ende als innerer Ventilsitz 2 ausgebildet ist. Konzentrisch zum Rohranschluß 1 ist ein Zylinder 3 mit größerem Querschnitt als Ventilgehäuse angeordnet, der einen äußeren Ventilsitz 4 bildet und über Radialrippen 5 mit dem Rohranschluß verbunden ist. Der Freiraum zwischen dem Rohranschluß und dem äußeren Ventilsitz 4 bildet einen ringförmigen Lufteinlaß 6 für Umgebungsluft. Der Zylinder 3 des Ventiles ist an seinem oberen Ende mit einem Deckel 7 versehen, der bei einigen Ausführungsmöglichkeiten eine Ventilkammer 8 nach oben abschließt, der bei der dargestellten Ausführungsform jedoch mit einer Öffnung 9 versehen ist, an die sich ein oberer Rohranschluß 10 anschließt. Das Ventil kann mittels der Rohranschlüsse 1 und 10 als Belüftungsventil an ein nicht dargestelltes Wasserleitungssystem angeschlossen werden. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform weist das verstellbare Ventilglied des Ventiles zwei separate Teile auf, eine Ventil-

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platte 11 mit relativ geringem Gewicht und aus federndem Material und eine Druckplatte 12 mit einem axial sich erstreckenden äußeren Rand 13 aus starrem Material. Strömt eine Flüssigkeit durch das Ventil oder nimmt das Ventil eine Flüssigkeit auf, so wird die Druckplatte 12 mit ihrer an der Ventilplatte 11 anliegenden Fläche an die Ventilplatte 11 angepreßt und klebt an der Ventilplatte 11 an, um j

Ϊ zu verhindern, daß Flüssigkeit auf die Oberseite der Ventil- g platte gelangt und diese einem überhöhten Deformationsdruck aussetzt. Gegebenenfalls können Ventilplatte und Druckplatte auch auf andere Weise dauerhaft miteinander verbunden sein. Der Rand 13 kann undurchlässig sein oder, wie dargestellt, mit Fenstern IM versehen sein, um Material zu sparen und das Gewicht zu verringern. Am zweckmäßigsten ist es, den Rand 13 so auszuklinken, daß nur ein oberer umlaufender Ring stehen bleibt, der durch Axialstege 15 mit der Druckplatte 12 verbunden ist.

Die übliche Betriebsstellung des Ventiles ist die geschlossene Stellung, die in der Zeichnung dargestellt ist. Stellt sich in den Rohranschlüssen 1 oder 10 ein Unterdruck ein, der sich dann auch im Ventilgehäuse 8 einstellt, und erreicht dieser Unterdruck einen Wert von etwa 5 mm Dampfdruck, so wird der auf die Gegenseite der Ventilplatte 1 wirkende Atmosphärendruck die Ventilplatte und die Druckplatte 12 anheben, so daß Luft durch den Lufteinlaß 6 einströmen kann, um den Un-

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terdruck zu beseitigen. Die Ventilplatte 1 wird durch die Druckplatte 12 in ihrer horizontalen Lage gehalten, deren Rand 13 ein Schrägstellen der Druckplatte 12 verhindert. Wirkt kein Unterdruck mehr oder folgt auf einen Unterdruck

I ein Überdruck, so kehren die Ventilplatte 11 und die Druckst
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4 Stellungen zurück, womit die Ventilplatte 1 in ihre Schließ-

I stellung gelangen kann oder zumindest eine erhebliche Ver-

if engung der öffnung 6 bewirkt, ehe die Druckplatte 12 die dar-

ι·,; gestellte Stellung erreicht hat.

I Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann zu-

I mindest die Ventilplatte oder die Druckplatte zur Verbindung

ί mit der Kammer 8 mit zumindest einer zentralen Öffnung ver-

f. sehen sein. Wie bereits erwähnt, kann das Ventil als von Gas,

I vorzugsweise Luft, zu durchströmendes Belüftungsventil

[ν oder auch als ein von einer Flüssigkeit durchströmtes Ventil

I ausgebildet sein, obwohl die öffnung 9 auch verschlossen sein

I kann.

f Zum Zwecke der Zusammenfassung kann die Neuerung nochmals

wie folgt definiert werden.

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Ein Ventil ist mit einer ringförmigen Ventilplatte 11 aus elastischem Material versehen. Der sich in einer Rohrleitung ausbildende Druck wirkt auf die eine Seite der Ventilplatte, während Atmosphärendruck auf deren andere Seite wirkt. Diese andere Seite liegt bei geschlossenem Ventil an einem Ventilsitz 2, 4 an. Der Ventilplatte ist eine ringförmige Druckplatte 12 zugeordnet, die starr ist und aus entsprechendem Material besteht. Am Außenumfang ist der Druckplatte eine Führung 13 zugeordnet, die in der axialen Längsrichtung der Ventilkammer 8 kürzer als diese ist, innerhalb deren sich Ventilplatte und Druckplatte befinden.

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Claims (4)

Schutzansprüche

1. Belüftungsventil für eine Rohrleitung, gekennzeichnet durch eine zylindrische Kammer (8) mit Anschlußstutzen (1, 10) für Teile der zu belüftenden Rohrleitung, wobei der eine Anschlußstutzen (1) als innerer Ventilsitz konzentrisch innerhalb eines äußeren Ventilsitzes (4) des Kammergehäuses (3) in die Kammer eingeführt ist und sich zwischen den beiden Ventilsitzen ein Belüftungskanal (6) befindet, dessen der Kammer abgekehrtes Ende (5) mit der Umgebung des Ventiles in Verbindung steht, während das der Kammer zugekehrte Ende des Belüftungskanales in die Kammer mündet und von einer Ventilplatte (11) überdeckt wird, die als Ring aus elastischem Material ausgebildet und in axialer Richtung der Kammer in dieser verstellbar ist und auf deren der Kammer zugekehrten Seite eine ebenfalls ringförmige starre Druckplatte (12) sich befindet, an die eine zur Kammerwand parallele Führungsfläche (13) angesetzt ist.

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2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (11) und die Druckplatte (12) relativ zueinander frei beweglich sind.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (13) eine geschlossene, zylindrische Wand ist.

4. Ventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (13) aus in Längsrichtung der Kammer (8) sich erstreckenden Stegen zwischen der Druckplatte (12) und einem oberen Ring besteht.

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