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PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohr leitung, die eine Absperreinrichtung (1, 5) und eine Zuluft einrichtung (2,6) mit voneinander unabhängigen Verschluss
Organen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Ventilgehäuse (4) angeordneten beiden Verschlussor gane (12,50, 17, 18,20,23,60) in Durchflussrichtung bewegbar sind und ihnen eine gemeinsame Antriebseinheit (3) zugeordnet ist, die zunächst lediglich auf eines der beiden Verschlussorgane (12, 60, 17, 18) einwirkt und erst nach
Durchlaufen eines vorgegebenen Hubweges auf das andere Verschlussorgan (20, 50,23) einwirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (3) dem Verschlussorgan (12,17,18) der Absperreinrichtung (1) zugeordnet ist. (Fig. 1,4, 5, 6, 7)
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens von der Mediumzuführseite ein Rohrabschnitt (430, 10,440) in das Ventilgehäuse (4) ragt, auf welchem eines der beiden Verschlussorgane (50, 17, 18, 60) angeordnet ist. (Fig 2 3 4 5 6)
4.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (4) aus zwei in Längsrichtung trennbaren Gehäuseteilen (45,46) besteht, über welche die Rohr abschnitte (430, 10,440) axial fixiert sind. (Fig. 4, 5, 6, 7)
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der Mediumzuführseite befindliche Rohrabschnitt (430, 10) auf seiner Umfangsfläche Öffnungen (101,434) aufweist, die durch das Verschlussorgan (50, 17, 18) der Absperreinrichtung (5, 1) abdeckbar bzw. freigebbar sind, und an seinem der Mediumzuführseite zugewandten Ende durch eine Stirnwand (100,433) geschlossen ist. (Fig. 2, 3,4,5,6,7)
6.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich jenseits der Stirnwand (100,433) an den Rohrabschnitt (10,430) ein Führungselement (16) anschliesst. (Fig. 4, 5,6,7)
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (16) Führungsflügel (160) aufweist. (Fig. 4, 5,6)
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Absperreinrichtung (1, 5) als auch die Zulufteinrichtung (2, 6) als Sitzventil ausgebildet ist. (Fig. 1,7)
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (430) an seinem geschlossenen Stirnende (433) eine Dichtung (55) trägt, die den Rohrabschnitt (430) radial überragt und an welche das Verschlussorgan (50) der Absperreinrichtung (5) zur Anlage bringbar ist. (Fig. 2, 3)
10.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (50) der Absperreinrichtung (5) eine das Ende des ihr zugeordneten Rohrabschnittes (430) aufnehmende Kammer (502) besitzt, deren der Mediumabführseite zugewandte Wand (504) mit dem Verschlussorgan (60) der Zulufteinrichtung (6) zusammenarbeitet.
(Fig.3) 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine der Dichtung (55) zugeordnete Befestigungsscheibe (550), deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der dem Verschlussorgan (60) zugewandten Austrittsöffnung (505) der Kammer (502). (Fig. 3)
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in das Ventilgehäuse (4) integrierte Steuerleitung (7), die die Mediumzuführseite des Ventilgehäuses (4) mit der Antriebseinheit (3) verbindet. (Fig. 3)
13.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer die Mediumzuführseite des Ventilgehäuses (4) mit der Antriebseinheit (3) verbindenden Steuerleitung (7) ein Hilfsventil (70) angeordnet ist, das in Abhängigkeit von dem Betätigen eines der Zulufteinrichtung (60) nach geschalteten Verbrauchers (8) steuerbar ist. (Fig. 2, 6, 7)
14.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Verschlussorgan (23) der Zulufteinrichtung (2) auf einem von der Antriebseinheit (3) angetriebenen Ele ment (170, 19) gelagert und durch ein sich an diesem Element abstützendes elastisches Element (24) in Richtung zu der der
Mediumzuflussseite abgewandten Seite beaufschlagt ist und zwischen dem von der Zulufteinrichtung (2) freigebbaren
Belüftungsspalt (25) und der Antriebseinheit (3) ein Rückstell element (37) angeordnet ist. (Fig. 4, 5, 6, 7)
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Zulufteinrichtung (2) ein Spritzwas sersammelbecken (471) mit einer Abflussöffnung (460) vorgesehen ist, das gegen den das Rückstellelement (37) aufneh menden Teil des Ventilgehäuses (4) durch eine Zwischenwand (470) begrenzt ist. (Fig. 4, 5, 6, 7)
16.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand als Ringsteg (470) ausgebildet ist. (Fig. 4, 5, 6,7)
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringsteg (470) als Abstützschulter für das Rückstellelement (37) ausgebildet ist. (Fig. 4, 5, 6,7)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung, die eine Absperreinrichtung und eine Zulufteinrichtung mit voneinander unabhängigen Verschlussorganen aufweist.
Derartige Vorrichtungen werden überall dort eingesetzt, wo die Gefahr besteht, dass verunreinigtes Wasser über einen Leitungsanschluss in das Trinkwasserleitungsnetz gedrückt oder rückgesaugt werden kann. Ein weiteres Einsatzgebiet ist der Schutz von Leitungen, die Chemikalien zu Reaktionsgefässen führen.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 2928 598) sind die Verschlussorgane der Absperreinrichtung und der Zulufteinrichtung unabhängig voneinander zu steuern, so dass die Betätigung der Verschlussorgane in keiner Weise aufeinander abgestimmt ist. Da darüber hinaus die Gefahr besteht, dass bei der bekannten Vorrichtung längs der feucht gebliebenen Gehäusewandung Bakterien von der Abflussseite auf die Mediumzuführseite gelangen, ist die bekannte Vorrichtung weder von ihrer Funktion noch aus hygienischen Gründen als Sicherheitseinrichtung geeignet.
Es ist zwar eine Vorrichtung bekannt, die durch Unterbrechung des Gehäuses im Bereich der Zulufteinrichtung in der Belüfterstellung eine derartige Bakterienwanderung zur Mediumzuführseite vermeidet (DE-AS 2650933 und DE-OS 2759 174). Dies wird jedoch durch den Nachteil eines kombinierten Verschlussorganes für die Absperreinrichtung und für die Zulufteinrichtung erkauft. Um aus einer Endstellung in die andere zu gelangen, muss das als Rohrstück ausgebildete kombinierte Verschlussorgan bei wirkendem Mediumdruck eine erste teleskopartige Anordnung, die dieses Rohrstück zusammen mit einem anderen Rohrstück bzw. einem kolbenartigen Verschlusstück einnimmt, verlassen und dafür eine zweite solche teleskopartige Anordnung einnehmen.
Durch dieses Ein- und Ausfahren der in diesen teleskopartigen Verbindungen vorgesehenen Dichtungen werden diese einem äusserst starken Verschleiss unterworfen, so dass die bekannte Vorrichtung rasch leck wird und/oder klemmt, wodurch ein einwandfreies Verschieben des kombinierten Verschlussorganes schliesslich nicht mehr gewährleistet ist und diese bekannte Vorrichtung ihre Sicherheitsfunktion dann auch nicht mehr erfüllen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vor
richtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung mit unabhängig voneinander antreibbaren Absperrorganen so auszubilden, dass diese unanfällig gegen Störungen ist und in Abhängigkeit von Druckschwankungen im zugeführten Medium sicher arbeitet, die darüber hinaus einfach im Aufbau ist und die ferner verhindert, dass in der Belüfterstellung Bakterien von der Abflussseite der Vorrichtung auf deren Zuflussseite gelangen können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die in einem Ventilgehäuse angeordneten beiden Ver schlussorgane in Durchflussrichtung bewegbar sind und ihnen eine gemeinsame Antriebseinheit zugeordnet ist, die zunächst lediglich auf eines der beiden Verschlussorgane einwirkt und erst nach Durchlaufen eines vorgegebenen Hubweges auf das andere Verschlussorgan einwirkt. Hierdurch wird trotz Steuerung der Verschlussorgane der Absperreinrichtung und der Zulufteinrichtung mit Hilfe einer einzigen Antriebseinheit die gewünschte Phasenverschiebung erreicht, so dass beim Umschalten in die Durchflussrichtung zunächst die Zulufteinrichtung abgesperrt wird, ehe die Absperreinrichtung geöffnet wird.
Durch diese Ausbildung wird auch eine Bakterienwanderung von der Abflussseite des Ventilgehäuses zu dessen Mediumzuführseite entlang der Gehäusewandung unmöglich gemacht. Durch die individuelle Verschlussorgane lässt sich eine sehr hohe Betriebssicherheit erreichen, da es nicht erforderlich ist, dass ein solches Verschlussorgan bei seiner Betätigung bei wirkendem Mediumdruck eine Teleskopanordnung verlässt oder einnimmt, so dass die Dichtungen keiner grossen Beanspruchung unterliegen und somit sehr langlebig sind. Ausserdem lassen sich bei dieser erfindungsgemässen Ausbildung der Gehäuseeintritt und der Gehäuseaustritt koaxial zueinander anordnen, so dass sich diese Vorrichtung auf einfache Weise installieren lässt.
Prinzipiell spielt es keine Rolle, ob die Antriebseinheit auf das Verschlussorgan der Absperreinrichtung oder der Zulufteinrichtung direkt einwirkt, doch hat sich gezeigt, dass sich eine besonders einfache Ausbildung des Erfindungsgegenstandes erzielen lässt, wenn die Antriebseinheit dem Verschlussorgan der Absperreinrichtung zugeordnet ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ragt mindestens von der Mediumzuführseite ein Rohrabschnitt in das Ventilgehäuse, auf welchem eines der beiden Verschlussorgane angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes lässt sich besonders wirtschaftlich herstellen und ist darüber hinaus sehr kompakt.
Das Ventilgehäuse kann teilweise aus der Antriebseinheit und den von dieser angetriebenen Verschlussorganen selber gebildet werden. In einem solchen Fall sind aber dennoch irgendwelche Massnahmen zu treffen, z.B. durch Vorsehung von Distanzbolzen, um die Mediumzuführseite des Ventilgehäuses und dessen Mediumzuführseite relativ zueinander zu fixieren. Vorteilhafterweise geschieht dies dadurch, dass das Ventilgehäuse aus zwei in Längsrichtung trennbaren Gehäuseteilen besteht, über welche die Rohrabschnitte axial fixierbar sind.
Hierdurch werden gleichzeitig zwei Ziele erreicht: zum einen wird ein Schutz der beweglichen Teile nach aussen erzielt und zum anderen werden die Rohrabschnitte, welche die Verschlussorgane tragen und führen, axial in vorbestimmtem Abstand fixiert, so dass auf diese Weise auch die Phasenverschiebung bei der Betätigung der Verschlussorgane von Absperreinrichtung und Zulufteinrichtung gewährleistet ist.
Gemäss einer baulich einfachen und kompakten Ausführung weist der auf der Mediumzuführseite befindliche Rohrabschnitt auf seiner Umfangsfläche Öffnungen auf, die durch das Verschlussorgan der Absperreinrichtung abdeckbar bzw.
freigebbar sind, und ist an seinem der Mediumabführseite zugewandten Stirnende geschlossen.
Zur Verbesserung der Führung des von der Antriebseinheit angetriebenen Elementes, das z.B. als Verschlussorgan ausgebildet ist, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass sich jenseits der Stirnwand an den Rohrabschnitt ein Führungselement anschliesst, welches vorzugsweise Führungsflügeln für das von der Antriebseinheit angetriebene Element aufweist.
Im Prinzip spielt es keine Rolle, ob beim Erfindungsgegenstand Gleit- oder Sitzventile Anwendung finden. Zur Erhöhung der Lebenszeit der Dichtungen und damit auch zur Erhöhung der Funktionssicherheit der erfindungsgemässen Vorrichtung sind vorzugsweise sowohl die Absperreinrichtung als auch die Zulufteinrichtung als Sitzventile ausgebildet. Vorteilhafterweise trägt zu diesem Zweck der der Mediumzuführseite zugeordnete Rohrabschnitt an seinem geschlossenen Stirnende eine Dichtung, die den Rohrabschnitt radial überragt und an welche das Verschlussorgan der Absperreinrichtung zur Anlage bringbar ist.
Um das zu steuernde Medium der Abflussseite des Ventilkörpers zuführen zu können, ohne dass das Medium die durch die Antriebseinheit bewirkte Steuerung der Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung nachteilig beeinflussen kann, besitzt zweckmässigerweise das Verschlussorgan der Absperreinrichtung eine das Ende des ihr zugeordneten Rohrabschnittes aufnehmende Kammer, deren der Mediumzuführseite zugewandte Wand mit dem Verschlussorgan der Zulufteinrichtung zusammenarbeitet.
Um auch ohne Zerlegen oder Abbau dieser Kammer von dem sie tragenden Verschlussorgan gegebenenfalls die ihm zugeordnete, vom Rohrabschnitt getragene Dichtung auswechseln zu können, ist vorteilhafterweise der Durchmesser der der Dichtung zugeordneten Befestigungsscheibe kleiner als der Durchmesser der dem Verschlussorgan zugewandten Austrittsöffnung der Kammer.
Um den Erfindungsgegenstand besonders kompakt ausbilden zu können und um zusätzliche, freiliegende Leitungen zu vermeiden, ist in weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung eine in das Ventilgehäuse integrierte Steuerleitung, die die Mediumzuführseite des Ventilgehäuses mit der Antriebseinheit verbindet, vorgesehen.
Für den Anschluss von das Trinkwasser gefährdenden Geräten und Anlagen unter Zwischenschaltung einer Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung sind verschiedene Einsatzmöglichkeiten zu unterscheiden. So kann z.B. gefordert werden, dass sich diese Vorrichtung ständig in ihrer Belüftungsstellung befindet und nur in der Zeit die Durchflussstellung einnimmt, während welcher ein tatsächlicher Durchfluss vorhanden ist. Eine solche Steuerung einer derartigen Vorrichtung erfolgt durch eine Schaltvorrichtung, die üblicherweise der Vorrichtung vorgeschaltet ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist zweckmässigerweise in einer die Mediumzuführseite des Ventilgehäuses mit der Antriebseinheit verbindenden Steuerleitung ein Hilfsventil angeordnet, das in Abhängigkeit von dem Betätigen eines derartigen, der Zulufteinrichtung nachgeschalteten Verbrauchers steuerbar ist. Da diese Steuerleitung nicht dem Durchfluss des steuernden Mediums dient, braucht ihr Querschnitt auch nicht so gross zu sein wie der Querschnitt der das Medium dem Verbraucher zuführenden Leitung. Hierdurch können für derartige Anwendungsfälle relativ kleine und schwache llilfsventile Anwendung finden. Prinzipiell kann die Steuereinheit, die durch diese Steuerleitung gesteuert wird, hierbei auf der Mediumzuführseite oder auf der Me- diumabführseite des Ventilgehäuses vorgesehen sein.
Um zu vermeiden, dass das als Rückstellfeder ausgebildete Rückstellelement hierbei den Bereich durchquert, durch welchen hindurch evtl. auftretendes Spritzwasser zum Ablaufstutzen gelangt, ist vorteilhafterweise das Verschlussorgan der Zulufteinrichtung auf dem von der Antriebseinrichtung angetriebenen Element gelagert und durch ein sich an diesem Element abstützendes elastisches Element in Richtung zu der der Mediumzuflussseite abgewandten Seite beaufschlagt, während das Rückstellelement zwischen dem von der Zulufteinrichtung freigebbaren Längenbereich im Ventilgehäuse, nämlich dem Belüftungsspalt, und der Antriebseinheit angeordnet ist.
Durch Lagerung des Verschlussorganes der Zulufteinrichtung auf dem von der Antriebseinrichtung angetriebenen Element wird das Verschlussorgan der Zulufteinrichtungen bei seinen Schaltbewegungen relativ zu der Stirnwand des Ventilgehäuses auf dessen der Mediumabschlussseite zugewandten Ende bewegt. Das bedeutet, dass der bei der Öffnungsbewegung dieses Verschlussteiles freigebbare Belüftungsspalt sich unmittelbar an dem der Mediumabflussseite zugewandten Ende des Ventilgehäuses befindet. Unter freigebbarer Längenbereich im Ventilgehäuse soll hierbei der Bereich im Ventilgehäuse verstanden werden, in welchem das ansonsten nach aussen hin geschlossene Leitungssystem für das zu führende und zu steuernde Medium durch axiales Verschieben des Verschlussorganes der Zulufteinrichtung nach aussen hin geöffnet wird.
Das Rückstellelement für die Antriebseinheit ist zwischen diesem von der Zulufteinrichtung freigebbaren Längenbereich im Ventilgehäuse, nämlich dem Belüftungsspalt, und der Antriebseinheit angeordnet. Das Rückstellelement erstreckt sich somit nicht durch den von der Zulufteinrichtung freigebbaren Längenbereich und somit nicht durch den Bereich von evtl. durch die Zulufteinrichtung austretendem Spritzwasser, so dass es gegenüber diesem Spritzwasser gesch-iitzt ist. Hierdurch besteht für die Rückstellfeder nicht mehr die Gefahr der Korrision und hindurch auch nicht die Gefahr der Beeinträchtigung der Schaltgenauigkeit der Vorrichtung. Das Rückstellelement kann dadurch eine relativ grosse Länge aufweisen, ohne den Bereich des Belüftungsspaltes zu durchqueren.
Einstellungen für das Rückstellelement - beispielsweise durch Verstellen des Anschlages oder durch Zwischenanordnung eines Distanzringes - sind dadurch sehr feinstufig möglich.
Ein zusätzlicher Schutz des Rückstellelementes kann erfindungsgemäss dadurch erzielt werden, dass unter der Zulufteinrichtung ein Spritzwassersammelbecken mit einer Abfluss öffnung vorgesehen ist, das gegen den das Rückstellelement aufnehmenden Teil des Ventilgehäuses durch eine Zwischenwand begrenzt ist. Durch ein derartiges, durch eine Zwischenwand gegenüber dem Teil des Ventilgehäuses mit dem Rückstellelement abgegrenztes Spritzwassersammelbecken wird das Rückstellelement zusätzlich gegenüber dem Spritzwasser abgeschirmt, das sich dank der Zwischenwand nur in einem kleinen Teil des Ventilgehäuses ausbreiten und sammeln kann.
Vorzugsweise ist diese Zwischenwand nicht nur in der dem Abflussstutzen zugewandten Seite des Ventilgehäuses vorgesehen, sondern erstreckt sich über den gesamten Umfang des Ventilgehäuses, indem die Zwischenwand als Ringsteg ausgebildet ist. Um eine zusätzliche Abstützung für die Rückstellfeder einzusparen, ist hierbei zweckmässigerweise der Ringsteg als Abstützschulter für das Rückstellelement ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht bei sehr kompakter Ausbildung bei sämtlichen Einsatzmöglichkeiten eine sichere Funktion der Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung. Fehler durch falsches Berechnen eines Versatzes von Zuführleitung und Abführleitung wie beim Stand der Technik können somit nicht auftreten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 im Längsschnitt eine erste Ausführung des Erfindungsgegenstandes;
Fig. 2 im Längsschnitt eine abgewandelte Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung, die sich nur bei tatsächlicher Entnahme des zu steuernden Mediums in Durchflussstellung befindet;
Fig. 3 eine weitere Abwandlung der Vorrichtung gemäss der Erfindung im Längsschnitt; Fig. 4 im Längsschnitt die bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung in Durchflussstellung;
Fig. 5 die in Figur 4 gezeigte Vorrichtung in der Belüfterstellung, ebenfalls im Längsschnitt;
Fig. 6 im Längsschnitt den Erfindungsgegenstand mit einer abgewandelten Absperreinrichtung;
und
Fig. 7 eine weitere Abwandlung des Erfindungsgegenstandes mit einer als Sitzventil ausgebildeten Absperreinrichtung.
Zunächst soll anhand der in Figur 1 gezeigten Darstellung einer Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung das Wesen der Erfindung erläutert werden. Die gezeigte Vorrichtung besitzt eine Absperreinrichtung 1 zum Unterbinden des Flusses des zu steuernden Mediums vom Verbraucher zurück in die Zufuhrleitung des Mediums, eine Zulufteinrichtung 2 sowie eine Antriebseinheit 3 zum Betätigen der Absperreinrichtung 1 und der Zulufteinrichtung 2.
Die gesamte Vorrichtung ist in einem Ventilgehäuse 4 angeordnet, das in der Figur 1 gezeigten Ausführung teilweise durch die beweglichen Elemente selber gebildet wird.
Das Ventilgehäuse 4 besitzt einen Einlaufstutzen 40 zum Anschluss an die Zulaufseite der Rohrleitung sowie einen Auslaufstutzen 41 zum Anschluss an die Auslaufseite der Rohrleitung. Der Einlaufstutzen 40 und der Auslaufstutzen 41 weisen Erweiterungen in Form von Flanschen 400 und 410 auf, welche untereinander mit Hilfe von Distanzstücken 42 verbunden sind, wodurch der Einlaufstutzen 40 und der Auslaufstutzen 41 in festgelegtem Abstand zueinander fixiert werden. Dieser Abstand wird in der Durchflussstellung der Vorrichtung durch die Absperreinrichtung 1 und die Zulufteinrichtung 2 restlos und in der Belüfterstellung der Vorrichtung unter Belassung eines Belüftungsspaltes überbrückt und verschlossen.
Der Einlaufstutzen 40 trägt die Absperreinrichtung 1.
Diese besteht aus einem Rohrabschnitt 10, dessen dem Auslaufstutzen 41 zugewandtes Ende durch eine Stirnwand 100 verschlossen ist. Unmittelbar vor dieser Stirnwand 100 - in Durchflussrichtung betrachtet - besitzt der Rohrabschnitt 10 in seiner Umfangswand mehrere Öffnungen 101, die das Innere des Rohrabschnittes 10 mit einer das Rohrende umgebenden Kammer 110 verbinden. Diese Kammer befindet sich in einem von der Antriebseinheit 3 steuerbaren Stellschieber 11, der das eigentliche Verschlussorgan 12 aufnimmt. Der Stellschieber 11 besitzt zu diesem Zweck eine zweite Kammer 111, die an ihrem der Zulufteinrichtung 2 zugewandten Stirnende durch eine in den Stellschieber 111 eingeschraubte Büchse 112 und radial nach innen durch eine von der Büchse 112 getragene Hülse 113 verschlossen ist.
Zwischen den Kammern 110 und 111 besitzt der Stellschieber 11 eine Trennwand 114, zwischen welcher und der Hülse 113 das Verschlussorgan 12 geführt wird. Das Verschlussorgan 12 besitzt an seinem in der Kammer 111 befindlichen Ende eine flanschartige Erweiterung 120, mit welcher es sich an der Trennwand 114 abstützen kann. In der Kammer 111 befindet sich ferner eine Druckfeder 13, die sich einerseits an der flanschartigen Erweiterung 120 und andererseits an der Büchse 112 abstützt, so dass das Verschlussorgan 12 in Richtung zur Antriebsein heit 3 beaufschlagt ist. Das Verschlussorgan 12 ist hülsenförmig. Sein dem Einlaufstutzen 40 zugewandtes Ende arbeitet mit einer Dichtung 14 zusammen, die auf der Aussenseite der Stirnwand 100 des Rohrabschnittes 10 befestigt ist.
An der der Kammer 111 abgewandten Aussenseite der Büchse 112 stützt sich eine Druckfeder 15 ab, deren anderes Ende sich am Flansch 410 des Auslaufstutzens 41 abstützt.
Die Büchse 112 trägt auf ihrer dem Auslaufstutzen 41 zugewandten Seite einen Dichtungsring 115, mit welchem die Zulufteinrichtung 2 zusammenarbeitet. Die Zulufteinrichtung 2 besitzt zu diesem Zweck ein Verschlussorgan 20, dessen der Büchse 112 zugewandtes Ende als Sitz 200 ausgebildet ist. Das Verschlussorgan 20 ist als Hülse ausgebildet und wird gleitend im Auslaufstutzen 41 geführt. In Nähe des Aussenendes des Auslaufstutzens 41 ist am Innenumfang ein Ringsteg vorgesehen, der somit eine Schulter 411 bildet. Mit dieser Schulter 411 arbeitet eine flanschartige Erweiterung 210 einer Büchse 21 zusammen, die mit dem Verschlussorgan 20 verschraubt ist. Auf diese Weise wird eine Hubbegrenzung für das Verschlussorgan 20 in Richtung zur Absperreinrichtung 1 erzielt.
Das Verschlussorgan 20 weist an seinem der Absperreinrichtung 1 zugewandten Ende einen Abstützteller 201 für eine Druckfeder 22 auf, deren anderes Ende sich am Flansch 410 des Auslaufstutzens 41 abstützt. Der Abstützteller 201 kann gleichzeitig auch als Hubbegrenzung dienen und zu diesem Zweck mit dem inneren Ende des Auslaufstutzens 41 zusammenarbeiten.
Die Antriebseinheit 3 ist integrierter Bestandteil des Ventilgehäuses 4 und umgibt ringförmig den Rohrabschnitt 10.
Seine Druckkammer 30 steht über Öffnungen 102 in der Mantelfläche des Rohrabschnittes 10 mit dem Inneren des Einlaufstutzens 40 in Verbindung. Die Druckkammer 30 wird einerseits durch den Flansch 400 des Einlaufstutzens 40 und andererseits durch eine Membran 31 begrenzt. Die Membran 31 ist an ihrem Aussenumfang zwischen dem Einlaufstutzen 40 und einem zwischen Einlaufstutzen 40 und Distanzstück 42 eingespannten Deckel 32 eingespannt; an ihrem Innenumfang ist die Membran 31 zwischen dem Stellschieber 11 und einem auf diesem aufgeschraubten Klemmring 33 eingespannt.
Die vorstehend im Aufbau beschriebene Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung arbeitet wie folgt:
In dem in Figur 1 gezeigten Zustand der Vorrichtung liegt der Druck im Einlaufstutzen 40 oberhalb der durch die Druckfeder 15 und 22 voreingestellten Ansprechschwelle.
Dabei hat sich die Membran 31 entgegen der Wirkung der Druckfedern 15 und 22 (gemäss Figur 1) nach rechts bewegt.
Die Büchse der Absperreinrichtung 1 liegt am Verschlussorgan 20 der Zulufteinrichtung 2 an, so dass diese geschlossen ist. Durch die Bewegung des Stellschiebers 11 ist durch dessen Trennwand 114 ferner das Verschlussorgan 12 der Absperreinrichtung 1 von der Dichtung 14 abgehoben worden; die Absperreinrichtung list geöffnet. Da das Ventilgehäuse 4 die beweglichen Teile nicht abdeckt, ist dieser Zustand der Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung deutlich an der Stellung des Stellschiebers 11 relativ zum Abstützteller 201 des Verschlussorganes 20 zu erkennen.
Der Druck im Einlaufstutzen 40 soll nun auf der Zulaufseite des Ventilgehäuses 4 abnehmen. Dadurch verringert sich auch der Druck in der mit dem Einlaufstutzen 40 verbundenen Druckkammer 30 der Antriebseinheit 3. Da die auf den mit der Membran 31 verbundenen Stellschieber 11 einwirkende Rückstellkraft, die von der Druckfeder 15 direkt und von der Druckfeder 22 über den Abstützteller 201 auf die Büchse 112 zur Einwirkung kommt, allmählich den Druck in der Druckkammer 30 übersteigt, werden zunächst das Verschlussorgan 20 und der Stellschieber 11 mit dem Verschlussorgan 12 gemeinsam nach links (in bezug auf Figur 1) bewegt.
Dabei gelangt zunächst das Verschlussorgan 12, das unter der Wirkung der Druckfeder 13 mit seiner Erweiterung 120 an der Trennwand 114 des Stellschiebers 11 anliegt, zur Anlage an die Dichtung 14, so dass die Absperreinrichtung 1 geschlossen wird und das zu steuernde Medium die Vorrichtung nicht mehr passieren kann. Kurz darauf gelangt bei der weiteren Bewegung des Stellschiebers 11 und des Verschlussorganes 20 dessen Erweiterung 210 zur Anlage an die Schulter 411 des Auslaufstutzens 41, so dass das Verschlussorgan 20 der Bewegung des Stellschiebers 11 nicht weiter folgen kan.
Während dieser Bewegung wird das Verschlussorgan 12 entgegen der Wirkung der Druckfeder 13 in die Kammer 111 hineingedrückt, so dass sich die Büchse 112 weiter vom Sitz 200 des Verschlussorganes 20 entfernen kann, bis der vorgesehene Belüftungsabstand zwischen diesen beiden Teilen hergestellt ist, welcher Zustand bei der offenen Bauweise der beschriebenen Vorrichtung sofort erkennbar ist.
In dieser Stellung, der Belüfterstellung, wird ein Zurücksaugen des zu steuernden Mediums bis auf die Zulaufseite der Vorrichtung wirksam unterbunden. Der Stellschieber 11 hat sich dabei so weit von dem Verschlussorgan 20 entfernt, dass auch Bakterien, die für ihre Wanderung eine feuchte Fläche benötigen, nicht mehr vom Verschlussorgan 20 in den Einlaufstutzen 40 gelangen können. Da zudem erst das Verschlussorgan 12 zur Anlage an die Dichtung 14 und erst anschliessend das Verschlussorgan 20 mit seiner Erweiterung 210 zur Anlage an die Schulter 411 gelangt, ergibt sich auch eine phasenverschobene Betätigung der Verschlussorgane 12 und 20 von Absperreinrichtung 1 und Zulufteinrichtung 2, so dass ein Auflaufen des zu steuernden Mediums durch den Ringspalt zwischen Büchse 112 und Verschlussorgan 20 vermieden wird.
Evtl. austretendes Tropfwasser wird durch eine nicht gezeigte Auffangwanne aufgefangen und abgeführt.
Wenn der Druck im Einlaufstutzen 40 wieder zunimmt, so verläuft der beschriebene Vorgang in umgekehrter Richtung.
Zunächst gelangt die Büchse 112 mit ihrem Dichtungsring 115 zur Anlage an den Sitz 200 des Verschlussorganes 20, während das Verschlussorgan 12 durch Einwirkung der Druckfeder 13 in Anlage an der Dichtung 14 gehalten wird.
Erst nach Schliessen des Ringspaltes zwischen Büchse 112 und Verschlussorgan 20, von welchem Augenblick an das Verschlussorgan 20 der Bewegung des Stellschiebers 11 folgt, wird das Verschlussorgan 12 infolge Anlage seiner Erweiterung 120 an der Trennwand des Stellschiebers 11 von diesem mitgenommen.
In der Belüfterstellung befinden sich somit die koaxial zum Ventilgehäuse 4 bewegbaren Verschlussorgane 12 und 20 im axialen Abstand zueinander, der den Zutritt von Luft in das in bezug auf die Vorrichtung abflussseitige Rohrsystem ermöglicht.
Entweder die Absperreinrichtung 1 oder die Zulufteinrichtung 2 - in der gezeigten Ausführung die Absperreinrichtung 1 - unterliegt direkt der Steuerung der Antriebseinheit 3, während die andere Vorrichtung - in der beschriebenen Ausführung die Zulufteinrichtung 2 - nur über die direkt angetriebene Vorrichtung - hier die Antriebseinrichtung 1 - angetrieben wird.
Der Erfindungsgegenstand kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden. So ist es möglich, den Rohrabschnitt 10 an seinen beiden Enden offen auszubilden und dafür das Verschlussorgan 12 als eine an ihrem dem Rohrabschnitt 10 zugewandten Ende verschlossene Büchse auszubilden, in die das zu steuernde Medium nur durch Öffnungen in der Umfangswandung dieses Verschlussorganes 12 gelangen kann. Da dann das zu steuernde Medium direkt auf das Verschlussorgan 12 einwirkt, muss dem Verschlussorgan eine entsprechend starke Druckfeder 13 zugeordnet werden.
Eine solche mögliche Beeinflussung bei der Verstellung des Verschlussorganes 12 wird bei der zuvor beschriebenen Ausführung in vorteilhafter Weise dadurch vermieden, dass der der Mediumzuführseite zugewandte Rohrabschnitt 10 derartige Öffnungen 101 in der Umfangsfläche aufweist, die über eine Kammer 110 mit dem Auslaufstutzen 41 in Verbindung gebracht werden können.
Es ist auch möglich, die Antriebseinheit 3 entgegengesetzt zur Durchflussrichtung des zu steuernden Mediums durch die Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung wirken zu lassen. Ein derartiges Ausführungsbeispiel zeigt Figur 2.
Sowohl vom Einlaufstutzen 43 als auch vom Auslaufstutzen 44 aus erstreckt sich ein in diesen Stutzen integrierter Rohrabschnitt 430 bzw. 440 ins Innere der Vorrichtung, wobei der Rohrabschnitt 430 als Träger des Verschlussorganes 50 der Absperreinrichtung 5 und der Rohrabschnitt 440 als Träger des Verschlussorganes 60 der Zulufteinrichtung 6 dient.
Der Einlaufstutzen 43 und der Auslaufstutzen 44 besitzen jeweils einen Flansch 431 bzw. 441, die der gegenseitigen Fixierung dienen. Zu diesem Zweck besitzt das Ventilgehäuse 4 einen in Längsrichtung in zwei Halbschalen 45 und 46 unterteilten Mantel, der an seinem dem Einlaufstutzen 43 zugewandten Ende eine Ringnut 47 zur Aufnahme des Flansches 431 besitzt. Die beiden den Mantel bildenden Halbschalen 45 und 46 nehmen an ihrem dem Auslaufstutzen 44 zugewandten Ende eine Druckkammer 34 der Antriebseinheit 3 auf, die radial nach aussen durch eine in den Mantel eingelegte Hülse 35 begrenzt ist. Die axiale Begrenzung der Druckkammer 34 erfolgt durch den Flansch 441 sowie einen Kolben 36, der integrierter Bestandteil des auf dem Rohrabschnitt 440 gleitend gelagerten Verschlussorganes 60 der Zulufteinrichtung 6 ist.
Die Antriebseinheit 3 ist somit bei dieser Ausführung des Erfindungsgegenstandes der Zulufteinrichtung 6 zugeordnet.
Die beiden Halbschalen 45 und 46 des Mantels weisen auf ihrer Innenseite einen Ringsteg 48 auf, der als Hubbegrenzung für den Kolben 36 dient. Dem Kolben 36 ist eine Druckfeder 37 zugeordnet, die sich mit ihrem anderen Ende an dem Flansch 431 des Einlaufstutzens 43 abstützt. Im Vergleich zu der Druckfeder 15 nach Figur 1 weist hier die Druckfeder 37 eine relativ grosse Länge auf. Während die Druckfeder 15 relativ hart ausgebildet sein muss und somit geringe Abweichungen von Sollmassen bereits zu Abweichungen vom gewünschten Schaltverhalten führen, ist aufgrund der grossen Länge der Druckfeder 37 eine genaue Festlegung des gewünschten Schaltverhaltens möglich.
Die Druckkammer 34 steht über eine im Auslaufstutzen 44 vorgesehene Bohrung 442 mit einer Steuerleitung 7 in Verbindung, die ihrerseits über eine im Einlaufstutzen 43 vorgesehene Bohrung 432 mit der Einlaufseite des Ventilgehäuses 4 verbunden ist.
Das Verschlussorgan 60 weist an seinem dem Einlaufstutzen 43 zugewandten Ende eine glockenartige Erweiterung 600 auf, deren offene Ringkante 601 als Sitz ausgebildet ist und mit dem Verschlussorgan 50 der Absperreinrichtung 5 zusammenarbeitet.
Das Verschlussorgan 50 ist als Hülse ausgebildet und ist gleitend auf dem Rohrabschnitt 430 geführt, dessen der Zulufteinrichtung 6 zugewandtes Ende durch eine Stirnwand 433 verschlossen ist und eine den Rohrabschnitt 430 radial überragende Anschlagscheibe 49 trägt. Unmittelbar vor dieser Stirnwand 433 besitzt der Rohrabschnitt 430 in seiner Umfangswand mehrere Öffnungen 434, die durch das Verschlussorgan 50 abgedeckt oder freigegeben werden können.
In der Abdeckstellung des als Gleitschieber ausgebildeten Verschlussorganes 50 befindet sich beidseitig der Öffnungen 434je ein Dichtring 51 und 52. Das Verschlussorgan 50 weist an seinem der Anschlagscheibe 49 zugewandten Ende eine tellerartige Erweiterung 501 auf, die zur Anlage an die Anschlagscheibe 49 gebracht werden kann und die ausserhalb der Anschlagscheibe 49 einen Dichtring 53 trägt, an welchen die Ringkante 601 des Verschlussorganes 60 zur Anlage gebracht werden kann. An der dem Verschlussorgan 60 abgewandten Seite der Erweiterung 501 stützt sich eine Druckfeder 54 ab, deren anderes Ende sich am Flansch 431 des Einlaufstutzens 43 abstützt.
Figur 2 zeigt den Belüftungszustand der Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung, in welchem der Druck des zu steuernden Mediums unter den durch die Druckfedern 37 und 54 festgelegten Sollwert gefallen ist.
Wenn nun der Druck im Einlaufstutzen 43 zunimt, so nimmt gleichzeitig der Druck in der Druckkammer 34 zu. Die Folge hiervon ist, dass bei Überschreiten des durch die Druckfeder 37 festgelegten Sollwertes der Kolben 36 nach links (in bezug auf Figur 2) verschoben wird, wobei schliesslich das Verschlussorgan 60 mit seiner Ringkante 601 zur Anlage an den Dichtring 53 in der Erweiterung 501 des Verschlussorganes 50 gelangt. Der in Figur 2 gezeigte Ringspalt zwischen den Verschlussorganen 50 und 60 ist somit geschlossen, so dass das Leitungssystem wieder nach aussen hin geschlossen ist. Bei der weiteren Bewegung des Kolbens 36 hebt dieser über das Verschlussorgan 60 das Verschlussorgan 50 von der Anschlagscheibe 49 ab, bis die Öffnungen 434 im Einlaufstutzen 34 freigegeben sind.
Das zu steuernde Medium gelangt nun vom Einlaufstutzen 43 durch die Öffnungen 434 in die Kammer 602, die sich in der Erweiterung 600 des Verschlussorganes 60 befindet und welche das Stirnende des Rohrabschnittes 430 des Einlaufstutzens 43 teilweise umringt. Die Kammer 602 steht mit dem Auslaufstutzen 44 in direkter Verbindung, so dass das Medium ungehindert durch die Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung zum Verbraucher fliessen kann.
Wenn der Druck auf der Mediumzuführseite wieder unter den festgelegten Sollwert absinkt, so schieben die Druckfedern 37 und 54, mit denen die Verschlussorgane 50 und 60 entgegen der Arbeitsrichtung der Druckkammer 34 beaufschlagt sind, diese Verschlussorgane 50 und 60 (in bezug auf Figur 2) nach rechts, bis das Verschlussorgan 50 nach Verschliessen der Öffnungen 434 zur Anlage an die Anschlagscheibe 49 gelangt und somit an einer weiteren Bewegung gehindert wird. Das Verschlussorgan 60 setzt jedoch seine Bewegung fort unter Bildung eines Ringspaltes zwischen den beiden Verschlussorganen 50 und 60.
In der Halbschale 46 des Gehäusemantels ist ein Ablaufstutzen 460 angeordnet, durch welches evtl. aus der Kammer 602 austretendes Tropfwasser abfliessen kann.
Es kann je nach Einsatzbedingungen vorgeschrieben sein, dass sich die Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung unabhängig von den Druckverhältnissen in der Rohrleitung nur dann in der Durchflussstellung befinden darf, wenn ein tatsächlicher Durchfluss vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist dem Ventil 8 des (nicht gezeigten) Verbrauchers ein Abtastorgan 80 zugeordnet, das ein der Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung vorgeschaltetes Absperrventil steuert. Auf diese Weise bricht in dieser Vorrichtung und in deren Antriebseinheit 3 der Druck zusammen, so dass die Vorrichtung ihre Belüfterstellung einnimmt.
Prinzipiell kann der Querschnitt der Steuerleitung 7 gleich gross oder kleiner als der Durchflussquerschnitt der Vorrichtung sein. Gemäss dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbei spiel ist der Querschnitt der Steuerleitung 7 kleiner als der Durchflussquerschnitt des Einlaufstutzens 43 und des Auslaufstutzens 44. Die sich infolge des kleineren Querschnitts der Steuerleitung 7 ergebende Ansprechverzögerung kann in der Regel toleriert werden. Falls dies in Einzelfällen nicht möglich ist, so ist eine Kompensierung durch geeignete Wahl der Druckfeder 37 möglich.
In der Steuerleitung 7 ist ein vorzugsweise als Umschaltventil 70 ausgebildetes Hilfsventil angeordnet, das in der einen Stellung den Einlaufstutzen 43 mit der Druckkammer 34 verbindet und das in seiner anderen Stellung die Druckkammer 34 mit einer Auslassöffnung 700 verbindet. Diese Auslassöffnung 700 steht mit der Ablaufleitung, in welche auch der Ablaufstutzen 460 mündet, in Verbindung. Dies geschieht gemäss Figur 2, indem die Auslassöffnung 700 über eine Leitung 71 und eine Öffnung 450 an das Innere des Ventilgehäuses 4 angeschlossen ist. Durch Anordnung eines Umschaltventiles 70 in der Steuerleitung 7 - und nicht in der Hauptleitung - kann das Umschaltventil 70 relativ klein und schwach gehalten werden, so dass die gesamte Vorrichtung recht kompakt ist.
Dem Umschaltventil 70 ist eine Antriebsvorrichtung 81 zugeordnet, die über eine Steuerverbindung 82 an das Abtastorgan 80 des Ventiles 8 des Verbrauchers angeschlossen ist. Die Steuerverbindung 82 kann dabei mechanischer, hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Natur sein.
Wird das Ventil 8 des Verbrauchers geöffnet, so wird über die Steuerverbindung 82 die Antriebsvorrichtung 81 des Umschaltventiles 70 betätigt, wodurch die Verbindung zwischen dem Einlaufstutzen 43 und der Druckkammer 34 hergestellt wird. Wenn der Druck des zu steuernden Mediums bei diesem Öffnen des Ventiles 8 den Druck der Druckfeder 37 und später der Druckfedern 37 und 54 übersteigt, so steuert die Druckkammer 34 in der zuvor geschilderten Weise das Schliessen der Zulufteinrichtung 6 und das Öffnen der Absperreinrichtung 5, während bei Unterschreiten des durch die Druckfedern 37 und 54 vorgegebenen Sollwertes die Absperreinrichtung 5 geschlossen und die Zulufteinrichtung 6 geöffnet wird.
Wird das Ventil 8 dagegen wieder geschlossen, so wird hierdurch ein Umschalten des Umschaltventiles 70 bewirkt, so dass die Druckkammer 34 mit der Auslassöffnung 700 in Verbindung gesetzt wird und das Steuermedium durch Einwirkung der Druckfeder 37 auf den Kolben 36 die Druckkammer 34 verlässt, so dass in Abhängigkeit von der Einschaltung des Verbrauchers ebenfalls ein Schliessen der Absperreinrichtung 5 und ein Öffnen der Zulufteinrichtung 6 bewirkt wird. Da die Verbindung hierbei zwischen der Druckkammer 34 und dem Einlaufstutzen 43 unterbrochen ist, ist ein Umschalten der Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung in die Durchflussstellung nicht möglich, selbst wenn der Druck im Einlaufstutzen 43 Werte annimmt, die den Sollwert der Druckfedern 37 und später 37 und 54 übersteigen.
Eine Abwandlung der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung wird in Figur 3 gezeigt. Gemäss dieser Figur sind sowohl die Absperreinrichtung 5 als auch die Zulufteinrichtung 6 als Sitzventil ausgebildet. Statt einer Anschlagscheibe 49 gemäss Figur 2 ist hier für das Verschlussteil 50 eine Dichtung 55 vorgesehen, die den Rohrabschnitt 430 radial überragt und die mit Hilfe einer Befestigungsscheibe 550 mit der Stirnwand 433 des Einlaufstutzens 43 verschraubt ist.
Bei dieser Ausführung besitzt ferner das Verschlussorgan 60 keine Erweiterung 600; statt dessen ist es das Verschlussorgan 50, das eine Erweiterung 500 mit einer das Ende des Rohrabschnittes 430 aufnehmenden Kammer 502 aufweist.
An die Erweiterung 500 schliesst sich eine Verjüngung 503 an mit einem Sitz an seiner offenen Ringkante 504.
Das Verschlussorgan 50 ist an seinem der Dichtung 55 zugewandten Ende als Sitz 56 ausgebildet, an welchen sich die erwähnte Erweiterung 500 anschliesst. Im Gegensatz zu der in Figur 2 gezeigten Ausführung ist kein Dichtring 52 vorgesehen, der die Öffnungen 434 überfahren muss, wodurch die Ausführung gemäss Figur 3 besonders langlebig ist.
Das Verschlussorgan 60 trägt an seinem ringförmigen Stirnende einen Dichtungsring 61, mit dem in der Durchflussstellung der Vorrichtung die Ringkante 504 des Verschlussorganes 50 zusammenarbeitet. Wenn auf diese Weise plötzlich Druckschwankungen im Einlaufstutzen 43 auftreten, die sich wegen des geringeren Querschnitts der Steuerleitung 7 etwas verzögert in der Druckkammer 34 auswirken, so können diese nicht das Verschlussorgan 60 vom Verschlussorgan 50 abheben, wie dies unter Umständen bei der in Figur 2 gezeigten Ausführung möglich wäre. Die dem zu steuernden Medium ausgesetzten Flächen, die eine Bewegung des Verschlussorganes 50 bewirken könnten, sind an der Erweiterung 500 und an der Verjüngung 503 gleich gross, so dass hier ein Druckausgleich bewirkt wird.
Wie Figur 3 zeigt, ist es vorteilhaft, wenn die Erweiterung 500 und die Verjüngung 503 nicht integriert, sondern auf geeignete Weise voneinander trennbar sind. Auf diese Weise ist bei einem notwendigen Austausch der Dichtung 55 diese gut zugänglich. Wenn jedoch auf ein Abnehmen der Verjüngung 503 von der Erweiterung 500 des Verschlusselementes zum Zweck der Erneuerung der Dichtung 55 verzichtet werden soll, so kann zwar der Durchmesser der Dichtung 55 grösser sein als der Durchmesser der Austrittsöffnung 505 der Kammer 502, da sie aufgrund ihrer Elastizität dennoch durch die Austrittsöffnung 505 gebracht werden kann. Der Durchmesser der Befestigungsscheibe 550 muss dann jedoch kleiner sein als der Durchmesser der Austrittsöffnung 505.
In Abänderung zu der in Figur 2 gezeigten Ausführung ist gemäss Figur 3 die Steuerleitung 7 in das Ventilgehäuse 4 integriert, was zu einer besonders kompakten Ausbildung der Vorrichtung führt. Auch bei einer solchen Ausführung kann das Umschaltventil 70 in der Steuerleitung 7 vorgesehen werden, indem die Halbschale 45 des Ventilgehäuses 4 zum Einsetzen des Umschaltventiles 70 ein bei Nichtbedarfver- schliessbares Fenster (nicht gezeigt) aufweist. Die Stuerleitung 7 wird hierbei natürlich durch das Umschaltventil 70 in zwei Teilabschnitte unterteilt.
Weitere Änderungen der beschriebenen Vorrichtung sind möglich. So ist auch eine Unterteilung des Ventilgehäuses 4 quer zur Durchflussrichtung durchaus möglich. Wenn ein in Längsrichtung teilbares Ventilgehäuse 4 vorgesehen ist, so spielt prinzipiell die Lage der Trennlinie keine Rolle. Zweckmässigerweise liegt diese Trennlinie jedoch in einer horizontalen Ebene 9, da dann die untere Hälfte 46 eine geschlossene Wanne bildet, aus welcher Tropfwasser nicht längs einer grösseren Trennlinie, sondern lediglich durch den Ablaufstutzen 460 heraustropfen kann. Solche Halbschalen 45 und 46 sind natürlich auch bei einer Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Figur 1 mit gleichem Vorteil möglich. Damit bei einer derartigen geschlossenen Ausbildung der Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung der Arbeitszustand der Zulufteinrichtung 2 bzw.
6 in jedem Moment klar zu erkennen ist, ist in den Halbschalen 45 und 46 des Ventilgehäuses 4 mindestens auf einer Seite ein Sichtfenster 62 vorgesehen.
Die bevorzugte Ausführung des Erfindungsgegenstandes zeigen die Figuren 4 und 5 in der Durchfluss- bzw. in der Belüfterstellung. Bei dieser Ausführung besteht das Ventilgehäuse 4 wiederum aus zwei Halbschalen 45 und 46, welche die beiden Flansche 400 und 401 in festgelegtem Abstand zueinander halten. Die beiden Halbschalen 45 und 46 werden auf geeignete Weise, beispielsweise durch Klemmbänder 451 und 461, zusammengehalten.
Wie bei der Ausführung nach Figur 1,so ist auch bei dieser Ausführung ein eine Kammer 110 aufnehmender Stellschieber 17 vorgesehen. Dieser ist mit der Antriebseinheit 3 verbunden, die in der gezeigten Ausführung der anhand der Figuren 2 und 3 beschriebenen Antriebseinheit 3 gleicht. Der mit dem Kolben 30 der Antriebseinheit 3 verbundene Stellschieber 17 setzt sich auf der dem Kolben 30 abgewandten Seite der Kammer 110 in Form einer Hülse 170 fort, die einen Innenumfang von der Grösse aufweist, dass die dem in der Kammer 110 befindlichen Medium ausgesetzte Radialfläche 171 des Kolbens 30 genauso gross ist wie die dem Kolben 30 abgewandte Radialfläche 172.
Die Stirnwand 100 trägt auf ihrem Aussenumfang eine Ringdichtung 103, über welche die Hülse 170 hinweggeschoben werden kann.
Der Rohrstutzen 10 findetjenseits der Stirnwand 100 seine Fortsetzung in einem Führungselement 16, welches sternförmig um die Längsachse des Ventilgehäuses 4 angeordnete Flügel 160 zur Führung der Hülse 170 aufweist.
Auf ihrem Aussenumfang trägt die Hülse 170 verschiebbar das Verschlussorgan der Zulufteinrichtung 2, das als Hülse 23 ausgebildet ist, deren der Kammer 110 zugewandtes Ende in Form eines Flansches 230 verbreitert ist. Zur Abdichtung nach aussen besitzt die Hülse 23 auf ihrem Innenumfang eine Nut mit einem Dichtring 231. Zwischen diesem Flansch 230 und der Aussenwand der Kammer 110 befindet sich ein elastisches Element - im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Druckfeder 24 - das die Hülse 23 in Richtung zum Flansch 410 am Auslaufende des Ventilgehäuses 4beaufschlagt.
Dieser Flansch 410 trägt eine Dichtung 412, mit welcher die Hülse 23 zusammenarbeiten kann.
Die Hülse 170 besitzt auf ihrem Aussenumfang einen Ringsteg 173. Die Hülse 23 dagegen besitzt einen sich in Richtung zum Einlaufstutzen 40 erstreckenden Arm 232, der am Flansch 230 befestigt ist und einen Bolzen 233 trägt, der auf der dem Flansch 230 abgewandten Seite hinter den Ringsteg 173 greift. Die relative Anordnung von Ringsteg 173 und Bolzen 233 bestimmt somit zusammen den maximalen Hub der Hülse 23 der Zulufteinrichtung 2.
Die Druckkammer 34 der Antriebseinheit 3 steht über Öffnungen 38 mit dem Inneren des Einlaufstutzens 40 in Verbindung.
Der maximale Hubweg des Kolbens 36 wird durch eine Anschlagschulter 480, die auf der Innenseite des Ventilgehäuses 4 vorgesehen ist, bestimmt.
Das Ventilgehäuse 4 trägt auf seinem Innenumfang einen Ringsteg 470, an welchem sich das Rückstellelement - das beispielsweise als Druckfeder 37 ausgebildet ist - abstützt, deren anderes Ende sich am Kolben 30 abstützt. Der Ringsteg 470 befindet sich möglichst nahe am Auslaufende des Ventilgehäuses 4, jedoch so weit vom Flansch 410 entfernt, dass sich der Ringsteg 470 ausserhalb des Öffnungsbereiches der Zulufteinrichtung 2 befindet. Der Ringsteg 470 bildet auf diese Weise zusammen mit dem Flansch 410 ein Spritzwassersammelbecken 471, in dessen Boden eine als Ablaufstutzen 460 ausgebildete Abflussöffnung vorgesehen ist.
Die vorstehend im Aufbau beschriebene Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung arbeitet wie folgt:
In dem in Figur 4 gezeigten Zustand der Vorrichtung liegt der Druck im Einlaufstutzen 40 oberhalb der durch die Druckfeder 37 voreingestellten Ansprechschwelle. Die Hülse 170 befindet sich in ihrer (gemäss Figur 4) rechten Endstellung, in welcher die auf dieser Hülse 170 gelagerte Hülse 23 durch die Druckfeder 24 in Anlage an der Dichtung 412 in dem Flansch 410 gehalten wird. In dieser Stellung gibt die Hülse 170 die Öffnungen 101 frei; die Absperreinrichtung 1 ist geöffnet. Durch die am Flansch 410 anliegende Hülse 23 ist der Belüftungsspalt 25 (Figur 5) verschlossen.
Wenn der Druck im Einlaufstutzen 40 auf der Zulaufseite des Ventilgehäuses 4 abnimmt, wandert die Hülse 170 soweit zur Zulaufseite des Ventilgehäuses 4, bis das Ende der Hülse 170 die Ringdichtung 103 in der Stirnwand 100 erreicht. Bis zu diesem Augenblick wird die Hülse 21 durch die Kraft der Druckfeder 24 in Anlage am Flansch 410 gehalten. Bei der weiteren Rückstellbewegung der Hülse 170 nimmt diese über ihren Ringsteg 173 und den Bolzen 233 die Hülse 23 mit, die nun den Belüftungsspalt 25 öffnet. Dieser Betriebszustand der Zulufteinrichtung 2 lässt sich durch das Sichtfenster 62 hindurch leicht erkennen.
Wenn der Druck im Einlaufstutzen 40 wieder zunimmt, so verläuft der beschriebene Vorgang in umgekehrter Richtung.
Durch den Hub des Kolbens 30 entfernt sich der Stellschieber 17 von der Zulaufseite des Ventilkörpers 4. Über den Stellschieber 17 und die Druckfeder 24 wird die Hülse 23 immer in ihrer der Auslaufseite des Ventilkörpers 4 zugewandten Endstellung gehalten, die durch den Ringsteg 173 der Hülse 170 und den Bolzen 233 der Hülse 23 festgelegt ist.
Schliesslich gelangt die Hülse 23 in dichtende Anlage an die Dichtung 412 und wird nun an einer weiteren Bewegung gehindert. Bei der weiteren Hubbewegung des Kolbens 30 infolge eines weiter ansteigenden Druckes im Einlaufstutzen 40 setzt der Stellschieber 17 jedoch seine Bewegung fort, wobei die Druckfeder 24 komprimiert wird und den zusätzlichen Hubweg der Hülse 23 aufnimmt. Erst nach dem Schliessen des Belüftungsspaltes 25 erreicht die Kammer 110 die Stirnwand 100, so dass jetzt über diese Kammer 110 eine Verbindung zwischen dem Einlaufstutzen 40 und dem Auslaufstutzen 41 hergestellt wird.
Das elastische Element, das der Hülse 21 zugeordnet ist, sowie das Rückstellelement muss nicht als Druckfeder 15, 22 bzw. 37, 54 ausgebildet sein. Andere elastische Elemente wie hydraulische oder pneumatische Kolben etc. können, falls gewünscht, statt dieser Druckfedern Anwendung finden.
Das Spritzwassersammelbecken 471 wird gemäss der gezeigten Ausführung durch einen Ringsteg 470 begrenzt.
Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn das Ventilgehäuse 4 aus zwei Halbschalen 45 und 46 besteht, da dann beide Halbschalen 45 und 46 identisch ausgebildet werden können und da auf diese Weise auch seitlich oder nach oben austretendes Spritzwasser durch den Ringsteg 470 abgefangen werden kann, so dass dieses nicht zu dem Rückstellelement (Druckfeder 37) gelangt. Dieser Ringsteg 470 kann dann gleich die Aufgabe einer Abstützschulter für das Rückstellelement mit übernehmen.
Bei ausreichend grosser Ausbildung des Flansches 230 der Hülse 23 kann dieser aber auch seinerseits die Aufgabe einer Spritzwasserabschirmung und einer Abstützschulter übernehmen, so dass dann der Ringsteg 470 entfallen kann.
Andere Ausbildungen der Abstützschulter für das Rückstellelement (Druckfeder 37) sind natürlich möglich, z.B. in Form von radial ins Innere des Ventilgehäuses 4 ragenden Nasen.
Soll eine Verstellung der Vorspannung der Druckfeder 37 möglich sein, so kann vorgesehen werden, dass der Ringsteg 470 axial verstellbar ist, beispielsweise in einem Gewinde. Es kann aber auch vorgesehen werden, dass zwischen Druckfeder 37 und Ringsteg 470 ein oder mehrere Distanzringe zwischengelegt werden.
Die Beschränkung des Hubweges der Hülse 23 relativ zum Stellelement 17 kann auch in anderer Weise geschehen. Beispielsweise kann eine Buchse vorgesehen sein, deren geschlossenes Ende als Mitnahmeanschlag für die Hülse 23 dient und welches auf den Aussenumfang des Stellelementes 17 aufgeschraubt ist (ähnlich der Anordnung des Verschluss organes 12 gemäss Figur 7, die später noch beschrieben werden wird).
Gemäss den Figuren 6 und 7 ist vorgesehen, dass die Hülse 17 auf ihrem Aussenumfang eine Längsnut 174 aufweist, in welche ein Bolzen 234 eingreift. Dieser Bolzen 234 ist mit der Hülse 23 fest verbunden. Die Länge der Längsnut 174 bestimmt somit zusammen mit dem Bolzen 234 den maximalen Hub der Hülse 23 der Zulufteinrichtung 2.
Gemäss Figur 6 ist der Stellschieber 18 abweichend von jenen der Figuren 4 und 5 ausgebildet. Die Kammer 110 ist durch eine zylindrische Wand 116, welche in Verlängerung der Hülse 170 angeordnet ist, gegenüber der Mitte des Ventilkörpers 4 abgegrenzt. In dieser Wand 116 sind ein oder mehrere oeffnungen 180 und 181 vorgesehen, so dass das zu steuernde Medium aus dem Einlaufstutzen 40 durch die Öffnungen 101 und die Öffnungen 180 in die Kammer 110 und von dort durch die Öffnung(en) 181 in den Auslaufstutzen 41 gelangen kann. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, dass die Hülse 170 stets restlos von der Ringdichtung 103 herabgezogen wird und wieder auf diese aufgeschoben werden muss.
Die Ringdichtung 103 wird lediglich in einem Teilbereich des Umfanges freigegeben, wodurch die Beanspruchung gegenüber der völligen Freigabe wesentlich geringer ist.
Figur 7 schliesslich zeigt eine Ausführung des Erfindungsgegenstandes, bei welcher die Absperreinrichtung 1 - ebenso wie die Zulufteinrichtung 2 - als Sitzventil ausgebildet ist, so dass die Beanspruchung der Verschleissteile gegenüber der zuvor anhand der Figur 6 beschriebenen Ausführung nochmals herabgesetzt ist.
Bei der Ausführung gemäss Figur 7 befindet sich das eigentliche Verschlussorgan 12 innerhalb des Stellschiebers 11, ähnlich wie dies anhand der Figur 1 bereits erläutert wurde. Dieser Stellschieber 11 bildet deshalb zusammen mit einer vom ihm unabhängigen Hülse 19 eine zweite Kammer 111, die an ihrem der Zulufteinrichtung 2 zugewandten Stirnende durch die auf den Stellschieber 11 aufgeschraubten Hülse 19 und radial nach innen durch eine zweite zylindrische Wand 190 der Hülse 19 verschlossen ist. Zwischen den Kammern 110 und 111 besitzt der Stellschieber 11 eine Trennwand 114, zwischen welcher und der Hülse 19 das Verschlussorgan 12 geführt wird.
Die das Verschlussorgan 12 beaufschlagende Druckfeder 13 stützt sich einerseits an der flanschartigen Erweiterung 120 des Verschlussorganes 12 und andererseits an der Radialfläche 191 der Hülse 19 ab, so dass das Verschlussorgan 12 in Richtung zur Antriebseinheit 3 beaufschlagt ist.
Das Führungselement 16 für die Hülse 19 ist gemäss Figur 7 als Hülse 161 ausgebildet, die an der Stirnwand 100 festgeschraubt ist. Diese Hülse 161 besitzt in Nähe der Stirnwand 100 an ihrem Umfang ein oder mehrere Öffnungen 162, durch welche je nach Stellung des Stellschiebers 11 das zu steuernde Medium hindurchfliessen kann.
Das Führungselement für die Hülse 170 bzw. 19 kann, wie die Figuren 6 und 7 zeigen, unterschiedlich ausgebildet sein: es muss auch nicht unbedingt innerhalb der Hülse 170 bzw.
19 angeordnet sein; es ist beispielsweise auch möglich, den Ringsteg 470 so weit nach innen zu ziehen, dass dieser die Funktion eines Führungselementes - evtl. auch mit Hilfe der Hülse 23 - übernehmen kann. Das in den Figuren 4 bis 7 gezeigte Führungselement 16 kann auch bei einer Vorrichtung gemäss Figur 1 Anwendung finden.
Auch das angetriebene Element, auf welchem die Hülse 23 - das Verschlussorgan der Zulufteinrichtung 2 - angeordnet ist, kann verschieden ausgebildet sein; es kann integrierter Bestandteil des Verschlussorganes der Absperreinrichtung 1 sein oder aber ein individuelles Verschlussorgan 12 tragen.
In der vorstehenden Beschreibung wurden Dichtungen an Stellen, wo sie für die Erläuterung der Vorrichtung nicht genannt werden mussten und wo sie für den Fachmann selbstverständlich sind, nicht erwähnt.
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PATENT CLAIMS
1. Device for shutting off and venting a pipe, which has a shut-off device (1, 5) and a supply air device (2,6) with an independent closure
Organs, characterized in that the two closure organs (12, 50, 17, 18, 20, 23, 60) arranged in a valve housing (4) can be moved in the flow direction and a common drive unit (3) is assigned to them, which initially only acts on one of the two closure members (12, 60, 17, 18) and only after
Passing through a predetermined stroke affects the other closure member (20, 50, 23).
2nd Device according to claim 1, characterized in that the drive unit (3) is assigned to the closure member (12, 17, 18) of the shut-off device (1). (Fig. 1.4, 5, 6, 7)
3rd Device according to claim 1 or 2, characterized in that at least from the medium supply side a pipe section (430, 10,440) projects into the valve housing (4) on which one of the two closure members (50, 17, 18, 60) is arranged. (Fig 2 3 4 5 6)
4th
Apparatus according to claim 3, characterized in that the valve housing (4) consists of two longitudinally separable housing parts (45,46), via which the pipe sections (430, 10,440) are axially fixed. (Fig. 4, 5, 6, 7)
5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the pipe section (430, 10) located on the medium supply side has openings (101, 434) on its peripheral surface which can be covered by the closure member (50, 17, 18) of the shut-off device (5, 1) respectively. can be released, and is closed at its end facing the medium supply side by an end wall (100, 433). (Fig. 2, 3,4,5,6,7)
6.
Device according to claim 5, characterized in that a guide element (16) adjoins the pipe section (10, 430) on the other side of the end wall (100, 433). (Fig. 4, 5,6,7)
7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the guide element (16) has guide wings (160). (Fig. 4, 5.6)
8th. Device according to claim 1, characterized in that both the shut-off device (1, 5) and the supply air device (2, 6) are designed as seat valves. (Fig. 1.7)
9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the tube section (430) carries at its closed end (433) a seal (55) which projects radially beyond the tube section (430) and to which the closure member (50) of the shut-off device (5) for Plant can be brought. (Fig. 2, 3)
10th
Apparatus according to claim 5, characterized in that the closing member (50) of the shut-off device (5) has a chamber (502) receiving the end of the pipe section (430) assigned to it, the wall (504) of the closing member (60) facing the medium discharge side with the closing member (60). the supply air device (6) works together.
(Fig. 3) 11. Apparatus according to claim 10, characterized by a fastening disk (550) associated with the seal (55), the diameter of which is smaller than the diameter of the outlet opening (505) of the chamber (502) facing the closure member (60). (Fig. 3)
12. Device according to claim 1, characterized by a control line (7) integrated in the valve housing (4), which connects the medium supply side of the valve housing (4) to the drive unit (3). (Fig. 3)
13.
Device according to claim 1, characterized in that an auxiliary valve (70) is arranged in a control line (7) connecting the medium supply side of the valve housing (4) to the drive unit (3), which auxiliary valve (70) depends on the actuation of one of the supply air devices (60) switched consumer (8) is controllable. (Fig. 2, 6, 7)
14.
Device according to claim 1, characterized in that the closure member (23) of the supply air device (2) is mounted on an element (170, 19) driven by the drive unit (3) and by an elastic element (24) supported on this element. towards the the
Medium inflow side facing side is applied and between the releasable from the supply air device (2)
Ventilation gap (25) and the drive unit (3) a reset element (37) is arranged. (Fig. 4, 5, 6, 7)
15. Apparatus according to claim 14, characterized in that under the supply air device (2) there is a spray water collecting basin (471) with a drain opening (460) which is against the part of the valve housing (4) receiving the restoring element (37) by an intermediate wall (4). 470) is limited. (Fig. 4, 5, 6, 7)
16.
Apparatus according to claim 15, characterized in that the intermediate wall is designed as an annular web (470). (Fig. 4, 5, 6.7)
17th Apparatus according to claim 16, characterized in that the ring web (470) is designed as a support shoulder for the restoring element (37). (Fig. 4, 5, 6.7)
The present invention relates to a device for shutting off and venting a pipeline, which has a shut-off device and a supply air device with mutually independent closure members.
Such devices are used wherever there is a risk that contaminated water can be pressed or sucked back into the drinking water supply network via a line connection. Another area of application is the protection of lines that lead chemicals to reaction vessels.
In a known device of this type (US Pat. No. 2,928,598), the closure members of the shut-off device and the supply air device can be controlled independently of one another, so that the actuation of the closure members is in no way coordinated with one another. In addition, since there is a risk that in the known device along the housing wall, which has remained moist, bacteria can get from the drain side to the medium supply side, the known device is not suitable as a safety device, either in terms of its function or for hygienic reasons.
A device is known which avoids such bacterial migration to the medium supply side by interrupting the housing in the area of the supply air device in the ventilation position (DE-AS 2650933 and DE-OS 2759 174). However, this is paid for by the disadvantage of a combined closure element for the shut-off device and for the supply air device. In order to move from one end position to the other, the combined closure element, which is designed as a tube piece, must have a first telescopic arrangement when the medium pressure acts, takes a piston-like closure piece, leave and take a second such telescopic arrangement.
As a result of this retraction and extension of the seals provided in these telescopic connections, they are subjected to extremely heavy wear and tear, so that the known device quickly leaks and / or jams, as a result of which it is no longer possible to ensure that the combined closure member is moved properly and this known device can then no longer fulfill its safety function.
The object of the present invention is therefore to provide a
to design a direction for shutting off and venting a pipeline with shut-off elements that can be driven independently of one another, so that it is insensitive to faults and works reliably as a function of pressure fluctuations in the supplied medium, which is also simple to set up and which also prevents bacteria from being present in the venting position can reach the outflow side of the device on the inflow side.
This object is achieved according to the invention in that the two closure members arranged in a valve housing can be moved in the flow direction and a common drive unit is assigned to them, which initially only acts on one of the two closure members and only acts on the other closure member after passing through a predetermined stroke path. As a result, the desired phase shift is achieved with the aid of a single drive unit, despite the control of the shut-off devices of the shut-off device and the supply air device, so that when the flow device is switched over, the supply air device is first shut off before the shut-off device is opened.
This design also prevents bacterial migration from the outflow side of the valve housing to its medium supply side along the housing wall. A very high level of operational safety can be achieved through the individual closure members, since it is not necessary for such a closure member to leave or adopt a telescope arrangement when it is actuated with the medium pressure acting, so that the seals are not subjected to great stress and are therefore very durable. In addition, in this embodiment according to the invention, the housing inlet and the housing outlet can be arranged coaxially with one another, so that this device can be installed in a simple manner.
In principle, it does not matter whether the drive unit acts directly on the closing element of the shut-off device or the supply air device, but it has been shown that a particularly simple embodiment of the subject matter of the invention can be achieved if the drive unit is assigned to the closing element of the shut-off device.
According to a preferred embodiment of the device according to the invention, at least from the medium supply side, a pipe section projects into the valve housing, on which one of the two closure members is arranged. Such an embodiment of the subject matter of the invention can be produced particularly economically and is also very compact.
The valve housing can be formed in part from the drive unit and the closure members themselves. In such a case, however, some measures must still be taken, e.g. B. by providing spacer bolts to fix the medium supply side of the valve housing and its medium supply side relative to one another. This advantageously takes place in that the valve housing consists of two housing parts which can be separated in the longitudinal direction and via which the pipe sections can be axially fixed.
As a result, two goals are achieved at the same time: on the one hand, protection of the moving parts to the outside is achieved and, on the other hand, the pipe sections that carry and guide the closure members are axially fixed at a predetermined distance, so that in this way the phase shift when actuating the Locking elements of the shut-off device and supply air device is guaranteed.
According to a structurally simple and compact design, the pipe section located on the medium supply side has openings on its circumferential surface which can be covered or covered by the closing element of the shut-off device.
can be released, and is closed on its end facing the medium discharge side.
To improve the management of the element driven by the drive unit, the z. B. is designed as a closure member, it is advantageously provided that a guide element, which preferably has guide wings for the element driven by the drive unit, adjoins the tube section on the end wall.
In principle, it does not matter whether sliding or seat valves are used in the subject matter of the invention. In order to increase the service life of the seals and thus also to increase the functional reliability of the device according to the invention, both the shut-off device and the supply air device are preferably designed as seat valves. For this purpose, the pipe section assigned to the medium supply side advantageously carries a seal at its closed end which projects radially beyond the pipe section and against which the closure element of the shut-off device can be brought into contact.
In order to be able to supply the medium to be controlled to the outflow side of the valve body without the medium being able to adversely affect the control of the device for shutting off and venting a pipeline, the closure member of the shut-off device expediently has a chamber which receives the end of the pipe section assigned to it , whose wall facing the medium supply side cooperates with the closure element of the supply air device.
In order to be able to replace the sealing member associated with it and carried by the pipe section from the closure member carrying it, even without disassembling or dismantling this chamber, the diameter of the fastening disk assigned to the seal is advantageously smaller than the diameter of the outlet opening of the chamber facing the closure member.
In order to be able to form the subject of the invention in a particularly compact manner and to avoid additional, exposed lines, a control line integrated into the valve housing and connecting the medium supply side of the valve housing to the drive unit is provided in a further embodiment of the device according to the invention.
For the connection of devices and systems endangering drinking water with the interposition of a device for shutting off and venting a pipeline, there are different possible uses. So z. B. be required that this device is constantly in its ventilation position and only assumes the flow position during the time during which an actual flow is present. Such a device is controlled in this way by a switching device which is usually connected upstream of the device.
According to the present invention, an auxiliary valve is expediently arranged in a control line connecting the medium supply side of the valve housing to the drive unit and can be controlled as a function of the actuation of such a consumer connected downstream of the supply air device. Since this control line does not serve the flow of the controlling medium, its cross section need not be as large as the cross section of the line supplying the medium to the consumer. As a result, relatively small and weak auxiliary valves can be used for such applications. In principle, the control unit that is controlled by this control line can be provided on the medium supply side or on the medium discharge side of the valve housing.
To prevent the restoring element designed as a restoring spring from crossing the area through which Splash water occurs to the outlet nozzle, the closure member of the supply air device is advantageously mounted on the element driven by the drive device and acted upon by an elastic element supported on this element in the direction of the side facing away from the medium inflow side, while the reset element between the length range that can be released by the supply air device is arranged in the valve housing, namely the ventilation gap, and the drive unit.
By mounting the closure element of the supply air device on the element driven by the drive device, the closure element of the supply air devices is moved during its switching movements relative to the end wall of the valve housing on its end facing the medium end side. This means that the ventilation gap that can be released during the opening movement of this closure part is located directly on the end of the valve housing facing the medium outflow side. The releasable length range in the valve housing is to be understood to mean the area in the valve housing in which the line system, which is otherwise closed to the outside, is opened to the outside by the medium to be guided and controlled by axially displacing the closure element of the supply air device.
The reset element for the drive unit is arranged between this length range in the valve housing, namely the ventilation gap, which can be released by the supply air device, and the drive unit. The restoring element therefore does not extend through the length range that can be released by the supply air device and thus not through the range of any spray water escaping through the supply air device so that it is protected against this spray water. As a result, there is no longer any risk of corrosion for the return spring and therefore no longer a risk of impairing the switching accuracy of the device. The restoring element can thereby have a relatively long length without crossing the area of the ventilation gap.
Settings for the restoring element - for example by adjusting the stop or by arranging a spacer ring - are possible in very fine steps.
An additional protection of the restoring element can be achieved according to the invention in that a spray water collecting basin with a drain opening is provided below the supply air device and is delimited by an intermediate wall against the part of the valve housing which receives the restoring element. By such a splash water collection basin delimited by an intermediate wall opposite the part of the valve housing with the return element, the return element is additionally shielded from the splash water, which, thanks to the intermediate wall, can only spread and collect in a small part of the valve housing.
This intermediate wall is preferably not only provided in the side of the valve housing facing the drain connector, but extends over the entire circumference of the valve housing in that the intermediate wall is designed as an annular web. In order to save additional support for the return spring, the ring web is expediently designed as a support shoulder for the return element.
With a very compact design, the present invention enables the device for shutting off and venting a pipeline to function reliably in all possible uses. Errors due to incorrect calculation of a misalignment of the supply line and discharge line, as in the prior art, cannot therefore occur.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 in longitudinal section a first embodiment of the subject matter of the invention;
Fig. 2 shows in longitudinal section a modified embodiment of the device according to the invention, which is only in the flow position when the medium to be controlled is actually removed;
Fig. 3 shows a further modification of the device according to the invention in longitudinal section; Fig. 4 shows in longitudinal section the preferred embodiment of the device according to the invention for shutting off and venting a pipeline in the flow position;
Fig. 5 the device shown in FIG. 4 in the aerator position, likewise in longitudinal section;
Fig. 6 in longitudinal section the subject of the invention with a modified shut-off device;
and
Fig. 7 shows a further modification of the subject matter of the invention with a shut-off device designed as a seat valve.
First of all, the essence of the invention is to be explained on the basis of the illustration of a device for shutting off and venting a pipeline shown in FIG. The device shown has a shut-off device 1 for preventing the flow of the medium to be controlled from the consumer back into the supply line of the medium, a supply air device 2 and a drive unit 3 for actuating the shut-off device 1 and the supply air device 2.
The entire device is arranged in a valve housing 4, which in the embodiment shown in FIG. 1 is partly formed by the movable elements themselves.
The valve housing 4 has an inlet connector 40 for connection to the inlet side of the pipeline and an outlet connector 41 for connection to the outlet side of the pipe. The inlet connector 40 and the outlet connector 41 have extensions in the form of flanges 400 and 410 which are connected to one another with the aid of spacers 42, as a result of which the inlet connector 40 and the outlet connector 41 are fixed at a fixed distance from one another. This distance is completely bridged and closed in the flow position of the device by the shut-off device 1 and the supply air device 2 and in the venting position of the device while leaving a ventilation gap.
The inlet connection 40 carries the shut-off device 1.
This consists of a pipe section 10, the end facing the outlet pipe 41 is closed by an end wall 100. Immediately in front of this end wall 100 - viewed in the direction of flow - the pipe section 10 has a plurality of openings 101 in its peripheral wall, which connect the interior of the pipe section 10 to a chamber 110 surrounding the pipe end. This chamber is located in a control slide 11 which can be controlled by the drive unit 3 and which receives the actual closure member 12. For this purpose, the setting slide 11 has a second chamber 111, which is closed at its end facing the supply air device 2 by a bushing 112 screwed into the setting slide 111 and radially inward by a sleeve 113 carried by the bushing 112.
Between the chambers 110 and 111, the slide valve 11 has a partition 114, between which and the sleeve 113 the closure member 12 is guided. The closure member 12 has at its end in the chamber 111 a flange-like extension 120 with which it can be supported on the partition 114. In the chamber 111 there is also a compression spring 13, which is supported on the one hand on the flange-like extension 120 and on the other hand on the sleeve 112, so that the closure member 12 is acted upon in the direction of the drive unit 3. The closure member 12 is sleeve-shaped. Its end facing the inlet connection 40 works together with a seal 14 which is fastened on the outside of the end wall 100 of the pipe section 10.
On the outside of the sleeve 112 facing away from the chamber 111, a compression spring 15 is supported, the other end of which is supported on the flange 410 of the outlet connection 41.
The bushing 112 carries on its side facing the outlet connection 41 a sealing ring 115 with which the supply air device 2 cooperates. For this purpose, the supply air device 2 has a closure member 20, the end of which facing the bush 112 is designed as a seat 200. The closure member 20 is designed as a sleeve and is slidably guided in the outlet connection 41. In the vicinity of the outer end of the outlet connection 41, an annular web is provided on the inner circumference, which thus forms a shoulder 411. A flange-like extension 210 of a sleeve 21, which is screwed to the closure member 20, works together with this shoulder 411. In this way, a stroke limitation for the closure member 20 in the direction of the shut-off device 1 is achieved.
The closure member 20 has at its end facing the shut-off device 1 a support plate 201 for a compression spring 22, the other end of which is supported on the flange 410 of the outlet connection 41. The support plate 201 can also serve as a stroke limiter and, for this purpose, cooperate with the inner end of the outlet connection 41.
The drive unit 3 is an integral part of the valve housing 4 and surrounds the tube section 10 in a ring shape.
Its pressure chamber 30 is connected via openings 102 in the lateral surface of the pipe section 10 to the interior of the inlet connector 40. The pressure chamber 30 is delimited on the one hand by the flange 400 of the inlet connection 40 and on the other hand by a membrane 31. The membrane 31 is clamped on its outer circumference between the inlet connector 40 and a cover 32 clamped between the inlet connector 40 and the spacer 42; on its inner circumference, the membrane 31 is clamped between the adjusting slide 11 and a clamping ring 33 screwed onto it.
The device for shutting off and venting a pipeline described above works as follows:
In the state of the device shown in FIG. 1, the pressure in the inlet connection 40 lies above the response threshold preset by the compression springs 15 and 22.
The membrane 31 has moved counter to the action of the compression springs 15 and 22 (according to FIG. 1) to the right.
The bushing of the shut-off device 1 lies against the closure member 20 of the supply air device 2, so that it is closed. Due to the movement of the adjusting slide 11, the closure member 12 of the shut-off device 1 has also been lifted from the seal 14 through its partition 114; the shut-off device list is open. Since the valve housing 4 does not cover the moving parts, this state of the device for shutting off and venting a pipeline can be clearly recognized by the position of the slide valve 11 relative to the support plate 201 of the closure member 20.
The pressure in the inlet connection 40 should now decrease on the inlet side of the valve housing 4. This also reduces the pressure in the pressure chamber 30 of the drive unit 3 connected to the inlet connection 40. Since the restoring force acting on the slide valve 11 connected to the diaphragm 31, which acts directly on the bushing 112 from the compression spring 15 and from the compression spring 22 via the support plate 201, gradually exceeds the pressure in the pressure chamber 30, the closure member first becomes 20 and the adjusting slide 11 together with the closure member 12 are moved to the left (with reference to FIG. 1).
First, the closure member 12, which bears under the action of the compression spring 13 with its extension 120 on the partition 114 of the slide valve 11, comes to rest against the seal 14, so that the shut-off device 1 is closed and the medium to be controlled no longer the device can happen. Shortly thereafter, during the further movement of the setting slide 11 and the closing element 20, its extension 210 comes to rest against the shoulder 411 of the outlet connection 41, so that the closing element 20 can no longer follow the movement of the setting slide 11.
During this movement, the closure member 12 is pressed against the action of the compression spring 13 into the chamber 111, so that the sleeve 112 can move further away from the seat 200 of the closure member 20 until the intended ventilation distance between these two parts is established, which state at the open design of the device described is immediately recognizable.
In this position, the aerator position, sucking back of the medium to be controlled down to the inlet side of the device is effectively prevented. The slide valve 11 has moved so far from the closure member 20 that even bacteria that need a moist surface for their migration can no longer get from the closure member 20 into the inlet connector 40. In addition, since only the closure member 12 comes into contact with the seal 14 and only then does the closure member 20 with its extension 210 come into contact with the shoulder 411, there is also a phase-shifted actuation of the closure members 12 and 20 of the shut-off device 1 and supply air device 2, so that running of the medium to be controlled through the annular gap between the bushing 112 and the closure member 20 is avoided.
Possibly. escaping dripping water is collected and discharged through a drip pan, not shown.
If the pressure in the inlet connection 40 increases again, the process described proceeds in the opposite direction.
First, the bushing 112 with its sealing ring 115 comes into contact with the seat 200 of the closure member 20, while the closure member 12 is held in contact with the seal 14 by the action of the compression spring 13.
Only after the annular gap between the sleeve 112 and the closure member 20 has closed, from which moment on the closure member 20 follows the movement of the setting slide 11, is the closing member 12 taken along by the extension slide 11 as a result of its extension 120 resting against the partition of the setting slide 11.
In the aerator position, the closure members 12 and 20, which can be moved coaxially to the valve housing 4, are thus at an axial distance from one another, which allows air to enter the pipe system on the outflow side with respect to the device.
Either the shut-off device 1 or the supply air device 2 - in the embodiment shown the shut-off device 1 - is directly controlled by the drive unit 3, while the other device - in the described embodiment the supply air device 2 - only via the directly driven device - here the drive device 1 - is driven.
The subject matter of the invention can be modified in many different ways. Thus, it is possible to form the tube section 10 open at both ends and for this purpose to form the closure member 12 as a sleeve which is closed at its end facing the tube section 10 and into which the medium to be controlled can only pass through openings in the peripheral wall of this closure member 12. Since the medium to be controlled then acts directly on the closure member 12, a correspondingly strong compression spring 13 must be assigned to the closure member.
Such a possible influence during the adjustment of the closure member 12 is advantageously avoided in the previously described embodiment in that the pipe section 10 facing the medium supply side has openings 101 in the peripheral surface which are connected to the outlet connection 41 via a chamber 110 can.
It is also possible for the drive unit 3 to act counter to the flow direction of the medium to be controlled by the device for shutting off and venting a pipeline. Such an embodiment is shown in FIG. 2.
A pipe section 430 or, respectively, integrated into this connecting piece extends both from the inlet connecting piece 43 and from the outlet connecting piece 44. 440 inside the device, the pipe section 430 serving as the carrier of the closure member 50 of the shut-off device 5 and the pipe section 440 serving as the carrier of the closure member 60 of the supply air device 6.
The inlet connector 43 and the outlet connector 44 each have a flange 431 and 441, which serve the mutual fixation. For this purpose, the valve housing 4 has a jacket divided in the longitudinal direction into two half-shells 45 and 46, which has an annular groove 47 for receiving the flange 431 at its end facing the inlet connector 43. The two half-shells 45 and 46 forming the casing receive a pressure chamber 34 of the drive unit 3 at their end facing the outlet connection 44, which pressure chamber is delimited radially outwards by a sleeve 35 inserted into the casing. The axial limitation of the pressure chamber 34 takes place through the flange 441 and a piston 36, which is an integral part of the closure member 60 of the supply air device 6, which is slidably mounted on the pipe section 440.
The drive unit 3 is thus assigned to the supply air device 6 in this embodiment of the subject matter of the invention.
The two half-shells 45 and 46 of the casing have an annular web 48 on their inside, which serves as a stroke limitation for the piston 36. The piston 36 is assigned a compression spring 37, which is supported at its other end on the flange 431 of the inlet connector 43. In comparison to the compression spring 15 according to FIG. 1, the compression spring 37 here has a relatively large length. While the compression spring 15 has to be made relatively hard and thus slight deviations from target dimensions already lead to deviations from the desired switching behavior, the large length of the compression spring 37 makes it possible to precisely determine the desired switching behavior.
The pressure chamber 34 is connected via a bore 442 provided in the outlet connector 44 to a control line 7, which in turn is connected to the inlet side of the valve housing 4 via a bore 432 provided in the inlet connector 43.
The closure member 60 has at its end facing the inlet connection 43 a bell-like extension 600, the open ring edge 601 of which is designed as a seat and cooperates with the closure member 50 of the shut-off device 5.
The closure member 50 is designed as a sleeve and is slidably guided on the pipe section 430, the end of which facing the supply air device 6 is closed by an end wall 433 and carries a stop disk 49 which projects radially beyond the pipe section 430. Immediately in front of this end wall 433, the tube section 430 has a plurality of openings 434 in its peripheral wall, which openings can be covered or released by the closure member 50.
In the covering position of the closure member 50 designed as a slide valve, there is a sealing ring 51 and 52 on each side of the openings 434. The closure member 50 has at its end facing the stop disk 49 a plate-like extension 501 which can be brought to bear against the stop disk 49 and which carries a sealing ring 53 outside the stop disk 49, against which the ring edge 601 of the closure member 60 is brought into contact can. On the side of the extension 501 facing away from the closure member 60, a compression spring 54 is supported, the other end of which is supported on the flange 431 of the inlet connector 43.
FIG. 2 shows the state of ventilation of the device for shutting off and venting a pipeline, in which the pressure of the medium to be controlled has fallen below the desired value defined by the pressure springs 37 and 54.
If the pressure in the inlet connection 43 now increases, the pressure in the pressure chamber 34 increases at the same time. The consequence of this is that when the setpoint determined by the compression spring 37 is exceeded, the piston 36 is shifted to the left (with reference to FIG. 2), the closing element 60 with its ring edge 601 finally resting against the sealing ring 53 in the extension 501 of the Closure member 50 arrives. The annular gap shown in FIG. 2 between the closure members 50 and 60 is thus closed, so that the line system is closed to the outside again. When the piston 36 moves further, it lifts the closure member 50 from the stop disc 49 via the closure member 60 until the openings 434 in the inlet connection 34 are released.
The medium to be controlled now passes from the inlet connector 43 through the openings 434 into the chamber 602, which is located in the extension 600 of the closure member 60 and which partially surrounds the front end of the pipe section 430 of the inlet connector 43. The chamber 602 is in direct connection with the outlet connection 44, so that the medium can flow unhindered through the device for shutting off and venting a pipeline to the consumer.
When the pressure on the medium supply side drops again below the specified setpoint, the compression springs 37 and 54, with which the closure members 50 and 60 act against the working direction of the pressure chamber 34, push these closure members 50 and 60 (in relation to FIG. 2) right until the closure member 50 comes to rest against the stop disc 49 after the openings 434 have been closed and is thus prevented from moving further. However, the closure member 60 continues to move, forming an annular gap between the two closure members 50 and 60.
In the half-shell 46 of the housing shell there is an outlet connection 460 through which dripping water emerging from chamber 602 can flow off.
Depending on the operating conditions, it may be stipulated that the device for shutting off and venting a pipeline, irrespective of the pressure conditions in the pipeline, may only be in the flow position if there is an actual flow. For this purpose, the valve 8 of the consumer (not shown) is assigned a sensing element 80 which controls a shut-off valve upstream of the device for shutting off and venting a pipeline. In this way, the pressure collapses in this device and in its drive unit 3, so that the device assumes its aerating position.
In principle, the cross section of the control line 7 can be the same size or smaller than the flow cross section of the device. According to the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the cross section of the control line 7 is smaller than the flow cross section of the inlet connector 43 and the outlet connector 44. The response delay resulting from the smaller cross section of the control line 7 can generally be tolerated. If this is not possible in individual cases, compensation is possible by suitable selection of the compression spring 37.
Arranged in the control line 7 is an auxiliary valve, preferably designed as a changeover valve 70, which in one position connects the inlet connection 43 to the pressure chamber 34 and in its other position connects the pressure chamber 34 to an outlet opening 700. This outlet opening 700 is connected to the drain line, into which the drain connector 460 also opens. According to FIG. 2, this is done by connecting the outlet opening 700 to the interior of the valve housing 4 via a line 71 and an opening 450. By arranging a changeover valve 70 in the control line 7 - and not in the main line - the changeover valve 70 can be kept relatively small and weak, so that the entire device is quite compact.
The changeover valve 70 is assigned a drive device 81 which is connected via a control connection 82 to the sensing element 80 of the valve 8 of the consumer. The control connection 82 can be mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical in nature.
If the valve 8 of the consumer is opened, the drive device 81 of the changeover valve 70 is actuated via the control connection 82, as a result of which the connection between the inlet connection 43 and the pressure chamber 34 is established. If the pressure of the medium to be controlled during this opening of the valve 8 exceeds the pressure of the compression spring 37 and later the compression springs 37 and 54, the pressure chamber 34 controls the closing of the supply air device 6 and the opening of the shut-off device 5 in the manner described above, while If the setpoint value predetermined by the compression springs 37 and 54 is undershot, the shut-off device 5 is closed and the supply air device 6 is opened.
If, on the other hand, the valve 8 is closed again, this causes the changeover valve 70 to switch, so that the pressure chamber 34 is connected to the outlet opening 700 and the control medium leaves the pressure chamber 34 by the action of the compression spring 37 on the piston 36, so that depending on the activation of the consumer, the shut-off device 5 is also closed and the supply air device 6 is opened. Since the connection between the pressure chamber 34 and the inlet connection 43 is interrupted, it is not possible to switch the device for shutting off and venting a pipeline into the flow position, even if the pressure in the inlet connection 43 assumes values that match the setpoint of the compression springs 37 and later Exceed 37 and 54.
A modification of the device shown in FIG. 2 is shown in FIG. 3. According to this figure, both the shut-off device 5 and the supply air device 6 are designed as seat valves. Instead of a stop disk 49 according to FIG. 2, a seal 55 is provided here for the closure part 50, which projects radially beyond the pipe section 430 and which is screwed to the end wall 433 of the inlet connector 43 with the aid of a fastening disk 550.
In this embodiment, the closure member 60 also has no extension 600; instead, it is the closure member 50 which has an extension 500 with a chamber 502 receiving the end of the tube section 430.
The expansion 500 is followed by a taper 503 with a seat on its open ring edge 504.
The closure member 50 is formed at its end facing the seal 55 as a seat 56, to which the aforementioned extension 500 is connected. In contrast to the embodiment shown in FIG. 2, no sealing ring 52 is provided which has to pass over the openings 434, as a result of which the embodiment according to FIG. 3 is particularly durable.
The closure member 60 has on its annular end face a sealing ring 61 with which the ring edge 504 of the closure member 50 cooperates in the flow position of the device. If pressure fluctuations suddenly occur in the inlet connection 43 in this way, which have a somewhat delayed effect in the pressure chamber 34 because of the smaller cross section of the control line 7, these cannot lift the closure member 60 from the closure member 50, as may be the case with the one shown in FIG. 2 Execution would be possible. The surfaces exposed to the medium to be controlled, which could cause the closure member 50 to move, are of the same size on the extension 500 and on the taper 503, so that pressure equalization is effected here.
As FIG. 3 shows, it is advantageous if the extension 500 and the taper 503 are not integrated, but can be separated from one another in a suitable manner. In this way, if the seal 55 needs to be replaced, it is easily accessible. However, if the taper 503 is not to be removed from the extension 500 of the closure element for the purpose of renewing the seal 55, the diameter of the seal 55 may be larger than the diameter of the outlet opening 505 of the chamber 502, because it is elastic can still be brought through the outlet opening 505. However, the diameter of the fastening disk 550 must then be smaller than the diameter of the outlet opening 505.
2, the control line 7 is integrated into the valve housing 4, which leads to a particularly compact design of the device. In such an embodiment too, the changeover valve 70 can be provided in the control line 7 in that the half-shell 45 of the valve housing 4 has a window (not shown) that can be closed when the changeover valve 70 is not required. The control line 7 is of course divided into two sections by the changeover valve 70.
Further changes to the described device are possible. A subdivision of the valve housing 4 transversely to the direction of flow is also entirely possible. If a valve housing 4 which can be divided in the longitudinal direction is provided, the position of the dividing line does not play a role in principle. However, this dividing line expediently lies in a horizontal plane 9, since the lower half 46 then forms a closed trough from which dripping water cannot drip out along a larger dividing line, but only through the outlet connection 460. Such half-shells 45 and 46 are of course also possible with an embodiment of the device according to the invention according to FIG. 1 with the same advantage. So that with such a closed design of the device for shutting off and venting a pipeline, the working state of the supply air device 2 or
6 can be clearly seen at any moment, a viewing window 62 is provided in the half-shells 45 and 46 of the valve housing 4 on at least one side.
The preferred embodiment of the subject of the invention is shown in FIGS. 4 and 5 in the flow or in the ventilation position. In this embodiment, the valve housing 4 again consists of two half shells 45 and 46, which hold the two flanges 400 and 401 at a fixed distance from one another. The two half-shells 45 and 46 are held together in a suitable manner, for example by clamping straps 451 and 461.
As in the embodiment according to FIG. 1, an adjusting slide 17 accommodating a chamber 110 is also provided in this embodiment. This is connected to the drive unit 3, which in the embodiment shown is the same as the drive unit 3 described with reference to FIGS. 2 and 3. The adjusting slide 17 connected to the piston 30 of the drive unit 3 continues on the side of the chamber 110 facing away from the piston 30 in the form of a sleeve 170 which has an inner circumference of the size that the radial surface 171 exposed to the medium in the chamber 110 of the piston 30 is the same size as the radial surface 172 facing away from the piston 30.
The end wall 100 carries on its outer circumference an annular seal 103 over which the sleeve 170 can be pushed.
The pipe socket 10 is continued beyond the end wall 100 in a guide element 16 which has wings 160 arranged in a star shape around the longitudinal axis of the valve housing 4 for guiding the sleeve 170.
On its outer circumference, the sleeve 170 slidably carries the closure member of the supply air device 2, which is designed as a sleeve 23, the end of which faces the chamber 110 is widened in the form of a flange 230. For sealing to the outside, the sleeve 23 has a groove with a sealing ring 231 on its inner circumference. Between this flange 230 and the outer wall of the chamber 110 there is an elastic element - in the exemplary embodiment shown a compression spring 24 - which acts on the sleeve 23 in the direction of the flange 410 at the outlet end of the valve housing 4.
This flange 410 carries a seal 412 with which the sleeve 23 can cooperate.
The sleeve 170 has an annular web 173 on its outer circumference. The sleeve 23, on the other hand, has an arm 232 extending in the direction of the inlet connection 40, which is fastened to the flange 230 and carries a bolt 233 which engages behind the ring web 173 on the side facing away from the flange 230. The relative arrangement of the ring web 173 and the bolt 233 thus together determines the maximum stroke of the sleeve 23 of the supply air device 2.
The pressure chamber 34 of the drive unit 3 communicates with the interior of the inlet connection 40 via openings 38.
The maximum stroke of the piston 36 is determined by a stop shoulder 480, which is provided on the inside of the valve housing 4.
The valve housing 4 carries on its inner circumference an annular web 470, on which the restoring element - which is designed, for example, as a compression spring 37 - is supported, the other end of which is supported on the piston 30. The ring web 470 is located as close as possible to the outlet end of the valve housing 4, but so far from the flange 410 that the ring web 470 is located outside the opening area of the supply air device 2. In this way, the annular web 470 forms, together with the flange 410, a spray water collecting basin 471, in the bottom of which a drainage opening designed as a drainage connection 460 is provided.
The device for shutting off and venting a pipeline described above works as follows:
In the state of the device shown in FIG. 4, the pressure in the inlet connection 40 lies above the response threshold preset by the compression spring 37. The sleeve 170 is in its (according to FIG. 4) right end position, in which the sleeve 23 mounted on this sleeve 170 is held by the compression spring 24 in contact with the seal 412 in the flange 410. In this position, the sleeve 170 opens the openings 101; the shut-off device 1 is open. The ventilation gap 25 (FIG. 5) is closed by the sleeve 23 abutting the flange 410.
When the pressure in the inlet connector 40 on the inlet side of the valve housing 4 decreases, the sleeve 170 moves to the inlet side of the valve housing 4 until the end of the sleeve 170 reaches the ring seal 103 in the end wall 100. Up to this moment, the sleeve 21 is held in contact with the flange 410 by the force of the compression spring 24. During the further return movement of the sleeve 170, the sleeve 23 takes over its ring web 173 and the pin 233, which now opens the ventilation gap 25. This operating state of the supply air device 2 can be easily recognized through the viewing window 62.
If the pressure in the inlet connection 40 increases again, the process described proceeds in the opposite direction.
Due to the stroke of the piston 30, the adjusting slide 17 moves away from the inlet side of the valve body 4. Via the adjusting slide 17 and the compression spring 24, the sleeve 23 is always held in its end position facing the outlet side of the valve body 4, which is fixed by the annular web 173 of the sleeve 170 and the bolt 233 of the sleeve 23.
Finally, the sleeve 23 comes into sealing contact with the seal 412 and is now prevented from moving further. However, with the further stroke movement of the piston 30 as a result of a further increase in pressure in the inlet port 40, the adjusting slide 17 continues its movement, the compression spring 24 being compressed and taking up the additional stroke path of the sleeve 23. Only after the ventilation gap 25 has been closed does the chamber 110 reach the end wall 100, so that a connection between the inlet connector 40 and the outlet connector 41 is now established via this chamber 110.
The elastic element, which is assigned to the sleeve 21, and the restoring element does not have to be a compression spring 15, 22 or 37, 54 may be formed. Other elastic elements such as hydraulic or pneumatic pistons etc. can, if desired, be used instead of these compression springs.
The spray water collecting basin 471 is delimited by an annular web 470 according to the embodiment shown.
This is particularly advantageous if the valve housing 4 consists of two half-shells 45 and 46, since then both half-shells 45 and 46 can be designed identically and since splashing water escaping laterally or upwards can also be intercepted by the ring web 470, so that this does not reach the return element (compression spring 37). This ring web 470 can then also take on the task of a support shoulder for the restoring element.
If the flange 230 of the sleeve 23 is made sufficiently large, this can in turn also take on the function of a splash-water shield and a support shoulder, so that the annular web 470 can then be omitted.
Other designs of the support shoulder for the return element (compression spring 37) are of course possible, for. B. in the form of noses projecting radially into the interior of the valve housing 4.
If it should be possible to adjust the pretension of the compression spring 37, it can be provided that the annular web 470 is axially adjustable, for example in a thread. However, it can also be provided that one or more spacer rings are interposed between the compression spring 37 and the ring web 470.
The limitation of the stroke of the sleeve 23 relative to the control element 17 can also be done in another way. For example, a socket can be provided, the closed end of which serves as a driving stop for the sleeve 23 and which is screwed onto the outer circumference of the actuating element 17 (similar to the arrangement of the closure member 12 according to FIG. 7, which will be described later).
According to FIGS. 6 and 7 it is provided that the sleeve 17 has a longitudinal groove 174 on its outer circumference, in which a bolt 234 engages. This bolt 234 is fixed to the sleeve 23. The length of the longitudinal groove 174 thus determines, together with the bolt 234, the maximum stroke of the sleeve 23 of the supply air device 2.
According to FIG. 6, the adjusting slide 18 is designed differently from that of FIGS. 4 and 5. The chamber 110 is delimited from the center of the valve body 4 by a cylindrical wall 116, which is arranged in the extension of the sleeve 170. In this wall 116 one or more openings 180 and 181 are provided, so that the medium to be controlled from the inlet connection 40 through the openings 101 and the openings 180 into the chamber 110 and from there through the opening (s) 181 into the outlet connection 41 can reach. In this way, it is not necessary that the sleeve 170 is always completely pulled down from the ring seal 103 and must be pushed back onto it.
The ring seal 103 is only released in a partial area of the circumference, as a result of which the stress is significantly less than that of the complete release.
Finally, FIG. 7 shows an embodiment of the subject matter of the invention, in which the shut-off device 1, like the supply air device 2, is designed as a seat valve, so that the wear on the wearing parts is reduced again compared to the embodiment previously described with reference to FIG. 6.
In the embodiment according to FIG. 7, the actual closure member 12 is located within the setting slide 11, in a manner similar to that already explained with reference to FIG. 1. This slide valve 11 therefore forms, together with a sleeve 19 that is independent of it, a second chamber 111, which is closed at its end facing the supply air device 2 by the sleeve 19 screwed onto the slide valve 11 and radially inward by a second cylindrical wall 190 of the sleeve 19 . Between the chambers 110 and 111, the slide valve 11 has a partition 114, between which and the sleeve 19, the closure member 12 is guided.
The compression spring 13 acting on the closure member 12 is supported on the one hand on the flange-like extension 120 of the closure member 12 and on the other hand on the radial surface 191 of the sleeve 19, so that the closure member 12 is acted upon in the direction of the drive unit 3.
According to FIG. 7, the guide element 16 for the sleeve 19 is designed as a sleeve 161 which is screwed onto the end wall 100. This sleeve 161 has in the vicinity of the end wall 100 on its periphery one or more openings 162 through which the medium to be controlled can flow, depending on the position of the adjusting slide 11.
The guide element for the sleeve 170 or 19, as shown in FIGS. 6 and 7, can be designed differently: it also does not necessarily have to be within the sleeve 170 or
19 be arranged; For example, it is also possible to pull the ring web 470 inwards so far that it functions as a guide element - possibly can also take over with the help of the sleeve 23. The guide element 16 shown in FIGS. 4 to 7 can also be used in a device according to FIG. 1.
The driven element, on which the sleeve 23 - the closure element of the supply air device 2 - is arranged, can be of various designs; it can be an integral part of the closure element of the shut-off device 1 or it can carry an individual closure element 12.
In the above description, seals were not mentioned in places where they did not have to be mentioned for the explanation of the device and where they are self-evident for the person skilled in the art.