DE9305874U1 - Rohrunterbrecher - Google Patents

Description

Rohrunterbrecher
Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Rohrunterbrecher als Einrichtung zur Sicherung von Entnahmestellen von unter Druck stehenden Flüssigkeitsversorgungsleitungen vor einem Zurückströmen der entnommenen Flüssigkeit in die Flüssigkeitsversorgungsleitung im Falle eines in der Flüssigkeitsversorgungsleitung gegenüber dem an der Entnahmestelle herrschenden Flüssigkeitsdruck auftretenden Unterdrucks.

Rohrunterbrecher der genannten Art sind bekannt und in der Bundesrepublik Deutschland für Wasserentnahmestellen beispielsweise im gewerblichen, industriellen und Krankenhaus-Bereich nach DIN 1988 Teil 4 spezifiziert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht nur einen neuen Typ eines Rohrunterbrechers zur Verfügung zu stellen, sondern auch einen Rohrunterbrecher, der die Norm der Bauart A 2 (Rohrunterbrecher mit beweglichem Teil, keine Absperrarmatur hinter dem Rohrunterbrecher) der genannten DIN 1988 erfüllt und der darüber hinaus zugleich das Erfordernis der DIN 3266 erfüllt, bei geschlossener nachgeschalteter Absperrarmatur und geöffneter Verbindung zur Flüssigkeitsversorgungsleitung ein nach außen geschlossenes Leitungssystem abzugeben, also absolut dicht zu sein und keine Flüssigkeit aus sich heraustreten lassen zu können, wenn er unter vollem Druck der Flüssigkeitsversorgungsleitung von üblicherweise 5 bar oder mehr steht.

Ein Rohrunterbrecher, der die genannten Eigenschaften aufweist, läßt sich außer für Wasserentnahmestellen grundsätzlich auch bei der Entnahme technischer Flüssigkeiten sicher einsetzen, insbesondere auch in Verbindung mit Mischeinrichtungen, die nach dem Prinzip des Venturirohres wirken und sich zur Herstellung von

insbesondere wäßrig verdünnten Lösungen chemischer und technischer Flüssigkeiten verwenden lassen.

Die Aufgabe wird gemäß der Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst, wobei in den Unteransprüchen 2 bis 7 Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.

Die in den Ansprüchen gegebene Lehre wird nachfolgend sogleich anhand von zwei für ein Ausführungsbeispiel gegebenen Figuren beschrieben und näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Rohrunterbrecher gemäß der Erfindung im Längsschnitt, (in doppelter, im wesentlichen übereinstimmender Darstellung) und

Fig. 2 einen Teil von Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Ein Rohrunterbrecher gemäß der Erfindung weist als seine wesentlichsten funktionalen Teile ein Flüssigkeitsableitungsrohr 1 und eine darin eingelassene Flüssigkeitseinleitungshülse 2 mit gummielastischer Umhüllung 3, die nachfolgend auch als Strumpf 3 bezeichnet wird, auf.

Die Hülse 2 trägt an ihrem oberen Ende einen Kragen 4, weist im Bereich ihrer oberen Hälfte Wanddurchbrechungen auf, die vorzugsweise in Form von breiten Längsschlitzen 5 ausgebildet sind, deren Breite größer ist als die Breite der zwischen den Längsschlitzen 5 ausgebildeten Stege 6, und trägt, etwa in Höhe ihres unteren Drittels, einen den Flüssigkeitsdurchgang versperrenden Boden 7.

Die gummielastische Umhüllung oder der Strumpf 3 ist über die Flüssigkeitseinleitungshülse 2 gezogen, trägt oben einen Kragen 8, kann unten in einer Lippe 9, deren Funktion weiter unten erläutert wird, auslaufen und liegt, wenn das Flüssigkeitsableitungsrohr 1 nicht nach unten durchströmt wird, allseits an der Hülse 2 an,

wobei zwischen dem Strumpf 3 und der Wandung des Rohres 1 ein Ringspalt ausgebildet ist.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird die mit dem Strumpf 3 überzogene Hülse 2 mittels eines Einsatzstücks 10, durch das es hindurchgesteckt ist und in dem es mit dem Kragen 8 an einer entsprechenden ringförmigen Auflagefäche des Einsatzstücks 10 dicht aufliegt, zentrisch in das Wasserableitungsrohr 1 eingesetzt und dort in der Weise fixiert, daß das Einsatzstück 10 in das Rohr 1 hineingeschraubt wird.

Zur Anordnung des Rohrunterbrechers an der Flüssigkeitsversorgungsleitung (in der Figur mit 22 angedeutet) dient ein Anschlußstück 11, welches vorzugsweise in das Einsatzstück 10 hineingeschraubt ist, wobei zur sicheren Abdichtung eine auf dem Kragen 4 der Hülse 2 aufliegende elastische Dichtungseinlage 12 vorgesehen sein kann. Das Anschlußstück 11 trägt oben ein Innengewinde zur Befestigung an der Flüssigkeitsversorgungsleitung 22, beispielsweise ein 1/2 Zoll-Gewinde. Anstatt eines Anschlußstückes 11 kann ein Kugelhahn 23 oder dergleichen vorgesehen sein, der beispielsweise ebenfalls ein 1/2 Zoll-Gewinde zum Anschluß an die Wasserversorgungsleitung 22 aufweist. Eine gleichwirkende Absperreinrichtung (23) läßt sich zwischen die Flüssigkeitsversorgungsleitung 22 und das Anschlußstück 11 schalten..

Zum Anschluß des Rohrunterbrechers an die Zapfstelle oder an eine über den Rohrunterbrecher mit der entnommenen Flüssigkeit zu versorgende Einrichtung kann am unteren Ende des Flüssigkeitsableitungsrohres 1 ein Innengewinde 13 vorgesehen sein.

Die Wirkungsweise des bisher beschriebenen Rohrunterbrechers ist folgende.
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Die aus der unter Druck stehenden Flüssigkeitsversorgungsleitung 22 zu entnehmende Flüssigkeit wird über das Anschlußstück 11 bzw.

über den Kugelhahn 23 und von dort über das Einsatzstück 10 zur Flüssigkeitseinleitungshülse 2 geführt. Da die Hülse 2 nach unten hin geschlossen ist, wird der Flüssigkeitsstrom durch die Wanddurchlässe 5 der Hülse 2 hindurch nach außen gezwungen und vermittels des unter Vergrößerung seines Querschnitts dehnbaren Strumpfes 3 zwischen der Innenwand des Strumpfes 3 und der Außenwand der Hülse 2 kanalisiert in den oberen Teil des Ableitungsrohres 1 geleitet, wonach die Flüssigkeit zur Verbrauchsstelle strömt. Der mit seinem Kragen 8 fest zwischen der ringförmigen Auflagefläche des Einsatzstückes 10 und dem Kragen 4 der Flüssigkeitseinleitungshülse 2 eingespannte Strumpf 3 weitet sich beim normalen Flüssigkeitsdurchgang bis zur Anlage an der Rohrinnenwand des Ablaufrohres 1 auf.

Eine Umkehrung der Strömungsrichtung der Flüssigkeit aus dem Rohr 1 nach oben zur Flüssigkeitsversorgungsleitung 22 hin bleibt dadurch vermieden, daß einerseits der innere Querschnitt der Hülse 3 durch den Boden 7 abgeschlossen ist und daß andererseits in einem Betriebszustand des Rohrunterbrechers, bei dem die Flüssigkeit eine Tendenz zum Aufsteigen hat, der Strumpf 3 eng an der Hülse 2 anliegt und durch hochströmende Flüssigkeit noch stärker als im Zustand der Betriebsruhe an die Hülse 2 angepreßt wird. Daher kann keine Flüssigkeit zwischen dem Strumpf 3 und der Außenwand der Hülse 2 zu deren Durchlässen 5 und durch diese hindurch in Richtung auf die Flüssigkeitsversorgungsleitung 22 hochsteigen.

Jedoch sind mechanische Verletzungen des Strumpfes 3, beispielsweise durch Verschleiß, nicht völlig auszuschließen, so daß die beschriebene Ventilwirkung der aus Hülse 2 und Strumpf 3 gebildeten Kombination beschränkt untauglich werden oder ganz versagen könnte.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit weist eine weiterentwickelte Form der vorliegenden Erfindung im oberen Teil des Flüssigkeitsableitungsrohres 1 Belüftungsöffnungen 14 auf, die vorzugsweise als Kranz von Längsschlitzen 14 in der Rohrwandung

ausgebildet sind. Der Kranz dieser Längsschlitze 14 weist zur Erhöhung der Stabilität und Festigkeit dieses Rohrabschnitts (Belüftungszone) vorzugsweise wenigstens einen ringförmigen Quersteg 15 auf, so daß sich die Belüftungszone als Anordnung übereinanderliegender Kränze von Belüftungsschlitzen 14 darstellt.

Die Belüftungsöffnungen 14 bewirken im Falle eines Unterdrucks im Bereich über den Durchlässen 5 der Einleitungshülse 2 bei funktionsuntüchtigem Strumpf 3 dann ein Ansaugen von Außenluft, so daß sich aus dem Rohr 1 keine Flüssigkeit hochsaugen läßt, die durch die Schlitze 5 ins Innere der Hülse 2 hineingesaugt werden könnte.

Bei einem Rohrunterbrecher in der Ausführungsform mit Belüftungsschlitzen 14 des Flüssigkeitsableitungsrohres 1 hat der Auslaß der durchgeleiteten Flüssigkeit aus dem beim Strömungsbetrieb gebildeten Zwischenraum zwischen der Flüssigkeitseinleitungshülse 2 und dem unteren Rand des gummielastischen Strumpfes 3 unterhalb des unteren Niveaus der Belüftungsschlitze 14 zu liegen, um etwaige Spritzverluste durch die Belüftungsschlitze 14 nach außen zu vermeiden. Dafür dürfte ein Höhenabstand von etwa 1 cm ausreichend sein.

Für absolute Sicherheit gegen solche etwaigen Spritzverluste sorgt ein vermittels der oben schon erwähnten Lippe 9 des Strumpfes 3 zustandekommendes geschlossenes Leitungssystem, wie es nachfolgend erläutert wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, kann der Schaft des Flüssigkeitsableitungsrohres 1 in Höhe des unteren Endes der Flüssigkeitseinleitungshülse 2 und zugleich des unteren Randes des Strumpfes 3 einen sich nach oben konisch erweiternden Abschnitt 16 enthalten.

Wie Fig. 2 zeigt, kann der Strumpf 3 nicht nur als einfache Hülle gestaltet sein, sondern eine nach außen unten wegstehende Lippe 9 und in einem sich knapp darüber nach oben anschließenden

zylinderförmigen Bereich 17 eine dünnere Wandstärke des gummielastischen Materials aufweisen als der obere Hauptteil des Strumpfes 3. Dabei verbleibt zwischen dem Bereich 17 und dem Ansatz für die Lippe 9 ein schmaler Materialring 18 von der allgemeinen Wandstärke des Strumpfes 3. Dieser Materialring 18 bildet in Angrenzung an den dünneren Bereich 17 eine nach innen vorspringende Ringkante 19 aus.

Im Flüssigkeitsdurchgangsbetrieb des Rohrunterbrechers wirken der in Fig. 1 gezeigte konische Teil 16 des Rohres 1 und der

gummielastische Strumpf 3 in der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 unter Ausbildung eines trotz vorhandener Belüftungsöffnungen 14 des Rohres 1 nach außen geschlossenen Leitungssystems folgendermaßen zusammen.
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Bei der Flüssigkeitsleitung nach unten weitet sich, wie oben schon beschrieben, der gummielastische Strumpf 3 bis zur Anlage an der Innenwand des Rohres 1 auf. Demzufolge wird auch der untere Rand des Strumpfes 3 ausgeweitet, so daß die Lippe 9 in Anlage an die Innenwand des konischen Rohrteils 16 gelangt, wobei die Ausweitung des Strumpfes 3 in dem die Lippe 9 tragenden unteren Bereich durch die materialdünnere Zone 17 besonders gefördert wird.

Doch geht mit der Queraufweitung des Strumpfes 3 eine gewisse Verkürzung des Strumpfes einher, wobei die Lippe 9 an der Schräge des konischen Rohrteils 16 nach oben gleitet. Der Anpreßdruck der Lippe 9 an der Schräge 16 erleidet dadurch keine Schwächung, da die Ringkante 19 als Prallfäche für die abgeleitete Flüssigkeit wirkt und die Lippe 9 besonders stark an die Schräge 16 anpreßt. Mithin stellt im Durchlaufbetrieb der Rohrunterbrecher mit Belüftungsöffnungen 14, sofern er mit einem Strumpf 3 mit Lippe 9 ausgestattet ist, ein nach außen besonders sicher dicht schließendes Flüssigkeitsleitungssystem dar.

Die konische Ausgestaltung 16 der Innenwand des Rohres 1 bieten den Vorteil, daß sich der ringförmige Austrittsspalt zwischen der Einleitungshülse 2 und dem elastischen Strumpf 3 bei dessen

Kontraktion (Gleiten der Lippe 9 an der Schräge 16 nach oben) ausweitet und so dem Flüssigkeitsauslaß in das Rohr 1 hinein einen geringeren Strömungswiderstand entgegensetzt. Außerdem verbessern sich die Strömungsverhältnisse im unteren Teil des Rohres 1. Doch läßt sich für die Dichtungsfunktion der Lippe 9 auch ein Wasserableitungsrohr 1 mit über dessen Länge gleichbleibendem Querschnitt verwenden.

Das Flüssigkeitsableitungsrohr 1 und ferner die Flüssigkeitseinleitungshülse 2, aber auch das Einsatzstück 10, sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, wobei das Rohr 1 und die Hülse 2 vorzugsweise spritzgegossen sind.

Bei Ausführung des Wasserableitungsrohres 1 aus Kunststoff weist das Rohr 1 vorzugsweise den Rohrschaft verstärkende, nach außen wegstehende Längsrippen 20, insbesondere vier solcher Rippen 20, auf; ferner sind bei Vorhandensein einer Belüftungszone einige der Längsstäbe, zwischen denen die Belüftungsschlitze 14 ausgebildet sind, in Form einer nach außen wegstehenden Längsrippe 21 ausgebildet. Die Längsrippen 21 der Belüftungszone schützen sicher vor einer Aufweitung des die Belüftungszone bildenden Teils des Flüssigkeitsableitungsrohres 1 beim Flüssigkeitsdurchgang, wenn sich die elastische Umhüllung oder der Strumpf 3 ausdehnt und fest gegen die Innenwand des Flüssigkeitsableitungsrohres 1 andrückt. 25

Für die Leistungsfähigkeit eines Rohrunterbrechers, wie er insgesamt in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wird ein Prüfergebnis angegeben.

Das gummielastische Material des Strumpfes 3 bestand aus einem Silikongummi der Rückprallhärte 55 Shore A, und die Maße des an der Flüssigkeitseinleitungshülse 2 anliegenden Strumpfes 3 betrugen: Außendurchmesser 13,1 mm, Länge über alles 45 mm, Höhe des zylinderförmigen materialverdünnten Bereichs 17 8 mm, Höhe des endständigen, schmalen Rings 18 1,5 mm.

Die Wandstärke des Strumpfes 3 betrug im allgemeinen und für den Ring 18 0,8 mm und für die verdünnte Zone 17 0,3 mm. Das untere Ende der Einleitungshülse 2, und mit dieser auf etwa gleichem Niveau die oberhalb der Lippe 9 befindliche Ringkante 19, lagen etwa 1 cm unterhalb der Belüftungsschlitze 14 des Flüssigkeitsableitungsrohres 1 und etwa in halber Höhe des konischen Teils 16 des Rohres 1. Der konische Teil 16 maß in seiner Höhenerstreckung etwa 20 mm und im Querschnitt unten 14 mm und oben 16 mm. Die Länge des Schaftes des Wasserableitungsrohres 1 betrug, gerechnet zwischen seinem unteren Ende und dem unteren Niveau des Kranzes der Belüftungsschlitze 14, 13 cm und war so bemessen, daß zwischen dem unteren Niveau der Belüftungsschlitze 14 und einer druckaufbauenden Flüssigkeitsverbrauchseinheit eine Mindesthöhe von 15 cm resultierte. Die Höhe des zylinderförmigen Kranzes der Belüftungsschlitze 14 betrug 14 mm. Insgesamt war das mit vier Außenlängsrippen 20 versehene Flüssigkeitsableitungsrohr 1 als Spritzgußstück aus hartem Polypropylen gefertigt; das Kunststoffmaterial war durchscheinend und ermöglichte so eine ohne weiteres mögliche Sichtkontrolle des gummielastischen Strumpfes

Diese beschriebene Ausführung des Rohrunterbrechers wurde einer Wasserdruckbelastung von 15 bar Druck für 10 min ausgesetzt, der der elastische Strumpf 3 und die gesamte Rohrkonstruktion anstandlslos widerstanden. Sodann wurde bei in Wasser eingetauchtem Rohr 1, das keinen Strumpf 3 enthielt, an dessen Anschlußstück 11 ein Druck von 0,8 bar (Sog) angelegt, der zufolge der Lufteinsaugung durch die Belüftungsschlitze 14 in dem Rohr 1 lediglich eine Wassersäule von 2,4 cm entstehen ließ.

Die beschriebenen Prüfungen wurden von der DVGW-Forschungsstelle (DVGW Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches e.V.) ausgeführt, der getestete Rohrunterbrecher hat das DVGW-Prüfzeichen erhalten (DIN-DVGW Nr. 1056) und erfüllt die Anforderungen der DIN 1988 und der DIN 32 66 gleichermaßen.

Der in verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Rohrunterbrecher gemäß der Erfindung dient in erster Linie als Sicherheitsvorrichtung bei der Wasserentnahme aus Wasserleitungen 22, in denen üblicherweise ein Druck von 5 bar und mehr herrscht, ist aber auch bei der Entnahme von technischen oder chemischen Flüssigkeiten ebenso geeignet, wobei hinsichtlich der Auswahl der Werkstoffe gegebenenfalls auf eine Verträglichkeit gegenüber den zu fördernden Flüssigkeiten Rücksicht zu nehmen sein wird.

Claims (7)

Schutzansprüche

1. Rohrunterbrecher als Einrichtung zur Sicherung von Entnahmestellen von unter Druck stehenden Flüssigkeitsversorgungsleitungen (22) vor einem Zurückströmen der entnommenen Flüssigkeit in die Flüssigkeitsversorgungsleitung (22) im Falle eines in der Flüssigkeitsversorgungsleitung (22) auftretenden relativen Unterdrucks, wenigstens aufweisend

- ein Flüssigkeitsableitungsrohr (1) mit unten angeordneter

Einrichtung zum Anschluß an eine Flüssigkeitsverbrauchsstelle,

- eine in den oberen Teil des Flüssigkeitsableitungsrohres (1) eingesetzte, unten geschlossene Flüssigkeitseinleitungshülse (2) mit seitlichen Wanddurchbrechungen (5), die vorzugsweise als Kranz von Längsschlitzen (5) ausgeführt sind, - eine die Flüssigkeitseinleitungshülse (2) eng umschließende, bezüglich ihres Querschnitts dehnbare Hülle (Strumpf) (3)

- und ein mit der Flüssigkeitseinleitungshülse (2) in Verbindung stehendes Anschlußstück (11) für den Anschluß des Rohrunterbrechers an der Flüssigkeitsversorgungsleitung (22).

2. Rohrunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Flüssigkeitsableitungsrohres (1) mit Wanddurchbrechungen, die vorzugsweise als Kranz von Längsschlitzen

(14) ausgeführt sind, versehen ist, wobei die mit dem Strumpf (3) umkleidete Flüssigkeitseinleitungshülse (2) unterhalb der Wanddurchbrechungen (14) endet.

3. Rohrunterbrecher nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen sich nach oben konisch erweiternden Abschnitt (16) des Flüssigkeitsableitungsrohres (1) im Bereich des unteren Endes der Flüssigkeitseinleitungshülse (2).

4. Rohrunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gummielastische Strumpf (3) an seinem unteren Ende eine nach außen unten wegstehende Lippe (9) und knapp oberhalb seines unteren Randes einen zylinderförmigen Bereich (17) dünnerer Wandstärke des gummielastischen Materials aufweist, wobei zwischen dem Ansatzbereich für die Lippe (9) und dem dünnerwandigen Bereich (17) ein schmaler Materialring (18) von der allgemeinen Wandstärke des Strumpfes (3) ausgebildet ist.

5. Rohrunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem dehnbaren Strumpf (3) umkleidete Flüssigkeitseinleitungshülse (2) mittels eines Einsatzstücks (10), durch das die Flüssigkeitseinleitungshülse (2) gesteckt und in dem sie mittels eines Kragens (8) der Hülse (2) gehalten ist, in dem Flüssigkeitsableitungsrohr (1) fixiert ist, wobei das Einsatzstück

(10) mit dem Flüssigkeitsableitungsrohr (1) und mit dem Anschlußstück (11) lösbar verbunden ist.

6. Rohrunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsableitungsrohr (1) mit dem Einsatzstück (10) und das Einsatzstück (10) mit dem Anschlußstück

(11) verschraubt sind.

7. Rohrunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsableitungsrohr (1) aus einem, gegebenenfalls für eine Sichtkontrolle des Strumpfes 3 durchscheinenden, Kunststoffmaterial im Spritzgußverfahren hergestellt und an seiner Außenseite mit versteifenden Längsrippen (20; 21) versehen ist.