DE1550095C3 - Ventil zum Verhindern des Rückflusses von einer Entnahmeleitung in die Versorgungsleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil zur Verhinderung des Rückflusses von'einer Entnahmeleitung zu einer dieselbe speisenden Versorgungsleitung, insbesondere von der Entnahmeleitung eines vom öffentlichen Wassernetz gespeisten Wasserverbrauchers zu dem öffentlichen Wassernetz, mit einer Ventilkammer, die durch eine in die Kammerwand eingespannte Membran in eine an die Versorgungsleitung angeschlossene Einlaßkammer und eine an die Entnahmeleitung angeschlossene und mit einem Ablauf versehene Ablaßkammer unterteilt ist, einem den Zufluß zur Einlaßkammer

ίο steuernden, federbelasteten Einlaßventil mit von der Membran getragenem Schließglied, und einem ebenfalls von der Membran betätigten Ablaßventil am Auslauf.

Nach den geltenden Bestimmungen zur Reinhaltung des Trinkwassers eines öffentlichen Versorgungsnetzes ist es untersagt, wasserführende technische Anlagen, die zeitweilig oder dauernd aus dem öffentlichen Netz gespeist werden, starr an dieses anzuschließen. Hierdurch soll verhindert werden, daß sich bei nachlassendem statischen oder dynamischen Druck im öffentlichen Netz ein Rücklauf aus der Betriebsanlage einstellen kann, wodurch unter Umständen Schmutz und Krankheitserreger in das öffentliche Netz, gelangen könnten. Lediglich bei einer Druckdifferenz von mindestens 1 atü ist ein zeitweiliger Anschluß einer Betriebsanlage an das öffentliche Netz zulässig.

Das generelle Verbot des Anschlusses von Betriebsanlagen an das öffentliche Netz führt in der Praxis zu erheblichen Erschwernissen und steht der technischen Entwicklung bei zahlreichen wasserführenden Anlagen, z.B. bei Warm- und Heißwasserheizungen, Niederdruckdampfheizungen, Warm wasserbereitungsanlagen, Brauchwasserentnahmesystemen in Wäschereien u. dgl. im Wege.

Während bei den meisten der vorgenannten Anlagen ein Anschluß an das öffentliche Netz überhaupt verboten ist, versucht man bei der Warmwasserbereitung die Schwierigkeiten dadurch zu umgehen, daß man in das Warmwasserbereitungssystem ein Tertiär-Gefäß einschaltet, in dem das Trinkwasser erwärmt wird. Dieses System ist technisch umständlich und wirtschaftlich nicht vertretbar.

Ein anderer Weg geht dahin, zwischen der Versorgungsleitung und der Entnahmeleitung ein Ventil einzubauen, das gemäß der vorveröffentlichten GB-PS 3 75 998 eine Ventilkammer aufweist, die durch eine in die Kammerwand eingespannte Membran in eine an die Versorgungsleitung angeschlossene EinlaßKammer und in eine an die Entnahmeleitung angeschlossene und mit einem Ablauf versehene Ablaßkammer unterteilt ist, wobei der Zufluß zur Ablaßkammer von einem federbelasteten Einlaßventil mit von der Membran getragenem Schließglied gesteuert wird und am Auslauf ein ebenfalls von der Membran betätigtes Ablaßventil angeordnet ist. Der Nachteil eines derartigen Ventils besteht darin, daß nicht gewährleistet ist, daß das Ablaßventil erst geöffnet wird, wenn das Einlaßventil geschlossen ist und umgekehrt. Ist dies nämlich nicht der Fall, so kann das Wasser von der Versorgungsleitung direkt in den Auslauf überströmen, was zu unzulässig hohem Wasserverbrauch führt.

Zwar sind gemäß der DT-AS 12 25 455 auch Ventile bekannt, die die Aufgabe, daß das Ablaßventil bei absinkendem Druck erst öffnet, wenn das Entnahmeventil bereits geschlossen ist, durch federbelastete Ventilschlußteile, die voneinander unabhängig sind, mit entsprechend abgestimmten Federn, allerdings auf unbefriedigende Weise, gelöst. Diese Ventilausführung läßt

nämlich ebenfalls hinsichtlich der Betriebssicherheit zu wünschen übrig, da die beiden Ventilschlußteile voneinander unabhängig und deshalb nur auf die Druckschwankungen des Wassers reagieren.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ventil, insbesondere für den Anschluß von Heizungsanlagen, Warmwasserbereitungsanlagen oder sonstigen Warmwasserverbrauchern an das öffentliche Wassernetz zu schaffen, welches einen ständigen Anschluß des Wasserverbrauchers an das Wassernetz ermöglicht und bei dem gewährleistet ist, daß das Ablaßventil bei absinkendem Druck erst öffnen kann, wenn das Entnahmeventil bereits geschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das von der Membran getragene Schließglied des Einlaßventils als axial beweglicher Ventilsitz ausgebildet und durch die Feder in Richtung zur Einlaßkammer und zum zugehörigen Einlaßventilteller hin belastet ist, daß die Ventilteller des Einlaßventils und des ebenfalls in Schließrichtung federbelasteten Ablaßventils axial beweglich, jedoch, vorzugsweise über eine Ventilstange, miteinander starr verbunden sind, so daß der Einlaßventilteller erst dann von seinem Ventilsitz abhebt, wenn durch einen die Kraft der Schließfeder des Einlaßventils überwindenden Überdruck in der Einlaßkammer der über den Einlaßventilsitz, den Einlaßventilteller und die Ventilstange von der Membran mitgenommene, in dieser Bewegungsrichtung schließende Ablaßventilteller auf seinem Ventilsitz zur Anlage kommt.

Durch entsprechende Auslegung der Ventilfedern kann erreicht werden, daß eine vorbestimmte Druckdifferenz zwischen dem Druck der Versorgungsleitung und dem Druck in der Entnahmeleitung bei geöffneten Einlaßventilen nicht unterschritten werden kann bzw. die Verbindung zwischen Versorgungsleitung des öffentlichen Netzes und der Entnahmeleitung der Betriebsanlage sofort unterbrochen und zugleich ein Ablauf aus der Zwischenkammer zur Atmosphäre hin geschaffen wird, sobald die eingestellte Druckdifferenz unterschritten wird. Durch die starre Verbindung des Einlaßventils und des Ablaßventils über eine Ventilstange wird das Einlaßventil zwangsweise immer erst dann geöffnet, wenn das Ablaßventil mit seinem Ablaßventilteller auf dem Ventilsitz zur Anlage kommt und hierdurch geschlossen ist. Auf diese Weise werden mit Sicherheit Überströmvorgänge von Einlaßventil zum Ablaßventil vermieden.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Membran als außenseitig vom Druck in der Versorgungsleitung beaufschlagter Faltenbalg ausgebildet ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die zwischen dem festen Widerlager des Faltenbalges und der verschiebbaren Sitzplatte des Einlaßventils liegende Feder den Balg koaxial umschließt, während die zwischen der verschiebbaren Sitzplatte und dem Ventilteller des Ablaßventils liegende Feder im Inneren des Balges auf der Ventilstange liegt.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, daß an bzw. im Anschluß der Entnahmeleitung ein federbelastetes Rückschlagventil angeordnet ist.

Ferner ist vorgesehen, daß der Ventilsitz des Ablaßventils in der Hubrichtung seines Ventilorgans einstellbar ist.

Schließlich ist gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Ventilsitz des Ablaßventils an einer Schraubhülse angeordnet ist, die in das Ventilgehäuse bzw. einen Abschlußstutzen desselben eingeschraubt ist und mit der das Ablaßventil zwangsweise verschließbar ist.

In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils im Schnitt dargestellt.

Das Ventil weist ein zylindrisches Gehäuse 1 auf, welches an seinem Anschlußstutzen la mittels einer Überwurfmutter 2 an die Leitung 3 eines öffentlichen Trinkwassernetzes anschließbar ist. Das Gehäuse ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus den beiden miteinander verschraubten und mittels eines Dichtringes 4 gegeneinander abgedichteten Gehäuseteilen Γ und 1".

Das Gehäuseteil 1" weist senkrecht zu der Gehäusemittelachse einen Anschluß 5 für die Entnahmeleitung eines von dem öffentlichen Netz gespeisten Wasserverbrauchers sowie in der Gehäusemittelachse einen Anschluß 6 für eine zu einem Ablauf bzw. Sumpf führende Ablaßleitung auf.

In dem Ventilgehäuse ist in Nähe der Verbindungsstelle der Gehäuseteile Γ und 1" ein Ring 7 gelagert, an dem ein Haltebalg 8 mit seinem einen Ende befestigt ist und der ferner ein festes Widerlager für eine Ventilfeder 9 bildet, die den Balg koaxial umschließt und sich mit ihrem anderen Ende an einem Ring 10 abstützt, der auf eine den Balg an diesem Ende verschließenden Platte 11 aufgeschraubt ist.

Die Platte 11 mit dem hieran befestigten Ende des Balges ist in Axialrichtung des Ventilgehäuses in Kraftrichtung der Feder 9 und in hierzu entgegengesetzter Richtung verschiebbar. In der Mitte der Platte 11 befindet sich eine öffnung mit einer kegeligen Ventilsitzfläche 12 für ein Ventilorgan 13, das endseitig an einer Ventilstange 14 befestigt ist. Das Ventilorgan 13 besteht hier aus einer elastischen Manschette, welche von einer Kiemmutter 17 gegen ein Kegelstück 16 verspannt ist. Statt dessen kann aber auch ein normaler Ventilkegel vorgesehen sein.

Die in der Gehäusemittelachse liegende Ventilstange 14 ist unten aus dem Faltbalg 8 herausgeführt und trägt hier einen Stopfen 18, der ein Ventilverschlußorgan 19 in Form einer Manschette aufweist, die mittels einer Kiemmutter 20 an dem Stopfen befestigt ist. Auch hier kann an Stelle der Manschette ein normaler Ventilkegel an der Ventilstange angeordnet sein. Den Ventilsitz 21 dieses Ventilorgans bildet eine Kegelfläche am Ende einer Schraubhülse 22, die in den Anschlußstutzen 6 eingeschraubt und mittels eines Dichtringes 23 abgedichtet ist. Auf der Ventilstange 14 sitzt eine Feder 30, die sich einerseits an der beweglichen Platte 11 und andererseits an dem Stopfen 18 des Ventilorgans 19 abstützt.

Die Teile 12, 13 bilden ein Einsatzventil, welches die Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 3 und einer Zwischenkammer 24 im Inneren des Balges 8 sowie unterhalb des Balges in dem Gehäuseteil 1" herstellt. Die Teile 19, 21 bilden demgegenüber ein Ablaßventil, über das die Flüssigkeit aus der Zwischenkammer einem Ablauf zufließen kann.

An der Mantelfläche des Gehäuseteils 1" ist seitlich eine öffnung mit einem kegeligen Ventilsitz 25 für ein Rückschlagventil 26 angeordnet, welches aus einer mittels einer Kiemmutter 27 befestigten Manschette besteht. Das Ventilorgan wird von einer leichten Feder 28 in Schließstellung gegen den Ventilsitz 25 gedrückt. Die Feder 28 stützt sich rückseitig an einem in den Anschlußstutzen 5 eingeschraubten Ring 29 ab.

Mit 31 ist eine mit Durchbrechungen versehene Führungsplatte bezeichnet, in der die auf das obere Ende

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der Ventilstange 14 aufgeschraubte Kiemmutter 17 geführt ist. Am unteren Ende ist die Ventilstange 14 mittels einer mit Durchbrechungen versehenen, am Stopfen 18 angeordneten Führungsplatte 32 in dem Gehäuseteil 1" geführt.

Das beschriebene Ventil arbeitet wie folgt: Im Betrieb ist das Ventil über den Anschluß la an die Versorgungsleitung 3 eines Wassernetzes, über den Anschluß 6 an den Ablauf bzw. die Atmosphäre und über den Anschluß 5 an einen Wasserverbraucher angeschlossen. Der auf die Ventilsitzplatte 11 sowie die Kiemmutter 17 wirkende Druck der Versorgungsleitung 3 verschiebt die Ventilsitzplatte 11 zusammen mit der Ventilstange 14 und den Ventilorganen 12 und 19 des Einlaß- und Ablaßventils gegen die Rückstellkraft der Fe- *5 der 9 so weit nach unten, bis das Ventilorgan 19 sich auf den Ventilsitz 21 legt und damit die Zwischenkammer 24 gegenüber dem Ablauf abdichtet. Sobald das Ventilorgan 19 sich gegen den Sitz 21 legt, verschiebt sich die Ventilsitzplatte 11 relativ zu der nun stillstehenden Ventilstange 14 gegen die Rückstellkraft der beiden Federn 39 unter Zusammenschieben des Balges 8 nach unten, wobei sich das Einlaßventil 12,13 öffnet. Voraussetzung hierfür ist, daß die Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Versorgungsleitung 3 und dem Druck *5 in der Zwischenkammer 24 so groß ist, daß die Kraft der Federn überwunden werden kann.

Beim öffnen des Einlaßventils 12,13 strömt das Wasser aus der Versorgungsleitung 3 in die Zwischenkammer 24 und von dort über das geöffnete Rückschlagventil 25,26 in die Verbraucherleitung.

Wird die Wasserentnahme aus der Verbraucherleitung unterbrochen, so stellt sich in der Zwischenkammer 24 ein Staudruck ein. Die Druckdifferenz zwischen der Versorgungsleitung 3 und der Zwischenkammer 24 nimmt entsprechend ab, so daß nunmehr die Ventilsitzplatte 11 mit dem Balg 8 unter der Rückstellkraft der Federn 9,30 zurückgestellt und damit zunächst das Einlaßventil 12, 13 geschlossen wird. Der weitere Rückstellhub unter der Wirkung der Feder 9 führt dann zu einem öffnen des Ablaßventils 19, 21, so daß die Zwischenkammer in den Ablauf entleert.

Falls während der Wasserentnahme (geöffnetes Einlaßventil und geschlossenes Ablaßventil) der Druck in der Entnahmeleitung aus irgendwelchen betrieblichen Gründen über einen vorbestimmten Wert ansteigt und damit die Druckdifferenz zwischen der Zwischenkammer 24 und der Versorgungsleitung 3 einen vorbestimmten Differenzwert von z. B. 1 atü unterschreitet, erhöht sich der Druck in der Zwischenkammer so weit, daß das Einlaßventil unter der Wirkung der Federn 9, 30 schlagartig geschlossen wird. Die Federn 9, 30 sind so ausgelegt, daß das Schließen des Einlaßventils schon bei einem Rückdruck bzw. bei einem Staudruck in der Verbraucherleitung bzw. der Zwischenkammer erfolgt, der um die vorbestimmte Differenz unter dem Druck der Versorgungsleitung liegt. Damit ist sichergestellt, daß das Einlaßventil 12, 13 bereits vor dem Auftreten eines Rückflusses aus der Entnahmeleitung in die Versorgungsleitung des öffentlichen Netzes schließt.

Sollte während der Wasserentnahme der Druck in der Entnahmeleitung über den Druck in der Versorgungsleitung plötzlich ansteigen, so werden die beiden Ventile 25,26 und 12,13 schlagartig geschlossen, und es wird zugleich das Ablaßventil 19, 21 geöffnet, so daß eine etwaige in die Zwischenkammer gelangte geringfügige Rückflußmenge aus der Entnahmeleitung über den Ablauf aus der Zwischenkammer abfließen kann. Das gleiche gilt für den Fall, daß der Druck in der Versorgungsleitung 3 auf Atmosphärendruck abfällt. Auch in diesem Fall schließt zunächst das Einlaßventil, worauf das Ablaßventil öffnet, bevor der Druck auf Atmosphärendruck abgefallen ist.

Aus vorstehendem ergibt sich somit, daß von den federbelasteten Ventilen ein Druck in der Zwischenkammer 24 eingeregelt wird, der unter dem Druck in der Versorgungsleitung 3 liegt, solange das Einlaßventil 12,13 geöffnet und das Ablaßventil geschlossen ist, und daß das Einlaßventil geschlossen und das Ablaßventil geöffnet wird, sobald die Druckdifferenz den vorbestimmten Mindestdifferenzwert unterschreitet.

Um die genannte Druckdifferenz, bei der das erfindungsgemäße Ventil anspricht, einzustellen, kann die den Ventilsitz 21 des Ablaßventils bildende Schraubhülse 22 durch Verschrauben verstellt werden. Damit wird der Hub der Ventilstange 14 und entsprechend des von ihr getragenen Ventilorgans 19 des Ablaßventils verstellt. Bei Erhöhung des Ventilstangenhubes muß die Feder 9 des Balges 8 stärker zusammengedrückt werden, um das Einlaßventil 12,13 zu öffnen, was eine größere Druckdifferenz zwischen der den Balg umgebenden, vom Druck in der Versorgungsleitung 3 beaufschlagten Kammer und der Zwischenkammer voraussetzt.

Die Schraubhülse 22 kann auch so weit eingeschraubt werden, daß der Hub der Ventilstange 14 Null ist, d. h., daß das Ablaßventil ständig geschlossen ist. Dies empfiehlt sich aber nur dann, wenn das Ventil bzw. der Balg beschädigt sein sollte und verhindert werden soll, daß das Wasser aus der Versorgungsleitung in den Ablauf abfließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Ventil zur Verhinderung des Rückflusses von einer Entnahmeleitung zu einer dieselbe speisenden Versorgungsleitung, insbesondere von der Entnahmeleitung eines vom öffentlichen Wassernetz gespeisten Wasserverbrauchers zu dem öffentlichen Wassernetz, mit einer Ventilkammer, die durch eine in die Kammerwand eingespannte Membran in eine an die Versorgungsleitung angeschlossene Einlaßkammer und eine an die Entnahmeleitung angeschlossene und mit einem Ablauf versehene Ablaßkammer unterteilt ist, einem den Zufluß zur Einlaßkammer steuernden, federbelasteten Einlaßventil mit von der Membran getragenem Schließglied, und einem ebenfalls von der Membran betätigten Ablaßventil am Auslauf, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Membran (8) getragene Schließglied (11, 12) des Einlaßventils (12, 13) als axial beweglicher Ventilsitz (12) ausgebildet und durch die Feder (9) in Richtung zur Einlaßkammer (la, V) und zum zugehörigen Einlaßventilteller (13) hin belastet ist, daß die Ventilteller (13 und 19) des Einlaßventils (12, 13) und des ebenfalls in Schließrichtung federbelasteten Ablaßventils (19, 21) axial beweglich, jedoch vorzugsweise über eine Ventilstange (14), miteinander starr verbunden sind, so daß der Einlaßventilteller (13) erst dann von seinem Ventilsitz (12) abhebt, wenn durch einen die Kraft der Schließfeder (9) des Einlaßventils (12, 13) überwindenden Überdruck in der Einlaßkammer (la, Γ) der über den Einlaßventilsitz (11, 12), den Einlaßventilteller (13) und die Ventilstange (14) von der Membran (8) mitgenommene, in dieser Bewegungsrichtung schließende Ablaßventilteller (19) auf seinem Ventilsitz (21) zur Anlage kommt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran als außenseitig vom Druck in der Versorgungsleitung (3) beaufschlagter Faltenbalg (8) ausgebildet ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem festen Widerlager (7) des Faltenbalges und der verschiebbaren Sitzplatte (11) des Einlaßventils (12, 13) liegende Feder (9) den Balg (8) koaxial umschließt, während die zwischen der verschiebbaren Sitzplatte (11) und dem Ventilteller des Ablaßventils liegende Feder (13) im Inneren des Balges (8) auf der Ventilstange (14) liegt.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an bzw. im Anschluß (5) der Entnahmeleitung ein federbelastetes Rückschlagventil (25,26) angeordnet ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (21) des Ablaßventils in der Hubrichtung seines Ventilorgans (19) einstellbar ist.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (21) des Ablaßventils an einer Schraubhülse (22) angeordnet ist, die in das Ventilgehäuse (1) bzw. einen Anschlußstutzen (6) desselben eingeschraubt ist und mit der das Ablaßventil zwangsweise verschließbar ist.