DE4204386A1 - Systemtrenner - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Systemtrenner nach dem
Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Ein Systemtrenner ist eine Sicherungsarmatur, die in die
Trinkwasserleitung eingebaut wird und ein Rückfließen von der
Nicht-Trinkwasserseite verhindern soll. Zu diesem Zweck besteht
der Systemtrenner in bekannter Weise aus zwei hintereinander
geschalteten Rückflußverhinderern und einem differenzdruck
gesteuerten Ablaßventil, welches eine Zwischenkammer zwischen
den beiden Rückflußverhinderern entlüftet. Die Aufgabe des
Ablaßventils ist es, bei Unterschreiten eines bestimmten
Differenzdruckes zwischen Eingangsseite und Zwischenkammer, die
Zwischenkammer zu belüften, um damit ein Rückfließen von der
Ausgangsseite zur Eingangsseite zu verhindern.
Bei den bekannten und an sich bewährten Systemtrennern hat sich
jedoch als Nachteil herausgestellt, daß bei Nulldurchfluß und
den üblichen Druckschwankungen im Rohrnetz auf der Eingangsseite
des Systemtrenners der zur Sicherheit erforderliche Differenz
druck kurzfristig unterschritten wird, wodurch das differenz
druckgesteuerte Ablaßventil anspricht und kurzzeitig Wasser aus
der Zwischenkammer abläßt. Hierdurch entsteht einerseits ein
unerwünschter Wasserverlust und andererseits wird dieses
ständige Wasserablassen durch den nicht-fachkundigen Benutzer
als Fehlverhalten des Systemtrenners interpretiert.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den
eingangs erwähnten Systemtrenner bekannter Bauart so weiterzu
bilden, daß ein ständiger Wasserverlust verhindert wird, ohne
daß hierbei die Sicherungsfunktion des Systemtrenners
beeinträchtigt wird. Diese Aufgabe wird gelöst durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen System
trenners sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dar
gestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden der Aufbau und
die Funktion des erfindungsgemäßen Systemtrenners näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen durch Einbau eines Differenzdruck
stabilisators erfindungsgemäß modifizierten
Systemtrenner;
Fig. 2 die Ausgestaltung eines Differenzdruck
stabilisators;
Fig. 3 eine Modifikation des erfindungsgemäßen
Systemtrenners; und
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Systemtrenners.
Gemäß Fig. 1 ist ein Systemtrenner 10 dargestellt, der in
bekannter Weise zwei zwischen einem Einlaß 12 und einem Auslaß
14 in Reihe geschaltete Rückflußverhinderer 16 und 18 aufweist.
Der Raum 20 (Zwischenkammer) zwischen den beiden Rückflußver
hinderern 16 und 18 ist durch ein Ablaßventil 22 entlüftbar,
wobei das Ablaßventil 22 von dem Differenzdruck zwischen dem
Einlaß 12 und der Zwischenkammer 20 gesteuert wird, indem eine
durch eine Feder 24 vorgespannte Membran 26 den Druck am Einlaß
12 mit dem Druck in der Zwischenkammer 20 vergleicht, um bei
Unterschreitung eines vorbestimmten Druckes von z. B. 0,5 bar
die Zwischenkammer 20 durch Öffnung des Ablaßventiles 22 zu
entlüften.
Die Drücke des Mediums, im allgemeinen Wasser, am Einlaß 12, in
der Zwischenkammer 20 und am Auslaß 14 sind über Druckentnahme
stutzen 28, 30 und 32 an Manometer 34, 36 und 38 anschließbar.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Druckentnahme
stutzen 28, d. h. zwischen dem Einlaß 12 und dem Druckentnahme
stutzen 30, d. h. der Zwischenkammer 20 ein Differenzdruck
stabilisator 40 angeordnet.
Dem Fachmann liegt es auf der Hand, daß dieser Differenzdruck
stabilisator 40 auch in das Gehäuse des Systemtrenners 10
integriert sein kann.
Gemäß Fig. 2 besteht der Differenzdruckstabilisator 40 aus einem
zylindrischen Gehäuse 42, das auf einer Seite mit einem Einlaß
44 und auf der anderen Seite mit einem Auslaß 46 versehen ist.
Zwischen den beiden Hälften 48, 50 des Gehäuses 42 ist als
druckbeaufschlagtes verschiebliches Organ eine Membran 52
eingespannt. Dieses druckbeaufschlagte verschiebliche Organ kann
ebenso durch einen Faltenbalg oder einen Kolben vorgegeben sein.
Die Membran 52 ist zwischen die beiden Hälften eines Feder
tellers 54 gespannt und eine Feder 56 stützt sich zwischen dem
Federteller 54 und dem Gehäuse 42 ab. Auf der der Feder 56
abgewandten Seite weist der Federteller 54 eine umlaufende
Abdichtkante 58 auf, die zum Zusammenwirken mit einem in das
Gehäuse 42 eingelegten elastischen Abdichtring 60 vorgesehen
ist. Der Einlaß 44 des Differenzdruckstabilisators 40 ist mit
dem Einlaß 12 des Systemtrenners 10 verbindbar und der Auslaß 46
des Differenzdruckstabilisators 40 wird mit der Zwischenkammer
20 des Systemtrenners 10 verbunden.
Aus diesem Aufbau ergibt sich folgende Funktion:
Die vorgespannte Feder 56 bestimmt die Höhe des Differenzdrucks,
bei dem sich die Membrane 52 bewegt. Die Vorspannung der Feder
56 ist so zu wählen, daß dieser Differenzdruck oberhalb des
geforderten Ansprechdrucks des Ablaßventils 22 und unterhalb des
Öffnungsdrucks für den ersten Rückflußverhinderer 16 liegt.
Unter den kritischen Betriebsbedingungen, d. h. Systemtrenner 10
unter Betriebsdruck jedoch Nulldurchfluß bleibt das Ablaßventil
22 solange geschlossen, bis die Druckdifferenz zwischen Einlaß
12 und Zwischenkammer 20 kleiner wird als der Ansprechdruck des
Ablaßventiles 22. Dieser Fall tritt immer dann ein, wenn Druck
schwankungen im Versorgungsnetz zu Druckabsenkungen auf der
Eingangsseite 12 des Systemtrenners 10 führen. Da die Zwischen
kammer 20 durch zwei dicht schließende Rückflußverhinderer 16,
18 begrenzt wird, bleibt der Druck in der Zwischenkammer 20 von
Druckschwankungen auf der Eingangsseite 12 unbeeinflußt, bis der
vorbestimmte Grenzwert von z. B. 0,5 bar erreicht wird und das
Ablaßventil 22 öffnet, damit sich wieder ein über dem vorbe
stimmten Grenzwert liegender Differenzdruck ergibt.
Durch Einbau des Differenzdruckstabilisators 40 zwischen den
Druckentnahmestutzen 28 und 30 erfolgt bei einer eingangs
seitigen Druckabsenkung eine Bewegung der Membran 52 unter
Einwirkung der vorgespannten Feder 56. Da die Zwischenkammer 20
durch die beiden Rückflußverhinderer 16 und 18 verschlossen ist,
führt die durch die eingangsseitige Druckabsenkung eingeleitete
Bewegung der Membrane 52 ebenfalls zu einer Druckabsenkung in
der Zwischenkammer 20 und verhindert damit, daß der zwischen
Eingangsseite 12 und Zwischenkammer 20 anstehende Differenzdruck
durch Druckschwankungen auf der Eingangsseite beeinflußt wird.
Mit anderen Worten ausgedrückt folgt der Druck in der Zwischen
kammer 20 des Systemtrenners 10 den Druckschwankungen auf der
Eingangsseite 12. Dadurch bleibt der Differenzdruck im
wesentlichen konstant. Der Eingangsdruck wird durch den Einbau
des Differenzdruckstabilisators 40 zur Führungsgröße für den
Zwischenkammerdruck.
Hierdurch treten, solange die eingebauten Rückflußverhinderer
einwandfrei funktionieren, keine Störungen durch eingangsseitige
Druckschwankungen mehr auf, die zu einem ungewollten Öffnen des
Ablaßventiles führen. Die Funktion des Differenzdruck
stabilisators 40 ist bei entsprechender Bemessung der Membrane
bis in den Unterdruckbereich auf der Eingangsseite wirksam.
Fig. 3 zeigt schematisch eine modifizierte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Systemtrenners 10, bei dem zusätzlich zu dem
Differenzdruckstabilisator 40 noch ein Druckbegrenzer 62
angeordnet ist. Dieser Druckbegrenzer besteht aus einer
einseitig druckbeaufschlagten Membrane 64, die vom statischen
Druck in der Zwischenkammer 20 beaufschlagt wird und gegen eine
vorgespannte Feder 66 beim Überschreiten eines vorbestimmten
statischen Druckes in der Zwischenkammer 20 in eine Endlage
gedrückt wird. Beim Absenken unter den vorbestimmten statischen
Druck in der Zwischenkammer 20 bewegt sich die Membrane 64 durch
die vogespannte Feder 66 und baut den Druck in der Zwischen
kammer auf, was dann zur Belüftung der Zwischenkammer führt.
Hierdurch kann der Ansprechbereich auf einen minimalen Druck auf
der Eingangsseite begrenzt werden, der im Überdruckbereich
liegt.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm, welches den Druckverlauf über der
Zeit darstellt. Mit p1 ist der Druck auf der Eingangsseite 12
bezeichnet und p2 bezeichnet den Druck in der Zwischenkammer
20. Man erkennt, daß durch die Anordnung des Differenzdruck
stabilisators 40 ein konstanter Differenzdruck Δp zwischen
Eingangsseite 12 und Zwischenkammer 20 vorgegeben wird. Falls
der statische Druck in der Zwischenkammer 20 unter einen
vorbestimmten Minimaldruck pmin abzusinken droht, wird der
Druckbegrenzer 62 wirksam und hält diesen Minimaldruck bei.
Claims (6)
1. Systemtrenner, bestehend aus zwei in Durchflußrichtung eines
Mediums hintereinander geschalteten Rückflußverhinderern und
einem die Zwischenkammer zwischen den beiden Rückflußver
hinderern in die Atmosphäre entlüftenden Ablaßventil, welches
von dem Druck zwischen der Eingangsseite und der Zwischen
kammer gesteuert wird, gekennzeichnet
durch die Anordnung eines Differenzdruckstabilisators
(40) zwischen Eingangsseite (12) und Zwischenkammer (20).
2. Systemtrenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Differenzdruckstabilisator (40)
aus einem dichtend in einem Gehäuse (42) verschieblichen
Organ (52) besteht, das einerseits durch eine Feder (56) und
den Zwischenkammerdruck vorgespannt ist und andererseits von
dem Druck des Mediums auf der Eingangsseite (12) beaufschlagt
wird.
3. Systemtrenner nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Differenzdruckstabilisator (40)
zwischen zwei Druckentnahmestutzen (28, 30) angeordnet ist.
4. Systemtrenner nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Differenzdruckstabilisator (40) in
das Gehäuse des Systemtrenners (10) integriert ist.
5. Systemtrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch die zusätzliche
Anordnung eines Druckbegrenzers (62), bestehend aus einem
weiteren dichtend in einem Gehäuse verschiebbaren Organ (64),
das einerseits von dem Mediumsdruck in der Zwischenkammer
(20) und andererseits von einer Feder (66) beaufschlagt wird.
6. Systemtrenner nach Anspruch 5, gekennzeichnet
durch die Vereinigung von Differenzdruckstabilisator
(40) und Druckbegrenzer (62) in einem Gehäuse.
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