DE2849825C2 - Trinkwasser-Durchflußarmatur mit in eine Trinkwasserversorgungsleitung eingebautem Durchflußwächter - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Trinkwasser-Durchflußarmatur mit einem in eine Trinkwasserversorgungsleitung hinter einem hydraulischen Rohrtrenner eingebauten Durchflußwächter, bestehend aus einem vom Trinkwasser durchströmbaren Durchfluß-Wächtergehäuse, 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- und Schaltkreises zur Betätigung eines Absperrventils und des Rohrtrenners.

Es sind Trinkwasser-Durchflußarmaturen obiger Art bekannt, bei denen der Durchflußwächter unmittelbar hinter dem hydraulischen Rohrtrenner in die Trinkwasserversorgungsleitung eingebaut ist. Ihm obliegt dabei der Zweck, bei etwaigem Auftreten zu hoher Drücke oder zu hoher 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 dalei der auch als Rückschlagventil dienende Strömungskolben des Durchflußwächters die Brauchwasserleitung zusätzlich ab. Diese Sperr- oder 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, & h. unvollständig in die Wasserdurchflußstellung zu überführen erlaubt, wodurch es regelmäßig zu einem unerwünschten Leerlaufen der Brauchwasserleitung und gelegentlich auch zu unliebsamen Schakschwingungen des im Rohrtrenner vorhandenen Kolbentrennrohres kommen kann.

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 Wasserentnahme auf der Brauchwasserseite anzusprechen und entsprechende Schaltimpulse auszulösen vermag. Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Trinkwasser-Durchflußarmatur der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Durchflußwächter in eine einen kleineren Durchflußquerschnitt als die Trinkwasserversorgungsleitung aufweisende Bypassleitung der Trinkwasserversorgungsleitung eingebaut ist und daß in letzterer zwischen den Abzweigungen der Bypass-Leitung 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 zw.;jchen den Bypass-Abzweigungen in der Wasserversorgungsleitung eingebaute Rückflußverhinderer noch geschlossen ist, entsprechende Schaltimpulse auszulösen, die 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.

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 verseher.er 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- oder 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 hinaus 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 hinreidiend lang durchströmt werden kann. In der Durchflußstellung des Rohrtrenners vermag sich dann der Druckwasser-Vorratsbehälter jeweils wieder ausreichend mit Vorratswasser anzufüllen.

Der Reedkontakt des im Bypass liegenden Durchflußwächters ist vorteilhaft in den Stromkreis eines Drei-Wege-EIektromagnetventils eingebaut, das den Betätigungskolben eines in die Trir.kwasserzuleitung vor dem Rohrtrenner eingebauten Absperrventils entweder mit der vor dem Absperrventil gelegenen Trinwasserzuleitung oder mit einer Entlastungsleitung zu verbinden erlaubt, wobei der Betätigungskolben zugleich als Steuerventilschieber für eine weitere, zwischen dem Absperrventil und dem Rohtrenner von der Trinwasserzuleitung 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 und Steuerung des hydraulischen Rohrtrenners im Bereich größter bis kleinster Wasscrcntnahmernengep. gewährleistet. Dabei kann das Drei-Wege-EIekl.omagnetventil so ausgebildet und geschaltet sein, daß ps 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 Notwasserversorgvngsanlagen, etwa Löschwasserversorgungsleitungen, erwünscht bzw. notwendig ist.

Der im Bypass liegende Reedkontakt des Durchflußwächters kann wegen seiner großen Ansprechempfindlichkeit auch in einen mit einem Signalgeber für im nachgeschalteten Wasserversorgungsnetz auftretendes Leckwasser versehenen Stromkreis eingebaut sein. 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.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Trinkwasser-Durchflußarmatur im Schnitt dargestellt, wobei

F i g. 1 die Armatur in der Ruhe- bzw. Trennstellung zeigt, während

Fig. 2 die Armatur in der Wasserdurchflußsiellung bei normal starker Wasserentnahme wiedergibt.

Die abgebildete Trinkwasser-Durchflußarmatur besteht im wesentlichen aus einem in eine Trinkwasserversorgungsleitung eingebauten hydraulischen Rohrtrenner 2, einem ihm vorgeschalteten Absperrventil 3 mit einer als Drucksteuerventil ausgebildeten Betätigungseinrichtung 4 und einem zugehörigen Drei-Wege-Elektromagnetventil 5 sowie einem dem Rohrtrenner 2 nachgeschalteten, im Bypass zu einem in die Brauchwasserleitung 6 eingebauten Rückflußverhinderer 7 liegenden Durchflußwächter 8 und einem Druckwasser-Vorratsbehälter 9.

Ein mit einem Ventilsitz Y in der Wasserzuleitung 1 zusammenwirkender Ventilkörper 3' ist über eine Ventilstange 3" mit einer Kolbenstange 10 eines im Zylindergehäuse 11 verschieblichen Betätigungskolbens 12 verbunden. Das Zylinderinnere 11' steht in Leitungsverbindung mit einer Bohrung 5' des Drei-Wege-Elektromagnetventils 5. Die Ko'benstange 10 dient zugleich als Steuervcntilschicbcr. indem sie eine hinter dem Absperrventil 3 von der Wasserzuleitung 1 abzweigende Leitung 13 entweder abzusperren (F i g. 2} oder aber mit einer vom Kolbenschiebergehäuse 14 abzweigenden, zu einer Auslaufstelle 15 des Rohrtrenners 2 führenden Entlastungsleitung 16 zu verbinden erlaubt (F i g. 1).

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' eine zum Betätigungskolben 12 führende Bohrung 5' entweder mit von der Trinkwasserzuleitung 1 vor dem Absperrventil 3 abzweigenden Druckleitung 20 oder aber mit einer zur Ablaufstelle 15 des Rohrtrenners 2 führenden Entlastungsleitung 21 zu verbinden erlaubt.

Das Drei-Wege-Elektromagnetventil 5 wird über Stromzuleitungen 22 durch den Durchflußwächter 8 gesteuert.

Der hydraulische Rohrtrenner 2 besteht in bekannter Weise aus einem mit einem Ablaufstutzen 23 über Schraubgewindebolzen 24 fest ver^jndenen zylindrischen Gehäuse 25, in welchem ein mn einem abdichtenden Kolben 26' versehenes Kolbentrennrohr 26 axial verschieblich geführt ist. In das Kolbentrennrohr 26 ragt eine an ihrem freien Ende ein abdichtendes Ventil 27 tragende Ventilstange 28 hinein, die in einer mit einem Zuiaufstutzen 29 versehene Stirnwand 30 des Zylindergehäuses 25 befestigt ist. Durch nicht dargestellte Druckfedern, die an einer Ko'benplatte 26" angreifen, wird das Kolbentrennrohr 26 in seiner in F i g. 1 dargestellten Trennstellung gehalten. Dagegen vermag das Kolbentrennrohr 26 unter dem Druck des zufließenden Strömungswassers in die in F i g. 2 dargestellte Durchflußstellung zu gelangen, in der das freie Ende 26'" des Kolbentrennrohrs 26 in eine 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 Kolbenrchr 26 zur Br-iuchwasserseite 6 erfolgt. Im Ablaufstutzen 23 ist noch ein Rückflußverhinderer 31 eingebaut, der aus einem auf einer Ver '.ilstange 32 verschieblich geführten, unter dem Druck einer Feder 33 in Schließstellung gehaltenen Ventilkolben 34 besteht.

Der Durchflußwächter 8 ist insoweit von aekannter Bauart, als er aus einem vom Trinkwasser durciiströmbaren Gehäuse 35, einem darin schwimmend gelagerten und gegen den Druck des Strömungswassers durch eine Feder 36 abgestützten sowie mit einem Dauermagneten 37 versehenen Strömungskolben 38 und einem damit

so zusammenwirkenden, in einem längsverstellbaren Schaltkopf 39' untergebrachten Reedkontakt 39 besteht. Letzterer ist in einem zum Drei-Wege-Elektromagnetventil 5 führenden Stromkreis 22 eingebaut. Der Durchflußwächter 8 ist in die Trinkwasserleitung über eine Bypass-Leitung 40, 40' eingebaut, während zwischen den Abzweigungen 40", 40'" der Bypass-Leitung der Rückflußverhinderer 7 vorgesehen ist. Dieser kann grundsätzlich von der gleichen Beschaffenheit wie der Rückflußverhinder ,r 31 sein, nämlich aus einem auf einer Ventilstange 41 verschieblich lagernden Ventilkolben 42 und einer 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 d.r Strömungskolben 38 verschoben wird, dagegen der Rückfluöverhinderer 7 geschlossen bleibt.

Der Druckwasseivorratsbehälter 9 ist in zwei durch

cine Membran 44 voneinander getrennte Kammern 9', 9" unterteilt, von denen letztere mit Druckgas gefüllt ist. während die Kammer 9' über eine Leitung 45 mit der Trinkwasser-Brauchleitung 6 in ständiger Verbindung steht und somit einen unter entsprechendem Druck liegenden Trinkwasservorrat aufnimmt.

In der in F i g. I dargestellten Trennstellung des hydraulischen Rohrtrcnncrs 2 wird das Absperrventil 3 über die Druckleitung 20 durch den wasserzulaufseitig herrschenden Wasserdruck in seiner Schließstellung ge-'iahen, 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 Brauchwasserleilungssystcm normalerweise ein entsprechender Brauchwasserdruck herrscht. Der Vorratsbehälter 9 ist hinreichend mit unter entsprechendem Druck stehendem Wasser gefüllt. Wird sodann Brauchwasser in größerem Umfange entnommen, so wird durch den eintretenden Druckabfall und unter dem im Vorratsbehälter 9 herrschenden Druck der Strömungskolben 38 des Durchflußwächters 8 in seine Offenstellung überführt, wobei zugleich auch der Rückflußverhinderer 7 öffnen kann. Über den sich dann schließenden Reedkontakt 39 wird das Drei-Wcge-Elektromagnetventil 5 erregt und in die in F i g. 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 Offenstcllung 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. Auch wenn ausgehend von der in F i g. 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 Sirömungskolben 38 noch in seiner offenen Verschiebestellung gehalten werden kann, in der er den Reedkontakt 39 geschlossen und damit das Absperrventil 3 in seiner Offensieilung und das Kolbentrennrohr 26 in seiner Durchflußstellung 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 geringen Wasserentnahmen sicher in Wasserdurchflußstellung gehalten und betrieben werden kann, ohne daß es zu einem Leerlaufen der Brauchwasserleitung 6 oder zu Schaltschwierigkeiten des Koibentrennrohrs 26 im Rohnrenner 2 kommt. Dabei liefert der dem Durchflußwächter vorgeschaltete Druckwasser-Vorratsbehälter die zusätzliche Möglich

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keit, auch bei etwaigem Leerlaufen der [Jrauehwasserseite, /. IJ. bei vorhandenen Leckagen, dall der Durchflußwächier 8 bei erneuter Wasserentnahme in jedem Falle anspricht und das Kolbenirennrohr 26 des hydraulischen Rohrtrenners 2 sicher in seine Wasserdurchflußstellung gemäß F i g. 2 gelangen läßt.

F.s versteht sich, daß der im Bypass zum RückfluUvcrhinderer 7 vorhandene Durchflußwächter 8 wegen seiner hohen Ansprechempfindlichkeit auch in Verbindung mit einem Signalgeber zur Anzeige von in einem nachgeschalieten Wasserleitungsnetz auftretenden Leckwasserverlusten verwendet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Trinkwasser-Durchflußarmatur mit einem in eine Trinkwasserversorgungsleitung hinter einem hydraulischen Rohrtrenner eingebauten Durchflußwächter, bestehend aus einem vom Trinkwasser durchströmbaren Durchflußwächtergehäuse, einem darin schwimmend gelagerten, gegen den Druck des Strömungswassers durch eine Feder abgestützten und mit einem Dauermagneten versehenen Strömungskolben sowie einem damit zusammenwirkenden Reedkontakt eines elektrischen Strom- und Schaltkreises zur Betätigung eines Absperrventils und des Rohrtrenners, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußwächter (8) in eine einen kleineren Durchflußquerschnitt als die Trinkwasserversorgungsleitung aufweisende Bypass-Leitung (40, 40') der Trinkwasserversorgungsleitung eingebaut ist und daß in letzterer zwischen den Abzweigungen i40", 40'") der Bypass-Leitung (40, 40') ein unier Federdruck stehender Rückfiuoverhinderer (7) vorgesehen ist, dessen Schließdruck größer als der des Strömungskolbens (38) ist.

2. Trinkwasser-Durchflußarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Trinkwasserversorgungsleitung vor/iem Rückflußverhinderer (7) und dem dazu im Bypass liegenden Durchflußwächter (8) ein mit einer Druckgas-Füllung versehener Druckwasser-Vorratsbehälter (9) eingebaut ist.

3. Trinkw:3ser-Durchflußarmatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reedkontakt (39) des im Bypass liegenden Durchflußwächters (8) in den Stromkrr^:-s (22) eines Drei-Wege-Elektromagnetventils (5) eingebaut ist, das den Betätigungskolben (12) des in die Trinkwasserzuleitung (1) vor dem Rohrtrenner (2) eingebauten Absperrventils (3) entweder mit der vor dem Absperrventil (3) gelegenen Trinkwasserzuleitung oder mit einer Entlastungsleitung (21) zu verbinden erlaubt, wobei der Betätigungskolben (12) zugleich als Steuerventilschieber (10) für eine weitere, zwischen dem Absperrventil (3) und dem Rohrtrenner (2) von der Trinkwasserversorgungsleitung abzweigende Entlastungsleitung (13,16) ausgebildet ist.