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Trinkwasser-Durchflußarmatur mit in die Trinkwasserversor-
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gungsleitung eingebautem Durchflußwächter Die Erfindung bezieht sich
auf eine Trinkwasser-Durchflußarmatur mit einem in die Trinkw-asserversorgungsleitung
insbesondere hinter einem hydraulischen Rohrtrenner eingebauten Durchflußwächter,
bestehend aus einem vom Trinkwasser durchströmbaren Durchflußwächtergehäuse, einem
darin schwimmend gelagerten, gegen den Druck des durchfließenden Wassers durch eine
Feder abgestützten und mit einem Dauermagneten versehenen Strömungskolben sowie
einem damit zusammenwirkenden Reedkontakt eines elektrischen Strom- bzw. Schaltkreises.
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Es sind Trinkwasser-Durchflußarmaturen obiger Art bekannt, bei denen
der Durchflußwächter unmittelbar hinter dem hydraulischen Rohrtrenner in die Trinkwasserversorgungsleitung
eingebaut ist. Ihm obliegt dabei die Aufgabe, bei etwaigem Auftreten zu hoher Drücke
bzw. der Entnahmeeinstellung auf der Wasserentnahmeseite des Rohrtrenners letzteren
in seine Trennstellung zu überführen, um auf diese Weise mit
Sicherheit
einen Rückfluß des Brauchwassers in die vor dem Rohrtrenner befindliche Wasserzuleitung
zu verhindern. Zugleich sperrt dabei der auch als Rückschlagventil dienende Strömungskolben
des Durchflußwächters die Brauchwasserleitung zusätzlich ab. Diese Sperr- bzw. Ruhestellung
nimmt der Strömungskolben auch dann ein, wenn brauchwasserseitig keine Wasserentnahme
erfolgt. Diese vorbekannte Einbauweise des Durchflußwächters bedingt aber, daß er
eine vergleichsweise geringe Ansprechempfindlichkeit besitzt. Sie führt dazu, daß
er bei geringer Wasserentnahme nicht anspricht und damit den in Trennstellung befindlichen
hydraulischen Rohrtrenner entweder überhaupt nicht oder nur kurzzeitig bzw. unvollständig
in die Wasserdurchflußstellung zu überführen erlaubt, wodurch es regelmäßig zu einem
unerwünschten Leerlaufen der Brauchwasserleitung und gelegentlich auch zu unliebsamen
Schaltschwingungen des im Rohrtrenner vorhandenen Kolbentrennrohres kommen kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trinkwasser-Durchflußarmatur
mit eingebautem Durchflußwächter zu schaffen, der eine wesentlich größere Ansprechempfindlichkeit
besitzt, so daß er auch schon bei geringer und geringster Wasserentnahme auf der
Brauchwasserseite anzusprechen und entsprechende Schaltimpulse auszulösen vermag.
Diese Augabe wird ausgehend von einer Trinkwasser-Durchflußarmatur der eingangs
erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Durchflußwächter in eine
einen kleineren Druchflußquerschnitt als die Wasserversorgungsleitung aufweisende
Bypassleitung
zur Wasserversorgungsleitung eingebaut und in letzterer
zwischen den Bypass-Abzweigungen ein unter Federdruck stehender Rückflußverhinderer
vorgesehen ist, dessen Schließdruck größer als der des Strömungskolbens ist. Auf
diese Weise vermag der im Bypass liegende Durchflußwächter bereits bei geringster
Wasserentnahme, bei der der zwischen den Bypass-Abzweigungen in der Wasserversorgungsleitung
eingebaute Rückflußverhinderer noch geschlossen ist, entsprechende Schaltimpulse
auszulösen, die beispielsweise den vorgeschalteten Rohrtrenner in Wasserdurchflußstellung
gelangen lassen bzw. zu halten erlauben, so daß auch für diesen Fall ein ordnungsgemäßer
Wasserdurchfluß ohne etwaige Entleerung der Brauchwasserseite möglich ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann in die Trinkwasserversorgungsleitung
vor dem Rückflußverhinderer und dem dazu im Bypass liegenden Durchflußwächter noch
ein mit einer Druckgas-Füllung versehener Druckwasser-Vorratsbehälter eingebaut
sein. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Durchflußwächter auch nach etwaiger
vorhergehender vollständiger Entleerung der Brauchwasserleitung, z.B. durch etwaiges
Tropf- bzw.
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Leckwasser bei erneuter Wasserentnahme von einer ausreichenden Wasserdurchflußmenge
durchströmt wird, um auch für diesen Fall noch ordnungsgemäß ansprechen zu können
und den vorgeschalteten hydraulischen Rohrtrenner in seine Durchflußstellung zu
bringen. Darüber hinhaus stellt der dem Durchflußwächter vorgeschaltete Druckwasser-Vorratsbehälter
sicher, daß
das Kolbentrennrohr des Rohrtrenners auch bei plötzlicher
starker Wasserentnahme ausreichend Zeit findet, in die Wasserdurchflußstellung zu
gelangen, weil der Durchflußwächter auch für diesen Fall durch das aus dem Vorratsbehälter
stammende Vorratswasser noch hinreichend lang durchströmt werden kann.
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In der Durchflußstellung des Rohrtrenners vermag sich dann der Druckwasser-Vorratsbehälter
jeweils wieder ausreichend mit Vorratswasser anzufüllen.
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Der Reedkontakt des im Bypass liegenden Durchflußwächters ist vorteilhaft
in den Stromkreis eines Drei-Wege-Elektromagnetventils eingebaut, das den Betätigungskolben
eines in die Trinkwasserzuleitung vor dem Rohrtrenner eingebauten Absperrventils
entweder mit der vor dem Absperrventil gelegenen Trinkwasserzuleitung oder mit einer
Entlastungsleitung zu verbinden erlaubt, wobei der Betätigungskolben zugleich als
Steuerventilschieber für eine weitere, zwischen dem Absperrventil und dem Rohrtrenner
von der Trinkwasserversorgungsleitung abzweigende Entlastungsleitung ausgebildet
ist. Über den im Bypass liegenden Durchflußwächter, das von ihm gesteuerte Drei-Wege-Elektromagnetventil
und das durch letzteres gesteuerte, vor dem Rohrtrenner eingebaute Absperrventil
wird eine sichere Schaltung bzw. Steuerung des hydraulischen Rohrtrenners im Bereich
größter bis kleinster Wasserentnahmemengen gewährleistet. Dabei kann das Drei-Wege-Elektromagnetventil
so ausgebildet bzw. geschaltet sein, daß es entweder bei durch den Reedkontakt nicht
geschlossenem Stromkreis das dem Rohrtrenner vorgeschaltete Absperrventil in der
Schließstellung
hält oder aber bei etwaigem Stromausfall das Absperrventil
in Offenstellung und damit auch den Rohrtrenner in Durchflußstellung hält, was beispielsweise
für Notwasserversorungsanlagen etwa Löschwasserversorungsleitungen, erwünscht bzw.
notwendig ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der im Bypass liegende
Reedkontakt des Durchflußwächters wegen seiner großen Ansprechempfindlichkeit auch
in einen mit einem Signalgeber für im nachgeschalteten Wasserversorgungsnetz auftretendes
Leckwasser versehenen Stromkreis eingebaut sein.
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Dadurch können etwaige Leckagen im Wasserversorgungsnetz durch den
dann ansprechenden Signalgeber, beispielsweise eine Signallampe oder einen akustischen
Alarmgeber, unmittelbar angezeigt werden, sofern der im Bypass liegende Durchflußwächter
nur auf hinreichend große Ansprechempfindlichkeit eingestellt wird.
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In der Zeichnung ist ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäß ausgebildeten Trinkwasser-Durchflußarmatur im Schnitt dargestellt,
wobei Fig. 1 die Armatur in der Ruhe- bzw. Trennstellung zeigt, während Fig. 2 die
Armatur in der Wasserdurchflußstellung bei normal starker Wasserentnahme wiedergibt.
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Die abgebildete Trinkwasser-Durchflußarmatur besteht im wesentlichen
aus dem in die Trinkwasserversorgungsleitung 1 eingebauten hydraulischen Rohrtrenner
2, dem ihm vorgeschalteten Absperrventil 3 mit als Drucksteuerventil ausgebildeter
Betätigungseinrichtung
4 und zugehörigem Drei-Wege-Elektromagnetventil 5 sowie dem dem Rohrtrenner 2 nachgeschalteten,
im Bypass zu dem in die Brauchwasserleitung 6 eingebauten Rückflußverhinderer 7
liegenden Durchflußwächter 8 und dem Druckwasser-Vorratsbehälter 9.
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Der mit dem Ventilsitz 1' in der Wasserzuleitung 1 zusammenwirkende
Ventilkörper 3' ist über die Ventilstange 3'' mit der Kolbenstange 10 des im Zylindergehäuse
11 verschieblichen Betätigungskolbens 12 verbunden. Das Zylinderinnere 11' steht
in Leitungsverbindung mit der Bohrung 5' des Drei-Wege-Elektromagnetventils 5. Die
Kolbenstange 10 dient zugleich als Steuerventilschieber, indem sie die hinter dem
Absperrventil 3 von der Wasserzuleitung 1 abzweigende Leitung 13 entweder abzusperren
(Fig. 2) oder aber mit der vom Kolbenschiebergehäuse 14 abzweigenden, zur Auslaufstelle
15 des Rohrtrenners 2 führenden Entlastungsleitung 16 zu verbinden erlaubt (Fig.
1).
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Das Drei-Wege-Elektromagnetventil 5 ist in bekannter Weise mit einem
Elektromagneten 17 und einem unter Federspannung stehenden Anker 18 versehen, dessen
mit einer Dichtung 19 versehene Schaltnase 18' die zum Betätigungskolben 12 führende
Bohrung 5' entweder mit der von der Trinkwasserzuleitung 1 vor dem Absperrventil
3 abzweigenden Druckleitung 20 oder aber mit der zur Ablaufstelle 15 des Rohrtrenners
2 führenden Entlastungsleitung 21 zu verbinden erlaubt. Das Drei-Wege-Elektromagnetventil
5 wird über die Stromzuleitungen 22 durch den Durchflußwächter 8 gesteuert.
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Der hydraulische Rohrtrenner 2 besteht in bekannter Weise aus dem
mit dem Ablaufstutzen 23 über die Schraubgewindebolzen 24 fest verbundenen zylindrischen
Gehäuse 25, in welchem das mit dem abdichtenden Kolben 26' versehene Kolbentrennrohr
26 axial verschieblich geführt ist. In das Kolbentrennrohr 26 ragt die an ihrem
freien Ende das abdichtende Ventil 27 tragende Ventilstange 28 hinein, die in der
mit dem Zulaufstutzen 29 versehenen Stirnwand 30 des Zylindergehäuses 25 befestigt
ist. Durch nicht dargestellte Druckfedern, die an der Kolbenplatte 26'' angreifen,
wird das Kolbentrennrohr 26 in seiner in Fig. 1 dargestellten Trennstellung gehalten.
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Dagegen vermag das Kolbentrennrohr 26 unter dem Druck des zufließenden
Strömungswassers in die in Fig. 2 dargestellte Durchflußstellung zu gelangen, in
der das freie Ende 26''' des Kolbentrennrohrs 26 in die mit einer Ringdichtung 23'
versehene Bohrung 23'' im Ablaufstutzen 23 einfährt, wobei zugleich das Kolbentrennrohr
26 von dem Ventil 27 soweit abgleitet, daß ein ungehinderter Wasserdurchfluß durch
das Kolbenrohr 26 zur Brauchwasserseite 6 erfolgt.
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Im Ablaufstutzen 23 ist noch ein Rückflußverhinderer 31 eingebaut,
der aus dem auf der Ventilstange 32 verschieblich geführten, unter dem Druck der
Feder 33 in Schließstellung gehaltenen Ventilkolben 34 besteht.
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Der Durchflußwächter 8 ist insoweit von bekannter Bauart, als er
aus dem vom Trinkwasser durchströmbaren Gehäuse 35, dem darin schwimmend gelagerten
und gegen den Druck
des Strömungswassers durch die Feder 36 abgestützten
sowie mit einem Dauermagneten 37 versehenen Strömungskolben 38 und dem damit zusammenwirkenden,
im längsverstellbaren Schaltkopf 39' untergebrachten Reedkontakt 39 besteht. Letzterer
ist in den zum Drei-Wege-Elektromagnetventil 5 führenden Stromkreis 22 eingebaut.
Entgegen seiner herkömmlichen Einbauweise ist der Durchflußwächter 8 nicht unmittelbar
in die Trinkwasser- bzw. Brauchwasserleitung 6, sondern dazu im Bypass liegend über
die Zweigleitung 40, 40' eingebaut, während zwischen den Bypass-Abzweigungen 40'',
40''' der RückfluB-verhinderer 7 vorgesehen ist. Dieser kann grundsätzlich von der
gleichen Beschaffenheit wie der Rückflußverhinderer 31 sein, nämlich aus dem auf
der Ventilstange 41 verschieblich lagerndenden Ventilkolben 42 und der Ventilfeder
43 bestehen. Der Schließdruck dieses Rückflußverhinderers ist aber wesentlich größer
als der des Strömungskolbens 38, so daß bei geringerer Wasserentnahme bzw. geringerem
Wasserdurchfluß lediglich der Strömungskolben 38 verschoben wird, dagegen der Rückflußverhinderer
bzw. das Rückschlagventil 7 geschlossen bleibt.
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Der Druckwasservorratsbehälter 9 ist in zwei durch die Membran 44
voneinander getrennte Kammern 9' 9'' unterteilt, von denen letztere mit Druckgas
gefüllt ist, während die Kammer 9' über die Leitung 45 mit der Trinkwasser-Brauchleitung
6 in ständiger Verbindung steht und somit einen unter entsprechendem Druck liegenden
Trinkwasservorrat aufnimmt.
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In der in Fig. 1 dargestellten Trennstellung des hydraulichen Rohrtrenners
2 wird das Absperrventil 3 über die Druckleitung 20 durch den wasserzulaufseitig
herrschenden Wasserdruck in seiner Schließstellung gehalten, während der zwischen
dem Absperrventil 3 und dem Rohrtrenner 2 gelegene Leitungsabschnitt über die in
diesem Fall miteinander verbundenen Leitungen 13,16 druckentlastet ist. Die hinter
dem Rohrtrenner 2 angeordneten Rückflußverhinderer 31,7 sowie der Strömungskolben
38 befinden sich ebenfalls in der Schließstellung, wobei in dem hinter dem Rückflußverhinderer
31 gelegenen Brauchwasserleitungssystem normalerweise ein entsprechender Brauchwasserdruck
herrscht. Der Vorratsbehälter 9 ist hinreichend mit unter entsprechendem Druck stehendem
Wasser gefullt. Wird sodann Brauchwasser in größerem Umfange entnommen, so wird
durch den eintretenden Druckabfall und unter dem im Vorratsbehalter 9 herrschenden
Druck der Strömungskolben 38 des Durchflußachters 8 in seine Offenstellung überführt,
wobei zugleich auch der Rückflußverhinderer 7 öffnen kann. Über den sich dann schließenden
Reedkontakt 39 wird das Drei-Wege-Elektromagnetventil 5 erregt und in die in Fig.
2 dargestellte Schaltstellung gebracht, in der die Arbeitsseite des Betätigungskolbens
12 über die Entlastungsleitung 21 druckentlastet wird, so daß sich das Absperrventil
3 unter dem Druck des Zuflußwassers in seine Offenstellung bewegt. Dadurch wird
auch das Kolbentrennrohr 26 in seine Wasserdurchflußstellung gebracht. Da das Kolbentrennrohr
26 und seine Dichtung notwendigerweise
trägheits- bzw. reibungsbehaftet
sind, erfordert dessen Bewegung eine gewisse Dauer. Während dieser Zeit stellt der
Druckwasser-Vorratsbehälter 9 sicher, daß der Strömungskolben 38 hinreichend lang
in seiner den Reedkontakt 39 beaufschlagenden Durchflußstellung gehalten wird, also
so lange, bis das Kolbentrennrohr 26 voll in seine Durchflußstellung gemäß Fig.
2 gelangt ist. An den vorbeschriebenen Verhältnissen ändert sich grundsätzlich nichts,
wenn statt der starken Wasserentnahme nur wenig Wasser entnommen wird, da dann lediglich
der zwischen den Bypass-Abzweigungen 40'',40''' gelegene Rückflußverhinderer 7 geschlossen
bleibt.
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Auch wenn ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten starken Wasserentnahme
auf nur geringe Wasserentnahme übergegangen wird, hat das lediglich ein Schließen
des Rückflußverhinderers 7 zur Folge, weil auch bei geringerer Wasserdurchströmung
der Strömungskolben 38 noch in seiner offenen Verschiebestellung gehalten werden
kann, in der er den Reedkontakt 39 geschlossen und damit das Absperrventil 3 in
seiner Offenstellung und das Kolbentrennrohr 26 in seiner Durchfluß stellung zu
halten vermag. Somit erlaubt also der im Bypass zum Rückflußverhinderer 7 angeordnete
Durchflußwächter 8, daß die Trinkwasser-Durchflußarmatur unabhängig von der jeweiligen
Wasserentnahmemenge bis herab zu den geringsten Wasserentnahmen sicher in Wasserdurchflußstellung
gehalten bzw. betrieben werden kann, ohne daß es zu einem Leerlaufen der Brauchwasserleitung
oder zu Schaltschwierigkeiten des Kolbentrennrohrs 26 im Rohrtrenner 2 kommt. Dabei
liefert der dem Durchflußwächter vorgeschaltete Druckwasser-Vorratsbehälter die
zusätzliche
Möglichkeit, auch bei etwaigem Leerlaufen der Brauchwasserseite,
z.B. bei vorhandenen Leckagen, daß der Durchflußwächter 8 bei erneuter Wasserentnahme
in jedem Falle anspricht und das Kolbentrennrohr 26 des hydraulischen Rohrtrenners
2 sicher in seine Wasserdurchflußstellung gemäß Fig. 2 gelangen läßt.
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Es versteht sich, daß der im Bypass zum Ruckflußverhinderer 7 vorhandene
Durchflußwächter 8 wegen seiner außerordentlichen Ansprechempfindlichkeit auch für
andere als die dargestellten Zwecke verwendet werden kann, beispielsweise in Verbindung
mit einem Signalgeber zur Anzeige von in einem Wasserleitungsnetz auftretenden Leckwasserverlusten,
die von ihm ohne weiteres angezeigt werden können.