DE3537484C1

DE3537484C1 - Shut-off and aeration device, in particular for drinking-water systems

Info

Publication number: DE3537484C1
Application number: DE19853537484
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl-Ing Baelz
Original assignee: BAELZ JUERGEN CONTROLS
Current assignee: BAELZ JUERGEN CONTROLS
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1985-10-22
Publication date: 1987-03-05

Abstract

Device for shutting off and aerating a pipeline, which can be controlled via a backflow-preventing device 32, a differential-pressure-measuring device 48 and setting device 46, 47 and the pressure chamber 13 of the device 1, by the cone 26 of the backflow-preventing device 32 interacting with a diaphragm 18. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Absperr- und Belüftungsvorrichtung, insbesondere für Trinkwasseranlagen, die über eine als Meßwertgeber dienende Rückfluß verhinderungsvorrichtung sowie über eine Differenzdruckmeß- und Stelleinrichtung steuerbar ist, wobei ein Kegel der Rückflußverhinderungsvorrichtung ablaufseitig über eine elastische Membran gegenüber seinem Sitz abdichtet. Derartige Vorrich tungen werden überall dort eingesetzt, wo die Gefahr besteht, daß verunreinigtes Wasser über den Leitungsanschluß des Ver brauchers in das Trinkwassernetz gedrückt oder rückgesaugt werden kann.The present invention relates to a shut-off and ventilation device, especially for drinking water systems that have a reflux serving as a measuring sensor prevention device and a differential pressure measuring and adjusting device is controllable, with a cone of the backflow prevention device on the outlet side seals against its seat via an elastic membrane. Such Vorrich are used wherever there is a risk of that contaminated water through the line connection of the Ver pressed or sucked back into the drinking water network can be.

Bei der Anmeldung P 35 19 176.7-25, die auf die Anmelderin zu rückgeht, besteht der Meßwertgeber aus einer Rückflußverhin derungsvorrichtung, die in Abhängigkeit der in Fließrichtung der Rückflußverhinderungsvorrichtung durchströmten Menge einen Druckabfall vorbestimmter Höhe erzeugt. Bei Unter schreiten eines Mindestdifferenzdruckes zwischen Ein- und Ausgang der gesamten Vorrichtung wird mittels einer Differenzdruckmeß- und Stelleinrichtung die Vorrichtung zum Absper ren und Belüften in die Belüftungsstellung überführt. Dabei ist vorgesehen, daß erst nach Überschreiten eines über die Feder der Rückflußverhinderungsvorrichtung vorgesehenen Differenzdruckes das Öffnen des Rückflußverhinderungske gels erfolgt und bei Unterschreiten dieses Differenzdruckes im positiven Druckbereich über die vorgegebene Undichtigkeit des Kegels gegenüber dem Sitz der Rückflußverhinderungsvorrich tung sowie der elastischen Membrane des Kegels eine Mindest menge Wasser abgebbar ist. When registering P 35 19 176.7-25, towards the applicant decreases, the transmitter consists of a reflux valve derungsvorrichtung depending on the direction of flow of the backflow prevention device generates a pressure drop of a predetermined level. At sub a minimum differential pressure between the inlet and outlet of the entire device is determined by means of a Differential pressure measuring and adjusting device the device for shutoff and ventilate to the ventilation position transferred. It is provided that only after exceeding one over the spring of the backflow preventer provided differential pressure the opening of the Rückflußverhinderungske gels takes place and when this differential pressure falls below positive pressure range over the specified leak of the Cone opposite the seat of the backflow preventer tion as well as the elastic membrane of the cone is a minimum amount of water can be dispensed.

Wird auf der Verbraucherseite diese Mindestmenge unterschrit ten, wird über die Differenzdruckmeß- und Stelleinrichtung die Absperrvorrichtung geschlossen und die Belüftungsvorrichtung geöffnet. Wird aber auf der Verbraucherseite zeitweise wieder diese Mindestmenge angefordert, führt dies zu einem ständigen Pen deln der Absperr- und Belüftungseinrichtung, was in vielen Prozeßabläufen störend ist. Dabei ist die für das Schalten not wendige Mindestmenge bei positiver Druckdifferenz in einem weiten Bereich nicht konstant, sondern wird durch die jeweili ge Schließstellung des Kegels gegenüber dem Sitz der Rück flußverhinderungsvorrichtung beeinflußt. Eine genaue Führung des Kegels gegenüber dem Sitz der Rückflußverhinderungsvor richtung ist sehr aufwendig und teuer. Eine stärkere Feder der Rückflußverhinderungsvorrichtung würde die Auflage des Kegels gegenüber dem Sitz der Rückflußverhinderungsvorrich tung verbessern, doch würde dies zu einer Verringerung der Anpassungsfähigkeit, der Rückflußverhinderungsvorrichtung und damit der Vorrichtung zum Absperren und Belüften im Hinblick auf die Abgabe kleiner Wassermengen führen.If this minimum quantity is undershot on the consumer side ten, the differential pressure measuring and adjusting device Shut-off device closed and the ventilation device open. At times, however, this will return on the consumer side Required a minimum amount, this leads to a permanent pen the shut-off and ventilation device, which in many Process flow is disruptive. It is necessary for switching maneuverable minimum quantity with positive pressure difference in one wide range is not constant, but is determined by the respective closed position of the cone opposite the seat of the rear flow prevention device affected. A precise guide of the cone opposite the seat of the backflow preventer direction is very complex and expensive. A stronger feather the backflow prevention device would support the Cone opposite the seat of the backflow preventer improvement, but this would reduce adaptability Backflow prevention device and thus the device to shut off and aerate for dispensing small amounts of water to lead.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Rückfluß verhinderungsvorrichtung für eine Absperr- und Belüftungs vorrichtung als Meßwertgeber so auszubilden, daß bei klei nen Federkräften der Rückflußverhinderungsvorrichtung eine konstante Mindestmenge von wenigen Litern oder auch eine vollständige Durchflußsperre bei vorgegebenem Differenzdruck auch bei ungenauer Führung des Kegels gegenüber dem Sitz der Rückflußverhinderungsvorrichtung auf einfache Weise erreicht wird. The object of the present invention is a generic reflux prevention device for a shut-off and ventilation to design the device as a transmitter so that at klei NEN spring forces of the backflow prevention device constant minimum amount of a few liters or a complete flow barrier at a given differential pressure if the cone is not correctly guided relative to the seat of the Backflow prevention device is achieved in a simple manner.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic device by characterizing features of claim 1 solved.

Mit der erfindungsgemäßen Abdichtung des Kegels der Rückflußverhinderungsvorrichtung gegenüber seinem Sitz ist es nun möglich, auch bei ungenauer Führung des Kegels die Mindestmenge Wasser, die durchgeleitet werden soll, konstant zu halten.With the inventive sealing of the cone Backflow prevention device opposite its seat it is now possible, even with inaccurate guidance of the cone the minimum amount of water to be passed through to keep constant.

Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.Appropriate embodiments of the The device according to the invention are the subject of claims 2 to 5.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläu tert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawings tert. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt des Erfindungsgegenstandes in Wasserdurchflußstellung; Fig. 1 a longitudinal section of the subject invention in Wasserdurchflußstellung;

Fig. 2 eine Rückflußverhinderungsvorrichtung nach Einzel heit "X" der Fig. 1. Fig. 2 is a backflow prevention device according to unit "X" of FIG. 1st

Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist über das Anschlußgewinde 3 des Flansches 2, das Anschlußgewinde 5 des Flansches 4 mit einem ein- und ausgangsseitigen Leitungssystem verbindbar, wobei die Flanschen 2, 4 über die Anschlußstücke 7, 8, die mit dem rohrförmigen Gehäuse 6 eine Einheit bilden, verbunden sind. Die Durchgangsbohrungen 9, 10 der Anschlußstücke 7, 8 sind innerhalb des rohrförmigen Gehäuses 6 abgesetzt zur dichtenden und axial unverschieblichen Lagerung des Steuerrohres 11. Das Steuerrohr 11 ist in die Abschnitte 35, 36, 39 unterteilt, wobei die Abschnitte 36, 39 die Sackbohrungen 37, 38 aufweisen, die am Ende der Sackbohrungen über die Einschnitte 14, 15 nach außen geöffnet sind. Die auf dem Steuerrohr 11 verschiebliche Steuerbuchse 12 steht unter der Vorspannung einer Feder 52, die sich gegenüber dem Anschlußstück 8 abstützt. Ein Umlenk raum 16 innerhalb der Steuerbuchse 12 verbindet die Einschnitte 14, 15 über den geschlossenen Abschnitt 35 unter Abdichtung des Abschnittes 39 des Steuerrohres 11 über die Dichtmittel 40. Der kolbenförmige Ansatz 41 der Steuerbuchse 12 bildet über den Abschnitt 36 des Steuerrohres 11 das Anschlußstück 7 so wie den rohrförmigen Gehäusemantel 6 den Druckraum 13, der je nach Stellung der Differenzdruckmeßeinrichtung 48 zum einen gemäß Fig. 1 über die Leitung 42 die Stelleinrichtung 46, 47, die Leitung 43 mit dem Druck am Eingang 44 verbindbar ist, zum andern aber durch Schließen der Stelleinrichtung 46 und Öffnen der Stelleinrichtung 47 über die Leitung 42 ins Freie entleert werden kann. Die am Außendurchmesser dichtend eingespannten Membranen 49, 50 der Differenzdruckmeßeinrich rung 48 sind mit der Stelleinrichtung 46, 47 verbunden. Dabei ist die Membrane 50 über die Leitung 43 mit dem Druck am Ein gang 44 , die Membrane 49 über die Leitung 51 mit dem Druck am Ausgang 45 verbunden. Zusätzlich zum Druck im Raum 45 wirkt auf die Membrane 49 die Kraft einer Feder 33. Die zen trisch zur Bohrung 10 abgesetzte Bohrung 17 im Anschluß flansch 8 dient zur Aufnahme einer Rückflußverhinderungsvor richtung 32. Die Membrane 18 mit der Bohrung 30, die kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser 31 der Bohrung des Sitzes 20, ist über den Sitz 20 so wie den mit dem Anschlußstück 8 verbindbaren Führungsein satz 21 dichtend eingespannt und wirkt in der geschlossenen Stellung der Rückflußverhinderungsvorrichtung 32 mit der Ku gelzone eines Kegels 26 zusammen. Dabei stimmt die Kugelzone des Kegels 26 mit dem Innendurchmesser des Sitzes 20, der ebenfalls als Kugelzone mit gleichem Kugelradius ausgebildet ist, zusammen. Über den nabenförmigen Ansatz 19 ist der Ke gel 26 mit der Führungsspindel 25 verbunden und über die beidseitigen Enden der Führungsspindel 25 in der Sackbohrung 34 sowie in der Bohrung 29 der über den Steg 22 mit dem Führungseinsatz 21 verbundenen Federaufnahme 23 verschieb lich gelagert. Über die Federaufnahme 23 sowie die Feder 24 wird der Kegel 26 in Schließrichtung gedrückt. Mit dem Kegel 26 ist über die Druckscheibe 28 eine dünne, elastische Membra ne 27 verbunden, die im Außendurchmesser größer ist als die Kugelzone des Kegels 26.The device 1 according to FIG. 1 can be connected via the connection thread 3 of the flange 2 , the connection thread 5 of the flange 4 to an inlet and outlet-side line system, the flanges 2, 4 via the connection pieces 7, 8 which are connected to the tubular housing 6 form a unit, are connected. The through bores 9, 10 of the connecting pieces 7, 8 are offset within the tubular housing 6 for the sealing and axially immovable mounting of the control tube 11 . The control tube 11 is divided into the sections 35, 36, 39 , the sections 36, 39 having the blind bores 37, 38 which are open to the outside at the end of the blind bores via the incisions 14, 15 . The displaceable on the head tube 11 control bush 12 is under the bias of a spring 52 which is supported against the connector 8 . A deflection space 16 within the control bushing 12 connects the incisions 14, 15 via the closed section 35 while sealing the section 39 of the control tube 11 via the sealing means 40 . The piston-shaped projection 41 of the control sleeve 12 forms on the portion 36 of the control tube 11, the connecting piece 7 as the tubular housing casing 6 the pressure chamber 13, which depending on the position of the differential pressure measuring means 48 on the one according to Fig. 1 via the line 42, the adjusting device 46, 47 , the line 43 can be connected to the pressure at the inlet 44 , but on the other hand can be emptied to the outside by closing the actuating device 46 and opening the actuating device 47 via the line 42 . The membranes 49, 50 of the differential pressure measuring device 48, which are clamped on the outside diameter , are connected to the actuating device 46, 47 . The membrane 50 is connected via line 43 to the pressure at the input 44 , the membrane 49 via line 51 to the pressure at the outlet 45 . In addition to the pressure in space 45, the force of a spring 33 acts on membrane 49 . The zen trically to the bore 10 offset bore 17 in the connecting flange 8 serves to accommodate a Rückflußverhinderungsvor direction 32nd The membrane 18 with the bore 30 , which is smaller than the smallest inner diameter 31 of the bore of the seat 20 , is clamped over the seat 20 as well as the guide insert 21, which can be connected to the connector 8, and acts in the closed position of the backflow prevention device 32 the cone zone of a cone 26 together. The spherical zone of the cone 26 coincides with the inner diameter of the seat 20 , which is also designed as a spherical zone with the same spherical radius. About the hub-shaped projection 19 , the Ke gel 26 is connected to the guide spindle 25 and on the two ends of the guide spindle 25 in the blind bore 34 and in the bore 29 of the spring receptacle 23 connected via the web 22 to the guide insert 21 is displaceably mounted. The cone 26 is pressed in the closing direction via the spring receptacle 23 and the spring 24 . With the cone 26 , a thin, elastic membrane 27 is connected via the thrust washer 28 , the outer diameter of which is larger than the spherical zone of the cone 26 .

Der Differenzdruck zwischen dem Raum 44, 45, der ein Anle gen des Kegels 26 an den Sitz 20 entsprechend der Feder 24 zur Folge hat, ist stets größer als der Differenzdruck, vorge geben durch die Sollwertfeder 33 der Differenzdruckmeßeinrich tung 48. Dies hat zur Folge, daß nach Unterschreiten einer Mindestmenge zwischen Kegel 26 und Sitz 20 bzw. Kegel 26 und Membrane 18 der Differenzdruck zwischen Raum 44, 45 sich so weit ausgleichen kann, daß die Differenzdruckmeßein richtung 48 über die Sollwertfeder 33 sowie die Stelleinrich tung 46 die Verbindung zwischen Raum 44 und Druckraum 13 unterbricht und nach Öffnen der Stelleinrichtung 47 den Druckraum 13 über die Leitung 42 ins Freie entleeren läßt. Damit wird über die Feder 52 die Steuerbuchse 12 an das An schlußstück 7 gedrückt unter Freigabe des Einschnittes 15 und Abdichten der Dichtmittel 40 gegenüber dem Abschnitt 35 des Steuerrohres 11.The differential pressure between the space 44, 45 , which results in an application of the cone 26 to the seat 20 corresponding to the spring 24 , is always greater than the differential pressure, provided by the setpoint spring 33 of the differential pressure measuring device 48 . This has the result that after falling below a minimum amount between cone 26 and seat 20 or cone 26 and membrane 18, the differential pressure between space 44, 45 can compensate so far that the Differentialdruckmeßein device 48 via the setpoint spring 33 and the Stellinrich device 46th the connection between the space 44 and the pressure space 13 is interrupted and, after opening the actuating device 47, the pressure space 13 can be emptied into the open via the line 42 . Thus, the control bushing 12 is pressed onto the connecting piece 7 via the spring 52 , releasing the incision 15 and sealing the sealing means 40 with respect to the section 35 of the control tube 11 .

Es ist auch im Rahmen der Erfindung denkbar, daß nach An legen des Kegels 26 an den Sitz 20 der Kegel 26 gegenüber dem Sitz 20, als auch die Membrane 18 gegenüber dem Kegel 26, abdichtet. Es kann auch der Kegel 26 allein gegenüber dem Sitz 20 abdichten und umgekehrt die Membrane 18 allein gegenüber dem Kegel 26. Dadurch wird zwischen Raum 44, 45 ein Druckausgleich verhindert und die Vorrichtung 1 verbleibt bei gesperrtem Durchfluß in der Stellung gemäß Fig. 1. Erst eine Undichtigkeit zwischen Membrane 18 und Kegel 26 bzw. Kegel 26 und Sitz 20 führt dann dazu, daß ein Druck ausgleich zwischen den Räumen 44, 45 erfolgt, und die Dif ferenzdruckmeßeinrichtung 48 über die Stelleinrichtung 46, 47 den Druckraum 13 entleert und damit die Vorrichtung 1 in die Belüftungsstellung überführt.It is also conceivable within the scope of the invention that after placing the cone 26 on the seat 20 of the cone 26 with respect to the seat 20 , and also the membrane 18 with respect to the cone 26 , seals. The cone 26 can also only seal against the seat 20 and conversely the membrane 18 only against the cone 26 . This prevents pressure equalization between spaces 44, 45 and the device 1 remains in the position according to FIG. 1 when the flow is blocked . Only a leak between diaphragm 18 and cone 26 or cone 26 and seat 20 then leads to pressure equalization between the rooms 44, 45 , and the Dif ferenzdruckmeßeinrichtung 48 emptied via the actuating device 46, 47, the pressure chamber 13 and thus the device 1 is transferred to the ventilation position.

Austausch von Merkmalen untereinander und durch deren Ersatz durch Äquivalente sowie deren Kombination liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung.Exchange of characteristics with each other and through their replacement by equivalents and their combination are in the frame of the present invention.

Claims

1. Absperr- und Belüftungsvorrichtung, insbesondere für Trinkwasseranlagen, die über eine als Meßwert geber dienende Rückflußverhinderungsvorrichtung sowie über eine Differenzdruckmeß- und Stellein richtung steuerbar ist, wobei ein Kegel der Rückflußverhinderungsvorrichtung ablaufseitig über eine elastische Membran gegenüber seinem Sitz abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegel (26) auf der Zulaufseite der Rückflußverhinderungsvorrichtung (32) mit einer Membrane (18) zusammenwirkt, die eine Bohrung (30 ) mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser (31) des Sitzes (20).1. Shut-off and ventilation device, in particular for drinking water systems, which can be controlled via a backflow prevention device serving as a measured value and via a differential pressure measuring and adjusting device, a cone of the backflow prevention device sealing on the outlet side via an elastic membrane opposite its seat, characterized in that Cone ( 26 ) on the inlet side of the backflow prevention device ( 32 ) cooperates with a membrane ( 18 ) which has a bore ( 30 ) with a diameter which is smaller than the smallest inner diameter ( 31 ) of the seat ( 20 ).

2. Absperr- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (18) zwischen dem Sitz (20) und einem, in der normalen Strömungsrichtung gesehen, davor gelegenen Anschlußstück (8) eingespannt ist.2. Shut-off and ventilation device according to claim 1, characterized in that the membrane ( 18 ) between the seat ( 20 ) and a, seen in the normal flow direction, front connector (8) is clamped.

3. Absperr- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (30) der Membrane (18) von der Kreisform abweicht. 3. shut-off and ventilation device according to claim 1, characterized in that the bore ( 30 ) of the membrane ( 18 ) deviates from the circular shape.

4. Absperr- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (30) der Membrane (18) exzentrisch zur Mitte des Sitzes (20) angeordnet ist.4. Shut-off and ventilation device according to claim 1, characterized in that the bore ( 30 ) of the membrane ( 18 ) is arranged eccentrically to the center of the seat ( 20 ).

5. Absperr- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (18) gegenüber dem Kegel (26) und/oder der Kegel (26) gegenüber dem Sitz (20) abdichtet.5. Shut-off and ventilation device according to claim 1, characterized in that the membrane ( 18 ) against the cone ( 26 ) and / or the cone ( 26 ) seals against the seat ( 20 ).