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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für eine Wasserzufuhrleitung
mit einem Ventil zum Unterbrechen des Flusses in der Wasserzufuhrleitung mit einem
Detektor zum Erfassen einer Undichtigkeit, die zu ungewolltem Wasserausströmen führt,
dessen Ausgangssignal das Ventil steuert.
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Derartige Sicherheitseinrichtungen dienen dazu, bei einer Undichtigkeit
und einem dadurch bewirkten ungewollten Wasserauslaufen die weitere Wasserzufuhr
zu unterbrechen. In der Regel weist eine solche Sicherheitseinrichtung zu diesem
Zweck eine elektrische Kontrollanlage auf, die den Wasserdruck an verschiedenen
Stellen der Leitung mißt und bei einem Druckabfall ein elektrisches Ausgangssignal
erzeugt, mit dem das Ventil in seine Sperrstellung geschaltet wird. Gerade im Zusammenhang
mit Wasser ist die Verwendung elektrischer Anlagen aber ein Sicherheitsrisiko. Ferner
können solche Anlagen nur dann verwendet werde, wenn ein Stromanschluß vorhanden
ist. Außerdem sind die Einrichtungen verhältnismäßig aufwendig. s Aufgabe der Erfindung
ist es, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen,
mit der die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll die
Sicherheitseinrichtung ohne Strom auskommen und gleichzeitig einfach ausgebildet
sein.
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Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitseinrichtung der eingangs
beschriebenen Art gelöst, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß
der Detektor mittels einer Kraftübertragungseinrichtung mit dem Ventil verbunden
ist, welche in eine das Ventil in einer ersten Stellung haltende erste Stellung
vorgespannt ist und durch einen auf die Kraftübertragungseinrichtung einwirkenden
Körper, welcher bei Feuchtigkeitsaufnahme sein Volumen bzw. seine Form ändert, in
eine das Ventil in seine zweite Stellung haltende zweite Stellung bringbar ist.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich
aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren
zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer zu einem Verbraucher führenden
Wasserleitung mit der Sicherheitseinrichtung; Fig. 2 eine Teildarstellung der Sicherheitseinrichtung
in der geöffneten Stellung in einer Schnittdarstellung; Fig. 3 einen Teil der in
Fig. 2 gezeigten Vorrichtung in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles 111; Fig.
4 eine perspektivische Ansicht des in den Fig. 2 und 3 gezeigten Teiles der Sicherheitseinrichtung;
und Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung in geschlossener Ventilstellung;
Fig. 6 eine Teildarstellung einer anderen AusSührungsform der Sicherheitseinrichtung
in der geöffneten Stellung in einer Schnittdarstellung; und Fig. 7 eine der Fig.
6 entsprechende Darstellung in geschlossener Ventilstellung.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Wasserverbrauchseinrichtung,
wie beispielsweise eine Waschmaschine 1, über eine Schlauchleitung 2 und ein Ventil
3 in Form eines Wasserhahnes mit einer Wasserzufuhrleitung 4 verbunden. Zwischen
die Schlauchleitung 2 und das Ventil 3 ist die Sicherheitseinrichtung 5 eingesetzt
Wie bei in Leitungen einzusetzenden Armaturen üblich, weist die Sicherheitseinrichtung
5 ein Rohrstück 6 auf, welches an seinen beiden Enden mittels Gewinden in bekannter
Weise mit entsprechenden Gewindemutlern mit der Schlauchleitung bzw. dem Wasserhahn
verbunden ist. Das Rohrstück 6 weist ein als Sperrschicber ausgebildetes Ventil
7 mit einem Ventilsitz 8 und einem Ventilkörper 9 auf. Der Ventilkörper 9 ist durch
eine Druckfeder 10 in seine in Fig. 5 gezeigte gesperrte Stellung vorgespannt, indem
die Druckfeder an einer dem Ventilkörper gegenüberliegenden Rohrstiickseite 11 einerseits
und andererseits an dem Ventilkörper 9 angreift.
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Der eigentliche Detektor 11 umfaßt ein Gehäuse 12
mit
einer zentralen Bohrung 13 und einem in der Bohrung sich in Längsrichtung derselben
erstreckenden und in dieser gleitenden Führungskörper 14. Der Führungskörper 14
weist an seinem der Bohrung abgewandten Ende eine am besten aus Fig. 4 ersichtliche
U-förmig gestaltete Halteeinrichtung 15 auf. Die Halteeinrichtung 15 weist einen
horizontalen Bodenteil 16 und ein über diesem liegendes Deckenteil 17 sowie ein
die beiden Teile 16 und 17 verbindendes im wesentlichen vertikales Schenkelteil
18 auf. Das Deckenteil 17 ist an seinem einen Ende mit dem Führungskörper 14 fest
verbunden.
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Vorzugsweise sind der Führungskörper 14 und die U-förmige Halleeinrichtung
15 einstückig ausgebildet.
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Das Gehäuse 12 weist ferner an der den Grund der Bohrung 13 bildenden
Seite eine zu der Bohrung 13 konzentrische Bohrung 19 zum Hindurchführen der Drahtseele
20 eines Bowdenzuges 21 auf. Der Bowdenzug 21 ist mittels einer geeigneten Bowdenzugverschraubung
22 mit dem Rohrstück 6 und mittels einer geeigneten Bowdenzugverschraubung 23 mit
dem Gehäuse 12 des Detektors 11 verschraubt Das eine Drahtende 25 ist durch eine
entsprechend abgedichtete Bohrung 24 in dem Rohrstück 6 in dieses hineingeführt
und mit dem Ventilkörper 9 fest verbunden. Das andere Ende ist durch die Bohrung
19 im Gehäuse 11 in die Bohrung 13 hineingeführt und mit dem Führungskörper 14 fest
verbunden.
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Wie am besten aus den Fig. 2 und 5 ersichtlich ist, kann der Führungskörper
14 eine in Fig. 2 gezeigte zurückgezogene Stellung einnehmen, in der das Ventil
geöffnet ist. Er kann aber auch in die in Fig. 5 gezeigte zweite Stellung bewegt
werden, in der das Ventil geschlossen ist.
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Die Form der U-förmigen Halteeinrichtung 15 und der Abstand der beiden
Schenkel (Bodenteil und Dekkenteil) 16 und 17 sind so ausgebildet, daß ein tablettenförmiger
Körper 26 zwischen das Bodenteil 16 und eine Widerlagerfläche 27 des Gehäuses 12
einschiebbar ist und in der in Fig. 4 gezeigten Weise gehalten wird. Das Bodenteil
16 hat eine Höhe von etwa 2 bis 4 mm. Der tablettenförmige Körper 26 ist allseitig
und insbesondere nach unten frei zugänglich. Zu diesem Zweck ist die mit dem tablettenförmigen
Körper in Eingriff gelangende Oberfläche des Bodenteiles 16 dachförmig ausgebildet,
so daß nur eine nahezu linienförmige Berührungsstelle zwischen dem Bodenteil 16
und dem tablettenförmigen Körper besteht, Der tablettenförmige Körper 26 ist ein
zu einem tablettenförmigen Körper verpreßtes hydrophiles schnellwasserlösliches
Produkt. Ein Beispiel dafür ist eine Traubenzuckertablette.
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im Betrieb ist der tablettenförmige Körper 26 in der in den Fig.
2 bis 4 gezeigten Weise in die U-förmige Halteeinrichtung eingeschoben, so daß über
den Bowdenzug 21 der Ventilkörper 9 in seine zurückgezogene Stellung bewegt und
der Durchfluß freigegeben ist. Sobald ungewollt Flüssigkeit austritt und auf den
Boden gelangt, auf dem der Detektor 11 angeordnet ist und das Wasser mit dem Körper
26 in Kontakt gelangt, zerfällt dieser. Aufgrund der Kraft der Druckfeder 10 wird
dadurch das Ventil in die in Fig. 5 gezeigte geschlossene Stellung bewegt, wodurch
die weitere Wasserzufuhr abgesperrt ist.
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In einer abgewandelten Ausführungsform ist das Ventil 7 so ausgebildet,
daß es durch über den Bowdenzug 21 übertragene Zugwirkung aus seiner geöffneten
in seine geschlossene Stellung bewegbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen
der Widerlagerfläche 27
des Gehäuses und dem Bodenteil 16 ein Körper aus einem wasserquellbaren
Material, beispielsweise ein Zellulosekörper in getrockenetem Zustand, eingespannt.
Sobald dieser mit Flüssigkeit in Berührung kommt, quillt er auf und bewegt dadurch
die Halteeinrichtung und über diese den Bowdenzug in die in Fig. 2 gezeigte zurückgezogene
Stellung, wodurch über den Bowdenzug das Ventil in die geschlossene Stellung bewegt
wird.
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In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, wobei vergleichbare Teile mit denselben Bezugszeichen wie denen der
Fig. 1 bis 5 bezeichnet sind. In dieser Ausführungsform weist das Ventil 7 ein mit
dem Ventilsitz 8 zusammenwirkendes Ventilelement 28 mit einer Membran 29 und einem
Ventilkörper 30 auf. Die Membran 29 ist an ihrem Umfang im Rohrstück 6 fest eingespannt
und aus einem elastisch verformbaren Material derart gebildet, daß sie in einer
unverformten ersten Stellung vom Ventilsitz 8 abgehoben ist und in eine zweite Stellung
bewegbar ist, in der sie am Ventilsitz 8 anliegt. Auf der dem Ventilsitz 8 gegenüberliegenden
Seite der Membran 29 ist eine Dichtungsscheibe 31 aus nichtmagnetischem Material
angeordnet, so daß zwischen der Dichtungsscheibe 31 und der Membran 29 ein Raum
32 gebildet ist. Der Raum 32 ist über eine in der Membran 29 vorgesehene erste Bohrung
33, die eine Mittenausnehmung der Membran 29 darstellt und innerhalb des Ventilsitzes
8 angeordnet ist, mit der Abströmseite des Ventilsitzes 8 und über eine in der Membran
29 angeordnete zweite Bohrung 34, die gegenüber der ersten Bohrung über den Ventilsitz
8 hinaus radial nach außen versetzt ist, mit der Zuströmseite des Ventilsitzes 8
verbunden. Der zwischen den beiden Bohrungen 33,34 liegende Bereich der Membran
29 wirkt mit dem Ventilsitz 8 zum Öffnen und Schließen des Ventiles 7 zusammen.
Ferner besitzt die Membran einen zur Dichtungsscheibe 31 hin in den Raum 32 abstehenden
Anlagering 35.
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Der Ventilkörper 30 ist im Raum 32 angeordnet und weist eine Scheibe
36 auf, deren Durchmesser zumindest so groß ist wie der Außendurchmesser des Anlageringes
35. In der Mitte der Scheibe 36 ist ein Dichtkörper 37 angeordnet, der von der der
Membran 29 zugewandten Oberseite der Scheibe 36 etwa um den Betrag vorspringt, um
den der Anlagering 35 von der Membran 29 nach unten absteht. Der Dichtkörper 37
wirkt mit der ersten Bohrung 33 der Membran 29 zum Öffnen und Schließen dieser Bohrung
in Form eines Vorsteuerventiles 41 zusammen. Die zwischen der Dichtungsscheibe 31
und dem Ventilkörper 30 angeordnete Druckfeder 10 spannt den Ventilkörper 30 in
Richtung zur Membran 29 vor.
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Auf der dem Ventilelement 28 abgewandten Seite der Dichtungsscheibe
31 ist eine Haltevorrichtung 38 angeordnet, die einen Magneten 39 aufweist, welcher
über eine Fassung 40 mit der Drahtseele 20 des Bowdenzuges 21 verbunden ist. Der
Magnet 40 ist damit von der Scheibe 36 des Ventilkörpers 30 nur über die Dichtungsscheibe
31 getrennt.
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Der Detektor 11 weist ebenfalls einen Führungskör per 14 auf, der
mit dem anderen Ende der Drahtseele 20 verbunden ist und mittels einer Druckfeder
42 gegen den tablettenförmigen Körper 26 gedrückt wird. Der tablettenförmige Körper
26 wird am Gehäuse 12 gegen den Druck des Führungskörpers 14 über eine Halteeinrichtung
15 mit L-förmigen Haltebügeln 43 derartig gehalten, daß Feuchtigkeut ungehindert
an den tablettenförmigen Körper 26 herantreten kann.
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Im Betrieb ist zunächst der tablettenförmige Körper 26 in die Halteeinrichtung
15 eingelegt, wodurch der Führungskörper 14 gegen die Wirkung der Druckfeder 42
in das Gehäuse 12 hineingedrückt wird. Die Länge des Bowdenzuges 21 ist mittels
der Verschraubungen 22,23 derart eingestellt, daß in dieser ersten Stellung des
Führungskörpers 14 der Magnet 39 der Haltevorrichtung 38 an der dem Ventilelement
28 abgewandten Unterseite der Dichtungsscheibe 31 anliegt und damit den Ventilkörper
30 von der Membran 29 weg in Anlage an die Dichtungsscheibe 31 bewegt, wie in Fig.
6 dargestellt ist Dadurch ist die erste Bohrung 33 der Membran 29 freigegeben und
im Raum 32 herrscht wegen der zweifachen Verbindung über die erste Bohrung 33 und
die zweite Bohrung 34 ein Druck, der etwa dem Mittelwert zwischen dem Druck vor
und nach dem Ventilsitz entspricht. Damit wirkt auf die Membran 29 keine resultierende
Kraft und die Membran 29 ist so ausgebildet, daß sie in diesem Zustand vom Ventilsitz
8 abgehoben ist und den Durchfluß durch die Sicherheitseinrichtung 5 freigibt.
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Ist der tablettenförmige Körper 26 aufgrund von Feuchtigkeitseinwirkung
zerfallen, so kann in der in Fig. 7 gezeigten Weise die Druckfeder 42 den Führungskörper
14 in Richtung aus dem Gehäuse 12 und damit über den Bowdenzug 21 bzw. die Drahtseele
20 den Magneten 39 von der Dichtungsscheibe 31 wegbewegen. Dadurch wird der Ventilkörper
30 nicht mehr in Anlage an der Dichtungsscheibe 31 gehalten. Die Stärke der Druckfeder
10 ist so gewählt, daß diese in dieser Stellung des Magneten 39 den Dichtungskörper
so weit gegen die Membran bewegen kann, bis der Dichtkörper 37 die erste Bohrung
33 verschließt. In dieser Stellung liegt aufgrund der gegenseitigen Abmessungen
die Scheibe 36 am Anlagering 35 an, wobei jedoch eine Flüssigkeitsverbindung durch
Ausgleichsöffnungen im Anlagering 35 sichergestellt ist In dieser Stellung des Ventilkörpers
30 ist damit der Raum 32 nur noch über die zweite Bohrung 34 mit der Zuströmseite
des Ventilsitzes 8 verbunden. Da der Druck auf dieser Zuflußseite aufgrund der leichten
Drosselwirkung des Ventilelementes 28 etwas größer ist als der Druck auf der Abströmseite
des Ventilelementes 8 und damit auch größer ist als der Mittelwert aus beiden Drücken,
steigt der Druck im Raum 32 um einen Differenzbetrag an, der der Differenz zwischen
dem Druck auf der Zuströmseite des Ventilsitzes 8 und dem Mittelwert des Druckes
von Zuström- und Abströmseite des Ventilsitzes 8 entspricht. Dieser Druckanstieg
reicht aus, um die Membran 29 in Anlage an den Ventilsitz zu bewegen, wobei die
Druckfeder 10 weiterhin den Dichtkörper 37 gegen die erste Bohrung 33 drückt und
diese damit verschließt.
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Der Ventilkörper 30 wirkt also mit der ersten Bohrung 33 in der Art
eines Servo- oder Vorsteuerventiles 41 zur Steuerung des Druckes im Raum 32 zusammen,
der seinerseits die Bewegung der Membran 29 in die geschlossene oder offene Stellung
bewirkt.
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Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß die Druckfeder 10
nur eine geringe Steifigkeit aufweisen muß, da sie nicht die Membran 29, sondern
nur das Vorsteuerventil 41 betätigen muß. Dies hat zur Folge, daß auch die Stärke
des Magnetes 39 gering und damit seine Größe klein gewählt werden kann. Vorzugsweise
wird die Magnetstärke so gewählt, daß der Magnet 39 nach Einlegen eines neuen tablettenförmigen
Körpers 26 den Ventilkörper 30 wieder aus der in Fig. 7 gezeigten Lage in die in
Fig. 6 gezeigte Ausgangslage zurückbewegen kann.
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