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"Rohrunterbrecher" (Zusatz zu Patent 1 600 981) Die Erfindung betrifft
einen Rohrunterbrecher, insbesondere für Wasserrohrleitungen, nach Patent 1 600
981.
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Gegenstand des Hauptpatentes 1 600 981 ist ein Rohrunterbrecher,
insbesondere für Wasserrohrleitungen, bestehend aus einem Zulaufstutzen, einem von
diesem getrennten Ablaufstutzen und einem im Zulaufstutzen axial verschieblichen
und einen Flansch aufweisenden Rohr, das von einer gegen die Durchflußrichtung des
Wassers wirkenden Feder belastet ist und in Abhängigkeit vom Wasserdruck im Zulaufstutzen
in eine im Ablaufstutzen befindliche Öffnung und außen gegen diese abgedichtet ein-
und ausfahrbar ist, wobei im Zulaufstutzen ein die Mündung des verschieblichen Rohres
schließender und sie erst bei in die öffnung des Ablaufstutzens eingefahrenem Rohr
öffnender Ventilkörper begrenzt verschieblich angeordnet ist und weiterhin das Rohr
mit einem sich an seinen flanschartigen Ventilsitz
anschließenden,
konzentrisch zu seinem Rohrstutzen verlaufenden Führungszylinder versehen ist, der
über Führungsringe an der Innenwand des zylindergehäusearticf gestalteten Zulaufstutzens
axial verschiebbar geführt ist.
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Ein solcher Rohrunterbrecher gewährleistet beim Absperren der Wasserzufuhr
zum Zulaufstutzen eine einwandfreie Trennung der betreffenden Rohrleitung. Diese
Trennung tritt auch bereits beim Abfallen des Wasserdrucks in der Zulaufleitung
unter einen bestimmten Mindestdruck ein. Dadurch wird die Rohrleitung zwischen Zulaufstutzen
und Ablaufstutzen vollständig getrennt, wodurch ein Rücksaugen von Schmutz-bzw.
Abwasser in die Wasserzuleitung bzw. Seisewasser-Rohr leitung mit Sicherheit verhindert
wird. Solch Rohrunterbrecher werden daher überall dort angebracht, wo die Gefahr
besteht, daß mit gesundneitschcidlicilen Stoffen angereichertes oder sonstwie verunreinigtes
Wasser durch Rücksog in das Speisewasser-Leitungsnetz gelangen kann.
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Das ist insbesondere dort der Fall, wo aus dem Speisewasser-Leitungsnetz
direkt entnommenes Wasser mit Seifen-, Chemikalien-oder dgl. Lösungen versetzt wird.
Der Einsatz solcher Rohrunterbrecher ist aber nicht auf die Unterbrechung von Wassers
leitungen beschränkt, vielmehr kann mit ihnen auch das Fließen von Chemikalien,
beispielsweise Säuren, Laugen, Salzlösungen o.dgl. unterbrochen werden.
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Bei dem Rohrunterbrecher nach dem Hauptpatent läßt die Führung des
verschieblichen Rohres im zylinderc;ehäuseartig ausgebildeten Zulaufstutzen noch
zu wünsche übrig. Sie
erfolgt hier über am Führungszylinder unmittelbar
ausgearbeitete, vorstehende Führungsringe, die also aus dem gleichen Werkstoff wie
das verschiebliche Rohr und sein Führungszylinder bestehen, also aus entsprechendem
Metall, insbesondere Rotguß, so daß die Führung des verschieblichen Rohres hier
zwischen Metall und Metall erfolgt. Das führt zu frühzeitigen Annutzungserscheinungen
und zu-entsprechend zunehmender Wasserdurclllässigkeit, so daß vermehrter Tropfwasseranfall
auftritt. Andererseits ist aber eine gewisse asserdurchlässigkeit zwischen dem Rohr-Führungszylinder
und der Zylinderinnenwand des Zulaufstutzens notwendig, damit beim Abstellen der
liasserzufullr das verschiebliche Rohr unter der Wirkung seiner Feder nach Auftreffen
auf den die Mündung des Rohres verschließenden Ventilkörper weiter in den Zulaufstutzen
einfahren kann, was das Entweichen einer entsprechenden Menge des dort eingeschlossenen
Wassers über den Spalt zwischen Führungszylinder und Zulaufstutzen-Innenwandung
erforderlich macht.
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Der vorliegenden Zusatz-Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
vorgenannten Führungs- und Abdichtungsverhältnisse zwischen dem Rohr-Führungszylinder
und der Zulaufstutzen-Innenwandung so zu verbessern und zu vervollkommnen, daß damit
den speziellen Anforderungen an dieser Stelle des Rohrunterbrechers in der bestmöglichen
Weise entsprochen wird.
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Das wird ausgehend von einem Rohrunterbrecher der eingangs erwähnten
Gattung durch die vorliegende Zusatzerfindung im wesentlichen dadurch erreicht,
daß die Führungsringe aus in
Ringnuten des Rohr-Führungszylinders
lose inrelecten, geschlitzten Gleitringen aus reibungsarmen, vrschleißfesten Kunststoff
bestehen. Wie die Praxis gezeigt naht, bestehen die Gleitringe vorteilnaft aus Polytetrafluoratherlen
(PTFE) , dem Bronze zugemischt ist. Durcn die erfindungsgemäße Anordnung der Gleitringe
am Rohr-Führungszylinder wird eine Metall-Metall-Berührung an dieser Stelle vermieden,
da diese Berührung nur noch über die Gleitringe erfolot. Daner können sowohl der
Rohr-Führungszylinder als auch der zylindergehäuseartig ausgebildete Zulaufstutzen
mit entsprechend größeren Toleranzen gefertigt werden. Auch wird die Abdichtung
an dieser Stelle des Rohrunterbrechers wesentlich verbessert, mithin auch die Tropfwasserbildung
verringert. Dennoch aber lassen die Gleitringe noch eine genügende Leckage für den
Durchtritt des Wassers bei abgestellter Wasserzufuhr und das dann notwendige Einfahren
des verschieblichen Rohres in den Zulaufstutzen, also bei der Bewegung des Rohres
in seine volle Offenstellung zu. Auch kann durch die lose eingelegten Gleitringe
der am verschieblichen Rohr vorhandene Führungszylinder in seiner axialen Bau- bzw.
Führungslänge kürzer gehalten werden, wodurch auch das sonst beim allfälligen Einfahren
des verschieblichen Rohres auftretende Anschlagen des Rohr-Flansches bzw. seines
daran sitzenden Führungszylinders am Deckel des Zulaufstutzens entfällt.
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Wach einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzen die
im
Rohr-Führungszylinder vorhandenen Ringnuten vorteilhaft einen konisch gestalteten
Nutengrund, wobei die jeweils kleineren Innendurchmesser der stuten in Richtung
zur Ablaufstutzen liegen. Dadurch wird erreicht, daß beim jeweiligen Ausfahren des
verschieblichen Rohres aus d Zulaufstutzen, also beim jeweiligen Herstellen der
Rohrverbindung, die Dichtringe verhältnismäßig fest gegen die Innenwand des zylindergehäuseartigen
Zulaufstutzens gedrückt werden, wodurch der Wasserdurchtritt an dieser Stelle praktisch
vermieden wird. Dagegen können die Dichtringe Dei jeweiligen Einfahren des verschieblichen
Rohres in den Zulaufstutzen, also bei der allfälligen Unterbrechung der betreffenden
Rohrleitung, in den breiteren Teil der im Führungszylinder vorhandenen Ringnuten
gleiten, so daß dann die Abdichtung weniger vollständig ist, mithin das zum vollständigen
Einfahren des verschieblichen Rohres in den Zulaufstutzen notwendig Entweichen des
im Zulaufstutzen eingesperrten wassers an den vleitringen vorbei erfolgen kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Dabei zeigt Fig. 1 einen axialen Schnitt des Rohrunterbrechers in einer bevorzugten
Einbaulage, Fig. 2 einen Teil des Schnittes nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig.
3 einen Gleitring in der Draufsicht una Seitenansicht und
Fig. 4
eine Teilschnittansicht durch den Rohr-Führungszylinder in leicht abgewandelter
Ausführung und in vergrößerter Darstellung.
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Der Rohrunterbrecher ist über die mit je einer Verschraubung versehenen
Verbindungsstutzen 1 und 2 an eine Wasserrohrleitung angeschlossen.Er besteht im
wesentlichen aus dem mit dem Deckel 3 versehenen Zulaufstutzen 4, dem Ablaufstutzen
5 und der i Zulaufstutzen 4 entgegen Federkraft axial verschieblich gelalagerten
Rohr 6. Letzteres trennt in seiner eingefahrenen Stellung den Zulaufstutzen 4 vom
Ablaufstutzen 5, währen es in seiner ausgefahrenen Stellung beide Stutzen leitungsdicht
miteinander verbindet. Das Rohr 6 wirkt mit dar; im Zulaufstutzen 4 begrenzt axial
beweglich angeordneten Ventilkörper 7 derart zusammen, daß letzterer den Wasserdurchtritt
durch das Rohr 6 nur in dessen ausgefahrener Verbindungsstellung (Fig. 1) freigibt.
Der Ventilkörper 7 ist auf einer i;.. Zulaufstutzen 4 in Achsrichtung des Rohres
6 fest angeordneten, mit einen unteren Anschlag 8 versehenen Ventilstange @ verschieblich
gelagert. An dem dem Ventilkörper 7 zugewandten Ende des Rohres 6 ist ein rit einer
kegeligen Dichtungsfläch 7' des Ventilkörpers 7 zusammenwirkender, flanschähnlich
gestalteter Ventilsitz 10 vorgesehen, an den sich ein zum Deckel 3 hin kelchartig
öffnender Führungszylinder 12
anschließt. Dieser ist über zwei in
Ringnuten 13 lose eingelegte Gleitringe 14 aus Tetrafluoräthylen, dem bronze zuce.-;ischt
ist, an der Innenwand des zylindrisch crstalteten Zulaufstutzens 4 axial verschieblich
geführt.
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Die an den Führungszylinder 12 angebracnten Gleitringe 14 sind, wie
Fig. 3 zeigt, mit Schlitzen 14' versehen, wobei dC; beiderseits des Scnlitzes 14'
gelegenen Enden 14" des Gleitrinces sich in Axialrichtung überlappen. Die einzelnen
Schlitze 14' der Gleitringe 14 liegen zweckm=ßig noch in Umfangsrichtung versetzt
zueinander, so daß die Schlitze in Axialrichtung so weit wie möglich gegenseitig
abgedeckt sind. Die Gleitringe 14 gewährleisten eine verschleißarme, einwandfreie
Führung des Führungszylinders 12 im Zulaufstutzen 4 bei zugleich hinreichender Abdichtung,
um einen möglichst nohen Schließdruck des Unterbrecherrohres 6 durch das in den
Zulaufstutzen 4 zu strömende Wasser selbst zu gewährleisten. Andererseits wird aber
zum vollständigen Einfahren des Rohres 6 in den Zulaufstutzen 4 bei dicht schließendem
Ventilkörper 7 ein gewisser Wasservorbeigang zwischen dem Führungszylinder 12 und
der Innenwand des Zulaufstutzens 4 notwendig, damit das dann im Zulaufstutzen eingesperrte
Wasser in entsprechendem Umfange verdrängt werden bzw. entweichen kann.
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Um die Führung des Rohres 6 weiterhin zu verbessern, ist auf dessen
den Ablaufstutzen 5 zugewandten, im Durchmesser angestzte,n Rohrende 11'' eine Führungsplatte
38 angeordnet,
die an einer Schulter 39 des Rohrstutzens 11 anliegt.
An der dem Ablaufstutzen 5 zugewandten Unterseite 38' der Führungsplatte 38 sind
beidseitig zwei Führungsbolzen 40 eingeschraubt, die zur Aufnahme der einen Enden
je einer Druckfeder 41 vorgesehen sind. Die gegenüberliegenden Enden der Druckfedern
41- liegen innerhalb von Bohrungen 42 des Ablaufstutzens 5 und sind hier an Haltebolzen
43 abgestützt. Letztere sind als Gewindebolzen ausgebildet, die zur Einstellung
der Wirkungskraft der Druckfedern 41 zu verstellen und durch Muttern 44 zu sichern
sind.
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Bei abgeschalteter Wasserzuleitung befindet sich das Rohr 6 unter
der Wirkung der Druckfedern 41 dicht unterhalb des Deckels 3. Wird nun der Wasserzulauf
beispielsweise durch Öffnen eines in der Wasserzuleitung befindlichen Schiebers
freigegeben, so strönt das Wasser in den Zulaufstutzen 4. Dabei bildet sich ein
Druck, der das Rohr 6 mitsamt dem Ventilkörper 7 in Richtung auf den Ablaufstutzen
5 bewegt.
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Während dieser Bewegung ist der Durchströmquerschnitt des Rohres 6
durch den Ventilkörper 7 zunächst dicht verschlossen, so daß noch kein Wasser durch
den Rohrunterbrecher fließen kann. Vielmehr beginnt das Wasser erst dann durch das
Rohr 6 zu fließen, wenn der Ventilkörper 7 sich gegen seinen am unteren Ende der
Ventilstange 9 befindlichen Anschlag'8 angelegt hat und das Rohr 6 bis zu seinem
Anschlag in den
Ablaufstutzen 5 eingefahren ist. In dieser Verbindungsstellung
wird das Rohr 6 durch den auf seinen oberen flanschähnlichen Teil lo wirkenden wasserdruck
gehalten.
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Fällt nun der in dem Zulaufstutzen 4 herrschende Wasserdruck aus
irgendwelchen Gründen unter einen bestimmten Wert ab, beispielsweise dadurch, daß
ein in der Wasserleitung vorhandener Schieber geschlossen wird, so bewegt sich das
Rohr 6 unter der Wirkung der Druckfedern 41 von dem Ablaufstutzen 5 weg, bis es
mit seinem Ventilsitz lo gegen die kegelige Dichtungsfläche 7' des Ventilkörpers
7 stößt. Dadurch ist der Durchströmquerschnitt des Rohres 6 wieder geschlossen,
so daß kein weiteres Wasser durch den Rohrurterbrchzr mehr fließen kann. In diesem
Betriebszustand bewegt sich das Rohr 6 mitsamt dem Ventilkörper 7 weiter bis in
seine Trennstellung, wobei eine entsprechende Menge des eingesperrten Wassers an
den Gleitringen 14 vorbei entweichen und über den Ablauf 45 ablaufen kann.
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Zum Schutz der offen liegenden Trennstelle zwischen Zulaufend Ablaufstutzen
gegen Schmutz und Einklemmgefahren ist an einem der die beiden Stutzen 4 und 5 miteinander
verbindenden Schraubbolzen 46 eine Schutzkappe 47 aus transparentem Kunststoff befestigt,
z.B. über die Schraube 48.
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Wie Fig. 4 zeigt, können die im Rohr-Führungszylinder 12 vorhandenen
Nuten 13 vorteilhaft auch mit einem konischen Nutengrund 13' versehen sein, wobei
jeweils die Bereiche mit dem kleineren Innendurchmesser der Nuten 13 in Richtung
zum Ablaufstutzen 5 liegen. Dadurch können die eingelegten Gleitringe 14 je nach
Bewegungsrichtung des varschieblichzn Rohres 6 bzw. seines Führungszylinders 12
an dem konischen
Nutengrund 13' entlang gleiten und somit auch
entsprechend verschieden gespreizt bzw. geweitet werden. Im dargestellten Fall,
der der Einfahrbewegung des Rohres 6 in den Zulaufstutzen 4 im Sinne des eingezeichneten
Pfeiles 49 entspricht, nehmen die Gleitringe 14 ihre am wenigsten gespreizte Lage
ein, so daß das radiale Spiel zwischen ihnen und ir Innenwand des Zulaufstutzens
4 relativ groß ist, mithin ein entsprechender TTasserdurchtritt, wie notwendig,
möglich ist. In der anderen Bewegungsrichtung dagegen, also bei Ausfahren des Rohres
6, dichten die Gleitringe 14 verhältnismäßig gut ab, so daß, wie ebenfalls erwünscht,
in diesem Falle kein Wasserdurchtritt erfolgt.
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Um sicherzustellen, daß der Ventilkörper 7 stets entweder - wie in
Fig. 1 - an seinem Anschlag 8 oder aber auf der Ventilsitzfläche 10 des verschieblichen
Rohres 6 anliegt, steht der Ventilkörper 7 noch unter Wirkung einer Schraubendruckfeder
50, die um die Ventilstange 9 herum angeordnet und am Deckel 3 des Zulaufstutzens
4 abgestützt ist. Dadurch wird ein etwaiges Verklemmen des Ventilkörpers 7 auf der
Ventilstange 9 mit Sicherheit verhindert.