DE3509720C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrtrenner mit einem Gehäuse mit einem Innenraum, der eine Durchflußöffnung, eine Belüftungsöffnung und einen Abflußstutzen zum Anschluß an eine Abflußleitung besitzt, sowie mit zwei der Durchflußöffnung und Belüftungsöffnung zugeordneten Verschlußelementen, die so miteinander gekoppelt sind, daß wechselweise die Durchfluß- oder die Belüftungsöffnung geschlossen bzw. geöffnet ist, ferner mit Antriebsflächen, mittels derer die Verschlußelemente durch das Medium in die Durchflußstellung gebracht werden, und einer Rückstellfeder, welche die Verschlußelemente in die Belüftungsstellung zurückbringt.

Steigt in einem Rohrtrenner dieser Gattung (DE-OS 27 29 305) der zuflußseitige Druck im Vergleich zum abflußseitigen Druck an, so werden die Verschlußelemente - die hier zu einem kom­ binierten Verschlußkörper zusammengefaßt sind - gegen die Wirkung einer Rückstellfeder bewegt, um die Belüftungsöffnung zu verschließen und die Durchflußöffnung freizugeben. Die Rückstellfeder wird hierbei gespannt, wodurch sie eine zu­ nehmend höhere Kraft entgegen der Stellbewegung des Verschluß­ körpers ausübt. Ist der Druckunterschied zwischen Zufluß- und Abflußseite des Rohrtrenners gering, so kann es zu einem Gleichgewicht zwischen dem Mediumdruck und der Federkraft kommen, bevor die Verschlußelemente ihre Endpositionen für den Durchfluß erreicht haben. Dies führt zu undefinierten Strömungsverhältnissen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Rohrtrenner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so aus­ zubilden, daß die Verschlußelemente auch bei geringen Druck­ differenzen rasch und sicher jeweils die gewünschte Endposi­ tion erreichen.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Rohrtrenner da­ durch gelöst, daß das der Durchflußöffnung zugeordnete Verschlußelement einen größeren Durchmesser aufweist als das der Belüftungsöffnung zugeordnete Verschlußelement.

Auf diese Weise wird nach Beginn der Hubbewegung der Verschlußelemente aus der Belüftungs­ stellung in Richtung zur Durchflußstellung eine zusätzliche Kraft für die Stellbewegung in dieser Richtung bewirkt und damit der zunehmende Gegendruck der Rückstellfeder kompen­ siert. Hierdurch ist ein zügiges Freigeben der Durchflußöff­ nung sichergestellt. Umgekehrt entspannt sich bei Rückkehr der Verschlußelemente in ihre Belüftungsstellung die Rück­ stellfeder, so daß ihre Federkraft nachläßt. Damit auch hier eine zügige Bewegung der Verschlußelemente in die Belüftungs­ stellung möglich ist, wird die der Rückstellfeder entgegenwir­ kende Antriebsfläche verringert.

Bei einer besonderen Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, daß wenigstens das der Durchflußöffnung zugeordnete Verschlußelement sowohl einen mit einem zylindrischen Gleitsitz zusammenarbeitenden Verschlußkolben als auch eine den Verschlußkolben radial über­ ragende, mit einem ebenen Stützsitz zusammenarbeitende Ventil­ scheibe aufweist. Die den Verschlußkolben radial überragende Ventilscheibe bildet eine zusätzliche Antriebsfläche, die nach Beginn der Bewegung der Verschlußelemente in Richtung einer Freigabe der Durchflußöffnung zur Wirkung gelangt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach im Aufbau und läßt sich in einfacher Weise bei den verschiedensten Rohrtren­ ner-Typen realisieren. In jedem Fall wird nach Beginn der Hubbewegung der Verschlußelemente ein zusätzlicher Stellschub erreicht, der die Verschlußelemente rascher in ihre Durchfluß- oder in ihre Belüftungsstellung bringt. Damit wird die Funktionssicherheit des Rohrtrenners wesentlich erhöht.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Rohrtrenners ist nicht nur zur Steuerung von Wasser, sondern auch zur Steuerung anderer flüssiger Medien geeignet, so daß der Begriff "Abwasserlei­ tung" im Sinne der vorliegenden Erfindung entsprechend auch eine Leitung zum Abführen eines derartigen anderen Mediums umfaßt.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbei­ spiel erörtert.

In der Zeichnung ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Rohrtrenner dargestellt, bei welchem der An­ triebskolben 60 direkt an das Verschlußelement des Absperrventiles 5, 11 angrenzt.

Der in der Figur gezeigte Rohrtrenner besitzt ein Gehäuse 1, das in einem Rohrleitungsstrang angeordnet ist, der aus einer Zuflußleitung 20 und einer Abflußleitung 30 gebildet ist. Zu diesem Zweck besitzt das Gehäuse 1 einen Zuflußstutzen 2 zum Anschluß an die Zuflußleitung 20 und einen Abflußstutzen 3 zum Anschluß an die Abflußleitung 30. Das Gehäuse 1 ist ferner über einen Trichter 4 an eine nicht gezeigte Abwasser­ leitung angeschlossen.

Das Gehäuse 1 besitzt eine Zwischenwand 10 mit einem Gleit­ sitz 11, mit welchem ein Verschlußelement 5 zusammenarbeitet. Das Verschlußelement 5 sowie der Gleitsitz 11 bilden zusammen ein Absperrventil, das den Durchfluß des Mediums durch den Rohrtren­ ner absperrt oder freigibt. Auf der dem Trichter 4 zugewandten Seite besitzt das Gehäuse 1 einen weiteren Gleitsitz 12, der zusammen mit einem Verschlußelement 50 ein Belüftungsventil bil­ det. Die Verschlußelemente 5 und 50 sind über ein Verbindungselement 51 so miteinander verbunden, daß beim Umschalten des Rohr­ trenners von der einen Betriebsstellung in die andere stets eines der beiden Ventile 5, 11 und 50, 12 geschlossen ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden Ventile 5, 11 und 50, 12 überlappend arbeiten, indem sich in einer Zwischenstellung vorübergehend beide Ventile 5, 11 und 50, 12 in ihrer Verschluß­ stellung befinden.

Auf der dem Trichter 4 abgewandten Seite weist das Gehäuse 1 einen Antriebszylinder 6 und eine Federhaube 62 auf. In diesem Antriebszylinder 6 ist ein mit den Verschlußelementen 5 und 50 verbundener Antriebskolben 60 angeordnet, der in üblicher Weise gegenüber der Innenwand des Antriebszylinders 6 abgedichtet und auf seiner dem Gehäuse 1 zugewandten Seite von dem zu steuernden Medium beaufschlagt ist. Auf der anderen Seite ist der Antriebs­ kolben 60 durch eine als Rückstellfeder 61 ausgebildete Rück­ stellvorrichtung beaufschlagt, die sich mit ihrem freien Ende an der Innenseite der Federhaube 62 abstützt.

Im Gehäuse 1 ist auf dessen der Abflußleitung 30 zugewandten Seite ein Rückflußverhinderer 31 angeordnet.

Der Trichter 4 ist in geeigneter Art mit dem Gehäuse 1 über ein durchsichtiges Verbindungsstück 70 verbunden. Dieses ist inte­ grierter Bestandteil einer Abschirmung 7, die bis in den Trich­ ter 4 hineinreicht und Belüftungsöffnungen 40 im Trichter 4 abschirmt, damit hier kein Spritzwasser oder dgl. austreten kann.

In der gezeigten Grundstellung des Rohrtrenners ist das durch das Verschlußelement 5 und den Gleitsitz 11 gebildete Absperrven­ til geschlossen und das durch das Verschlußelement 50 und den Gleitsitz 12 gebildete Belüftungsventil geöffnet. Der Gehäusein­ nenraum 13 zwischen diesen beiden Ventilen 5, 11 und 50, 12 steht somit über das Verbindungsstück 70, die Abschirmung 7 sowie die Belüftungsöffnungen 40 im Trichter 4 mit der Atmosphä­ re in Verbindung, während der Rückflußverhinderer 31 in bekann­ ter Weise ein Rückfließen des Mediums aus der Abflußleitung 30 unterbindet. Sollte das Absperrventil 5, 11 aus irgendeinem Grunde nicht dicht abschließen, so wird in der beschriebenen Weise genügend Luft angesaugt, so daß ein Rücksaugen des Mediums von der Abflußseite des Rohrtrenners zu dessen Zuflußseite mit Sicherheit ausgeschlossen wird.

In der gezeigten Stellung befindet sich das Verschlußelement 50 in dem dem Gehäuse 1 zugewandten Ende des Trichters 4. Die gegenwär­ tige Betriebsstellung des Rohrtrenners läßt sich daran erkennen, daß sich das die Verschlußelement 5 und 50 miteinander verbinden­ de Verbindungselement 51 durch das transparente Verbindungs­ stück 70 hindurcherstreckt.

Sobald der zuflußseitige Druck des Mediums größer ist als der mittels der Rückstellfeder 61 festgelegte Ansprechdruck, wird der Antriebkolben 60 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 61 verschoben. Dabei wird zunächst das Belüftungsventil 50, 12 durch das in den Gleitsitz 12 eintauchende Verschlußelement 50 geschlossen. Bei weiterem Ansteigen des zuflußseitigen Druckes gibt das Verschlußelement 5 durch Verlassen des Gleitsitzes 11 den Durchfluß durch den Rohrtrenner frei. In dieser Betriebsstellung des Rohrtrenners ist das Verschlußelement 50 restlos in den Gleit­ sitz 12 eingetaucht und gibt somit den Durchblick durch das Verbindungsstück 70 frei.

Fällt der Druck auf der Zuflußseite des Rohrtrenners wieder ab, so bewegt sich der durch die Rückstellfeder 61 beaufschlagte Antriebskolben 60 in entgegengesetzter Richtung. Das Verschlußelement 5 taucht zunächst in den Gleitsitz 11 ein und sperrt den Durchfluß durch den Rohrtrenner, bis bei Fortführung der Kolben­ bewegung das Verschlußelement 50 aus seinem Gleitsitz 12 austritt. Dabei fließt das sich noch im Gehäuseinnenraum 13 befindliche Medium über die nicht gezeigte Abwasserleitung ab.

Der bisher im Aufbau und Funktion beschriebene Rohrtrenner wird direkt durch das zu steuernde Medium, in der Regel Wasser, gesteuert.

Je nach den Einsatzbedingungen kann vorgeschrieben sein, daß sich der Rohrtrenner unabhängig von den Druckverhältnissen im Rohrleitungsstrang 20, 30 nur dann in der Durchflußstellung befinden darf, wenn ein tatsächlicher Durchfluß vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist in dem durch den Antriebszylinder 6 und die Federhaube 62 gebildeten Teil des Gehäuses 1, welcher sich auf der den Verschlußelementen 5 und 50 abgewandten Seite des Antriebs­ kolbens 60 befindet, eine Antriebskammer 63 gebildet. Diese Antriebskammer 63 steht über eine Steuerleitung 8 mit der Zufluß­ leitung 20 in Verbindung. In dieser Steuerleitung 8 befindet sich ein als Umschaltventil ausgebildetes Steuerventil 80, das in der einen Stellung die Zuflußleitung 20 mit der Antriebskam­ mer 63 und in der anderen Stellung die Antriebskammer 63 an eine Entleerleitung 81 anschließt, die in üblicher Weise oberhalb eines Trichters, z. B. des Trichters 4, in die nicht gezeigte Abwasserleitung mündet. Dem Steuerventil 80 ist eine Antriebsvor­ richtung 82 zugeordnet, die über eine Steuerverbindung 83 mit einem Abtastorgan 84 verbunden ist. Dieses Abtastorgan 84 tastet die gegenwärtige Betriebsstellung eines Ventiles 85 eines Ver­ brauchers ab. Die Steuerverbindung 83 kann dabei mechanischer, hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Natur sein.

Wird das Ventil 85 des Verbrauchers geöffnet, so wird über die Steuerverbindung 83 die Antriebsvorrichtung 82 betätigt, wodurch die Verbindung zwischen der Antriebskammer 63 und der Entleerlei­ tung 81 hergestellt wird. Sobald der zuflußseitige Druck des Mediums den durch die Rückstellfeder 61 festgelegten Druck übersteigt, drückt er den Antriebskolben 60 entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 61 nach oben. Dabei wird das sich in der Antriebskammer 63 befindende Medium in die Entleerleitung 81 gedrückt, von wo aus es in die Abwasserleitung abfließt.

Wird das Ventil 85 wieder geschlossen, so wird durch umschalten des Steuerventils 80 der Antriebskammer 63 wieder Medium aus der Zuflußleitung 20 zugeführt. Da der auf der Unterseite des Ver­ schlußelement 5 des Absperrventils 5, 11 wirkende Druck des Mediums durch den auf die Oberseite des Verschlußelements 50 des Absperrventiles 50, 12 einwirkenden Mediumdruck kompensiert wird, ist die wirksame untere Antriebsfläche des Antriebskol­ bens 60 kleiner als die obere Antriebsfläche des Antriebskol­ bens. Aufgrund der sich hierdurch ergebenden wirksamen Druck­ differenz, unterstützt durch die gespannte Rückstellfeder 61, wird das Verschlußelement 5 des Absperrventils 5, 12 wieder in seine Absperrposition und das Verschlußelement 50 des Belüftungs­ ventils 50, 12 wieder in seine Belüftungsstellung gebracht.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weisen die beiden Verschlußelemente 5 und 50 unterschiedlich große Durchmesser auf. In der in dieser Figur gezeigten Ausbildung des Rohrtrenners be­ sitzt das Verschlußelement 50 des Belüftungsventils 50, 12 einen kleineren Durchmesser als das Verschlußelement 5 des Absperrven­ tils 5, 11. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Verschlußelement 5, nachdem es den Gleitsitz 11 verlassen hat, auf Grund des Durchmesserunterschiedes der beiden Verschlußelemente 5 und 50 einen zusätzlichen Stellschub in Öffnungsrichtung erhält. Hier­ durch kann gegenüber einer Ausbildung des Rohrtrenners mit im Durchmesser gleich großen Verschlußelementen 5 und 50 eine kürzere und härtere Rückstellfeder 61 Anwendung finden, so daß die Bauhöhe des Rohrtrenners niedriger wird.

In der in der Zeichnung gezeigten Ausführung des Rohrtrenners ist das Belüftungsventil 50, 12 als reines Gleitventil ausgebildet. Das Absperrventil 5, 11 dagegen besitzt ein Verschlußelement 5, das sich aus einem Verschlußkolben 500 mit Dichtringen 501 in seiner Umfangswand sowie aus einer Ventilscheibe 502 zusammensetzt, die sich mit ihrer dem Antriebskolben 60 abgewandten Seite an den über die Zwischenwand 10 hinausragenden Stützsitz 110 des Gleitsitzes 11 anlegen kann. Hierdurch wird in der Belüfter­ stellung des Rohrtrenners eine erhöhte Abdichtsicherheit er­ reicht.

Claims (2)

1. Rohrtrenner mit einem Gehäuse mit einem Innenraum, der eine Durchflußöffnung, eine Belüftungsöffnung und einen Abflußstutzen zum Anschluß an eine Abflußleitung besitzt, sowie mit zwei der Durchflußöffnung und Belüftungsöffnung zugeordneten Verschlußelementen, die so miteinander gekoppelt sind, daß wechselweise die Durchfluß- oder die Belüftungsöffnung geschlossen bzw. geöffnet ist, ferner mit Antriebsflächen, mittels derer die Verschlußelemente durch das Medium in die Durchflußstellung gebracht werden, und einer Rückstellfeder, welche die Verschlußelemente in die Belüftungsstellung zurückbringt, dadurch gekennzeichnet, daß das der Durchflußöffnung zugeordnete Verschlußelement (5) einen größeren Durchmesser aufweist als das der Belüftungsöffnung zugeordnete Verschlußelement (50).

2. Rohrtrenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens das der Durchflußöffnung zuge­ ordnete Verschlußelement (5) sowohl einen mit einem zylin­ derischen Gleitsitz (11) zusammenarbeitenden Verschlußkolben (500) als auch eine den Verschlußkolben (500) radial überra­ gende, mit einem ebenen Stützsitz (110) zusammenarbeitende Ventilscheibe (502) aufweist.