WO2003044289A2 - Vorrichtung zur verhinderung des rückflusses von wasch-, dusch- oder badewasser in das frischwasser-leitungssystem - Google Patents

Vorrichtung zur verhinderung des rückflusses von wasch-, dusch- oder badewasser in das frischwasser-leitungssystem Download PDF

Info

Publication number
WO2003044289A2
WO2003044289A2 PCT/CH2002/000617 CH0200617W WO03044289A2 WO 2003044289 A2 WO2003044289 A2 WO 2003044289A2 CH 0200617 W CH0200617 W CH 0200617W WO 03044289 A2 WO03044289 A2 WO 03044289A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve housing
membrane
water
hose
cover
Prior art date
Application number
PCT/CH2002/000617
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2003044289A3 (de
WO2003044289B1 (de
Inventor
Oskar Ruther
Original Assignee
Oskar Ruther
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oskar Ruther filed Critical Oskar Ruther
Publication of WO2003044289A2 publication Critical patent/WO2003044289A2/de
Publication of WO2003044289A3 publication Critical patent/WO2003044289A3/de
Publication of WO2003044289B1 publication Critical patent/WO2003044289B1/de

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/10—Devices for preventing contamination of drinking-water pipes, e.g. means for aerating self-closing flushing valves
    • E03C1/104—Devices for preventing contamination of drinking-water pipes, e.g. means for aerating self-closing flushing valves using a single check valve
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/10—Devices for preventing contamination of drinking-water pipes, e.g. means for aerating self-closing flushing valves
    • E03C1/108—Devices for preventing contamination of drinking-water pipes, e.g. means for aerating self-closing flushing valves having an aerating valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/14—Check valves with flexible valve members
    • F16K15/144—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery
    • F16K15/145—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery the closure elements being shaped as a solids of revolution, e.g. cylindrical or conical

Definitions

  • the invention relates to a device for preventing the backflow of washing, showering or bathing water into the fresh water piping system according to the preamble of claim 1.
  • hose in the bath tub or in the rinsing water and at the same time an interruption occurs in the line system when the tap is open, ie if for some reason the pressure in the line system partially drops or completely fails.
  • Such a drop in pressure can occur particularly in very tall houses (skyscrapers) if the in-house pressure system fails, e.g. due to a leak or a power failure, and the standing water column in the in-house distribution network creates a vacuum at the ends of the pipes.
  • the object of the invention is to provide a device for preventing the backflow of contaminated water, which can be produced in a small size, does not significantly hinder the water flow, seals quickly and reliably in the event of a pressure drop in the line system and is insensitive to dirt and lime deposits in the line system.
  • the large area of the ring-shaped membrane affected by the water in relation to the small cross-sections of the pressure-side inflow openings for the incoming fresh water in the housing cover enables the latter to be closed properly and with high contact pressure if the pressure in the line system drops. Due to the wave-shaped design of the membrane with a wave crest in the area of the inlet openings on the housing cover and with a wave trough near the sealing area of the housing bottom, the membrane can quickly and reliably close or seal the inlet openings or the ventilation holes with a minimal axial movement if the pressure conditions change , With flowing water, the membrane can deform in such a way that the flow space between the membrane and the bulge is sufficiently large for a sufficient water flow.
  • the conically shaped sealing surfaces or the inner wall of the bottom designed in a funnel-like manner in the central area enable a compact construction of the device with a comparatively small outer diameter and low overall height.
  • a support grid prevents the membrane from overstretching and undesirable adhesion of the movable membrane part to the housing.
  • the membrane is preferably made of durable, highly elastic rubber or silicone so that mechanical and thermal stresses cannot have a negative effect on the function of the membrane.
  • Forming the sealing surface with locally different taper angles, in particular with a fold line formed by two frustoconical sections, can likewise prevent the membrane from adhering to the sealing surface.
  • the device can be produced very inexpensively. Due to the one-piece design of the housing, the membrane is held in a defined manner in the housing.
  • the membrane Due to the annular design of the membrane on its periphery and by the engagement of this ring in a groove on the housing base and / or on the housing cover, the membrane is held in position in the housing even under the stress of the tensile forces of the flowing water.
  • the bulge projects so far into the space of the housing that it penetrates at least approximately over the entire closing path of the membrane into the central opening of the membrane and can be used as a guide pin.
  • the dimensions of the device are so small that it can be used essentially with little or no change or enlargement of the connecting sleeves between the hose end and the connection point on the tap.
  • the device can optionally be designed as an intermediate or adapter piece for existing sanitary installations or as an installation part for hoses and the like.
  • the design can drain the residual water in the hose via drain holes or via the shower.
  • the device can also be made entirely of plastic, which is approved for use in the area of drinking water. A disturbing noise development due to unavoidable pressure fluctuations in the tap water can also be avoided.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a bathroom with a bath tub and shower hose partially filled with bath water and a sink with pull-out hose with shower,
  • FIG. 2 shows a cross section through the device with fresh water flowing in (left side of the figure) and in the event of a pressure drop or vacuum on the pressure side (right side of the figure),
  • Figure 3 shows a cross section through a further embodiment of the device with fresh water flowing in (left side of the figure) and in the event of a pressure drop or vacuum on the pressure side (right side of the figure)
  • Figure 4a shows a cross section through another
  • Figure 4b shows a cross section through the device of
  • Figure 4a in the loaded state Figure 5a shows a cross section through another
  • FIG. 5b shows a cross section through a device analogous to that of FIG. 5a in the loaded state
  • FIG. 6a shows a cross section through a housing cover
  • FIG. 6b shows a cross section through a membrane
  • FIG. 6c shows a cross section through a housing bottom
  • FIG Cross section through a hose end with the device held clamped and with
  • Figure 8 shows a cross section through another
  • Figure 9 shows a cross section through another
  • Design of the device comprising an adapter piece or a cross section in a
  • Figure 10 shows a cross section through the adapter piece
  • FIG. 1 schematically shows a bathtub 1 with a water fitting 3, to which a shower 5 is connected by means of a flexible hose 7 and is suspended from a wall hook 9.
  • a hose 7 can also be connected to a fitting 3 of a washbasin 11 or a kitchen sink.
  • the inlet-side end of the hose 7 comprises an essentially T-shaped screw-in inner part 8 engaging in the hose cross-section and a union nut 10 resting on the inner screw part 8 (FIG. 8).
  • the latter has an internal thread that can be screwed onto a corresponding external thread on the fitting 3.
  • a device 13 for preventing the backflow of contaminated water 15 from the bathtub 1 or from the sink 11 is arranged between the fitting 3 and the hose 7.
  • the device 13 could of course also be designed as a separate element connected to the hose 7 on both sides (not shown).
  • the device 13 in a first or second embodiment of the invention the device 13 can be integrated or inserted into the inner screw part 8 and / or the union nut 10 or the union nut 10 and / or the inner screw part 8 and optionally include the hose 7.
  • Such configurations of the device 13 are preferably used in the production of new hoses 7. Compared to Conventional hoses require only a few additional parts and the additional costs are very low.
  • the device 13 can be integrated or used in an adapter piece 12 or can also include this adapter piece 12.
  • annular membrane 19 made of highly elastic plastic or rubber is inserted into a valve housing 21 in the device 13 in the device 13 according to FIG. 2.
  • the position of the membrane 19 is on the left side when water flows (marked by arrows A) from the pipe system and shown on the right side without such a water inflow or in the idle state.
  • a possible outflow of water from the hose 7 is shown by the arrows B for the latter case.
  • the valve housing 21 comprises a cover 23 on the pressure side and a housing base 25 provided with a circumferential groove 29 on the outlet side.
  • a hose connector 27 on the inner screw part 8 connects to this.
  • the groove 29 can be designed, for example, as a double-conical V-shaped trench and is delimited in the center by an annular bead 31 and peripherally by an annular surface 33.
  • a plurality of bores 35 opens into the latter. The bores 35 connect the space 37 between the housing cover 23 and the
  • the bores 35 can open directly into the surface 33, or - as shown in FIGS. 2 to 10 - in a trench embedded in the surface 33 on the housing base 25.
  • the bores 35 are U-shaped notches on the underside of the housing base 25, as seen from below. They can be produced by injection molding by simple insertion at the side. For example, five bores 35 can be let into the housing base 25 on two opposite sides.
  • openings or channels of different design could also be provided for connecting the space 37 to the surroundings, which, for example, open laterally below the membrane 19 in the circumferential or lateral surface of the housing base 25 (not shown). in the
  • Housing covers 23 are provided with inlet openings 39 through which the pressurized water can enter the device 13.
  • the inlet openings 39 are distributed in a circle around a hemispherical or conical bulge 41 on the underside of the housing cover 23.
  • the membrane 19 is preferably not flat, but the surfaces of which have the shape of concentrically extending wave troughs 20 and wave crests 22.
  • the membrane 19 preferably comprises a central wave trough 20 and two wave crests 22.
  • a circumferential ring 45 which axially projects over the surface of the membrane 19 on one or both sides and is embedded in a correspondingly dimensioned groove 47 in the surface 33, can also be formed on the periphery , From above, the ring 45 is pressed into the groove 47 by a circumferential shoulder 49 on the cover 23.
  • a groove can also be provided in the cover 23 in an analogous manner to the groove 47 if the ring 45 projects beyond the membrane 19 towards the cover 23 (FIG. 5a).
  • the central region 53 of the membrane 19 lying adjacent to the recess 43 runs in an arc into the bore 51 in the hose connector 27 or into the funnel-like region of the bottom inner wall 62.
  • the membrane 19 can be very thin, with the exception of the ring 45, for example
  • the lid 23 and the bottom 25 are non-detachably connected along the circumferential step 52, e.g. by a
  • the tap water enters the room 37 through the inlet openings 39 (arrows A) immediately after the tap is opened.
  • the membrane 19 is pressurized on the inflow-side surface.
  • the edge 53 of the central recess 43 lifts out of the system on the
  • the membrane 19 can also be designed such that the diameter of the opening 43 in the unloaded rest position is the same size or slightly larger than the corresponding diameter of the bulge 41 at the contact point K.
  • the membrane 19 only comes into contact with the Bulge 41 if in addition to the membrane's own elastic restoring force an external force acts in the direction of the inlet openings 39 on the membrane 19 (for example due to a negative pressure in the supply network on the inflow side or an excess pressure on the outflow side due to a water column in the hose 7).
  • the inlet openings 39 Due to the close contact of the membrane 19 with the bulge 41 and / or the inlet openings, the inlet openings 39 are closed on the outlet side and on the other hand a channel 55 opens which creates a connection from the outlet-side bore 51 to the outlet bores 35 and thus to the environment. A backflow of contaminated water 15 through the bores 39 into the pipe system is consequently prevented.
  • the same closing process or opening process for the channel 55 also occurs when the tap 17 is closed regularly. If the shower 5 is in the tub 1 or in the basin 11 and thus below the channel 55, the residual water in the hose 7 can flow back into the tub 1 or the basin 11 immediately.
  • FIGS. 3 and 8 A further embodiment of the invention is shown in FIGS. 3 and 8.
  • a crosshair support grid 61 spanning the bore cross section is injected or inserted. Its inlet-side surface lies at a very small, for example 0.5 mm, distance from the dome of the bulge 41. This protrudes in this
  • the support grid 61 has the task of the edge 53 of the membrane 19 in the operating state, i.e. when water flows into the shower 5, support it and thus ensure that the membrane 19 snaps back when the water flow ends.
  • the support grid 61 could also be designed differently, for example in the form of cams or webs projecting radially inwards in the upper region of the hose connector 27.
  • housings 21 without a support grid 61 are also possible.
  • the annular bead 31 and the annular groove 29 are omitted.
  • the bottom inner wall 62 and the sealing region 63 are clearly funnel-shaped or conical in the central region. That is, the
  • the inside diameter or the free cross-section increases continuously in the area of the bottom inner wall 62 in comparison to the inside diameter or the free cross-section of the bore 51.
  • the central trough 20 lies above the funnel-like area of the bottom Inner wall 62.
  • the membrane 19 can protrude into this area like a bellows.
  • This area is advantageously divided into two sections 63 'and 63 "with different taper.
  • the peripheral section 63' begins at the bores 35 and runs at a blunt or larger taper angle ⁇ i than the adjoining inner section 63" with one more acute or smaller taper angle ⁇ 2 .
  • the values of the taper angles cti and ⁇ 2 can be in the range from approximately 1 ° to approximately 85 °, where ⁇ i preferably has a value in the range between approximately 30 ° and approximately 60 °, for example approximately 45 °, and wherein ⁇ 2 preferably has one Value in the range between about 5 ° and about 45 °, for example about 30 °.
  • the sealing area 63 can also comprise only a conical section 63 'with a constant (FIG. 2, 4a, 4b) or alternatively uniformly or progressively or degressively decreasing conicity angle ⁇ i from the periphery.
  • FIG. 5a and 5b show a housing base 25 with a peripherally located ring of constant conicity, an internally adjoining cup-like or funnel-like area with progressive conicity and a transition to the central bore 51 with degressive conicity.
  • the membrane 19 is in the rest position or unloaded in Figure 5a and in Figure 5b due to the water inflow through the inlet openings 39.
  • the embodiments with one or more conicity areas differ only slightly in function.
  • embodiments with two or more stepped conicity angles ⁇ can further reduce the edge or edges the likelihood of the membrane 19 getting caught in the bore 51 of the hose connector 27. In operation, fresh water flows from above (FIGS.
  • the sealing contact of the membrane 19 on the bulge 41 can already be achieved with a slightly negative pressure drop between the outflow and inflow sides of the membrane 19, or only with a positive pressure drop.
  • the pressure gradient actually required in this pressure range between the outflow and inflow sides of the membrane 19 can for example, can be influenced by the elastic restoring forces of the membrane 19, by the type of contact with the bulge 41 in the rest position and by corresponding contact forces.
  • the resulting force from the membrane's internal restoring force and the forces acting on the membrane 19 from the outside is essential.
  • FIGS. 6a, 6b and 6c show the cover 23, the membrane 19 and the housing base 25 of the device 13 shown in FIGS. 4a and 4b in order before assembly.
  • the ring 45 on the periphery of the membrane 19 is inserted into the groove 47 on the bottom 25 and thereby centered within the housing 21 and secured against slipping.
  • the cover 23 has been welded or connected to the base 25, the ring 45 is clamped between the cover 23 and the base 25. That kind of
  • FIG. 7 shows a cross section of a hose end 7 with a hose connector 27 of the device 13 inserted therein and clamped with a clamp 6.
  • the Housing bottom 25 lies in the peripheral area on a shoulder of the union nut 10.
  • the union nut 10 has an elongated jacket area on the hose side, which completely covers the bracket 6.
  • a gap between the bracket 6 or the hose 7 and the elongated jacket region of the union nut 10 serves as a connection opening 77 between the drain space 75 and the surroundings.
  • FIG. 8 shows the cross section of a hose end with an inner screw part 8, a union nut 10 and the device 13 inserted therein according to FIG. 3 in the event of a pressure drop.
  • the hose connector 27 is pressed into the end of the flexible hose 7, which is non-positively enveloped by the inner screw part 8.
  • the connection between the hose connector 27 and the hose 7 is sealed by the contact pressure.
  • the hose 7 can be a plastic hose or a composite of an inner plastic hose and a flexible outer metal hose (not shown).
  • valve housing 21 Due to the sawtooth-shaped or expansion dowel-like design of the outside of the hose connector 27 and additionally due to the non-positive coaxial covering with the screw inner part 8, the valve housing 21 is firmly connected to the hose 7.
  • the valve housing 21 lies with a circumferential first shoulder 71 or a shoulder - that is to say with a means for keeping the return bore 35 clear - on an inlet-side flange 73 of the inner screw part 8.
  • a lower second shoulder 71b which is offset inward in relation to the first shoulder 71a, serves as a stop for the end face of the end of the flexible hose 7.
  • connection openings 77 can have, for example, the shape of radial bores or of gap-shaped millings in the internally threaded wall of the union nut 10.
  • a sealing element can be provided, which the inflow-side space above the valve housing 21 and within Seals union nut 10 (at the inlet openings 39) and the discharge space 75 or the bore 51 in the hose connector 27 against one another (no illustration).
  • a sealant can, for example an O-ring inserted into a circumferential groove on the inside of the union nut 10 or on the outside of the valve housing 21 or an annular flat seal on the top of the housing 21.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of the invention with an adapter piece 12.
  • the mode of operation corresponds essentially to that of the embodiments already described.
  • the housings 21, e.g. 3-9 can also be produced in small sizes, e.g. for installation in 0.5 "union nuts or fittings with an outer diameter of approximately 21 mm and an inner diameter of approximately 19 mm.
  • the outer diameter Di of the housing 21 shown in FIG. 7 is, for example, 18.6 mm and the height Hi of the one on the first shoulder 81 a Part of the housing 21 is, for example, 5.8 mm. Due to the relatively large axial movement space of the membrane 19, large flow rates are possible even with small sizes - that is to say with a small outside diameter Di and / or a small height Hi.
  • FIG. 10 shows a possible configuration of the adapter piece 12.
  • the essentially cylindrical anti-shaped adapter piece 12 comprises an internal thread M on the inlet side, which is on a corresponding one
  • the hose comprises the adapter piece 12 an external thread N, onto which the internal thread of the union nut 10 of a hose 7 can be screwed.
  • the adapter piece 12 comprises three cylindrical spaces 83a, 83b, 83c which are delimited by a first shoulder 81a and a second shoulder 81b and which have a decreasing inner diameter in this order.
  • the middle space 83b is connected to the surroundings by one or more connection openings 77 in the adapter wall.
  • connection openings 77 can have an internal thread.
  • a drain hose with a suitable external thread can be screwed on here.
  • other connection means can alternatively be used instead of screw connections.
  • a plug connection in which one or more spring-loaded balls protrude radially partially through bores in a connecting piece on the hose side and engage in a radially circumferential notch in the connecting opening 77 when connected, can serve the same purpose (no illustration).
  • FIG. 11 shows the device 13 that can be inserted into the adapter piece 12 shown in FIG. 10.
  • the device 13 comprises a cylindrical connecting pipe 80 with a groove 85 that runs in a ring on the outer wall.
  • the valve housing 21 is inserted into the adapter piece 12 from the inflow side with the connecting pipe 80 first in the axial direction.
  • the bottom part with the groove 85 has a slightly smaller outside diameter than the smallest inside diameter of the bottom space 83c and can therefore be inserted into this space 83c.
  • An O-ring or sealing ring 87 located in the groove 85 seals the connection point between the connecting pipe 80 and the adapter piece 12.
  • the bores 35 lying further inward in the radial direction are connected to the central cylindrical space 83b, which at the same time has the function of a drainage space 75, and from there via the connecting openings 77 to the environment.
  • adapter pieces 12 with devices 13 inserted or integrated therein and devices 13 made of metal with pressed or screwed covers 23 are also in the spirit and spirit of the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bathtub Accessories (AREA)
  • Self-Closing Valves And Venting Or Aerating Valves (AREA)
  • Domestic Plumbing Installations (AREA)
  • Bathtubs, Showers, And Their Attachments (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung (13) betrifft ein Mittel zur Verhinderung des Rückflusses von verschmutztem Wasser ins Trinkwasser-Leitungssystem. Eine hochelastische kreisringförmige Membran (19), welche an ihrer Peripherie in einem Ventilgehäuse (21) festgehalten wird, verschliesst die Einlauföffnungen (39), wenn im Leitungssystem ein Vakuum entsteht.

Description

Vorrichtung zur Verhinderung des Rückflusses von Wasch-, Dusch- oder Badewasser in das Frischwasser-Leitungssystem
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verhinderung des Rückflusses von Wasch-, Dusch- oder Badewasser in das Frischwasser-Leitungssystem gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Zum Duschen sowohl in Duschkabinen als auch in der Badewanne ist es bekannt, das Wasser nicht aus einer stationär angeordneten Brause zuzuführen, sondern die Brause ist am Ende eines flexiblen Schlauchs befestigt. Bei Nichtgebrauch kann die Brause an einem Haken aufgehängt und bei Bedarf von diesem abgenommen und um den Körper einer in einer Badewanne sitzenden oder stehenden Person herumgeführt werden. Auch in Spülbecken in der Küche sind heute häufig keine fest installierten Wasserhahnen vorhanden, sondern der Hahnenkopf, meist mit Brause versehen, kann aus der Spültischkombination herausgezogen werden. Die Wasserzuführung zur Brause erfolgt auch hier über einen flexiblen Schlauch, der meist durch ein Führungsrohr durch die Kombination hindurchführbar ist.
Verschmutztes Wasser kann in das Leitungssystem zurückfliessen, wenn der Brausenkopf am Ende des flexiblen Schlauchs in der Badewanne oder im Spülwasser liegt und bei geöffnetem Hahn im Leitungssystem gleichzeitig ein Unterbruch eintritt, d.h. wenn aus irgend welchen Gründen der Druck im Leitungssystem teilweise abfällt oder ganz ausfällt. Ein solcher Druckabfall kann insbesondere in sehr hohen Häusern (Wolkenkratzern) auftreten, wenn das hausinterne Drucksystem, z.B. durch ein Leck oder einen Stromausfall, ausfällt und die stehende Wassersäule im hausinternen Verteilernetz ein Vakuum an den Leitungsenden bewirkt.
In einigen Ländern wird vom Gesetzgeber vorgeschrieben, dass an Wasserspendern mit flexiblen Schläuchen Mittel eingebaut werden müssen, welche einen Rückfluss von Schmutzwasser in das Leitungssystem verhindern.
Es sind aus diesem Grunde bereits Vorrichtungen in Gestalt von Rückschlagventilen bekannt, welche das Zurückfliessen und folglich das Ansaugen von verschmutztem Wasser ins Leitungssystem verhindern sollen. Die bekannten Vorrichtungen sind mit mechanischen Ventilen ausgerüstet, welche durch Federkraft bei Druckabfall im Leitungsnetz geschlossen werden. Durch Verunreinigungen im Wasser und durch Kalkausscheidung mit anschliessendem Aufbau von Kalkablagerungen können diese Rückschlagventile schon nach kurzer Zeit unwirksam werden, ohne dass dies vom Verbraucher bemerkt werden kann. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Verhinderung des Rückflusses von verschmutztem Wasser, welche in kleiner Baugrösse herstellbar ist, den Wasserdurchfluss nicht wesentlich behindert, bei einem Druckabfall im Leitungssystem schnell und zuverlässig dichtet und unempfindlich ist gegen Schmutz und Kalkausscheidungen im Leitungssystem.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung ge äss den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Durch den Einsatz einer flexiblen Membran aus hochelastischem Kunststoff oder Gummi, welche sich bei
Druckabfall im Leitungssystem satt an den Zuflussöffnungen am druckseitigen Deckel und/oder an der Innenseite der Auswölbung anlegt und bei Normalbetrieb diese jedoch sofort mit ausreichendem Spielraum freigibt, gelingt es, die Aufgabe einwandfrei zu lösen. Die hohe Elastizität der Membran und deren wiederholte elastische Verformung während des Gebrauchs (immer beim Ein- und beim Ausschalten des Wassers) verhindern das Ablagern von Kalk sowohl auf der Membran als auch an den mit der Membran in Kontakt gelangenden Dichtflächen. Im Leitungswasser mitgeführte Verunreinigungen wie Sand und Kalkplättchen werden durch die Membranbewegungen aus deren Dicht- und Wirkungsbereich weggeführt. Die grosse durch das Wasser beaufschlagte Fläche der ringförmigen Membran im Verhältnis zu den kleinen Querschnitten der druckseitigen Zuflussöffnungen für das zufliessende Frischwasser im Gehäusedeckel ermöglicht es, letztere bei Druckabfall im Leitungssystem einwandfrei und mit hohem Auflagedruck zu verschliessen. Durch die wellenförmige Ausgestaltung der Membran mit einem Wellenberg im Bereich der Einlauföffnungen am Gehäusedeckel und mit einem Wellental nahe dem Dichtungsbereich des Gehäusebodens kann die Membran bei einer Änderung der Druckverhältnisse die Einlauföffnungen bzw. die Belüftungsbohrungen mit einer minimalen axialen Bewegung schnell und zuverlässig verschliessen bzw. abdichten. Bei fliessendem Wasser kann sich die Membran derart verformen, dass der Durchflussraum zwischen der Membran und der Auswölbung genügend gross ist für einen ausreichenden Wasserdurchfluss . Ausserdem ermöglichen die konisch ausgebildeten Dichtflächen bzw. die im zentralen Bereich trichertartig ausgebildete Boden- Innenwand eine kompakte Bauweise der Vorrichtung mit verhältnissmässig kleinem Aussendurchmesser und geringer Bauhöhe .
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform verhindert ein Stützgitter eine Überdehnung der Membran und eine unerwünschte Haftung des beweglichen Membranteils am Gehäuse. Die Membran ist vorzugsweise aus dauerhaftem, hochelastischem Gummi oder Silikon gefertigt, sodass mechanische und thermische Beanspruchungen sich nicht negativ auf die Funktion der Membran auswirken können. Eine Ausbildung der Dichtfläche mit lokal unterschiedlichen Konizitätswinkeln, insbesondere mit einer durch zwei kegelstumpfartige Abschnitte gebildeten Knicklinie, kann ebenfalls eine Haftung der Membran an der Dichtfläche verhindern. Die Vorrichtung ist sehr kostengünstig herstellbar. Durch die einteilige Ausführung des Gehäuses ist die Membran definiert im Gehäuse gehalten. Durch die ringförmige Ausbildung der Membran an ihrer Peripherie und durch das Eingreifen dieses Rings in eine Nut am Gehäuseboden und/oder am Gehäusedeckel wird die Membran selbst unter Belastung durch die Zugkräfte des fliessenden Wassers in ihrer Lage im Gehäuse festgehalten. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ragt die Auswölbung so weit in den Raum des Gehäuses hinein, dass sie mindestens annähernd auf dem gesamten Schliessweg der Membran in die zentrale Öffnung der Membran eindringen und als Führungszapfen diese genutzt werden kann. Die Abmessungen der Vorrichtung sind so gering, dass sie im wesentlichen ohne oder nur mit geringer Veränderung bzw. Vergrösserung der Verbindungsmuffen zwischen dem Schlauchende und der Anschlussstelle am Wasserhahn einsetzbar ist. Die Vorrichtung kann wahlweise als Zwischen- oder Adapterstück für bestehende sanitäre Installationen oder als Einbauteil für Schläuche und dergleichen ausgebildet sein. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann bei einem Druckabfall das Restwasser im Schlauch über Abflussbohrungen oder über die Brause abfliessen. Die Vorrichtung lässt sich zudem vollständig aus Kunststoff herstellen, welcher für den Einsatz im Bereich des Trinkwassers zugelassen ist. Eine störende Geräuschentwicklung durch unvermeidbare Druckschwankungen im Leitungswasser können ebenfalls vermieden werden.
Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Badezimmers mit einer mit Badewasser teilweise gefüllten Badewanne und Duschschlauch sowie einem Spültisch mit ausziehbarem Schlauch mit Brause,
Figur 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung bei zufliessendem Frischwasser (linke Seite der Figur) und im Falle eines Druckabfalls oder Vakuums auf der Druckseite (rechte Seite der Figur) ,
Figur 3 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung bei zufliessendem Frischwasser (linke Seite der Figur) und im Falle eines Druckabfalls oder Vakuums auf der Druckseite (rechte Seite der
Figur) , Figur 4a einen Querschnitt durch eine weitere
Ausführungsform der Vorrichtung im Ruhezustand, Figur 4b einen Querschnitt durch die Vorrichtung von
Figur 4a im belasteten Zustand, Figur 5a einen Querschnitt durch eine weitere
Ausführungsform der Vorrichtung im Ruhezustand, Figur 5b einen Querschnitt durch eine Vorrichtung analog zu jener von Figur 5a im belasteten Zustand, Figur 6a einen Querschnitt durch einen Gehäusedeckel, Figur 6b einen Querschnitt durch eine Membran, Figur 6c einen Querschnitt durch einen Gehäuseboden, Figur 7 einen Querschnitt durch ein Schlauchende mit geklemmt gehaltener Vorrichtung und mit
Überwurfmutter im Ruhezustand, Figur 8 einen Querschnitt durch ein weiteres
Schlauchende mit Verschraubungsinnenteil und Überwurfmutter und darin eingesetzter
Vorrichtung gemäss Figur 3 im Falle eines
Druckabfalls, Figur 9 einen Querschnitt durch eine weitere
Ausgestaltung der Vorrichtung umfassend ein Adapterstück bzw. einen Querschnitt der in ein
Adapterstück eingesetzten Vorrichtung, Figur 10 einen Querschnitt durch das Adapterstück aus
Figur 9, Figur 11 einen Querschnitt durch die Vorrichtung aus Figur 9 -ohne Adapterstück. In Figur 1 ist schematisch eine Badewanne 1 mit einer Wasserarmatur 3 dargestellt, an der eine Brause 5 mittels eines flexiblen Schlauchs 7 angeschlossen und an einem Wandhaken 9 aufgehängt ist. Ein solcher Schlauch 7 kann auch an einer Armatur 3 eines Lavabos 11 oder eines Küchenspültisches angeschlossen sein. Wie aus Figur 8 ersichtlich, umfasst das zulaufseitige Ende des Schlauchs 7 ein in den Schlauchquerschnitt eingreifendes, im wesentlichen T-förmiges Verschraubungsinnenteil 8 und eine am Verschraubungsinnenteil 8 schlauchseitig anliegende Überwurfmutter 10 (Fig. 8). Letztere weist ein Innengewinde auf, das auf einem entsprechenden Aussengewinde an der Armatur 3 aufschraubbar ist. Eine Vorrichtung 13 zur Verhinderung des Rückflusses von verschmutztem Wasser 15 aus der Badewanne 1 oder aus dem Spültisch 11 ist zwischen der Armatur 3 und dem Schlauch 7 angeordnet. Die Vorrichtung 13 könnte selbstverständlich auch als separates, beidseitig mit dem Schlauch 7 verbundenes Element ausgebildet sein (keine Abb.). Wie z.B. in den Figuren 2, 3 und 8 dargestellt, kann die Vorrichtung 13 bei einer ersten bzw. zweiten Ausgestaltung der Erfindung in das Verschraubungsinnenteil 8 und/oder die Überwurfmutter 10 integriert oder einsetzbar sein bzw. die Überwurfmutter 10 und/oder das Verschraubungsinnenteil 8 und gegebenenfalls den Schlauch 7 mit umfassen. Solche Ausgestaltungen der Vorrichtung 13 werden vorzugsweise bei der Fertigung neuer Schläuche 7 verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen Schläuchen sind nur wenige zusätzliche Teile erforderlich, und die zusätzlichen Kosten sind sehr gering.
Alternativ, wie in den Figuren 9 bis 11 dargestellt, kann die Vorrichtung 13 in ein Adapterstück 12 integriert oder einsetzbar sein bzw. dieses Adapterstück 12 mit umfassen.
Bei Benutzung der Brause 5 fliesst wegen des Überdrucks im Leitungssystem von der Armatur 3 durch Öffnen des Hahns 17 Wasser durch den Schlauch 7 zur Brause 5. Tritt nun ein Unterbruch oder ein wesentlicher Druckabfall in der Druckwasserversorgung ein, so entsteht an der Armatur 3 ein Vakuum. Dieses wird durch die im Gebäude in den Druckwasserleitungen stehende Wassersäule erzeugt. Durch das Vakuum würde ohne die Vorrichtung 13 das im Schlauch 7 befindliche Wasser und anschliessend Luft oder Schmutzwasser 15 durch die Brause 5 in das Leitungssystem angesaugt - je nach dem, ob die Brause 5 aufgehängt ist oder im Schmutzwasser 15 liegt
Zur Verhinderung des Rücksaugens von insbesondere Schmutzwasser 15 und Luft in das Leitungssystem für Frischwasser ist in der Vorrichtung 13 gemäss Figur 2 eine kreisringförmige Membran 19 aus hochelastischem Kunststoff oder Gummi in ein Ventilgehäuse 21 in der Vorrichtung 13 eingesetzt. Bei den Figuren 2 und 3 ist jeweils auf der linken Seite die Lage der Membran 19 bei Wasserzufluss (markiert durch die Pfeile A) aus dem Leitungssystem und auf der rechten Seite ohne einen solchen Wasserzufluss bzw. im Ruhezustand dargestellt. Ein möglicher Wasserabfluss aus dem Schlauch 7 ist für den letzteren Fall durch die Pfeile B dargestellt.
Das Ventilgehäuse 21 umfasst druckseitig einen Deckel 23 und abflussseitig einen mit einer umlaufenden Nut 29 versehenen Gehäuseboden 25. An diesen schliesst ein Schlauchstutzen 27 am Verschraubungsinnenteil 8 an. Die Nut 29 kann beispielsweise als zweifach konischer V- förmiger Graben ausgebildet sein und wird im Zentrum durch einen kreisringförmigen Wulst 31 und peripher durch eine kreisringförmige Fläche 33 begrenzt. In letztere mündet eine Mehrzahl von Bohrungen 35. Die Bohrungen 35 verbinden den Raum 37 zwischen dem Gehäusedeckel 23 und dem
Gehäuseboden 21, in welchem die Membran 19 eingesetzt ist, mit der Umgebung. Die Bohrungen 35 können direkt in der Fläche 33 münden, oder - wie in den Figuren 2 bis 10 dargestellt - in einem peripher am Gehäuseboden 25 in die Fläche 33 eingelassenen Graben. Die Bohrungen 35 sind in diesem Fall von unten her gesehen U-förmige Kerben an der Unterseite des Gehäusebodens 25. Sie können im Spritzgussverfahren durch einfache seitliche Einschübe hergestellt werden. Auf zwei gegenüberliegenden Seiten können so beispielsweise je fünf Bohrungen 35 in den Gehäuseboden 25 eingelassen sein. Alternativ könnten für die Verbindung des Raums 37 mit der Umgebung auch anders ausgebildete Öffnungen oder Kanäle vorgesehen sein, die z.B. unterhalb der Membran 19 seitlich in der Umfang- oder Mantelfläche des Gehäusebodens 25 münden (keine Darstellung) . Im
Gehäusedeckel 23 sind Einlauföffnungen 39 vorgesehen, durch die das Druckwasser in die Vorrichtung 13 eintreten kann. Die Einlauföffnungen 39 liegen verteilt auf einem Kreis um eine halbkugel- oder kegelförmige Auswölbung 41 an der Unterseite des Gehäusedeckels 23 herum. Die
Auswölbung 41 ragt in den Raum 37 hinein und zugleich in eine Öffnung oder Ausnehmung 43 im Zentrum der kreisringförmigen Membran 19. Die Membran 19 ist vorzugsweise nicht eben, sondern deren Oberflächen weisen die Gestalt von konzentrisch verlaufenden Wellentälern 20 und Wellenbergen 22 auf. Die Membran 19 umfasst vorzugsweise ein zentrales Wellental 20 und zwei Wellenberge 22. An der Peripherie kann zudem ein umlaufender, die Oberfläche der Membran 19 einseitig oder zweiseitig axial überragender Ring 45 angeformt sein, welcher in einer entsprechen dimensionierten Nut 47 in der Fläche 33 eingebettet ist. Von oben wird der Ring 45 durch einen umlaufenden Absatz 49 am Deckel 23 in die Nut 47 gedrückt. Selbstverständlich kann in analoger Weise zur Nut 47 auch im Deckel 23 eine Nut vorgesehen sein, wenn der Ring 45 die Membran 19 zum Deckel 23 hin überragt (Figur 5a) . Der zentrale, der Ausnehmung 43 benachbart liegende Bereich 53 der Membran 19 verläuft in einem Bogen in die Bohrung 51 im Schlauchstutzen 27 bzw. in den trichterartigen Bereich der Boden-Innenwand 62. Die Membran 19 kann mit Ausnahme des Rings 45 sehr dünn sein, z.B.
0.3mm bis 0.5mm. Dadurch ist sie flexibel und kann schnell auf ändernde Druckverhältnisse im Leitungsnetz reagieren. Ausserdem ist die Gefahr von Kalkablagerungen gering. Selbstverständlich kann die Membran 19 auch dicker sein. Der Deckel 23 und der Boden 25 sind entlang der umlaufenden Stufe 52 unlösbar verbunden, z.B. durch eine
Ultraschallschweissung.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung 13 in beiden Betriebsstellungen beschrieben. Bei regulärem Druck im Frischwasser-Leitungssystem tritt unmittelbar nach dem Öffnen des Hahns das Leitungswasser durch die EinlaufÖffnungen 39 (Pfeile A) in den Raum 37 ein. Die Membran 19 wird auf der zuflussseitigen Oberfläche mit Druck beaufschlagt. Die Kante 53 der zentralen Ausnehmung 43 hebt sich aus der Anlage an der
Auswölbung 41 ab. Der äussere Wellenberg 22 legt sich über die Bohrungen 35 im Boden 33, der innere Wellenberg 22 legt sich über den Wulst 31 und das Wellental 20 in die Nut 29 (Fig.2). Zwischen der Kante 53 der Membran 19 und der Auswölbung 41 entsteht dadurch ein kreisringförmiger Durchgangraum zur Bohrung 51. Das Wasser kann folglich mit geringstem Widerstand zur Brause 5 fliessen (linke Seite der Figur 2, Pfeile A) .
Fällt hingegen bei geöffnetem Wasserhahn 17 und im Wasser liegender Brause 5 der Druck im Leitungssystem weg, so entsteht ein Vakuum. Dieses bewirkt, dass die Membran 19 vom niedrigeren Druck auf der Frischwasserseite sofort durch den höheren Druck des Wassers bzw. der Luft in der Umgebung angehoben und an die Auswölbung 41 angepresst wird (rechte Seite der Figur 2, Pfeile B) . Der Druckaufbau auf der Ausflussseite wird durch die Bohrungen 35 gewährleistet. Der Durchmesser der Öffnung 43 kann in unbelasteter Ruhelage der elastischen Membran 19 - also ohne äussere Krafteinwirkung - kleiner sein, als der entsprechende Durchmesser der halbkugel- oder kegelförmigen bzw. konischen Auswölbung 41 an der Kontaktstelle K (Fig. 3) für die Membran 19. Durch elastische Verformung bei der Anlage der Membran 19 an der Auswölbung 41 vergrössert sich der Durchmesser der Öffnung 43 und die Membran 19 liegt dicht an der Auswölbung 41 an. Dadurch wird der Durchgang zwischen der Membran 19 und der Auswölbung 41 dicht verschlossen. Alternativ kann die Membran 19 auch so ausgebildet sein, dass der Durchmesser der Öffnung 43 in unbelasteter Ruhelage gleich gross oder leicht grösser ist als der entsprechende Durchmesser der Auswölbung 41 an der Kontaktstelle K. In diesem Fall gelangt die Membran 19 erst dann in Anlage mit der Auswölbung 41, wenn zusätzlich zur membraneigenen elastischen Rückstellkraft eine äussere Kraft in Richtung der EinlaufÖffnungen 39 auf die Membran 19 wirkt (z.B. durch einen zuflussseitigen Unterdruck im Leitungsnetz oder durch einen abflussseitigen Überdruck aufgrund einer Wassersäule im Schlauch 7).
Durch das dichte Anliegen der Membran 19 an der Auswölbung 41 und/oder der Einlaufoffnungen werden einerseits die Einlauföffnungen 39 auslaufseitig verschlossen und anderseits öffnet sich ein Kanal 55, der eine Verbindung von der auslaufseitigen Bohrung 51 zu den Auslassbohrungen 35 und damit zur Umgebung herstellt. Es wird folglich ein Rückfluss von verschmutztem Wasser 15 durch die Bohrungen 39 ins Leitungssystem verhindert. Der gleiche Schliessvorgang bzw. Öffnungsvorgang für den Kanal 55 tritt auch bei regulärem Schliessen des Hahns 17 ein. Wenn die Brause 5 in der Wanne 1 oder im Becken 11 und somit unterhalb des Kanals 55 liegt, kann das Restwasser im Schlauch 7 in die Wanne 1 oder das Becken 11 sofort zurückfliessen. Alternativ, wenn die Brause 5 oberhalb der Wanne 1 oder dem Becken 11 frei in der Umgebungsluft angeordnet ist, kann das Restwasser im Schlauch 7 durch die Bohrungen 35 abfliessen, wobei Umgebungsluft in die Brause 5 und den Schlauch 7 einströmt . In den Figuren 3 und 8 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Im Verschraubungsinnenteil 8 (Fig. 8) mit der Schlauchtülle bzw. dem Schlauchstutzen 27 ist ein den Bohrungsquerschnitt überspannendes, fadenkreuzförmiges Stützgitter 61 eingespritzt oder eingesetzt. Dessen einlaufseitige Oberfläche liegt in einem sehr kleinen, beispielsweise 0.5mm grossen Abstand zur Kuppe der Auswölbung 41. Diese ragt in dieser
Ausführung wesentlich weiter ins Innere des Ventilgehäuses 21. Das Stützgitter 61 hat die Aufgabe, die Kante 53 der Membran 19 im Betriebszustand, d.h. wenn Wasser der Brause 5 zufliesst, abzustützen und so bei Beendigung des Wasserzuflusses das Zurückschnellen der Membran 19 sicherzustellen. Selbstverständlich könnte das Stützgitter 61 auch anders ausgebildet sein, beispielsweise in Form von radial im oberen Bereich des Schlauchstutzens 27 nach innen ragenden Nocken oder Stegen. Abhängig von den Eigenschaften der Membran 19 sind auch Gehäuse 21 ohne Stützgitter 61 möglich. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel entfallen der ringförmige Wulst 31 und die ringförmige Nut 29. Die Boden-Innenwand 62 bzw. der Dichtungsbereich 63 sind im zentralen Bereich deutlich trichterartig bzw. konisch ausgebildet. D.h., der
Innendurchmesser bzw. der freie Querschnitt vergrössert sich, ausgehend von der Bohrung 51, im Bereich der Boden- Innenwand 62 stetig im Vergleich zum Innendurchmesser bzw. zum freien Querschnitt der Bohrung 51. Das zentral gelegene Wellental 20 liegt über dem trichterartig ausgebildeten Bereich der Boden-Innenwand 62. Die Membran 19 kann sich balgartig in diesen Bereich ausstülpen. Dieser Bereich ist vorteilhaft in zwei Abschnitte 63' und 63" mit unterschiedlicher Konizität unterteilt. Der peripher liegende Abschnitt 63' nimmt seinen Anfang bei den Bohrungen 35 und verläuft in einem stumpferen bzw. grösseren Konizitätswinkel αi als der daran anschliessende innere Abschnitt 63" mit einem spitzeren bzw. kleineren Konizitätswinkel α2. Die Werte der Konizitätswinkel cti und α2 können im Bereich von etwa 1° bis etwa 85° liegen, wobei αi vorzugsweise einen Wert im Bereich zwischen etwa 30° und etwa 60°, beispielsweise etwa 45°, aufweist, und wobei α2 vorzugsweise einen Wert im Bereich zwischen etwa 5° und etwa 45°, beispielsweise etwa 30°, aufweist. Selbstverständlich kann der Dichtungsbereich 63 auch nur einen konischen Abschnitt 63' mit konstantem (Fig. 2, 4a, 4b) oder alternativ gleichmässig oder progressiv oder degressiv von der Peripherie her abnehmendem Konizitätswinkel αi umfassen. Die Figuren 5a und 5b zeigen einen Gehäuseboden 25 mit einem peripher gelegenen Ring konstanter Konizität, einem innen anschliessenden becher- oder trichterartigen Bereich mit progressiver Konizität und einem Übergang zur zentralen Bohrung 51 mit degressiver Konizität. Die Membran 19 ist bei Figur 5a in Ruhestellung bzw. unbelastet und in Figur 5b aufgrund des Wasserzuflusses durch die EinlaufÖffnungen 39 belastet. In der Funktion unterscheiden sich die Ausführungsformen mit einem oder mehreren Konizitätsbereichen nur unwesentlich. Bei Ausführungsformen mit zwei oder mehreren abgestuften Konizitätswinkeln α können die Kante bzw. die Kanten die Wahrscheinlichkeit des Hängenbleibens der Membran 19 in der Bohrung 51 des Schlauchstutzen 27 weiter verringern. Im Betrieb fliesst Frischwasser von oben (Fig. 2 und 3, Pfeile A) durch die Bohrungen 39 an die obere Seite der Membran 19 und drückt diese an den Dichtungsbereich 63. Bei geringer Wassermenge, d.h. geringer Kraft auf die Membran 19, gelangen vorerst die Kante 53 und der Scheitel S des Wellentals 20 in Anlage mit dem Abschnitt 63'. Es erfolgt somit eine Abdichtung der Bohrungen 35 gegenüber dem Raum 37, in den das Frischwasser eintritt. Gleichzeitig wird ein kreisringförmiger Durchtrittskanal geöffnet, welcher den Durchfluss des Frischwassers zur Brause 5 ermöglicht (Richtung Pfeil A) . Sobald eintrittseitig der Druck des Frischwassers niedriger ist als der Druck an der Brause 5 bzw. der Umgebungsdruck der Luft, kehrt die Membran 19 in die Ruhelage gemäss Figur 3, rechte Seite zurück und schliesst einerseits den kreisringförmigen Durchtrittskanal, und anderseits werden die Bohrungen 35 freigelegt. Je nach Ausgestaltung der Membran 19 kann das dichtende Anliegen der Membran 19 an der Auswölbung 41 bereits mit einem leicht negativen Druckgefälle zwischen Abfluss- und Zuflussseite der Membran 19 erreicht werden, oder aber erst mit einem positiven Druckgefälle. Das in diesem Druckbereich tatsächlich erforderliche Druckgefälle zwischen Abfluss- und Zuflussseite der Membran 19 kann beispielsweise durch die elastischen Rückstellkräfte der Membran 19, durch die Art der Anlage an der Auswölbung 41 in Ruhestellung und durch entsprechende Anlagekräfte beeinflusst werden. Wesentlich ist dabei die resultierende Kraft aus der membraneigenen inneren Rückstellkraft und den von aussen auf die Membran 19 einwirkenden Kräften. Mit der beschriebenen Vorrichtung 13 kann ein Rückfluss von verschmutztem Wasser 15 ins Frischwasser-Leitungsnetz verhindert werden. Zudem kann der Wasserinhalt im Schlauch 7 durch die Bohrungen 35 oder durch die Brause 5 entleert werden.
Die Figuren 6a, 6b und 6c zeigen der Reihe nach den Deckel 23, die Membran 19 und den Gehäuseboden 25 der in den Figuren 4a und 4b dargestellten Vorrichtung 13 vor dem Zusammenbau. Der Ring 45 an der Peripherie der Membran 19 wird in die Nut 47 am Boden 25 eingelegt und dadurch innerhalb des Gehäuses 21 zentriert und gegen Verrutschen gesichert. Nach dem Festschweissen bzw. Verbinden des Deckels 23 mit dem Boden 25 wird der Ring 45 zwischen dem Deckel 23 und dem Boden 25 festgeklemmt. Diese Art der
Verbindung ermöglicht in jeder Situation ein zuverlässiges Abdichten, und die Dichtung 19 behält selbst unter Zugbelastung durch fliessendes Wasser ihre vorgegebene Lage. In Figur 7 ist ein Querschitt eines Schlauchendes 7 mit darin eingesteckter und mit einer Bride 6 festgeklemmtem Schlauchstutzen 27 der Vorrichtung 13 dargestellt. Der Gehäuseboden 25 liegt im peripheren Bereich auf einem Absatz der Überwurfmutter 10 auf. Die Überwurfmutter 10 weist schlauchseitig einen langgezogenen Mantelbereich auf, der die Bride 6 vollständig überdeckt. Ein Spalt zwischen der Bride 6 bzw. dem Schlauch 7 und dem langgezogenen Mantelbereich der Überwurfmutter 10 dient als Verbindungsöffnung 77 zwischen dem Abflussraum 75 und der Umgebung. Bei einem Druckabfall im Leitungssystem schliesst die Membran 19 die EinlaufÖffnungen 39 und das Restwasser im Schlauch kann durch den Spalt bzw. die Verbindungsöffnung 77 abfliessen (Pfeile B) . Figur 8 zeigt den Querschnitt eines Schlauchendes mit Verschraubungsinnenteil 8, Überwurfmutter 10 und darin eingesetzter Vorrichtung 13 gemäss Figur 3 im Falle eines Druckabfalls. Der Schlauchstutzen 27 ist in das Ende des flexiblen Schlauchs 7 eingepresst, welcher aussen vom Verschraubungsinnenteil 8 kraftschlüssig umhüllt ist. Durch den Anpressdruck ist die Verbindung zwischen dem Schlauchstutzen 27 und dem Schlauch 7 dicht. Der Schlauch 7 kann ein Kunststoffschlauch oder ein Verbund aus innenliegendem Kunststoffschlauch und einem flexiblen äusseren Metallschlauch sein (nicht dargestellt) . Durch die sägezahnförmige oder spreizdübelartige Ausbildung der Aussenseite des Schlauchstutzens 27 und zusätzlich durch die kraftschlüssige koaxiale Umhüllung mit dem Verschraubungsinnenteil 8 ist das Ventilgehäuse 21 fest mit dem Schlauch 7 verbunden. Das Ventilgehäuse 21 liegt dabei mit einer umlaufenden ersten Schulter 71 oder einem Absatz - also mit einem Mittel zum Freihalten der Rücklaufbohrung 35 - auf einem Zulaufseitigen Flansch 73 des Verschraubungsinnenteils 8 auf. Eine tiefer gelegene, in Bezug zur ersten Schulter 71a nach innen versetzte zweite Schulter 71b dient als Anschlag für die Stirnseite des Endes des flexiblen Schlauchs 7. Die Öffnungen 35 liegen dadurch nicht direkt auf dem Flansch 73 auf, sodass zwischen dem Flansch 73 und dem Gehäuseboden 25 ein kreisringförmiger Abflussraum 75 für das Abfliessen von Restwasser bzw. das Zufliessen von Umgebungsluft frei bleibt. Der Abflussraum 75 wiederum ist nach aussen durch Verbindungsöffnungen 77 in der Überwurfmutter 10 mit der Umgebung verbunden. Die Verbindungsöffnungen 77 können beispielsweise die Gestalt von radialen Bohrungen oder von spaltför igen Einfräsungen in der mit Innengewinde versehenen Wand der Überwurfmutter 10 haben. Ausserdem kann zwischen der Überwurfmutter 10 und der zylindrischen äusseren Mantelfläche des Ventilgehäuses 21 oder alternativ zwischen der Oberseite des Gehäusedeckels 23 und der Wasserarmatur, an welcher die Vorrichtung 13 angeschraubt wird, ein Dichtelement vorgesehen sein, welches den zuflussseitigen Raum oberhalb des Ventilgehäuses 21 und innerhalb der Überwurfmutter 10 (bei den Einlassöffnungen 39) und den Abflussraum 75 bzw. die Bohrung 51 im Schlauchstutzen 27 gegeneinander abdichtet (keine Abb.). Ein solches Dichtmittel kann beispielsweise ein in eine umlaufende Nut an der Innenseite der Überwurfmutter 10 oder an der Aussenseite des Ventilgehäuses 21 eingelegter O-Ring oder eine ringförmige Flachdichtung an der Oberseite des Gehäuses 21 sein.
In Figur 9 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einem Adapterstück 12 dargestellt. Die Funktionsweise entspricht im wesentlichen jener der bereits beschriebenen Ausführungsformen . Die Gehäuse 21, wie sie z.B. in den Figuren 3-9 gezeigt sind, können auch in kleinen Baugrössen gefertigt werden, z.B. für den Einbau in 0.5"-Überwurfmuttern bzw. Armaturen mit einem Aussendurchmesser von etwa 21mm und einem Innendurchmesser von etwa 19mm. Der Aussendurchmesser Di des in Figur 7 dargestellten Gehäuses 21 beträgt z.B. 18,6mm und die Höhe Hi des auf dem ersten Absatz 81a aufliegenden Teils des Gehäuses 21 beträgt z.B. 5.8mm. Aufgrund des verhältnismässig grossen axialen Bewegungsraums der Membran 19 sind selbst bei kleinen Baugrössen - also bei kleinem Aussendurchmesser Di und/ oder kleiner Höhe Hi - grosse Durchflussmengen möglich. Figur 10 zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Adapterstücks 12. Das im wesentlichen zylinder antelförmige Adapterstück 12 umfasst zulaufseitig ein Innengewinde M, das auf einem entsprechenden
Aussengewinde (z.B. M24, M28, -w" usw.) an der Armatur 3 aufschraubbar ist. Schlauchseitig umfasst das Adapterstück 12 ein Aussengewinde N, auf welches das Innengewinde der Überwurfmutter 10 eines Schlauches 7 aufschraubbar ist. Alternativ können anstelle des Innengewindes M und des Aussengewindes N auch andere Montagevorrichtungen, z.B. einschnappbare Verbindungen mit federbelasteten Kugeln, eingesetzt sein. Das Adapterstück 12 umfasst, ausgehend vom Zulaufseitigen axialen Ende, drei zylindrische Räume 83a, 83b, 83c, die durch einen ersten Absatz 81a und einen zweiten Absatz 81b begrenzt sind und in dieser Reihenfolge abnehmende Innendurchmesser aufweisen. Der mittlere Raum 83b ist durch eine oder mehrere Verbindungsöffnungen 77 in der Adapterwand mit der Umgebung verbunden. Die Verbindungsöffnungen 77 können ein Innengewinde aufweisen. Zum Verhindern des Austretens von Wasser an ungeeigneten Stellen (z.B. wenn ein Adapterstück 12 nicht über einem Becken 11 mit einer Abflussvorrichtung angeordnet ist) kann hier ein Abflussschlauch mit einem geeigneten Aussengewinde angeschraubt werden. Selbstverständlich können anstelle von Schraubverbindungen alternativ auch andere Verbindungsmittel eingesetzt werden. So kann z.B. eine Steckverbindung, bei der schlauchseitig eine oder mehrere federbelastete Kugeln radial teilweise durch Bohrungen in einem Verbindungsstück herausragen und im angeschlossenen Zustand in eine radial umlaufende Kerbe in der Verbindungsöffnung 77 eingreifen, denselben Zweck erfüllen (keine Abb.). Figur 11 zeigt die in das in Figur 10 dargestellte Adapterstück 12 einsetzbare Vorrichtung 13. Anstelle des Schlauchstutzens 27 umfasst die Vorrichtung 13 ein zylindrisches Anschlussrohr 80 mit einer an der Aussenwand ringförmig umlaufenden Nut 85.
Wie aus Figur 9 ersichtlich, wird das Ventilgehäuse 21 von der Zuflussseite her mit dem Anschlussrohr 80 voran in axialer Richtung in das Adapterstück 12 eingeführt. Der unterste Teil mit der Nut 85 hat einen leicht kleineren Aussendurchmesser als der kleinste Innendurchmesser des untersten Raums 83c und kann somit in diesen Raum 83c eingeschoben werden. Ein in der Nut 85 liegender O-Ring bzw. Dichtring 87 dichtet die Verbindungsstelle zwischen dem Anschlussrohr 80 und dem Adapterstück 12 ab. Wenn das Ventilgehäuse 21 ganz in das Adapterstück 12 eingeschoben ist, liegt es mit einem kreisringförmigen, in radialer Richtung äussersten Bereich 89 des Gehäusebodens 25 auf dem ersten Absatz 81a auf. Die in radialer Richtung weiter innen liegenden Bohrungen 35 sind mit dem mittleren zylindrischen Raum 83b, der zugleich die Funktion eines Abflussraumes 75 hat, und von da aus über die Verbindungsöffnungen 77 mit der Umwelt verbunden. Selbstverständlich liegen Adapterstücke 12 mit darin eingesetzten oder integrierten Vorrichtungen 13 und Vorrichtungen 13 aus Metall mit aufgepressten oder geschraubten Deckeln 23 ebenfalls im Sinn und Geist der Erfindung.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (13) zur Verhinderung des Rückflusses von Wasch-, Dusch- oder Badewasser in das Frischwasser- Leitungsnetz, mit einem Ventilgehäuse (21) und mit einem Mittel im Ventilgehäuse (21) , welches Wasser nur in einer Fliessrichtung durchtreten lässt, wobei das Mittel einen hochelastischen kreisringförmigen Membrankörper (19) mit einer zentralen Öffnung (43) umfasst, der entlang seiner Peripherie mit dem
Ventilgehäuse (21) dicht verbunden ist und in einen Raum (37) zwischen dem Deckel (23) und dem Boden (25) des Ventilgehäuses (21) hineinragt und dessen zentraler Bereich mit der Öffnung (43) axial beweglich ist, und wobei
- der druckseitige Deckel (23) des Ventilgehäuses (21) im Zentrum von Einlauföffnungen (39) eine Auswölbung (41) aufweist, welche im unbelasteten Zustand teilweise in die zentrale Öffnung (43) des Membrankörpers (19) hineinragt und wobei im Boden (25) des Ventilgehäuses (21 ) mindestens eine Abflussbohrung (51) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zentral gelegene Bereich der Boden-Innenwand (62) eine Erweiterung der Abflussbohrung (51) ist. Vorrichtung (13) zur Verhinderung des Rückflusses von Wasch-, Dusch- oder Badewasser in das Frischwasser- Leitungsnetz, mit einem Ventilgehäuse (21) und mit einem Mittel im Ventilgehäuse (21) , welches Wasser nur in einer Fliessrichtung durchtreten lässt, wobei
- das Mittel einen hochelastischen kreisringförmigen Membrankörper (19) mit einer zentralen Öffnung (43) umfasst, der entlang seiner Peripherie mit dem Ventilgehäuse (21) dicht verbunden ist und in einen Raum (37) zwischen dem Deckel (23) und dem Boden
(25) des Ventilgehäuses (21) hineinragt und dessen zentraler Bereich mit der Öffnung (43) axial beweglich ist, und wobei der druckseitige Deckel (23) des Ventilgehäuses (21) im Zentrum von EinlaufÖffnungen (39) eine
Auswölbung (41) aufweist, welche im unbelasteten Zustand teilweise in die zentrale Öffnung (43) des Membrankörpers (19) hineinragt und wobei
- im Boden (25) des Ventilgehäuses (21) mindestens eine Abflussbohrung (51) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (21) einstückig gefertigt ist und einen Schlauchstutzen (27) umfasst.
3. Vorrichtung (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung der Abflussbohrung (51) im Bereich der Boden-Innenwand (62) mindestens einen trichterartig oder konisch ausgebildeten Abschnitt oder einen konisch ausgebildeten Abschnitt mit mindestens zwei Bereichen mit unterschiedlichen Konizitätswinkeln al r α2 umfasst .
4. Vorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass peripher zur Abflussbohrung (51) mindestens eine Rücklaufbohrung (35) angeordnet ist, und dass Mittel (71) zum Freihalten dieser Rücklaufbohrung (35) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankörper (19) an seiner Peripherie einen Ring (45) aufweist, der in einer Nut (47) im Boden (25) und/oder im Deckel (23) eingebettet ist und zwischen dem Boden (25) und dem Deckel (23) geklemmt gehalten ist.
6. Vorrichtung (13) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankörper (19) in radialer Richtung derart gewellt ist, dass ein Wellenberg (22) im drucklosen Ruhezustand im Bereich der Einlauföffnungen (39) an die Innenseite des Deckels (23) angrenzt, und/oder dass der Wellenberg (22) im druckbeaufschlagten Zustand auf einem umlaufenden Wulst (31) am Boden (25) aufliegt, und/oder dass im druckbeaufschlagten Zustand ein Wellental (20) an die Innenseite des Bodens (25) angrenzt .
7. Vorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswölbung (41) im Deckel (23) halbkugel- oder kegelförmig ausgebildet ist und sowohl mit als auch ohne Druckbeaufschlagung in die Ausnehmung (43) des Membrankörpers (19) eindringt .
Vorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Ventilgehäuses (21) Mittel (61) zum Stützen der Membran (19) angeordnet sind.
9. Vorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (21) innerhalb eines rohrartigen Adapterstücks (12) mit einer eingangsseitigen und einer ausgangsseitigen Montagevorrichtung angeordnet ist, wobei die
Rücklaufbohrung (35) über einen Abflussraum (75) und/oder eine Verbindungsöffnung (77) mit der Umwelt verbunden ist .
10. Vorrichtung (13) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnung (77) Mittel zum Befestigen eines Schlauches umfasst.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21) in eine Mutter mit einem Halbzoll-Gewinde einsschiebbar ist.
PCT/CH2002/000617 2001-11-19 2002-11-18 Vorrichtung zur verhinderung des rückflusses von wasch-, dusch- oder badewasser in das frischwasser-leitungssystem WO2003044289A2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH21212001 2001-11-19
CH2121/01 2001-11-19
CH336/02 2002-02-26
CH3362002 2002-02-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2003044289A2 true WO2003044289A2 (de) 2003-05-30
WO2003044289A3 WO2003044289A3 (de) 2003-08-28
WO2003044289B1 WO2003044289B1 (de) 2003-11-06

Family

ID=25736759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CH2002/000617 WO2003044289A2 (de) 2001-11-19 2002-11-18 Vorrichtung zur verhinderung des rückflusses von wasch-, dusch- oder badewasser in das frischwasser-leitungssystem

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2003044289A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2570558A1 (de) * 2010-05-11 2013-03-20 Xiamen Solex High-Tech Industries Co., Ltd. Saugrückschlagventil für wasserstrassen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2646063A (en) * 1949-11-15 1953-07-21 Stanley A Hayes Back flow preventer
DE1154982B (de) * 1956-02-01 1963-09-26 Renault Rueckschlagventil
DE1182487B (de) * 1957-08-09 1964-11-26 Ver Armaturen Gmbh Ventil mit huelsenfoermiger Membran fuer hohen Betriebsdruck
US3850190A (en) * 1973-09-17 1974-11-26 Mark Controls Corp Backflow preventer
US4582081A (en) * 1984-12-21 1986-04-15 Woodford Manufacturing Company Vacuum breaker

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2646063A (en) * 1949-11-15 1953-07-21 Stanley A Hayes Back flow preventer
DE1154982B (de) * 1956-02-01 1963-09-26 Renault Rueckschlagventil
DE1182487B (de) * 1957-08-09 1964-11-26 Ver Armaturen Gmbh Ventil mit huelsenfoermiger Membran fuer hohen Betriebsdruck
US3850190A (en) * 1973-09-17 1974-11-26 Mark Controls Corp Backflow preventer
US4582081A (en) * 1984-12-21 1986-04-15 Woodford Manufacturing Company Vacuum breaker

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2570558A1 (de) * 2010-05-11 2013-03-20 Xiamen Solex High-Tech Industries Co., Ltd. Saugrückschlagventil für wasserstrassen
EP2570558A4 (de) * 2010-05-11 2014-12-24 Xiamen Solex High Tech Ind Co Ltd Saugrückschlagventil für wasserstrassen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003044289A3 (de) 2003-08-28
WO2003044289B1 (de) 2003-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2453065B1 (de) Ablaufgarnitur mit verdeckt positionierbarem Überlauf
EP2753853B1 (de) Sanitär-einhebel-waschtischarmatur
EP1786984A1 (de) Rückflussverhinderer
DE202012103132U1 (de) Ablaufanordnung für Wasserarmaturen
DE602005000886T2 (de) Siphon mit Rücklaufverhinderer
EP0581192B1 (de) Brauseumsteller für eine Sanitärarmatur
DE4002852C2 (de) Einloch-Mischbatterie mit ausziehbarer Handbrause
WO2003044289A2 (de) Vorrichtung zur verhinderung des rückflusses von wasch-, dusch- oder badewasser in das frischwasser-leitungssystem
DE202020106989U1 (de) Leckageschutz-Anordnung
DE3240118C1 (de) Rückflußverhinderungsventil
DE19811939A1 (de) Ablaufgarnitur für Sanitärausstattungsgegenstände, insbesondere Bade- oder Duschwannen
EP1837447A1 (de) Urinal
DE102013203570A1 (de) Schraubanordnung
EP1217132B1 (de) Belüftungs- und Rückschlagventil
CH681238A5 (de)
EP4257759A1 (de) Einsatz
EP3434835B1 (de) Ablaufkelch zum einsatz in einem ablaufventil eines sanitären aufnahmebehälters
DE102011056758B4 (de) Sicherheitsventil
EP1798351A2 (de) Rückflussverhinderer
DE10048689B4 (de) Heizkörperventil
DE102014119719B4 (de) Sicherungsvorrichtung zum Schutz einer Trinkwasser-Installation gegen Rückfließen von gebrauchtem oder verunreinigtem Wasser
DE3625379C2 (de)
DE3611452C1 (en) Pipe disconnector
EP4308765A1 (de) Sanitäre einheit mit einem druckreduzierventil
DE19827158B4 (de) Sanitärarmatur

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
B Later publication of amended claims

Free format text: 20030610

122 Ep: pct application non-entry in european phase