DE4437547C1

DE4437547C1 - Abzweig- und Absperreinrichtung für Kaltwasserversorgungsnetze

Info

Publication number: DE4437547C1
Application number: DE19944437547
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Dipl Ing Schuler; Ralf Dr Ing Soecknick
Original assignee: Judo Wasseraufbereitung GmbH
Current assignee: Judo Wasseraufbereitung GmbH
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2014-10-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Abzweig- und Absperreinrichtung für Wasserversorgungsnetze mit mehreren Abzweigen von einer gemeinsamen Zuführleitung mit Abzweigleitungsquer schnitten (Innendurchmesser) von bis zu ca. 50 mm mit Ven tilgehäusen, welche mit gleichartigen Ventilgehäusen zu ei nem Verteiler vereinigt werden können, wobei folgende Merk male verwirklicht sind:

- jedes Ventilgehäuse hat einen Hauptkanal;
- jeder Hauptkanal liegt im wesentlichen horizontal;
- jedes Ventilgehäuse hat einen vom Hauptkanal abzweigenden Abzweigkanal;
- der Abzweigkanal verläuft im wesentlichen senkrecht zum Hauptkanal;
- das Abzweiganschlußstück ist oben angeordnet;
- zwischen Hauptkanal und Abzweigkanal ist ein Verschlußor gan angeordnet;
- der Abzweigkanal ist mit einer weiteren Ventileinheit über einen Ablaßkanal entleerbar.

Eine derartige Abzweig- und Absperreinrichtung für Kaltwas serversorgungsnetze ist beispielsweise aus der DE 33 08 347 A1 bekannt.

Das von einem öffentlichen Wasserversorgungsunternehmen oder von einer Eigenwasserversorgung stammende Trink- oder Brauchwasser wird in der Regel im Keller oder Erdgeschoß ei nes zu versorgenden Gebäudes angeliefert. Von dort muß es über Steig- oder Fall-Leitungen in die einzelnen Stockwerke und in die verschiedenen mit Zapfstellen ausgestatteten Räume (z. B. Bad, Küche, WC etc.) bzw. zum Gartenanschluß verteilt werden. Die hierfür erforderlichen Abzweigein richtungen beinhalten nach DIN 1988 eine Absperreinrichtung zum Absperren jedes abzweigenden Abzweigkanals vom Haupt kanal sowie eine weitere Absperreinrichtung des Abzweig kanals gegen die Umgebung, mit deren Hilfe der Abzweigkanal z. B. für Wartungs- oder Reparaturarbeiten entleert werden kann.

Verwendet werden für diesen Zweck in der Regel sogenannte Abzweig-T-Ventile, die modulbauartig zusammengeschraubt wer den und somit den Aufbau einer Abzweig- und Absperreinrich tung mit beliebig vielen Abzweigungen ermöglichen. Derartige Abzweig-T-Ventile sind z. B. aus dem Preiskatalog der Fa. ALBUS vom Juni 1993 bekannt.

Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht zum einen im relativ großen Montageaufwand durch das Verschrauben der einzelnen Modulbauteile und zum anderen im hohen Preis der einzelnen Abzweig-T-Ventile. Dieser hohe Preis ergibt sich aufgrund der verwendeten teuren Werkstoffe (Messing bzw. Rotguß) sowie der erforderlichen zwei Ventile und der groß dimensionierten Gewinde für die Verschraubung der Komponen ten miteinander zur Bildung des Hauptkanals.

In der DE 33 08 347 A1 wird eine Konstruktion vorgestellt, die als wesentliches Merkmal ein alle erforderlichen Kanäle und Dichtsitze enthaltendes einteiliges Gehäuse aus preis wertem Kunststoff-Spritzguß enthält. Des weiteren besteht die Abzweig- und Absperreinrichtung aus mehreren Ventilge häusen, die durch Zugstäbe zusammengespannt sind, die sich in Zugstabkanälen befinden.

Nachteilig sind jedoch auch hier die erforderlichen zwei Ventileinheiten, die kostenintensiv sind und deren Betäti gungsspindeln aus Abdichtungsgründen eine aufwendige Kon struktion erfordern, da sie sowohl eine axiale Bewegung als auch eine Drehung um ihre Längsache durchführen müssen, um die Ventilfunktionen zu realisieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Abzweig- und Absperreinrichtung der eingangs beschriebenen Art vorzustellen, bei der die Ventilfunktionen sowie ihre Verbindungstechnik derart optimiert sind, daß die Vor richtung preiswert herzustellen und in kürzester Zeit zu montieren ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf ebenso überraschende wie einfache Weise dadurch gelöst, daß das Verschlußorgan ein Drehschieberventil ist, welches mittels einer Betäti gungsstange, die in einem Halteteil um ihre Längsachse dreh bar geführt ist, geöffnet oder geschlossen werden kann, und daß mit dem Drehschieberventil zwischen Hauptkanal und Ab zweigkanal auch eine Entleerung des Abzweigkanals bewirkt werden kann.

Damit wird das bisher üblicherweise verwendete spindelbe triebene Absperrventil zwischen Haupt- und Abzweigkanal durch ein Drehschieberventil ersetzt. Dieses Drehschieber ventil wird mit einer Betätigungsstange betätigt, die sich nur um ihre eigene Längsache drehen muß. Hierdurch entfällt die Hubbewegung, die ein konventionelles spindelbetriebenes Absperrventil ausführen muß, um die Schließfunktion zu rea lisieren. Dies vereinfacht die Dichtungstechnik (es sind le diglich Standard-O-Ringe erforderlich), reduziert die Bau länge um den Hubweg und vermindert die auftretenden Kräfte bei der Führung der Ventilbetätigungsachse und im Dichtsitz, da keine undefinierte axiale Dichtpressung auftritt, son dern lediglich die Vorspannkraft beispielsweise einer Feder wirkt.

Durch die Integration zweier Hauptfunktionen im Dreh schieberventil kann die erfindungsgemäße Abzweig- und Ab sperreinrichtung noch kostengünstiger hergestellt werden.

Ein Verschlußorgan, das als Drehschieberventil ausgebildet ist, ist an sich aus der DE 34 47 927 A1 bekannt. Das be kannte Drehschieberventil läßt sich durch eine Be tätigungsstange, die in einem Halteteil um ihre Längsachse drehbar geführt ist, öffnen oder schließen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Dreh schieberventil zwei Dichtscheiben, die vorzugsweise aus Keramikmaterial, beispielsweise Aluminiumoxid oder Silizium karbid bestehen. Es sind jedoch auch Kunststoff- oder Metallscheiben möglich, insbesondere Kombinationen einer Keramik- oder Metallscheibe mit einer Kunststoffscheibe.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgese hen, daß das Drehschieberventil folgende Schaltpositionen aufweist:

- Verbindung vom Hauptkanal zum Abzweigkanal: auf
- Verbindung vom Abzweigkanal zum Ablaßkanal: zu
- Verbindung vom Hauptkanal zum Abzweigkanal: zu
- Verbindung vom Abzweigkanal zum Ablaßkanal: zu
- Verbindung vom Hauptkanal zum Abzweigkanal: zu
- Verbindung vom Abzweigkanal zum Ablaßkanal: auf.

Das Ventilgehäuse kann bei einer besonders preiswerten Aus führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein mit allen Kanälen und einem Dichtsitz im Spritzgußverfahren einstückig hergestelltes Kunststoffgehäuse sein.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Ventilgehäuse stirnseitig Anlagedichtfläche für die Aufnahme je einer Preßdichtung auf, und es sind Zugelemente, die sich längs durch die Ventilgehäuse erstrecken, zum Verspan nen mehrerer Ventilgehäuse vorgesehen. Damit kann ohne großen Aufwand eine größere Batterie von Abzweig- und Ab sperreinrichtungen räumlich kompakt aufgebaut werden.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist als Zug element lediglich ein einziger Zugstab vorgesehen, der zen tral in der Hauptkanalachse mittels einer Führung geführt ist. Ein derartiger Zugstab ist besonders billig herstellbar und extrem einfach zu handhaben.

Vorzugsweise ist der Zugstab der erfindungsgemäßen Vorrich tung so angeordnet, daß er vollkommen vom Wasser umströmt ist. Bei Verbindung mehrerer Ventilgehäuse miteinander müs sen dann die Einzelelemente nur am Ventilgehäuseumfang gegen die Umgebung abgedichtet werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Be schreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfin dungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in be liebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaf ten Charakter für die Schilderung der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2a-c eine mögliche Ausführungsform der Dichtscheiben eines Drehschieberventils in 3 verschiedenen Be triebsstellungen;

Fig. 3 einen teilweisen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 4a-c einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Betriebsstellungen; und

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 4a.

Beispiel 1

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsge mäßen Abzweig- und Absperreinrichtung 1 für Kaltwasserver sorgungsnetze ist in Fig. 3 dargestellt. Die Abzweig- und Absperreinrichtung 1 weist mehrere Abzweige 2 von einer ge meinsamen Zuführleitung 3 mit Abzweigleitungsquerschnitten von bis zu ca. 50 mm (entspricht etwa 2 Zoll) auf und kann mit mehreren gleichartigen Ventilgehäusen 4 zu einer Ver teilerbatterie vereinigt werden. In einem in Fig. 1 darge stellten Drehschieberverschlußorgan zwischen einem Haupt kanal 5 und einem Abzweigkanal 6, das als Drehschieberventil ausgeführt ist und zwei Dichtscheiben 8, 9 enthält, die vor zugsweise aus Keramikmaterial bestehen, ist gleichzeitig auch das Verschlußorgan für die Entleerung des Abzweigkanals 6 über einen Ablaßkanal 12 integriert. Das Drehschieber ventil ist mittels einer Betätigungsstange 10, die in einem Halteteil 11 um ihre etwa rechtwinklig zum Hauptkanal 5 ver laufende Längsachse drehbar geführt ist, betätigbar. Nach außen ist die Betätigungsstange 10 durch vorzugsweise zwei im Halteteil 11 vorgesehene O-Ringe 25 abgedichtet. Durch den Druck einer Feder 26 werden die Dichtscheiben 8, 9 gegen einen Dichtsitz 13 mit einer Dichtung 19 gepreßt.

Beispiel 2

Die Fig. 2a-c zeigen eine mögliche Ausführungsform der Dichtscheiben 8, 9 des Drehschieberventils nach Beispiel 1. Mit dieser Ausführungsform lassen sich folgende Ventilstel lungen realisieren:
Fig. 2a: Verbindung vom Hauptkanal 5 zum Abzweigkanal 6: auf Verbindung vom Abzweigkanal 6 zum Ablaßkanal 12: zu
Fig. 2b: Verbindung vom Hauptkanal 5 zum Abzweigkanal 6: zu
Verbindung vom Abzweigkanal 6 zum Ablaßkanal 12: zu
Fig. 2c: Verbindung vom Hauptkanal 5 zum Abzweigkanal 6: zu
Verbindung vom Abzweigkanal 6 zum Ablaßkanal 12: auf.

Natürlich sind noch andere Ausgestaltungsformen und andere Schaltreihenfolgen denkbar, mit denen eine Kombination der beiden oben genannten Absperrorgane auf den Dichtscheiben eines einzigen Drehschieberventils möglich ist.

Beispiel 3

So ist z. B. in den Fig. 4a-c und 5 eine strömungstech nisch besonders vorteilhafte Variante dargestellt, mit einer exzentrisch angeordneten Betätigungsstange 110. Die Fig. 4a zeigt die Drehschieberstellung für das geöffnete Ver bindungsventil zwischen Hauptkanal 105 und Abzweigkanal 106. In der Fig. 5 ist dargestellt, wie bei dieser Drehschieber position das Wasser an der Scheibe 109 vorbei und durch die Scheibe 108 hindurch in den Abzweigkanal 106 strömt. Durch Drehung der Betätigungsstange 110 dreht sich die Scheibe 109 um den Drehpunkt 128, gleitet über die Rippen 127 und über deckt nach einer Drehung von ca. 180° die Öffnung der Schei be 108, wodurch der Hauptkanal 105 vom Abzweigkanal 106 ab getrennt wird (s. Fig. 4b). Dreht man die Betätigungsstange 110 noch um einige Winkelgrade weiter (s. Fig. 4c), so sind die beiden Durchbrüche 129 und 130 der Scheibe 109, die über einen Kanal 131 im Mitnehmerteil 132 der Betätigungsstange 110 miteinander verbunden sind, mit den entsprechenden Durchbrüchen 129a und 130a der Scheibe 108 zur Deckung ge bracht. Hierdurch wird bei bestehender Trennung zwischen Hauptkanal 105 und Abzweigkanal 106 der Abzweigkanal mit dem Entleerungskanal 112 verbunden und der Abzweigkanal somit entleert.

Technisch gleichwirkend ist es auch möglich, eine etwas modifizierte Scheibe 108 mit einer dazu passenden Scheibe 109 durch eine lineare, parallel zur Scheibenoberfläche ver laufende Schiebebewegung zu verschließen. Die Scheibe 109 wird hierbei ohne Drehbewegung um eine Achse, direkt von der in Fig. 4a dargestellten Position in die in Fig. 4b darge stellte Position verschoben. Die entsprechenden Durchbrüche 129, 130 und 129a und 130a werden durch eine darüber hinaus gehende Verschiebung in die gleiche Richtung miteinander verbunden (äquivalent der in Fig. 4c dargestellten Posi tion). Dieser Linearschieber kann mit einem Hebelmechanis mus oder auch mit einer drehenden Betätigungsachse (ver gleichbar mit einem Einhebelmischer) bewegt werden.

Beispiel 4

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform (Fig. 1) wird das Ventilgehäuse 4 mit allen Kanälen 5, 6, 12 und dem Dichtsitz 13, der die Dichtung 19 und die Dichtscheiben 8, 9 trägt, im Spritzgußverfahren einstückig aus Kunststoff her gestellt.

Beispiel 5

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, bei der das Ventilgehäuse 4 stirnseitige Anlagedichtflächen 14 für die Aufnahme je einer Preßdichtung 20 aufweist und sich längs durch das Ventilgehäuse erstreckende Zugelemente 15 zum Ver spannen mehrerer Ventilgehäuse gegeneinander vorgesehen sind.

Beispiel 6

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform mit Verspannung mehrerer Ventilgehäuse 4 mit nur einem Zugelement 15 ist in den Fig. 1 und 3 dargestellt. Dieses Zugelement wird von der zentral in der Hauptkanalachse angeordneten Führung 16 ge führt.

Beispiel 7

Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein als Zugstab ausgeführtes Zugelement 15 vollkommen vom Wasser umströmt. Somit müssen bei der Verbindung mehrerer Ventilge häuse 4 miteinander die Einzelelemente nur am Ventilgehäu seumfang gegen die Umgebung abgedichtet werden. Dies läßt sich bevorzugt dadurch realisieren, daß die Zugstange (bei spielsweise eine Gewindestange) in ein entsprechendes Innen gewinde (Sackloch) im Zulaufstück 21 der Abzweig- und Ab sperreinrichtung hineingeschraubt wird, die Führung 16 je weils kürzer als das Gehäuse 4 ist, und die Zugstange 15 am Endstück 22 der Abzweig- und Absperreinrichtung mit einer Mutter 23 verspannt wird. Das Endstück 22 wird dann entweder mit einem Gewindestopfen 24 oder einem in der Zeichnung nicht dargestellten Auslaufhahn verschlossen.

Claims

1. Abzweig- und Absperreinrichtung (1) für Wasserver sorgungsnetze mit mehreren Abzweigen (2) von einer ge meinsamen Zuführleitung (3), mit Ventilgehäusen (4), welche mit gleichartigen Ventilgehäusen (4) zu einem Ver teiler vereinigt werden können, wobei folgende Merkmale verwirklicht sind:

- jedes Ventilgehäuse (4) hat einen Hauptkanal (5);
- jedes Ventilgehäuse (4) hat einen vom Hauptkanal (5) abzweigenden Abzweigkanal (6);
- der Abzweigkanal (6) verläuft im wesentlichen senkrecht zum Hauptkanal (5);
- ein Abzweiganschlußstück (7) ist am freien Ende des Abzweigkanals (6) angeordnet;
- zwischen Hauptkanal (5) und Abzweigkanal (6) ist ein Verschlußorgan angeordnet;
- der Abzweigkanal ist mit einer weiteren Ventileinheit über den Ablaßkanal (12) entleerbar;

dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan ein Drehschieberventil ist, wel ches mittels einer Betätigungsstange (10), die in einem Halteteil (11) um ihre Längsachse drehbar geführt ist, geöffnet oder geschlossen werden kann, und daß mit dem Drehschieberventil zwischen Hauptkanal (5) und Abzweigkanal (6) auch eine Entleerung des Abzweigkanals (6) bewirkt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Drehschieberventil zwei Dichtscheiben (8, 9), vorzugsweise aus Keramikmaterial, beispielsweise Alu miniumoxid oder Siliziumkarbid, umfaßt.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil folgende Schaltpositionen aufweist:
(Fig. 2a)

- Verbindung vom Hauptkanal (5) zum Abzweig kanal (6): auf
- Verbindung vom Abzweigkanal (6) zum Ablaß kanal (12): zu;

(Fig. 2b)

- Verbindung vom Hauptkanal (5) zum Abzweig kanal (6): zu
- Verbindung vom Abzweigkanal (6) zum Ablaß kanal (12): zu

(Fig. 2c)

- Verbindung vom Hauptkanal (5) zum Abzweig kanal (6): zu
- Verbindung vom Abzweigkanal (6) zum Ablaß kanal (12): auf.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (4) ein mit allen Kanälen (5, 6, 12) und einem Dichtsitz (13) im Spritzgußverfahren einstückig hergestelltes Kunststoffge häuse ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (4) stirnsei tig Anlagedichtflächen (14) für die Aufnahme je einer Preßdichtung aufweist, und daß Zugelemente zum Verspannen mehrerer Ventilgehäuse (4) vorgesehen sind, die sich parallel zur Längsachse der Ventilgehäuse (4) erstrecken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Zugelement nur ein Zugstab (15) vorgesehen ist, der zentral in der Hauptkanalachse mittels einer Führung (16) geführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugstab (15) vollkommen vom Wasser umströmt ist.