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Die Erfindung betrifft eine sanitäre Niederdruckarmatur mit
- a) einem Gehäuse, das einen Wasserauslauf aufweist;
- b) einem den Wasserfluss steuernden Ventil;
- c) einer Einrichtung, welche das Nachtropfen von Wasser aus dem Wasserauslauf während der Erwärmungsphase eines mit der Niederdurckarmatur verbunden Niederdruck-Warmwasserbereiters verhindert.
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Niederdruck-Warmwasserbereiter, auch Niederdruck-Speicher genannt, besitzen die Eigenheit, dass in ihrem Inneren kein Druck auftreten darf, der nennenswert von dem Außendruck abweicht. Der Wasserauslauf der mit dem Niederdruck-Warmwasserbereiter zusammenarbeitenden sanitären Niederdruckarmatur muß daher ”frei” in dem Sinne sein, dass sich beim Durchströmen kein nennenswerter Druck aufbaut. Wenn sich nunmehr im Inneren des Niederdruck-Warmwasserbereiters bei geschlossenem Ventil der Niederdruckarmatur das Wasser erwärmt und dabei ausdehnt, führt dies zu einer Volumenvergrößerung des gespeicherten Wassers. Diese wiederum hat zur Folge, dass etwas Wasser über den Wasserauslauf der angeschlossenen Niederdruckarmatur in Tropfenform abfließt. Dies ist – mehr aus psychologischen als aus technischen Gründen – unerwünscht.
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Bei bekannten sanitären Niederdruckarmaturen der eingangs genannten Art, wie sie etwa in der
DE 44 41 079 A1 oder der
DE 38 36 877 C1 beschrieben sind, ist innerhalb der Armatur selbst oder außerhalb von dieser eine besondere Hilfskammer vorgesehen, welche während der Aufwärmphase des Niederdruck-Warmwasserbereiters den Volumenzuwachs des Wassers aufnimmt, so dass aus dem Wasserauslauf kein Tropfwasser austritt. Wird der Wasserfluss mit Hilfe des Ventils der Niederdruckarmatur angestellt, sorgt eine Art Wasserstrahlpumpe, die ebenfalls in der Niederdruckarmatur ausgebildet ist, dafür, dass der Inhalt der Hilfskammer wieder leergesaugt und über den Wasserauslauf abgeführt wird.
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Eine solche sanitäre Niederdruckarmatur mit einer Wasserstrahlpumpe ist auch aus der
DE 195 10 733 C2 bekannt geworden. Sie umfasst daneben noch ein Rückschlagventil mit Schwimmer und ein Bypassventil, wodurch diese Armatur recht komplex und Baugröße fordernd aufgebaut ist.
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Ein Wasserventil ähnlich der eingangsgenannten sanitären Niederdruckarmatur ist in der
DE 2 109 303 A beschrieben. Dieses dient dazu, einen Unterdruck in einer Wasserleitung zu verhindern, wenn der eingangsseitige Druck absinkt. Eine Einrichtung zur Verhinderung von Tropfen ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.
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Ein Rückschlagventil mit Rücksaugfunktion ist in der
DE 44 06 985 A1 beschrieben. Es fehlen jedoch Elemente, um den Öffnungsdruck einstellen zu können sowie eine Belüftungsfuntion der Zuleitung.
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Diese bekannten Niederdruckarmaturen sind nicht nur kompliziert aufgebaut sondern benötigen wegen der Hilfskammer auch verhältnismäßig viel Platz.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine sanitäre Niederdruckarmatur der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass ohne Gefährdung des mit ihr verbundenen Niederdruck-Warmwasserbereiters ein Nachtropfen aus dem Wasserauslauf zuverlässig verhindert ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
- d) die Einrichtung umfasst:
- da) einen Rückflussverhinderer, der in dem Wasserauslauf so angeordnet ist, dass er bei geöffnetem Ventil den Durchfluss freigibt, und der einen Öffnungsdruck besitzt, der kleiner als der maximal zulässige Innendruck des Niederdruck-Warmwasserbereiters ist;
- db) eine Halteeinrichtung für den Rückflussverhinderer, die eine Bewegung des gesamten Rückflussverhinderers derart zulässt, dass bei Auftreten eines Unterdrucks im Wasserauslauf mindestens ein Belüftungsweg zur Außenatmosphäre freigegeben wird.
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Die Erfindung verwendet also zum Zurückhalten des Volumenzuwachses des im Niederdruck-Warmwasserbereiters befindlichen Wassers bei Erwärmung einen Rückflussverhinderer im Wasserauslauf. Dessen Öffnungsdruck kann so niedrig angesetzt werden, dass der maximale Druck im Niederdruck-Warmwasserbereiter nicht überschritten wird.
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Der Einsatz eines Rückflussverhinderers alleine reicht jedoch zur Lösung der Aufgabe nicht aus. Dabei muss bedacht werden, dass in der Abkühlungsphase auf Grund der Volumenverringerung des gespeicherten Wassers im Niederdruck-Warmwasserbereiter ein Unterdruck auftreten würde, wenn einfach in bekannter Weise ein Rückflussverhinderer in den Wasserauslauf eingebaut würde. Derartige Unterdrücke können aber ebenso gefährlich wie Überdrücke sein, die mit sanitären Niederdruckarmaturen gerade vermieden werden sollen. Aus diesem Grunde wird der Rückflussverhinderer anders als herkömmlich nicht fest im Wasserauslauf montiert und gegen die umgebenden Bauteile abgedichtet. Vielmehr besitzt der Rückflussverhinderer erfindungsgemäß zwei Positionen. Die eine Position nimmt der Rückflussverhinderer bei geöffnetem Ventil und in der Erwärmungsphase des Niederdruck-Warmwasserbereiters ein. In dieser ersten Position ist ein Belüftungsweg, der vom Inneren des Wasserauslaufs zur Außenatmosphäre führt, geschlossen. Tritt jedoch im Inneren des Wasserauslaufes ein Unterdruck auf, also in der Abkühlphase des Niederdruck-Warmwasserbereiters, so verschiebt sich der gesamte Rückflussverhinderer unter dem Einfluss dieses Unterdrucks in eine zweite Position, in welcher der Belüftungsweg zur Außenatmosphäre freigegeben wird. Über diesen Belüftungsweg strömt sodann durch den Wasserauslauf Luft in den Niederdruck-Warmwasserbereiter und verhindert, dass sich dort ein unzulässig großer Unterdruck aufbaut.
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Die Halteeinrichtung kann zweckmäßigerweise eine Haltehülse sein, die an ihrem einen Ende mit einem radial verlaufenden Flansch versehen ist, der eine Dichtfläche für eine Stirnseite des Rückflussverhinderers bereitstellt. In einer Position des Rückflussverhinderers liegt die fragliche Stirnseite direkt oder indirekt so an der Dichtfläche des Flansches an, dass keine Luft aus der Außenatmosphäre ins Innere des Wasserauslaufes eindringen kann.
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Dabei kann zwischen der Dichtfläche des Flansches der Haltehülse und der benachbarten Stirnfläche des Rückschlagventils eine Dichtung angeordnet sein. Diese ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Flansch der Haltehülse nur eine unvollständige, mit Durchbrechungen versehene Dichtfläche bereitstellt, wie dies bei bekannten Rückflussverhinderern und zugehörigen Haltehülsen aus hier nicht interessierenden Gründen der Fall ist. Dann ”überbrückt” die Dichtung die Ausnehmungen in dem Flansch der Haltehülse.
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Wenn jedoch die Haltehülse einen ununterbrochenen, nicht mit Ausnehmungen versehenen Flansch aufweist, kann die erfindungsgemäße Niederdruckarmatur so gestaltet sein, daß in einer Relativstellung zwischen Haltehülse und Rückflußverhinderer eine Stirnseite des Rückflußverhinderers direkt an der Dichtfläche des Flansches anliegt. Eine besondere Dichtung wird dabei im nicht benötigt.
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Aus Montagegründen schließlich ist es zweckmäßig, wenn die Mantelfläche der Haltehülse zumindest in einem Endbereich durch eine Mehrzahl von Federlamellen gebildet ist, die jeweils an ihrem Ende einen nach innen ragenden Anschlag aufweisen. Bei dieser Bauweise kann der Rückflussverhinderer unter Aufbiegen der Federlamellen zunächst in die Haltehülse eingebracht werden und bildet mit dieser eine Einheit, in welcher er unverlierbar untergebracht ist. Außerdem ist durch die Bauweise der Haltehülse gewährleistet, daß ein falscher Einbau des Rückflußverhinderers in den Wasserauslauf der Niederdruckarmatur nicht möglich ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
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1 bis 3 Axialschnitte durch den Auslaufbereich einer Niederdruckarmatur in verschiedenen Betriebszuständen;
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4 einen Axialschnitt durch eine Haltehülse, wie sie bei einer erfindungsgemäßen Niederdruckarmatur zum Einsatz kommt;
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5 die Draufsicht auf die Haltehülse der 4.
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Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. In dieser ist mit dem Bezugszeichen 1 der der Auslauföffnung benachbarte Endbereich eines Auslaufes einer Niederdruckarmatur bezeichnet; der Innenraum des Auslaufes 1, der bei geöffnetem Ventil der Niederdruckarmatur von Mischwasser durchströmt ist, trägt das Bezugszeichen 2.
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In dem freien Ende des Auslaufes 1 ist in an und für sich bekannter Weise ein Strahlregler 3 angeordnet, der, wie bei Niederdruckarmaturen üblich, nur wenige, den Wasserfluß führende Rippen aufweist, die zu keiner nennenswerter Drosselung des Wasserstromes führen. Der Strahlregler 3 ist in dem Ende des Auslaufes 1 mittels einer Mutter 4 befestigt, die in ein Innengewinde 5 des Endes des Auslaufes 1 eingedreht ist.
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Soweit bisher beschrieben, entspricht der Aufbau des Endbereiches des Auslaufes 1 demjenigen, was bei Niederdruckarmaturen bisher schon üblich war.
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Anders als bei bekannten Bauweisen ist jedoch nunmehr stromaufwärts von dem Strahlregler 3 in den Endbereich des Auslaufes 1 eine Haltehülse 6 eingeschoben, die an ihrem dem Strahlregler 3 zugewandten Ende mit einem radial nach außen und innen überstehenden Flansch 7 versehen ist. Beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 ist dieser Flansch 7 in seinem nach innen ragenden Bereich nicht durchgehend sondern besitzt aus hier nicht interessierenden Gründen eine Reihe von Ausnehmungen 8. Die Haltehülse 6 ist ferner in ihrer Mantelfläche durch achsparallel verlaufende Einschnitte 9 in eine Mehrzahl von Federlamellen 10 unterteilt, die an ihrem von dem Flansch 7 abgewandten freien Ende jeweils mit einem radial nach innen ragenden, hakenförmigen Anschlag 11 versehen sind.
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Im Inneren der Haltehülse 6 befindet sich ein Rückflußverhinderer 12, der, abgesehen von einer unten erwähnten Besonderheit, handelsüblich ist und konventionellen Aufbau besitzt. Der Rückflußverhinderer 12 besitzt ein rohrförmiges, hohlzylinderisches Gehäuse 13, in dessen Innenraum ein Verschlußkörper 14 axial beweglich geführt ist. Dieser Führung dient ein axialer, im Durchmesser verringerter Hals 14a des Verschlußkörpers 14, der zwischen einstückig mit dem Gehäuse 13 gebildeten Führungsvorsprüngen 15 hindurchbewegt werden kann. Die Führungsvorsprünge 15 werden von radial verlaufenden Streben (nicht erkennbar) gehalten, die mit der Mantelfläche des Gehäuses 13 verbunden sind, so daß aus dem Innenraum des Gehäuses 13 Wasser in 1 nach links ausströmen kann.
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Der Verschlußkörper 14 besitzt außerdem einen im Durchmesser gegenüber dem Hals 14a vergrößerten Ventilkegel 14b, dessen Form im Querschnitt, wie sich aus der Zeichnung ergibt, doppelkegelig ist und der an seinem Außenumfang in einer Nut eine O-Ringdichtung 16 hält. In der Schließstellung des Verschlußkörpers 14, die in 1 dargestellt ist, liegt die O-Ringdichtung 16 an einem an der Innenmantelfläche des Gehäuses 13 ausgebildeten Ventilsitz 17 an.
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Der Rückflußverhinderer 12 besitzt so, wie er im Handel erhältlich ist, in seiner äußeren Mantelfläche eine Ringnut 18, die bei einem konventionellen Einsatz des Rückflußverhinderers 12 der Aufnahme einer weiteren O-Ringdichtung dient. Diese O-Ringdichtung ist jedoch im vorliegenden Falle weggelassen und statt dessen zwischen der dem Flansch 7 der Haltehülse 6 benachbarten Stirnseite des Gehäuses 13 des Rückflußverhinderers 12 und dem radial nach innen ragenden, eine Dichtfläche bereitstellenden Bereich des Flansches 7 positioniert (Bezugszeichen 19).
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Der Abstand zwischen dem Flansch 7 und den hakenförmigen Anschlagen 11 der Haltehülse 6 ist größer als die Summe der axialen Abmessungen des Rückflußverhinderers 12 und der O-Ringdichtung 19. Dies hat zur Folge, daß sich der gesamte Rückflußverhinderer 12 innerhalb der Haltehülse 6 über eine gewisse Strecke axial bewegen kann. Dies ist in 1 an der Lücke zu erkennen, die zwischen der rechten Stirnseite des Gehäuses 13 des Rückflußverhinderers 12 und der Anschlagfläche der hakenförmigen Anschlage 11 vorliegt.
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Die Funktion der oben beschriebenen Niederdruckarmatur ist wie folgt:
Ist das Ventil der Niederdruckarmatur geschlossen, befindet sich der Rückflußverhinderer 12 in der in 1 dargestellten Position, in welcher seine linke Stirnseite über die O-Ringdichtung 19 dichtend an dem inneren Bereich des Flansches 7 der Haltehülse 6 anliegt. Durch eine zwischen den Führungsvorsprüngen 15 und dem Ventilkegel 14b des Verschlußkörpers 14 angeordnete Druckfeder 20 wird der Verschlußkörper 14 in die in 1 dargestellte Schließposition gedrückt. Es ist ersichtlich, daß bei der beschriebenen Anordnung des gesamten Rückflußverhinderers 12 einerseits und des Verschlußkörpers 14 innerhalb des Rückflußverhinderers 12 andererseits Ausdehnungswasser, welches von dem Niederdruck-Warmwasserbereiter in den Innenraum 2 des Auslaufes 1 gelangt, nicht über den Strahlregler 3 tropfenweise ausfließen kann.
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Wird nunmehr das Ventil der Niederdruckarmatur geöffnet, strömt Wasser entweder als Kaltwasser direkt in den Innenraum 2 des Wasserauslaufes 1 oder wird als Warmwasser aus dem Niederdruck-Warmwasserbereiter in den Wasserauslauf 1 herausgedrückt. Durch den Wasserdruck wird der Rückflußverhinderer 12 bzw. dessen Verschlußkörper 14 in die in
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2 gezeigte Offenstellung gedrückt, so daß das Wasser durch den Rückflußverhinderer 12 hindurch und über den Strahlregler 3 aus dem Wasserauslauf 1 ausfließen kann. Die Stärke der Druckfeder 20 kann dabei so gewählt werden, daß der zulässige Druck innerhalb des Niederdruck-Warmwasserbereiters nicht überschritten wird.
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Wird nunmehr der Wasserfluß an dem Ventil der Niederdruckarmatur abgestellt, so entsteht in dem Niederdruck-Warmwasserbereiter aufgrund des Abkühlungsprozesses, der mit einer Volumenverminderung des dort befindlichen Wassers verbunden ist, ein Unterdruck. Unter diesem Unterdruck wird nunmehr, wie in 3 veranschaulicht, der gesamte Rückflußverhinderer 12 innerhalb der Haltehülse 6 von dem Flansch 7 der Haltehülse 6 und der O-Ringdichtung 19 weggezogen, bis seine rechte Stirnseite an den Anschlagflächen der Anschläge 11 anliegt. Der zwischen der linken Stirnfläche des Rückflußverhinderers 12 und der O-Ringdichtung 19 bzw. dem Flansch 7 der Haltehülse 6 liegende Spalt ist über den Strahlregler 3 mit der Außenatmosphäre verbunden. Da die Mantelfläche des Rückflußverhinderers 12, wie oben geschildert, radial nach außen nicht abgedichtet ist, kann an dieser Mantelfläche vorbei Luft in den Innenraum 2 des Wasserauslaufes 1 und von dort in den Niederdruck-Warmwasserbereiter strömen, so daß das dort sich bildende Vakuum abgebaut werden kann und innerhalb der zulässigen Grenzen bleibt.
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In den 4 und 5 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Haltehülse gezeigt, die derjenigen der 1 bis 3 weitestgehend ähnelt. Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet.
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Der einzige relevante Unterschied zwischen der Haltehülse 106 der 4 und 5 und der Haltehülse 6 der 1 bis 3 besteht darin, daß in den 4 und 5 der am unteren Rand der Haltehülse 106 angeformte Flansch 107 keine Ausnehmungen aufweist, sondern als geschlossener Ringflansch ausgebildet ist, wie dies insbesondere der 5 zu entnehmen ist. In diesem Falle ist zur Abdichtung der benachbarten Stirnfläche des Rückflußverhinderers 12 gegen den Ringflansch 107 keine gesonderte O-Ringdichtung mehr erforderlich. Es genügt, wenn hier plane Kunststoff-Flächen aneinander anliegen.
