DE4416076A1 - Druckminderventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckminderventil für Druckwasserleitungen mit koaxialen oder achsparallelen Ein- und Auslaufanschlüssen, mit einem koaxial zu wenigstens einem der Anschlüsse verschiebbaren Kolben, einem im Durchströmkanal des Ventilgehäuses vorgesehenen Ventilsitz und mit einer zwischen dem, den Ventilsitz aufweisenden Gehäuseteil und dem Kolben wirksamen Feder, die das zwischen Kolben und Ventilsitz gebildete Ventil in Öffnungsrichtung vorbelastet.

Druckminderventile dieser Art sind bekannt. Z.B. wird von der Firma Samson ein Druckminderer vertrieben, dessen Gehäuse aus zwei miteinander an Umfangsflanschen verschraubten Gehäuseteilen besteht, zwischen denen eine Membran eingeklemmt ist, die einen axial verschiebbaren Ventilsitz umfaßt. Die Feder umgibt das Gehäuse, stützt sich an einem verschiebbaren Teller ab, der seinerseits über Druckbolzen auf den Ventilsitz drückt, wobei das Verschlußglied gehäusefest angeordnet ist und der Kolben des Verschlußgliedes von einem Abdichtungsmetallbalg umgeben ist, der wiederum auf den Ventilsitz wirkt. Mittels einer Einstelleinrichtung läßt sich der Ansprechdruck einstellen. Das Ventil schließt, wenn der Sollwertdruck erreicht ist und öffnet, wenn dieser Druckwert unterschritten wird.

Das neue Druckminderventil ist als Vorschaltgerät für Badelifter bestimmt, die eine druckwasserbetätigte Hubeinrichtung aufweisen und die es Behinderten ermöglichen, sich in sitzender oder liegender Position in eine Badewanne absenken und auch wieder anheben zu können. Die Hubeinrichtungen, insbesondere Hubschläuche, sollten mit einem nicht zu hohen Wasserleitungsdruck betrieben werden, um Störungen zu vermeiden. Viele Geräte weisen zwar ein Überdruckventil auf, jedoch spricht dieses erst verzögert an, so daß beim Auftreten eines hohen Druckes die Hubvorrichtung beschädigt werden kann, bevor das Überdruckventil überhaupt anspricht. Der bekannte Druckminderer ist aufgrund seiner Baugröße bei solchen Badeliftern nicht einsetzbar, da von diesen Geräten verlangt wird, daß die Sitz- oder Liegeplatte in der Badestellung nur wenige Zentimeter Abstand vom Wannenboden aufweisen soll. Außerdem sind die Kosten eines derartigen Ventils recht hoch, so daß der Badelifter eine erhebliche Verteuerung erfahren würde.

In vielen Wasserversorgungsnetzen herrscht ein geringer Druck von etwa 3 bar. In solchen Wasserleitungsnetzen wird überhaupt kein Druckminderer benötigt. Werden diese Versorgungsnetze jedoch modernisiert, so liegt der Leitungsdruck höher und es wird ein nachträglicher Einbau eines Druckminderers erforderlich. Bei einer solchen Umstellung des Leitungsdruckes sollte der Badelifter aus sicherheitstechnischen Gründen nicht mehr betrieben werden oder es muß ein Druckminderventil vorgeschaltet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Druckminderventil zu schaffen, das kostengünstig herstellbar ist, einen möglichst geringen Bauumfang hat und sich schnell - auch von nicht geschultem Personal - montieren läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Feder einerseits am Kolben und andererseits am Ventilgehäuse abstützt, daß der Kolben mit einem Außenflansch in einer Gehäusekammer geführt ist und der Außenflansch mittels einer Umfangsdichtung die Gehäusekammer in einen druckwasserbeaufschlagten und einen vom Druckwasser nicht beaufschlagten Teil unterteilt, daß die im druckwasserbeaufschlagten Kammerteil befindliche Flanschstirnfläche von der Ventilsitzfläche abgewandt liegt und daß das Ventilgehäuse außen als von radialen Anbauten freies im wesentlichen glattes Rohr ausgebildet ist.

Die Erfindung führt zu einem außerordentlich kleinen Ventilgehäuse, dessen Durchmesser nicht größer als die Schlauchschelle eines Schlauchfittings des Druckwasserschlauches ist. In einem praktischen Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser des vorzugsweise kreiszylindrischen Ventilgehäuses weniger als 30 mm. Das Ventilgehäuse baut also im Durchmesser kaum größer als der Außendurchmesser eines Druckwasserschlauches mit einem 1/2 Zoll-Innendurchmesser. Das Ventilgehäuse besteht vorzugsweise aus Kunststoff und kann daher gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform Bestandteil des Druckwasserschlauches sein, so daß sich an beide Enden des Ventilgehäuses Schlauchstücke anschließen, die an ihren Enden Kupplungsstücke vorzugsweise von sog. Schnellkupplungen zum Anschluß an den Badelifter und die Wasserleitung tragen.

Der Verkäufer eines Badelifters stellt also bei erstmaliger Inbetriebnahme den Wasserleitungsdruck fest und schließt das Gerät entweder mit einem herkömmlichen Druckwasserschlauch oder mit dem erfindungsgemäßen, das Druckminderventil enthaltenden Schlauch an, wenn der Wasserleitungsdruck dies erfordert. Auch bei nachträglicher Änderung des Druckes im Versorgungsnetz, kann der Benutzer kurzfristig reagieren, indem er den vorhandenen Druckwasserschlauch durch den erfindungsgemäß mit dem Druckminderventil ausgestatteten Schlauch ersetzt.

Beim erfindungsgemäßen Druckminderventil ist nur ein bewegliches Teil im Gehäuse vorgesehen, das aus dem Kolben mit zwei O-Ringen besteht. Die Ventilfeder ist vorzugsweise in dem nicht vom druckwasserbeaufschlagten Kammerteil angeordnet und die Federcharakteristik wird so bestimmt, daß bei einem Wasserleitungsdruck von etwa 4 bar der Kolben gegen die Kraft der Feder in Schließstellung verschoben wird. Erfindungsgemäß ist eine einfache Verstellung des Ansprechdruckes dadurch möglich, daß in dem nicht vom druckwasserbeaufschlagten Kammerteil des Gehäuses mindestens ein Distanzring eingelegt ist, an dem sich die Ventilfeder abstützt. Durch Einlegen eines oder mehrerer Distanzringe läßt sich somit der Ansprechdruck auf einfache Weise verstellen.

Anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt, wird die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 einen neuartigen Druckwasserschlauch mit integriertem Druckminderventil für Badelifter;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch das Druckminderventil; und

Fig. 3 eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Druck­ minderventils.

Ein Druckwasseranschlußschlauch 10 für einen Badelifter mit druckwasserbetätigter Hubeinrichtung weist zwei Schlauchstücke 12 auf, die an einem Ende jeweils einen Schraubnippel 14 und am anderen Ende jeweils ein Anschlußstück 16 bzw. 18 für sog. Schnellkupplungen aufweisen. Die Schlauchstücke 12 sind mittels Schlauchschellen 20 an den Anschlußstücken 16 und den Schraubnippeln 14 in herkömmlicher Weise befestigt. Das zum Badelifter führende Schlauchstück 12 ist vorzugsweise so lang, daß das Druckminderventil 16 außerhalb des Bereiches des Badelifters liegt. Grundsätzlich könnte das armaturseitige Schlauchstück 12 entfallen, so daß dann das Anschlußstück 16 direkt oder mittels eines Adapters in das Druckminderventil 16 eingeschraubt wird, jedoch wird ein Druckschlauch 10 mit zwei Schlauchstücken 12 vorgezogen, weil das Druckminderventil 16 im Wannenbereich zu liegen kommt, wo der Schlauch eine gestreckte Lage einnimmt.

Das Druckminderventil 16 gemäß Fig. 2 hat ein Ventilgehäuse 22 aus Kunststoff mit zwei endseitigen koaxialen Anschlüssen 24, 26 in Form von Gewindebohrungen, die beide durch ein koaxiales Durchgangsloch 28 miteinander verbunden sind.

Das Durchgangsloch 28 ist dreifach gestuft und hat einen mittleren Lochabschnitt 30 und einen links anschließenden, auf kleinerem Durchmesser liegenden Lochabschnitt 32 sowie eine, rechts anschließende Kammer 34, die einen größeren Durchmesser als der mittlere Lochabschnitt 30 aufweist. Zwischen dem mittleren Lochabschnitt 30 und dem Lochabschnitt 32 wird eine konische Ventilsitzfläche 36 gebildet. Im Durchgangsloch 28 ist ein Kolben 38 axial verschiebbar geführt, der an seinem linksseitigen Ende einen Dichtungsring 40 trägt, welcher mit dem Ventilsitz 36 zusammenwirkt. Am rechtsseitigen Ende hat der Kolben 38 einen Kolbenflansch 42, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Kammer 42 entspricht. Im Kolbenflansch 42 befindet sich eine Umfangsnut, in der ein O-Ring 44 eingesetzt ist, welcher die Kammer 34 in einen druckwasserbeaufschlagten Kammerteil 46 und einen drucklosen Kammerteil 48 unterteilt. Ein weiterer O-Ring 50 dichtet den drucklosen Kammerteil 48 gegenüber einem Ringraum 52 im mittleren Lochabschnitt 30 ab. Der drucklose Kammerteil 48 ist über eine Radialbohrung 54 zur Atmosphäre entlüftet und enthält eine Druckfeder 56, die sich einerseits an einer zwischen der Kammer 34 und dem mittleren Lochabschnitt 30 gebildeten Ringfläche des Ventilgehäuses 22 und andererseits an der Innenfläche des Kolbenflansches 42 abstützt.

An den Ringraum 52 schließt sich eine Radialbohrung 58 an, in welche ein achsparalleler Durchströmkanal 60 mündet, der mit der Kammer 34 kommuniziert. Die Radialbohrung 58 ist nach außen mittels einer eingepreßten Kugel 62 geschlossen.

In die Gewindebohrung 26 ist ein Schraubstück 64 mit Innengewinde eingeschraubt, das eine Stirnwand mit mehreren umfangsverteilten Durchtrittslöchern 66 und einen nach innen vorstehenden Vorsprung 68 aufweist, welcher einen Anschlag für den Kolben 38 bildet. Das Ventilgehäuse 22 ist außen kreiszylindrisch mit einem Durchmesser von etwa 30 mm. Der Lochabschnitt 32 hat einen Durchmesser von etwa 3 mm.

Im Normalbetrieb drückt die Feder 56 den Kolben 38 nach rechts in Anlage am Anschlag 68, so daß das Ventil geöffnet ist. Druckwasser strömt von links am Ventilsitz 40 vorbei und über die Bohrungen 58, 60 in die Kammer 34 und von dort in die Löcher 66 aus dem Ventilgehäuse 22 heraus zum Badelifter. Übersteigt der Druck auch nur kurzzeitig einen vorgewählten Sollwert, so bewirkt der, stirnseitig auf die Ringfläche zwischen dem Flansch 42 des Kolbens und diesem selbst ausgeübte Druck eine Verschiebung des Kolbens 38 gegen die Wirkung der Feder 56 nach links und drosselt die Druckwasserströmung im Ventilsitzbereich. Gegebenenfalls kommt es auch zu einem Abschließen des Ventils. Sobald der Druck wieder unter den Sollwert sinkt, öffnet das Ventil durch Verschiebung des Kolbens 38 nach rechts.

Alternativ kann das Druckminderventil 16 auch so angeschlossen werden, daß die Druckwasserzufuhr von rechts, also durch das Schraubstück 64 erfolgt. Diese Anschlußart ist vorzuziehen, da sich Druckänderungen unmittelbar am Kolbenflansch 42 auswirken und das Ventil sofort wieder öffnet, wenn der Druck in der Versorgung den Ansprechdruck unterschreitet. Bei der ersten Alternative müßte vorher der Druck in der Hubeinrichtung des Badelifters wenigstens kurzzeitig durch Ablassen von Wasser entlastet werden.

Die Ausführung gemäß Fig. 3 zeigt ein Druckminderventil 16 mit einem etwas abgewandelten Ventilgehäuse, insofern, als der Radialkanal 58 und der Axialkanal 60 im Gehäuse entfallen. Dafür ist der Kolben 38′ mit einer Zentralbohrung 70 versehen, die rechtsseitig in der Kammer 34 mündet und linksseitig über mehrere umfangsverteilte Radialbohrungen 72 mit dem Ringraum 52 kommuniziert. Das Gewindestück 64′ hat in seiner Stirnwand ein Zentralloch 66′ und von der Stirnwand des Schraubstückes 64′ erstrecken sich mehrere umfangsverteilte nasenartige Vorsprünge 68′ nach innen, die den Anschlag für den Kolbenflansch 42 bilden.

Die Funktion des Druckminderventils 16 gemäß Fig. 3 ist grundsätzlich dieselbe, wie vorbeschrieben. Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt das Ventil in Offenstellung. Druckwasser strömt vorzugsweise durch das Schraubstück 64 in die Kammer 34 und von dort durch das Zentralloch 70 und die Radialbohrung 72 in den Ringraum 52 und dann am Ventilsitz 40 vorbei zum linksseitigen Auslaß. Bei einer den vorgewählten Sollwert übersteigenden Druckspitze im Versorgungsnetz reagiert der Kolben 38′ sofort durch Verschiebung nach links, womit eine Drosselung erreicht wird, die die Druckspitze nicht zur anschließenden Hubeinrichtung kommen läßt. Je nach Höhe der Druckspitze schließt das Ventil auch vollständig. Sinkt der Druck im Versorgungsnetz unter den vorgewählten Wert, bewirkt die Druckfeder 56 ein Abheben des Schließabschnittes des Kolbens 38′ vom Ventilsitz 40.

Das Ventilgehäuse 22′ läßt sich dank des zentralen Strömungskanals 70 im Kolben 38′ noch kleiner bauen als bei der vorbeschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 2.

Bei beiden Ausführungsformen arbeitet das Druckminderventil mit einem vorgewählten Ansprechdruck. Soll dieser verändert werden, so wird der Kolben 38 bzw. 38′ nach rechts herausgenommen. Die Druckfeder 56 wird abgezogen und ein oder mehrere Distanzringe werden auf den Kolben aufgefädelt, so daß sich die wieder eingesetzte Feder 56 nicht mehr am Kolbenflansch 42 sondern nunmehr an einem der Distanzringe abstützt. Nachdem der Kolben 38 bzw. 38′ wieder eingesetzt ist, steht er unter einer höheren Vorspannung durch die Feder 56′, so daß der Ansprechdruck des Druckminderventils 16 erhöht ist.

Claims (11)

1. Druckminderventil für Druckwasserleitungen mit koaxialen oder achsparallelen Ein- und Auslaufanschlüssen (24, 26), mit einem koaxial zu wenigstens einem der Anschlüsse (24, 26) verschiebbaren Kolben (38; 38′), einem im Durchströmkanal des Ventilgehäuses (22, 22′) vorgesehenen Ventilsitz (40) und mit einer zwischen dem, den Ventilsitz (40) aufweisenden Gehäuseteil und dem Kolben (38, 38′) wirksamen Feder (56), die das zwischen Kolben (38,; 38′) und Ventilsitz (40) gebildete Ventil in Öffnungsrichtung vorbelastet, wobei der Druck im Druckwasser eine der Federkraft entgegenwirkende Druckkraft erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder (56) einerseits am Kolben (38, 38′) und andererseits am Ventilgehäuse (22, 22′) abstützt, daß der Kolben (38, 38′) mit einem Außenflansch (42) in einer Gehäusekammer (34) geführt ist, und der Au­ ßenflansch (42) mittels einer Umfangsdichtung (44) die Gehäusekammer (34) in einen druckwasserbeaufschlagten (46) und einen vom Druckwasser nicht beaufschlagten Teil (48) unterteilt, daß die im druckwasserbeaufschlagten Kammerteil (46) befindliche Flanschstirnfläche von der Ventilsitzfläche (40) abgewandt liegt und daß das Ventilgehäuse (22, 22′) außen als von radialen Anbauten freies im wesentlichen glattes Rohr ausgebildet ist.

2. Druckminderventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfeder (56) im nicht vom Druckwasser beaufschlagten Kammerteil (48) angeordnet ist.

3. Druckminderventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht vom Druckwasser beaufschlagte Kammerteil durch eine, an der Gehäuseaußenseite mündende Gehäusebohrung (54) entlüftet ist.

4. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (38, 38′) oder das Gehäuse (22, 22′) beidseitig des nicht vom Druckwasser beaufschlagten Kammerteils (48) jeweils einen Dichtring (44, 50) aufweist und beide Dichtringe (44, 50) verschiedene Durchmesser haben.

5. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22, 22′) ein mehrfach gestuftes Durchgangsloch (30, 32, 34) mit mindestens zwei kreiszylindrischen Abschnitten (30, 34) unterschiedlichen Durchmessers aufweist, und daß sich an den Lochabschnitt (30) kleineren Durchmessers der Ventilsitz (40) anschließt.

6. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem an den Ventilsitz (40) anschließenden Gehäuselochabschnitt (30) und dem Kolben (38) ein Ringraum (52) gebildet ist, der über mindestens eine, nach außen weisende Gehäusebohrung (58) mit einem achsparallelen Strömungskanal (60) mit dem druckwasserbeaufschlagten Kammerteil (46) verbunden ist.

7. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem an den Ventilsitz (40) anschließenden Gehäuselochabschnitt (30) und dem Kolben (38′) ein Ringraum (52) gebildet ist, der über mindestens eine nach innen weisende Kolbenbohrung (72) mit einem im Kolben (38′) koaxial angeordneten Strömungskanal (70) verbunden ist, welcher kolbenflanschseitig in dem druckwasserbeaufschlagten Kammerteil (46) mündet.

8. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22, 22′) an beiden Enden je eine koaxiale Gewindebohrung (24, 26) aufweist, daß in der dem Kolbenflansch (42) benachbarten Gewindebohrung (26) ein, mit einem Innengewinde versehener Fitting (64, 64′) eingeschraubt ist, der einen von der inneren Stirnseite vorspringenden Anschlag (68, 68′) für den Kolben (38, 38′) aufweist.

9. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem nicht vom Druckwasser beaufschlagten Kammerteil (48) mindestens ein Distanzring eingelegt ist, an dem sich die Ventilfeder (56) abstützt.

10. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß es Bestandteil eines biegsamen Anschlußschlauches (10) für einen Badelifter mit druckwasserbetätigter Hubeinrichtung ist.

11. Druckminderventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des Ventilgehäuses (22, 22′) jeweils ein Schlauchabschnitt (12) des Druckwasserschlauches (10) befestigt ist.