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Wasserschadenschutzventil Die Erfindung betrifft ein Wasserschadenschutzventil
mit einem in einem Ventilgehäuse beweglich angeordneten Schließkörper.
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Derartige Wasserschadenschutzventile werden zwischen Anschlußhahn
und Anschlußleitung bzw. -schlauch zum Verbraucher, z.B.
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einer Waschmaschine, eingesetzt und sollen verhindern, daß beim Abreißen
oder Undichtwerden der Verbindungsleitung oder des Verbindungsschlauches ungewollt
und zum Teil unbemerkt schädliche Wassermengen ausströmen können.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Wasserschadenschutzventiles,
welches sowohl beim vollständigen Abreißen der Anschlußleitung oder des Anschlußschlauches,
als auch bei geringfügigen Leckstellen der Anschlußleitung oder des Ansehlußsc-hlauches
zwischen Anschlußhahn und Verbraucher ein ungewolltes Ausströmen von Wasser mit
größter Sicherheit verhindert.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schließkdrper
mit einem vorbestimmten Reaktionsdruck gegen den Wasserleitungsdruck gegen einen
ersten Ventilsitz in eine erste Schließstellung gedrUckt, unter Einwirkung eines
beim Einschalten des Verbrauchers an dem Schließkörper auftretenden Differenzdruckes
von dem ersten Ventilsitz zur öffnung des Ventiles bis zu einer stabilen Zwischenlage
abgehoben und#, wenn der in der stabilen Zwischenlage an dem Schließkörper angreifende
Strömungsdruck einen vorbestimmten Wert überschreitet, in Strömungsrichtung gegen
einen zweiten Ventilsitz in eine zweite Schließstellung bewegt wird.
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Der erste Ventilsitz ist vorzugsweise durch einen Kanal derart überbrückt,
daß der in der ersten Schließstellung auf die Vorderseite des Schließkörpers einwirkende
Wasserleitungsdruck auch an der Rückseite des Schließkörpers zur Bildung wenigstens
eines Teiles des Reaktionsdruckes ansteht, beim Abheben des Schließkörpers von dem
ersten Ventilsitz der an der Rückseite des Schließkörpers anstehende Wasserleitungsdruck
jedoch abfällt bzw. ganz verschwindet.
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Der Kanal ist zweckmäßigerweise in dem Schließkörper selbst vorgesehen,
und durchsetzt diesen vorzugsweise axial.
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Der Kanal soll dabei in der ersten Schließstellung offen sein, damit
der Wasserleitungsdruck auch auf die Rückseite des Schließkörpers geführt wird.
In der zweiten Schließstellung des Schließkörpers soll der kanal dagegen geschlossen
sein, damit das Ventil in diëser~Lage vollständig schließt.
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Der Kanal steht dabei mit einer auf der Rückseite des Schließkörpers
oder eines mit diesem beweglichen Teils vorgese#henen Druckkammer in Verbindung,
welche gegebenenfalls mit dem Abheben des Schließkörpers von dem ersten Ventilsitz
geöffnet und druckentlastet wird.
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Der Schließkörper stützt sich vorzugsweise in Strömungsrichtung gegen
eine gegenüber dem Ventilgehäuse festgelegte Druckfeder ab. Der Anpressdruck, welcher
den Schließkörper an den ersten Ventilsitz presst, kann aber auch auf andere Weise
erzeugt werden, wenn dies zweckdienlich ist und wenn sichergestellt ist, daß eine
mittlere stabile Lage des Schließkörpers in der Öffnungsstellung des Ventils aufgrund
der Druckcharakteristik bei zunehmender Auslenkung (also etwa aufgrund eines mit
der Auslenkung kontinuierlich ansteigenden Anpressdruckes) des Schließkörpers gewährleistet
ist.
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Der Anpressdruck der Druckfeder ist vorzugsweise einstellbar, so daß
das Wasserschadenschutzventil an verschiedene Verbraucher angepasst und auf unterschiedliche
Druckverhältnisse in dem Ventil eingestellt werden kann.
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Die Druckfeder kann zu diesem Zweck in oder auf einem gegenüber dem
Ventilgehäuse axial verschieblichen Regelkörper gehalten sein. Durch die axiale
Verschiebung des Regelkörpers wird das an dem Regelkörper anliegende Ende der sich
einerseits an dem Regelkörper andererseits an dem Schließkörper abstützenden Druckfeder
in Richtung auf den ersten Ventilsitz zu oder von diesem weg bewegt, so daß der
durch die Druckfeder erzeugte Anpressdruck durch Veränderung der Federkraft undloder
der Federkonstante größer oder kleiner wird.
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Der Regelkörper oder der Teil des Re#gelkörpers, auf dem sich die
Druckfeder abstützt, ist vorzugsweise mittels Gewindeverbindung oder mittels Steuerkurvenflächen
gegenüber dem Ventilgehäuse verschieblich, so daß durch Drehen des Regelkörpers
gegenüber dem Ventilgehäuse oder umgekehrt eine Axialverschiebung dieser beiden
Teile gegeneinander eintritt und damit eine genaue Einstellung des von der Druckfeder
erzeugten Anpressdruckes möglich ist.
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Der Regelkörper ist vorzugsweise gegen Drehung gegenüber dem Ventilgehäuse
arretierbar, so daß ein einmal eingestellter Anpressdruck der Druckfeder nicht ungewollt
oder mutwillig verändert werden kann.
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Das Ventil kann eine Einrichtung zur vorzugsweise veränderlichen Begrenzung
der Durchflußmenge haben. Die Durchflußmenge wird in Anpassung an die Abnahmemenge
des Verbrauchers und unter Berücksichtigung der übrigen das Ansprechen des Ventils
bestimmenden Größen ausgewählt, derart, daß ein Überschreiten der eingestellten
Durchflußmenge zu einem Schließen des Ventils führt.
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Der Durchflußbegrenzer kann durch zwei gegeneinander verdrehbare Flügelblendenscheiben
oder auch dadurch gebildet sein, daß der Schließkörper radial ausserhalb seiner
Dichtflächen einen mit Durchlaßkanälen durchbrochenen Ringbereich hat, deren Durchmesser
die Durchflußmenge bestimmt.
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Der Schließkörper ist dabei vorzugsweise mittels des Durchflußmengenbegrenzers
bzw. des Ringbereichs in einer zwischen den Ventilsitzen gebildeten Kammer ggf.
dichtend geführt.
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Der Schließkörper ist bei einer besonderen Weiterbildung der Erfindung
mittels eines Stößels bzw. einer Hülse geführt, so daß ein gleichmäßiges Anpressen
des Schließkörpers an die jeweiligen Ventilsitze gewährleistet und ein Verkanten
verhindert wird.
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Der Stößel ist vorzugsweise in einem-mit dem Regelkörper verbundenen
Hülsenkörper geführt.
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Schließkörper und Stößel sind vorzugsweise von dem Kanal durchsetzt
und der Stößel ist in dem Hülsenkörper dichtend geführt.
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Der Stößel soll in seiner Länge in bezug auf die Länge des Hülsenkörpers
so bemessen sein, daß das rückwärtige Ende des Stößels an dem Boden des Hülsenkörpers
dichtend anliegt, wenn der Schließkörper an dem zweiten Ventilsitz anliegt.
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Um in den Stellungen des Schließkörpers zwischen den Ventilsitzen
eine Druckausbildung am rückwärtigen Ende des Stößels zu vermeiden, kann der Boden
des Hülsenkörpers mit einem Ventilkegel versehen sein, welcher beim Abheben des
Schließkörpers von dem ersten Ventilsitz eine im Boden des Hülsenkörpers vorgesehene
Durchlaßöffnung freigibt.
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Zu diesem Zweck kann der Ventilkegel über eine Verlängerung mit dem
Stößel verbunden bzw. von diesem gesteuert sein.
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Eine besonders raumsparende bauliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Wasserschadenschutzventiles erhält man dann, wenn die Druckfeder über den Stößel
geschoben ist und sich auf dem vorderen Rand des Hülsenkörpers abstützt.
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Eine besonders kompakte Bauform des erfindungsgemäßen Wasserschadenschutzventiles
erhält man dann, wenn das Ventilgehäuse im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders
hat, in welchen der ebenfalls etwa zylindrische Regelkörper mit einem Abdichtteil
hineinragt, und mit einem mit einem Innengewinde des Ventilgehäuses zusammenwirkenden
Außengewinde gegenüber dem Ventilgehäuse verdrehbar und damit axial verschiebbar
ist und wenn in dem aus dem Ventilgehäuse hinausragenden Abschnitt des Regelkörpers
das Schlauchanschlußteil befestigt ist.
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Der Regelkörper kann mit einem in dem Ventilgehäuse eingelassenen
Hubbegrenzungsstift als Anschlag zusammenwirken, so daß eine Überdrehung oder vollständiges
Herausdrehen des Regelkörpers ausgeschlossen ist.
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Der Kanal kann bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung
in der zweiten Schließstellung des Schließkörpers auch dadurch verschlossen sein,
daß sich eine Dichtfläche des Kanals an einen Dichtsitz legt.
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Dabei kann der Kanal in eine Druckkammer münden, welche in der ersten
Schließstellung -des Schließkörpers gegen eine an einer Führungshülse5 welche in
die von einer Hülse gebildeten Kammer ragt, vorgesehene Dichtfläche bestimmter axialer
Länge abgedichtet ist-.
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Die axiale Länge dieser Dichtfläche ist so bemessen, daß die Kammer
jedenfalls in der stabilen Zwischenlage des Schließkörpers nicht gegen die Dichtfläche
abgedichtet ist, damit in dieser Stellung der Wasserleitungsdruck entgegen der Strömungsrichtung
entfällt.
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In der Führungshülse kann ein in Strömungsrichtung federvorgespannter
Stift gehalten sein, an welchem sich die Dichtfläche für das Verschließen des Kanals
in der zweiten Schließstellung des Schließkörpers befindet, so daß durch Axialverschiebung
des Stiftes gegen die Federspannung und in Strömungsrichtung der Kanal geöffnet
werden kann, wenn sich der-Schließkörper in seiner zweiten Schließstellung befindet,
so daß der Schließkörper wieder in seine erste Schließstellung zurückkehrt.
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An der Eingangsseite trägt das erfindungsgemäße Ventil vorzug; weise
einen Durchflußrohrbelüfter.
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Dieser Durchflußrohrbelüfter hat einen oder mehrere axiale Strömungsdurchgangskanäle
und einen oder mehrere radiale Luftausgangskanäle, welche letztere öffnungen im
Aussenmantel des Durchgangsrohrbelüfters mit dem Inneren einer topfartigen Kammer
verbindet, welche nach oben durch einen lose aufsitzenden#Schließkörper abgedeckt
ist.
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Das erfindungsgemäße Ventil soll mit einer Drosselstelle hinter dem
Anschlußschlauch und unmittelbar vor dem Verbraucher kombiniert sein. Die auch sonst
übliche Drosselstelle, gebildet beispielsweise durch Einlegen eines mit geringer
Durchlaßöffnung versehenen Ringes in den vorderen Anschlußstutzen des Anschlußschlauches,
soll also am hinteren Anschlußstutzen des Anschlußschlauches vorgesehen werden,
um die bestimmungsgemäße Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ventils auch bei Abreißen
des Anschlußschlauches voll zu gewährleisten.
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Das erfindungsgemäße Wasserschadenschutzventil ist vorzugsweise am
Ausgang eines Absperrhahnes in Eck- oder Durchgangs form angeordnet und kann insbesondere
auf ein Außengewinde des Absperrhahngehäuses aufgeschraubt sein, so daß eine kompakte
Kombination von Absperrhahn und Wasserschadenschutzventil entsteht.
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Das erfindungsgemäße Wasserschadenschutzventil ist mit Vorteil in
Kombination mit einem Flüssigkeitsfühler in der Auffangwanne des Verbrauchers, beispielsweise
der Waschmaschine, welcher bei Undichtigkeiten im Verbraucher selbst-ein Magnetventil
in der Wasserzufuhr schließt, kombinierbar, wobei Flüssigkeitsfühler und Magnetventil
Schäden bei etwaigen Undichtigkeiten im Verbraucher selbst vermeiden, während das
erfindungsgemäße Wasserschadenschutzventil derartige Undichtigkeiten im Wasserzufuhrsystem,
beispielsweise im Zufuhrschlauch, verhindert.
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Aus dem oben stehenden wird deutlich, daß das erfindungsgemäße Ventil
auch als Sicherheitsventil für andere strömende Medien, unter Berücksichtigung der
dortigen Druckverhältnisse, mit Vorteil eingesetzt werden kann.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus. der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beiliegenden Zeichnung.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematisch Schnittdarstellung des Wasserschadenschutzventiles
nach der Erfindung, wobei der Schließkörper vom ersten Ventilsitz etwas abgehoben
ist, Fig. 2 die Kombination eines Wasserschadenschutzventiles mit einem Absperrhahn
nach der Erfindung, Fig. 3 schematisch die Kombination eines Wasserschadenschutzventiles
mit einem Flüssigkeitsfühler und einem von diesem betätigten Magnetventil an einer
Waschmaschine, Fig. 4a eine alternative Ausführungsform des erfundenen Ventils (geschnitten)
mit einem Durchflußrohrbelüfter, wobei sich der Schließkörper in der zweiten Schließstellung
befindet, Fig. 4b eine Draufsicht auf den Durchflußmengenbegrenzer der Ausführungsform
nach Fig. 4a, Fig. 4c das Ventilgehäuse, teilweise geschnitten, der Ausführungsform
nach Fig. 4a, Fig. 4d eine Draufsicht auf den Ring mit Stiften zum Verstellen der
Federkraft der Ausführungsform nach Fig. 4a, und Fig. 4e eine Draufsicht auf den
Durchflußrohrbelüfter (Schließkörper abgenommen) der Ausführungsform nach Fig. 4a.
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In Fig. 1 ist das Wasserschadenschutzventil nach der Erfindung schematisch
im Schnitt dargestellt. Das Ventilgehäuse 1 hat im wesentlichen die Form eines länglichen
Hohlzylinders. Das obere Ende des Hohlzylinders trägt ein Innengewinde 38 zum Anschrauben
des
Ventiles an den Wasserleitungsanschluß. In dem Ventilgehäuse 1 sind mittels einer
Ventilringscheibe 2, die mit 0-Ringen 8 und 9 in dem Ventilgehäuse 1 abgedichtet
und ggf. mittels Spannring gehalten ist, und einer im Inneren des Ventilgehäuses
1 angeformten Ringschulter 22 zwei Ventilsitze 17 bzw. 18 gebildet, wobei ein Schließkörper
3, welcher beim Abheben von dem ersten Ventilsitz 17 einen# schmalen öffnungsringspalt
bildet, in einer zwischen Ventilringscheibe 2 und Ringschulter 22 gebildeten Kammer
27 in Richtung der Längsachse des Ventilgehäuses 1 verschiebbar angeordnet ist.
Der Schließkörper 3 hat einen Dichtkegelabschnitt 23 und einen gegenüberliegenden
Dich kegelabschnitt 24 und zwischen diesen einen äusseren Ringbereich 26, welcher
von Durchlaßkanälen 25 durchbrochen ist, so daß das Ventil beim Anliegen der Schließkörper
3 an den jeweiligen Ventilsitzen 17 und 18 sperrt, in jeder Zwischenlage des Schließkörpers
3 in der Kammer 27 aber aufgrund der Durchlaßkanäle 25 öffnet und eine definierte
Wassermenge durchläßt. Der Außendurchmesser des Ringbereiches 26 ist an den Innendurchmesser
der Kammer 27 angepasst, so daß der Schließkörper 3 in der Kammer 27 in seiner axialen
Bewegung geführt ist. In der Kammerwand ist eine Entlüftungsschraube 36 vorgesehen.
An die in Strömungsrichtung weisende Querfläche des Schließkörpers 3 schließt sich
ein Stößel 4 an, welcher in dem Innenraum 39 eines Hülsenkörpers 5 mit einem Dichtring
60 geführt ist. Eine Druckfeder 10 ist über den Stößel 4 geschoben und stützt sich
einerseits an der Querfläche des Schließkörpers 3, andererseits auf dem vorderen
Rand 21 des Hülsenkörpers 5 ab. Durch den Schließkörper 3 und den Stößel 4 führt
ein Kanal 59, welcher den ersten Ventilsitz 17 überbrückt und im rückwärtigen Ende
61 des Stößels 4 endet, so daß der Wasserleitungsdruck beim Anliegen des Schließkörpers
3 an dem ersten Ventilsitz 17 auch in der hinter dem Stößel 4 in dem Hülsenkörper
5 gebildeten Kammer 68 herrscht, entgegen der Strömungsrichtung auf das rückwärtige
Ende &1 (Druckfläche)
des Stößels 4, welches auch als besonderer
Kolben mit entsprechend größerer Druckfläche ausgebildet sein kann. Die Länge des
Stößels 4 ist gerade so bemessen, daß sie in der Lage des Schließkörpers 3 am zweiten
Ventilsitz 18 gerade am Boden 62 des Hülsenkörpers 5 abdichtend anliegt, so daß
die Kammer 68 verschwindet, der Kanal 59 verschlossen wird und der Wasserleitungsdruck
nicht mehr auf das rückwärtige Ende 61 des Stößels 4 entgegen der Strömungsrichtung
wirken kann oder wenigstens entsprechend einer erheblich verminderten Druckfläche
die in Gegenströmungsrichtung wirkende Kraft erheblich verringert wird. Gegebenenfalls
ist zu diesem Zweck im Boden 62 ein Dichtring 66 vorgesehen. Zum Zwecke der Aufhebung
des rückwärtigen Wasserleitungsdruckes beim Abheben des Schließkörpers 3 von dem
ersten Ventilsitz 17 kann auch an dem rückwärtigen Ende 61 des Stößels 4 eine stiftartige
Verlängerung 63 vorgesehen sein, welche durch eine öffnung 64 im Boden 62 des Hülsenkörpers
5 hindurchragt und mit einem Ventilkegel 65 derart ausgestattet ist, daß der Ventilkegel
65 beim Anliegen des Schließkörpers 3 am ersten Ventilsitz 17 den Boden 62 des Hülsenkörpers
5 verschließt. Die öffnung 64 ist zu diesem Zweck mit einem entsprechenden Ventilsitz
67 versehen.
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Der Hülsenkörper 5 ist mit einem Regelkörper 6 verbunden und der Regelkörper
6 gegenüber dem Ventilgehäuse 1 über eine Gewindeverbindung 19, 20 verdrehbar und
damit axial verschiebbar.
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Die Verdrehung von Regelkörper 6 gegenüber Ventilgehäuse 1 kann mittels
einer Schraube 16, welche durch eine Gewindebohrung 34 des-Ventilgehäuses# 1 hindurchragt
und an der Außenumfangsfläche des in das Ventilgehäuse 1 hineinragenden Abdichtungsteiles
28 angreift, arretiert werden. Der Abdichtungsteil 28 ist mittels eines in einer
in seiner Außenumfangsfläche am Ende 30 vorgesehenen Nut eingelegten 0-Ringes 11
gegen die Innenfläche des Ventilgehäuses 1 abgedichtet. In dem aus dem Ventilgehäuse
1 hinausragenden Abschnitt 29 des
Regelkörpers 6 ist ein Schlauchanscblußteil
7 mittels Kugeln 15 drehbar befestigt. Die Kugeln 15 sind in einem zwischen Regelkörper
6 und Schlauchanschlüßteil 7 ausgebildeten Ringkanal 40 vorgesehen, in welchen sie
von außen durch eine Gewindebohrung 35 in den Regelkörper 6 eingeführt werden, welche
dann mit einer Verschlußschraube 14 verschlossen wird. In einer Ringnut der Außenumfangsfläche
des Schlauchanschlußteiles 7 ist ein 0-Ring 13 vorgesehen, welcher den Schlauchanschlußteil
7 gegen die Innenfläche des Regelkörpers 6 abdichtet. Ein Hubbegrenzungsstift 41
in dem Ventilgehäuse 1 wirkt mit zwei Schultern des Regelkörpers 6 zusammen. Der
aus dem Ventilgehäuse 1 hinausragende Absch#nitt 29 des Regelkörpers 6, der nicht
mit Gewinde 37 versehene Teil des Schlauchanschlußteiles 7, und ein Abschnitt des
Ventilgehäuses 1 können außen mit einer Rändelung oder Kantung versehen sein, um
ein Verdrehen des Regelkörpers 6 gegenüber dem Ventilgehäuse 1 bzw. ein Anschrauben
des Schlauchanschlußteiles 7 an die Verbindungsleitung bzw. den Verbindungsschlauch
von Hand oder mittels Werkzeug zu erleichtern. Das Schlauchanschlußteil 7 ist mit
einem Außengewinde 37 für das Anschlußstück für die Verbindungsleitung bzw. den
Verbindungsschlauch zu dem Verbraucher versehen.
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Fig. 2 veranscheulicht die Kombination eines Wasserschadenschutz-#n#hFlg
Fig.
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ventiles mit einem Absperrhahn 31. Der Absperrhahn 31 enthält in seinem
Gehäuse 33 ein mittels Handgriff 42 drehbares Küken 43 mit zwei unteren auf gleicher
Höhe angeordneten Bohrungen 44 und 45, welche bei entsprechender Stellung die Verbindung
zu einem Anschlußteil 46 von dem Einlaßteil 47 her öffnen. Die beiden Bohrungen
44 und 45 sind um 900 gegeneinander versetzt. Um weitere 900 versetzt gegenüber
der Bohrung 44 ist darüber eine Bohrung 48 in dem Küken 43 vorgesehen, die zu dem
Anschlußteil 49 fUhrt-, an welchem unter Zwischenschaltung des Wasserschadenschutzventiles
12 die Verbindungsleitung bzw. der Verbindungsschlauch
zu dem
Verbraucher angeschlossen werden soll. Der Ausgangsteil 49 weist ein Außengewinde
32 auf, auf welches das Wasserschadenschutzventil 12 aufgeschraubt ist. Absperrhahn
31 und Wasserschadenschutzventil 12 bilden somit eine bauliche Einheit. Der Absperrhahn
kann aufgrund der Anordnungen der Bohrungen 44, 45 und 48 so eingestellt werden,
daß ein Durchlaß zu beiden Anschlußteilen 46 und 49, also beispielsweise zu einem
Wasserhahn und zu dem genannten Verbraucher, eingestellt werden kann. Das Küken
43 kann aber auch so gestellt werden, daß lediglich ein Durchgang zum Anschlußteil
46 besteht, während derIDhrchgang zu dem Verbraucher über das Anschlußteil 49 verschlossen
ist Der Handgriff 42 kann dabei mit Sichtlupen 50 und farbig markierten Ringscheiben
51 und 52 versehen sein, so daß die jeweilige öffnungsstellung des Kükens 43 von
außen abgelesen werden kann.
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Fig. 3 veranschaulicht die Kombination des erfindungsgemäßen Wasserschadenschutzventiles
12 mit einem in der Auffangwanne 53 des Verbrauchers 54 (eine Waschmaschine) angeordneten
Flüssigkeitsfühler 55, welcher elektrisch ein am Wasserleitungsanschluß vorgesehenes
Magnetventil 56 betätigen kann, wenn Elemente des Verbrauchers undicht sind und
sich Feuchtigkeit in der Auffangwanne 53 ansammelt. Das Wasserschadenschutzventil
12 steht über die Verbindungsleitung bzw. den Verbindungsschlauch 57 mit dem Eingangsventil
58 in Verbindung, auf dessen Druckabfall der Reaktionsdruck in dem Wasserschadenschutzventil
12 angepasst wird. Die Kombination von Wasserschadenschutzventil 12 vor dem Verbindungsschlauch
57 mit dem Feuchtigkeitsfühler 55, welcher das Magnetventil 56 betätigen kann, stellt
eine ausserordentlich vorteilhafte Kombination dar, da nicht nur Beschädigungen
oder das Abreißen des Schlauches 57, sondern auch Leckstellen im Verbraucher 54
festgestellt und Wasserschäden mit Sicherheit verhindert werden können
Die
Funktionsweise des erfundenen Wasserschadenschutzventiles nach dem in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist folgende: Es sei zunächst angenommen, daß das Magnetventil
des Verbrauchers geschlossen, d.h. der Verbraucher (z.B. eine Waschmaschine) abgeschaltet
ist. Der Schließkörper 3 befindet sich in seiner ersten Sperrstellung am ersten
Ventilsitz 17. Auf den Schließkörper 3 wirkt in Strömungsrichtung (in der Zeichnung
Fig. 1 von oben nach unten) der Wasserleitungsdruck und entgegen der Strömungsrichtung
als Anpressdruck aufgrund des Kanales 59 ebenfalls der Wasserleitungsdruck und der
Druck der-Feder 10.
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Einem öffnen des Schließkörpers 3 wirkt in dieser Stellung ausserdem
noch die Reibung entgegen, die bei einer Verschiebung des Schließkörpers 3 in der
hinter dem Schließkörper 3 befindlichen drucklosen Wassersäule auftritt. Die Federkraft
F ist so bemessen, daß die Summe aus Federkraft F plus der Kraft Wj, die aufgrund
des Wasserleitungsdruckes entgegen der Strömungsrichtung auf die rückwärtige Endfläche
61 des Stößels 4 wirkt, größer ist als die Kraft WA, die auf den Schließkörper 3
in Strömungsrichtung aufgrund des Wasserleitungsdruckes einwirkt. Hierzu ist es
auch erforderlich, daß die entgegen der Strömungsrichtung weisende wirksame Fläche
des Schließkörpers 3 und die in Strömungsrichtung weisende wirksame Fläche des rückwärtigen
Endes 61 des Stößels 4 unter Berücksichtigung der Federkraft und der zuvor erwähnten
Reibungskraft R aufeinander abgestimmt sind. Beim öffnen des Magnetventiles am Verbraucher
fließt die hinter dem Schließkörper 3 stehende drucklose Wassersäule aufgrund ihres
Eigengewichtes ab. Die der Auslenkung des Schließkörpers -3 entgegenwirkende Reibungskraft
R verschwindet damit und es entsteht ein Unterdruck hinter dt Schließkörper 3. Die
Federkraft F ist gerade so eingestellt, daß nunmehr die Summe aus Federkraft F plus
der Kraft Wj entgegen der Strömungsrichtung kleiner ist als die Summe aus Kraft
WA plus Unterdruckkraft
U in Strömungsrichtung. Der Schließkörper
3 hebt von dem Ventilsitz 17 ab und öffnet das Ventil. Der Schließkörper 3 hebt
sich dabei so weit von dem Ventilsitz 17 ab, bis der an dem Schließkörper 3 herrschende
Strömungsdruck in einer Mittelstellung, gerade im Gleichgewicht mit der aufgrund
des Zusammenpressens der Feder 10 angestiegenen Federkraft steht.
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Um bei allen Stellungen des Schließkörpers 3 zwischen den beiden Ventilsitzen
17 und 18 einen rückwärtigen Wasserleitungsdruck auf den Stößel 4 mit Sicherheit
zu verhindern, wird der Boden 62 des Hülsenkörpers, 5 mit Hilfe der Verlängerung
63 geöffnet Bei einem plötzlichen Abreißen des Anschlußschlauches übersteigt sowohl
bei ein- als auch bei abgeschaltetem Verbraucher wegen des ungedrosselten Ausströmens
von Wasser und des damit verbundenen erhöhten Differenzdruckes am Schließkörper
3 die an dem Schließkörper 5 in. Strömungsr#chtung angr#e#rende Kraft die Gegenkraft
der Feder und der Schließkörper 3 bewegt sich in die zweite Sperrstellung am Ventilsitz
18. In der zweiten Schließstellung wird der Kanal 59 am rückwärtigen Ende 61 dadurch
abdichtend geschlossen, daß diese Endfläche unmittelbar am Boden 62 des Hülsenkörpers
5 anliegt. Auf diese Weise kann sich wegen Verringerung der wirksamen Fläche trotz
des Kanales 59 in der zweiten Schließstellung keine hinreichend große, durch den
Wasserleitungsdruck bedingte und auf das rückwärtige Ende 61 wirkende Kraft in Gegenströmungsrichtung
ausbilden (wie sie etwa beim Anliegen des Schließkörpers 3 am ersten Ventilsitz
17 auftritt und nun zum Abheben des Schließkörpers 3 vom Ventilsitz 18 führen würde).
Der Schließkörper 3 bleibt in der zweiten Schließstellung des Ventils und es kann
kein Wasser aus dem abgerissenen Schlauchende mehr austreten.
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Wird der Anschlußschlauch brüchig oder erhält er auf andere Weise
eine kleinere Leckstelle, aus welcher unbemerkt über längere'Zeit Wasser austreten
könnte, so bleibt das Ventil bei
abgeschaltetem Verbraucher in
seiner ersten Sperrstellung aufgrund der oben geschilderten Kräfte, die den Schließkörper
an den Ventilsitz 17 halten, geschlossen. Das Wasser kann aus der kleinen Leckstelle,
da der Schlauch drucklos ist, gegen den äusseren Luftdruck nicht ausströmen, da
auch das Eigengewicht der darüberstehenden Wassersäule hierfür nicht ausreicht.
Bei angeschaltetem Verbraucher führt eine kleinere Leckstelle zu einer erhöhten
Durchflußmenge, so daß auch in diesem Fall der Schließkörper in die zweite Schließstellung
bewegt wird und ein Wasserschaden nicht auftreten kann.
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In den Fig. 4a bis 4e ist eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Wasserschadenschützventiles veranschaulicht.
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Fig. 4a zeigt einen Längs schnitt durch das Ventil 101 in Kombinatron
mit einem Durchflußrohrbelüfter 93. Der Schließkörper 73 des Ventils 101 arbeitet
mit den beiden Ventilsitzen 77 (erste Schließstellung) und 78 (zweite Schließstellung)
zusammen. Der erste Ventilsitz 77 ist an einer oberen öffnung 102 des Regelkörpers
76 und der untere Ventilsitz 78 an dem oberen Ende des rohrförmigen Schlauchanschlußteiles
107 gebildet. Der Schließkörper ist mit einem Durchflußbegrenzer-85 in einer von
dem Regelkörper 76 gebildeten Kammer geführt. Der Durchflußbegrenzer weist zwei
gegeneinander verdrehbare Flügelblendenscheiben 86 und 87 auf. Die Gestalt einer
solchen Flügelblendenscheibe ist aus der Draufsicht von Fig. 4b ersichtlich. Jede
Flügelblendenscheibe hat danach vier sektorförmige Flügel 70 von 450 Breite und
entsprechend vier Zwischenräume 72 zwischen den Flügeln 70.
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Die Flügelblendenscheiben 86 und 87 können daher durch Drehung um
ihre Achse so gegeneinander verstellt werden, daß sich die Flügel 70 mehr oder weniger
überlappen. In Fig. 4b ist beispielsweise eine Stellung dargestellt, in der sich
die Flügel vollständig überlappen; dies ist die Stellung maximaler Durchflußmenge.
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Die-Flügel 70 können ersichtlich aber auch so stehen, daß die Zwischenräume
72 einer Flügelblendenscheibe jeweils durch die Flügel 70 der anderen Flügelblendenscheibe
abgedeckt werden, so daß der Durchflußbegrenzer 85 praktisch vollständig verschlossen
ist. Auf der Grundlage dieses Prinzips lassen sich natürlich die verschiedensten
Durchflußbegrenzer unter Verwendung der verschiedensten Blendenformen gestalten.
Zweck des Durchflußbegrenzers 85 ist der, daß mit seiner Hilfe-die durch das Ventil
strömende Durchflußmenge für das Ansprechen des Ventiles in Abstimmung auf die übrigen
Größen und Faktoren des Ventils (z.B. Federkonstante, Strömungsquerschnitte, Druckflächen)
und in Anpassung an die Wasserentnahme des Verbrauchers eingestellt werden kann.
Die beiden Flügelblendenscheiben 86 und 87 des Durchflußbegrenzers werden zwischen
einer Ringschulter 103 einer oberen Hülse 104 des Schließkörpers und der Stirnfläche
123 einer auf das untere Ende der oberen Hülse 104 aufgeschraubten unteren Hülse
74 gehalten. Die eine Flügel blendenscheibe ist dabei drehfest mit der Hülse 104
verbunden, welche ihrerseits mit Hilfe eines Schlitzes 105 um ihre Achse verdreht
werden kann. Zwischen der oberen ,Flügelblendenscheibe 86 und der Ringschulter 103
ist ein radial über die Ringschulter 103 hinausragender Dichtungsring 106 eingeklemmt,
welc-her sich in der ersten Schließstellung des Schließkörpers 73 gegen den Ventilsitz
77 legt. In der Außenfläche des etwas erweiterten oberen Endes der zweiten Hülse
74 ist in einer Ringnut 108 ein Dichtring 109 vorgesehen, welcher sich in der zweiten
Schließstellung gegen den zweiten Ventilsitz 78 legt. Die erste Hülse 104 umschließt
einen Kanal 79, welcher am unteren Ende in einer wulstartigen Dichtfläche 89 endet.
Die Dichtfläche 89 arbeitet in der unteren Schließstellung des Schließkörpers 73
mit der Dichtfläche 91 eines in einer Führungshülse 75 gehaltenen und in Strömungsrichtung
mittels Feder 110 vorgespannten Stiftes 92 zusammen. Die Führungshülse 75 ragt mit
ihrem oberen Ende in
die zweite Hülse 74 hinein und trägt an ihrem
oberen Ende eine äussere Dichtfläche 91, an welcher die zweite Hülse 74 mit einem
inneren Dichtring 111 in der ersten Schließstellung des Schließkörpers 73 gleitend
anliegt. In der ersten Schließstellung des Schließkörpers 73 wird auf diese Weise
mit Hilfe des Dichtringes 111 in der Hülse 74 eine Druckkammer 88 gebildet, welche
über den Kanal 79 mit der Vorderseite des Schließkörpers 73 in Verbindung steht,
so daß der Wasserleitungsdruck jedenfalls in der ersten Schließstellung des Schließkörpers
73 auch auf die rückwärtige Stirnfläche der ersten Hülse 104 einwirken kann. Die
Größe der Stirnfläche 112 kann in Abstimmung auf die vordere Druckfläche 113 ausgebildet
sein. Die Führungshülse 75 ist an ihrem unteren Ende in den Regelkörper 76 eingeschraubt.
Der Schließkörper 73 stützt sich in Strömungsrichtung gegen eine Druckfeder 80 ab,
welche auf einem in Langlöchern 84 des Regelkörpers 76 mittels Stiften 83 axial
geführten Ring 82 aufliegt.
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Die äußeren Enden der Stifte 83 liegen auf Steuerkurvenflächen, die
an der Innenfläche des Ventilgehäuses 71 angeformt sind.
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Das Ventilgehäuse 71 ist zwischen einer Ringschulter 115 des Schlauchanschlußteiles
und einer oberen Kappe, welche auf den Durchflußrohrbelüfter 93 aufgeschraubt ist,
abgedichtet aber drehbar gegenüber dem Regelkörper 76 gehalten. Bei Verdrehung des
Ventilgehäuses 71 gegenüber dem Regelkörper 76 laufen damit die Stifte 83 auf den
Steuerkurvenflächen 81 des Ventilgehäuses, wodurch sich der Ring 82 axial nach oben
oder unten verschiebt, so daß die Feder mehr oder weniger gespannt wird. Die Ausbildung
des Ventilgehäuses, welches zur Vereinfachung der Drehung mit einer äusseren Rändelung
117 versehen ist, ist in Fig. 4c verdeutlicht. Dort ist das Ventilgehäuse 71 teilweise
geschnitten wiedergegeben, so daß zwei von drei sägezahnartigen Steuerkurvenflächen
81 sichtbar sind. Auf diesen laufen, wie in Fig. 4c gezeigt, drei um je 1200 versetzte
Stifte 83 des Ringes 82. Der Durchflußrohrbelüfter 93 ist auf das obere Ende des
Regelkörpers 76
aufgeschraubt. Der Durchflußrohrbelüfter 93 hat
vier um je 900 versetzte axiale Strömungsdurchgangskanäle, die die obere Zuflußöffnung
118 mit der unteren Abflußöffnung 119 verbinden.
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Um je 450 versetzt zu den Strömungsdurchgangskanälen 94 liegen vier
radiale Luftausgangskanäle 95. Diese Luftausgangskanäle 95 verbinden öffnungen 99
im Mantel des Durchflußrohrbelü-fters 93 und das Innere einer topfartigen Kammer
97. Die Kammer 97 ist oben offen. Die öffnung ist mit einem Schließkörper 98 aus
relativ leichtem Material, beispielsweise Kunststoff abgedeckt.
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Der Schließkörper 98 ist mittels Flügeln 121 in der Kammer 97 geführt.
Bei normalem Wasserleitungsdruck fließt das Wasser um die mittels Schließkörper
98 verschlossene Kammer herum durch die um die Kammer 97 angeordneten Strömungsdurchgangskanäle
94 hindurch zu der den ersten Ventilsitz 77 bildenden öffnung 102 in dem Regelkörper
76 des Ventils. Entsteht in der Wasserleitung oberhalb des Wasserschadenschutzventiles
jedoch ein Unterdruck, so wird der Schließkörper 98 von der Kammer 97 abgehoben
und Luft durch die Luftansaugkanäle von aussen angesaugt, nicht jedoch das etwa
in dem Ventil oder in dem Zuführungsschlauch stehende Wasser, welches nicht in die
Wasserleitung zurückströmen darf.
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Da der auf das obere Ende des Regelkörpers 76 aufgeschraubte Durchflußrohrbelüfter
93 von dem oberen Ende des Ventilgehäuses 71 teilweise übergriffen wird und sich
an das obere Ende des Ventilgehäuses 71 die auf den Durchflußrohrbelüfter 93 aufgeschraubte
Kappe anschließt, weist das obere Ende des Ventilgehäuses 71 eine oder mehre Luftansauglöcher
100 auf, welche über einen zwischen Ventilgehäuse 71 und Durchflußrohrbelüfter 93
bzw. Kappe 116 und Durchflußrohrbelüfter 93 gebildeten Ringspalt mit den Luftansaugkanälen
95 in Verbindung stehen. Die Luftansauglöcher sind auch in Fig. 4c zu erkennen.
Der Durchf#ußrohrbelüfter 93 mit den senkrechten Strömungsdurchlaßkanälen und den
waagerechten um je 450 versetzten Luftansaugkanälen ist in Fig. 4e in Draufsicht
gezeigt. Die Kappe 116 weist an ihrem oberen
Ende ein Innengewinde
122 zur Anbringung des Wassersc@kuenschutzventiles an dem Wasserleitungsanschluß
auf.
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Die. Funktionsweise des Wasserschadenschutzventiles nach der Ausführungsform
von Fig. 4a-4e ist ähnlich wie die der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform.
Bei normaler Inbetriebnahme des Verbrauchers entsteht an der Rückseite des in der
ersten Schließstellung befindlichen Schließkörpers 73 ein Unterdruck, welcher den
Schließkörper 73 von seinem ersten Ventilsitz 77 gegen die Kraft der Feder 80 bis
zu einer stabilen Zwischenlage abhebt, in welcher die Kraft der Feder 80#und die
an dem Schließkörper angreifende Strömungskraft gerade gleich groß sind. Beim Abheben
des Schließkörpers 73 von dem ersten Ventilsitz 77 gleitet die Dichtung 111 im Inneren
der Hülse 74 von der Dichtfläche 91 der Führungshülse 75 und die Druckkammer 88
öffnet sich, so daß auf die rückwärtige Stirnfläche 112 der ersten Hülse 104 kein
Wasserleitungsdruck mehr anstehen kann. Das Wasser strömt in dieser stabilen Zwischenlage
nunmehr durch die Blendenöffnungen 72 des Durchflußmengenbegrenzers 85, um den Schließkörper
herum und durch den Kanal 79 und die Kammer 88 hindurch in die Durchgangsbohrung
des Schlauchanschlußteiles 107. Bei geeigneter Einstellung der Federkraft und der
am Schließkörper herrschenden Strömungskräfte ist es nicht unbedingt erforderlich,
daß die Kammer 88 beim Abheben des Schließkörpers -- 73von dem Ventilsitz 77 nach
unten geöffnet wird, d.h. die Dichtfläche 91 kann auch länger sein als in Fig. 4a
dargestellt.
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Wenn die Dichtfläche 91 insbesondere so lang ist, daß der Dichtring
111 auch noch in der zweiten Schließstellung des Schließkörpers 73 auf der Dichtfläche
91 aufsitzt, kann die Dichtflächenanordnung 89, 90 entfallen, wenn gleichzeitig
die Druckfläche 112 an der vorderen Stirnfläche der Führungshülse 75 so anliegt,
daß der Wasserleitungsdruck nicht mehr in Strömungsgegenrichtung wirken kann. Wenn
nun während des Betriebes des Verbrauchers ein Leck an dem Anschlußschlauch auftritt
oder der Anschlußschlauch vollständig abreißt, entsteht an dem Schließkörper 73
ein erhöhter Strömungsdruck, der den Schließkörper 73 von der stabilen Zwischenlage
gegen die Kraft der Feder 88 in die zweite Schließstellung bringt. Es kann kein
Wasserschaden entstehen.
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Bei abgeschaltetem. Verbraucher ist das Auftreten eines kleinen Lecks
unschädlich, da der Schlauch drucklos ist und kein Wasser aus dem kleinen Leck gegen
den äusseren Luftdruck ausströmen kann. Beim Abreißen des Wasserschlauches wird
dagegen der Schließkörper 73 sofort von der ersten Schließstellung in die zweite
Schließstellung bewegt, da mehr Wasser aus dem abgerissenen Schlauchende ausströmen
kann, als der Verbraucher normalerweise abnimmt.
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Alle hier beschriebenen und/oder in der Zeichnung dargestellten Merkmale
sind - auch unabhängig von der Rückbeziehung der Schutzansprüche oder der Zusammenfassung
von Merkmalen in den Schutzansprüchen - für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination
erfindungswesentlich. Im übrigen wird Schutz für das begehrt, was objektiv schutzfähig
ist.