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Vorrichtung zum Absperren und Belüften
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einer Rohr leitung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Absperren und Belüften einer Rohr leitung mittels einer vom Druck des Mediums
beaufschlagten Absperr-und Zulufteinrichtung, wobei zwischen Absperr- und Zulufteinrichtung
eine Zwangskopplung besteht. Derartige Vorrichtungen werden überall dort eingesetzt,
wo die Gefahr besteht, daß verunreinigtes Wasser über den Leitungsanschluß des Verbrauchers
in das Trinkwasser-Leitungsnetz gedrückt oder rückgesaugt werden kann.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 4,284,097) sind
die Absperrorgane derVerschlußeinrichtung und der Zulufteinrichtung nicht starr
gekoppelt, sondern werden unabhängig derart gesteuert, daß erst bei Auftreten eines
Defektes an der Verschlußeinrichtung die Zulufteinrichtung geöffnet wird, um dadurch
eine Belüftung der Rohrleitung zu erreichen. Nach DE-PS 1,600,981/DELOS 2,759,174
ist eine Vorrichtung bekannt, bei der Verschluß- und Zulufteinrichtung zwangsgekoppelt
sind und ein Betätigen der Absperreinrichtung, z. B. durch Absinken des
Druckes
unter einen bestimmten Wert, auch zwangsläufig.ein Belüften der Rohrleitung zur
Folge hat.
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Um aus einer Endstellung in die andere zu gelangen, muß das durch
den.Mediumsdruck verschiebbare Rohr in entsprechende Dichtungsanordnungen ein- bzw.
ausfahren. Dabei sind diese Dichtungsanordnungen in räumlich getrennt angeordneten
Gehäuseteilen vorgesehen, was den Nachteil mit sich bringt, daß ein konzentrisches
Ein- bzw. Ausfahren, wenn überhaupt, nur über einen sehr hohen Fertigungsaufwand
möglich ist. Fehlende Konzentrizität beim Ein- und Ausfahren des Rohres in die entsprechende
Dichtungsanordnung hat zur Folge, daß diese Dichtungen einem äußerst starken Verschleiß
unterworfen sind, so daß die bekannten Vorrichtungen rasch undicht werden und/oder
klemmen, wodurch ein einwandfreies Verschieben des kombinierten Verschlußorganes
nicht mehr gewährleistet ist, und diese bekannten Vorrichtungen ihre Sicherheitsfunktion
dann auch nicht mehr erfüllen können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung
zum Absperren und Belüften einer Rohrleitung mittels einer zwangsgekoppelten Absperr-und
Belüftungseinrichtung dergestalt auszubilden, daß beim Ein- und Ausfahren des Rohres
bezüglich der jeweiligen Dichtungsanordnung mit geringem Fertigungs- und Materialaufwand
eine hohe Konzentrizität und damit Funktionssicherheit erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Absperr-
und Belüftungseinrichtung aus
einem einstückig ausgeführten, mit
seitlichen Öffnungen versehenen Rohr hoher Oberflächengüte, Rundheit und Geradheit
besteht, auf welchem eine mit einem Kolben versehene Steuerbuchse verschiebbar angeordnet
ist, und dabei die seitlichen öffnungen des Rohres innerhalb der Buchse verbindet
bzw. nach außen freigibt. Dabei ist das Rohr bezüglich seiner beiden Enden innerhalb
der beiden Endstücke eines zylindrischen Gehäuserohres schwimmend gelagert, in axialer
Richtung begrenzt und bezüglich seines Außendurchmessers abgedichtet. Mit dem Gehäuserohr
als Zylinder bildet der Kolben der Steuerbuchse zusammen mit dem auf der dem Kolben
zugewandten Seite dichtend eingefügten und mit dem Gehäuserohr radial verbundenen
Endstück einen mit dem Druckmedium zu beaufschlagenden Druckraum. Das Endstück des
Gehäuserohres auf der dem Kolben abgewandten Seite kann entweder mit dem Gehäuserohr
einstückig ausgebildet sein oder aber ebenfalls durch entsprechende radiale Befestigungsvorrichtungen
verbunden werden und dient als Widerlager einer Feder, die auf den Kolben der Steuerbuchse
einwirkt, und zur Aufnahme einer Rückflußverhinderungseinrichtung.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Erfindungsgegenstand; Fig. 2 Außenansicht
der Einheit Rohr/Steuerbuchse in Durchflußstellung Fig. 3 Außenansicht des Erfindungsgegenstandes
in Richtung des Eintritts
Der Rohrtrenner gemäß Fig. 1 besitzt einen
zylindrischen Gehäusemantel 3, der an beiden Enden stufenweise abgesetzt ist und
im Bereich der jeweiligen Absetzung am Umfang mit radialen Bohrungen versehen ist,
die im Durchmesser nur geringfügig größer sind, als der zylindrische Durchmesser
der jeweiligen Befestigungsschrauben 4, 6 bzw. 5.
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Das eingangsseitige Anschlußstück 7 ist bis zum Bund 10 in das abgesetzte
Rohr 3 eingeschoben, über die Dichtung 11 gegenüber dem Rohr 3 nach außen abgedichtet
und über die radialen Befestigungsschrauben 4, 6 mit dem Rohr 3 verbunden. Das ausgangsseitige
Anschlußstück 8 ist ebenfalls bis zum Bund 9 in das abgesetzte Ende eingeschoben
und über die radialen Befestigungsschrauben 5 ebenfalls mit dem Rohr 3 verbunden.
Die eingangs- und abgangsseitigen Anschlußstücke 7, 8 besitzen an ihren Stirnflächen
Gewindesacklöcher, um mittels der Befestigungsschrauben 12 entsprechende, z. B.
mit Gewinde 15 versehene Flanschen 13, 14 anschließen zu können.
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Zwischen dem abgangsseitigen Anschlußstück 8 und dem Flansch 14 befindet
sich in der abgesetzten Bohrungsaufnahme 81 axial unverschieblich die Rückflußverhinderungseinrichtung
80. Diese Rückflußverhinderungseinrichtung 80 besteht aus dem mit dem Anschlußstück
8 dichtenden Sitz 82 und dem über radiale Haltestege 83 geführten und unter Federwirkung
85 stehenden, begrenzt axial verschieblichen Verschlußteil 86.
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Innerhalb des Gehäusemantels 3 besitzen die Anschlußstücke 7, 8 zum
Außendurchmesser der Anschlußstücke
7, 8 zentrisch abgesetzte Bohrungen
16, 17, sowie innerhalb der abgesetzten Bohrungen 16, 17 jeweils eine Nut zur Aufnahme
der Dichtung 18, 19.
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Gemäß Fig. 2 ist auf dem Rohr 1 eine Steuerbuchse 2 verschiebbar angeordnet.
Diese Einheit Rohr 1 und Steuerbuchse 2 ist über die beidseitigen Enden des Rohres
1 in den jeweils abgesetzten Bohrungen 16, 17 gemäß Fig. 1 schwimmend gelagert,
in axialer Richtung begrenzt und bezüglich dem Außendurchmesser des Rohres 1 über
die Dichtungen 18, 19 abgedichtet. Die verschiebliche Steuerbuchse 2 wird durch
die Anschlußstücke 7, 8 begrenzt und bei fehlender Druckhöhe am Eingang 89 über
die Sollwertfeder 59 an das Anschlußstück 7 gedrückt unter Freigabe des lediglich
über die Stege 37 verbundenen Belüftungsquerschnittes 61.
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Gemäß Fig. 1 ist das Rohr 1 einstückig ausgeführt und unterteilt in
den Abschnitt 31 mit der Bohrung 32t den Abschnitt 33 ohne Bohrung, den Abschnitt
34 mit der Bohrung 35. Die einzelnen Abschnitte sind über die Stege 36, 37 miteinander
starr verbunden, wobei sämtliche Abschnitte 31, 33, 34 den gleichen Durchmesser
bei hoher Oberflächengüte aufweisen und lediglich im Bereich der Stege 36, 37 im
Durchmesser geringfügig kleiner sind.
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Die auf dem Rohr 1 verschiebliche Steuerbuchse 2 ist gemäß Fig. 1
über die Führung 54 auf dem Rohrabschnitt 31 geführt und besitzt neben dem zylindrischen
Teil 50 den kolbenförmigen Ansatz 51 mit der Kolbendichtung 52. Im Verschiebebereich
dieses kolbenförmigen Ansatzes 51 dient der Gehäusemantel 3
als
Zylinderfläche 63 für die Kolbendichtung 52. Die Dichtung 62 der Steuerbuchse 2
ist immer in Dichtfunktion, wohingegen die Dichtungen 55, 56 je nach Schaltstellung
der Steuerbuchse mit den Rohrabschnitten 33, 34 in Dichtwirkung stehen. Der zylindrische
Teil 50 der Steuerbuchse 2 ist abgesetzt ausgedreht und bildet nach dem dichtenden
und axial fixierten Einsetzen der Druckstücke 57, 58 den Umlenkraum 53 für den Durchfluß.
Sämtliche ringförmigen Kanten des Rohres 1 sind mit Anlaufschrägen für die Dichtungen
versehen.
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Der Steuerraum 64 wird begrenzt durch den Rohrabschnitt 31, die Dichtung
62, den kolbenförmigen Ansatz 51, die Dichtung 52, das Rohr 3, das eingangsseitige
Anschlußstück 7, die Dichtungen 18, 11 und ist über die Bohrung 81, die Befestigungsschrauben
6, die mit Bohrung 60 versehen dichtend eingeschraubt sind, der Steuerleitung 82,
dem Schaltventil 83 sowie der Bohrung 84 mit der Eingangsseite 89 verbunden.
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Der Gehäusemantel 3 hat im Bereich der Stege 37 den Leckwasserstutzen
85. Gegenüber dem Leckwasserstutzen 85 ist ein Klarsichtfenster 86 angeordnet, das
eine visuelle Beobachtung der Trennstelle ermöglicht.
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Wenn nun der Druck auf der Einlaufseite 89 den vorgegebenen Wert der
Sollwertfeder 59 übersteigt, befindet sich die Steuerbuchse 2 gemäß der in Fig.
1 dargestellten Stellung. Wird der Druck im Raum 64 abgebaut, so überwiegt die Kraft
der Sollwertfeder 59 und schiebt die Steuerbuchse 2 in Richtung des Eintrittes 89,
indem zunächst die Dichtung 55 gegenüber dem Rohrabschnitt 33 abdichtet und bei
einem weiteren Verschieben der Steuerbuchse 2 die Dichtung 56 den Rohrabschnitt
34 verläßt und ebenfalls auf dem Rohr-
abschnitt 33 abdichtet.
Damit ist die Eintrittseite 89 gegenüber der Austrittseite 88 über den Rohrquerschnitt
61 im Bereich der Stege 37 belüftet, wobei die Rückflußverhinderungseinrichtung
80 ein Leerlaufen der Austrittseite 88 verhindert. Austretendes Leckwasser wird
über den Stutzen 85 abgeleitet.
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Es kann je nach Einsatzbedingungen vorgeschrieben sein, daß sich die
Vorrichtung zum Absperren und Belüften einer Rohr leitung unabhängig von den Druckverhältnissen
in der Rohr leitung nur dann in der Durchflußstellung befinden darf, wenn ein tatsächlicher
Durchfluß vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist das Schaltventil 83 vorgesehen, das
bei positiven Druckverhältnissen am Eingang 89 ein Entleeren des Raumes 64 über
die Leitung 87 ermöglicht und damit die Vorrichtung ihre Belüftungsstellung einnehmen
kann. Die Betätigung des Schaltventils 83 kann mit oder ohne Hilfsenergie erfolgen.
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Weitere Abwandlungen der Vorrichtung durch Austausch von Merkmalen
untereinander und durch deren Ersatz durch Äquivalente sowie deren Kombinationen
liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung.