Rückflussverhinderer Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rück- flussverhinderer mit Absperreinrichtung, der z. B. für den direkten Anschluss eines Azetylen-Entwicklers an eine Wasserleitung geeignet ist und der alle ge setzlichen Sicherheitsvorschriften erfüllt, so dass beim Absinken des Wasserdruckes ein schleichender Rück tritt von Wasser aus dem unter Druck stehenden Azetylen-Entwickler in die Wasserleitung mit Sicher heit verhindert wird.
Die bisher verwendeten Rückflussverhinderer sind als Klappen-, Kegel-, oder Plattenventile so ausgebildet, dass der Rückdruck in der Leitung das Schliessorgan entgegen der Strömungsrichtung beauf- schlagt und damit einen Rückfluss verhindert. Es sind Ausführungen bekannt, bei denen das Schliess organ von aussen willkürlich abgesperrt werden kann.
Es gibt andere Ausführungen, bei denen das Absperr organ als Membrane ausgebildet ist, die durch eine leichte Schliessfeder auf den Ventilsitz aufgedrückt wird, wobei in einer Sonderausführung die Membrane mit einer zentrischen Öffnung versehen ist, durch welche das rückströmende Medium auf die äussere Membranfläche geleitet wird und dadurch einen zu sätzlichen mit höher werdendem Überdruck auch grösser werdendem Schliessdruck auf dem Ventilsitz ausübt.
Die vorliegende Erfindung ist durch eine Kom bination mehrerer bekannter Ausführungen gekenn zeichnet und erreicht damit die grösstmögliche Si cherheit gegen Rücktritt eines Mediums in einer Lei tung.
Der erfindungsgemässe Rückflussverhinderer ist dadurch gekennzeichnet, däss in seinem Gehäuse eine fest eingespannte Membrane, die mittels einer Druckfeder unter Federdruck auf eine Sitzfläche ge drückt wird, und eine über einen Membranteller auf die Membrane wirkende Ventilspindel zur Absper rung des Durchflussweges vorgesehen ist.
Die Verwendung eines Rückflussverhinderers bei Anschluss eines Azetylen-Entwicklers an die Was serleitung ergibt erst die gesetzlich verlangte Sicher heit, die eine sichere Verhinderung des Rücktritts von Azetylenwasser oder Azetylengas aus dem Aze- tylen-Entwickler in die Wasserzuleitung fordert. Bei der bisher üblichen Anordnung sind z. B. in der Was serzuleitung zuerst ein Absperrventil, dann ein Ent lüftungsventil, ein Wassersack und eine Rückschlag- klappe vorgesehen.
Weiter wird die Zuleitung über ein vom Entwicklerbehälterdruck gesteuertes Zulauf ventil zu einem Wassermotor geführt, der die Karbid beschickung betätigt. Bei dieser Anordnung liegt selbstverständlich der Wasserdruck der Zuleitung stets über dem im Azetylen-Entwickler herrschenden Arbeitsdruck. Hierbei kann der Rückflussverhinderer das Absperrventil, den Wassersack und die Rück schlagklappe ersetzen.
Die Membrane des Rückflussverhinderers ist durch die Spannung einer Druckfeder zweckmässig so stark belastet, dass ein Wasserdurchfluss erst ober halb des im Azetylen-Entwickler überhaupt mög lichen Druckes von 1,5 atü erfolgt. Durch eine vorzugsweise oberhalb der Membrane angeordnete Ventilspindel mit Handrad kann die Membrane durch Aufdrücken der Ventilspindel auf den Membran teller auf den Ventilsitz gedrückt werden und hat damit die gleiche Wirkung eines Absperrventils.
Sinkt bei aufgedrehter Ventilspindel der Wasser druck in der Zuströmleitung vor dem Rückflussver- hinderer (z. B. durch Rohrbruch) unter den im Aze- tylen-Entwickler herrschenden Druck ab, so wirkt der im Azetylen-Entwickler vorhandene Druck zweckmässig durch eine in der Membrane zentrisch angeordnete Bohrung auf die Membranrückseite und unterstützt den Schliessdruck der Druckfeder.
Je mehr der Druck in der Wasserzuströmleitung abfällt, um so höher wird der gesamte Schliessdruck der Membrane auf dem Ventilsitz.
Eine zweckmässige Ausführungsform des erfin dungsgemässen Rückflussverhinderers ist seine Kom bination mit einer selbsttätig öffnenden Entleerungs einrichtung.
Zur Vermeidung von Wasserschlägen, die beim Schliessen der Entleerungseinrichtung in einigen un günstigen Fällen auftreten können, wird die Ent leerungseinrichtung vorzugsweise als eine unter der Schwerkraft eines Gewichtes stehende elastische Membrane ausgeführt, deren obere Seite gegen einen Sitz mit einem geringeren Durchmesser als der Durchmesser der Membrane abdichtet und deren untere Seite einen Raum nach oben begrenzt, der in direkter Verbindung mit der Wasserzufluss- seite steht. Mittels des erfindungsgemässen Rück flussverhinderers können bei entsprechender Aus bildung mit einer Entleerungseinrichtung nachste hende technische Vorteile erzielt werden:.
1. Beim Absinken des Zustromdruckes in der Wasserleitung auf einen vorbestimmten Wert, bei spielsweise auf 0,3 atü, öffnet sich die selbsttätige Entleerungseinrichtung und verbindet die Zuström- leitung mit der freien Atmosphäre. Hierdurch wird die direkte Verbindung zwischen der Wasserleitung und dem Druckbehälter des Azetylen-Entwicklers unterbrochen.
Beim weiteren Absinken des Druk- kes in der Wasserzuflussleitung bis auf einen Unterdruck (Leersaugen der Leitung) wirkt die Ent leerungseinrichtung als Belüftungsventil, so dass nur Luft in die leerlaufende Leitung einströmen kann.
2. Das unter Umständen aus dem Gasentwickler durch den Rückflussverhinderer austretende Leck wasser kann nicht in die Zuflussleitung gelangen, sondern läuft ebenfalls durch die Entleerungseinrich tung ab.
Es ist somit jedes Rückströmen in die Trink wasserleitung vollkommen ausgeschlossen.
3. Die Entleerungseinrichtung bleibt auch bei Wiederkehr des Wasserdruckes zunächst offen, so lange die Wassermenge und der Wasserdruck noch ge ring sind. Hierdurch werden alle Verunreinigungen, Rost oder dergleichen beim Wiedereintreten des Was serdruckes zunächst ausgespült. Erst beim Erreichen eines vorbestimmten Zulaufwasserdruckes und einer entsprechend grossen zufliessenden Wassermenge schliesst sich die Entleerungseinrichtung wieder selbst tätig.
4. Der Öffnungsdruck, bei dem die Entleerungs einrichtung öffnet, kann auf einen bestimmten Wert festgelegt werden. Durch Versuche wurde als günstig ster Wert ein Druck von 0,3 atü ermittelt.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die bei liegenden Zeichnungen eingehend erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt mit fest auf den Ventil sitz gedrückter Membrane durch Zudrehen der Ven tilspindel mit dem Handrad, Fig.2 einen Schnitt bei aufgedrehter Ventil spindel unter Fliessdruck, Fig. 3 einen Schnitt in dem Zustand, wenn kein Durchfluss erfolgt, Fig. 4 ein geändertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Rückflussverhinderer mit einer selbsttätig öffnenden Entleerungseinrichtung in geöffnetem Zustand.
verbunden ist, Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel, den Rückflussverhinderer im Betriebszustande darstellend, Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung, bei der die Membrane durch eine Feder geöffnet wird und Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung, bei dem der Rückflussverhinderer mit einer getrennten Entleerungseinrichtung versehen ist.
Der erfindungsgemässe Rückflussverhinderer nach den Fig. 1 bis 3 besteht aus folgenden Bauteilen: Das Ventilgehäuse 1 mit einem zentrisch angeordneten Ventilsitz 2 ist so ausgebildet, dass die Absperr membrane 3 durch den Gehäusedeckel 4 an ihrem äusseren Rand fest und dicht verschraubt ist. Die zentrisch durchbohrte Absperrmembrane 3 trägt auf der dem Ventilsitz 2 abgewandten Seite den Membranteller 5, welcher mit der Befestigungs schraube 6 dicht verschraubt ist.
Der Membranteller 5 wird durch die Druckfeder 7, welche sich im oberen Teil des Gehäusedeckels 4 abstützt und mit einer Vorspannung, die in der Schliessstellung der Membrane einem vorbestimmten Druck entspricht, eingestellt, so dass sich die Membrane erst bei einem höheren Druck als dem vorbestimmten Druck in der Zuströmleitung (z. B. 2 atü) vom Ventilsitz 2 abheben kann. Die Ventilspindel 8 mit dem Handrad 9 ist in bekannter Form mit dem Ventiloberteil 10 und durch die Stopfbüchse 11 nach aussen abge dichtet.
Die Ventilspindel 8 kann so weit aufge dreht werden, dass zwischen dem Mittelstück des Membrantellers 5 und dem Ende der Ventilspindel ein genügender Spielraum besteht, so dass die Membrane 3 durch den Zuströmdruck unter Überwindung des Federdruckes vom Ventilsitz 2 ab gehoben werden kann. Die Befestigungsschraube 6 hat eine zentrische Bohrung 12, und auch das Mit telstück des Membrantellers 5 hat eine zentrische Bohrung 13. Durch diese beiden Bohrungen 12 und 13 wird der Druck in der Rückströmleitung auf die dem Ventilsitz 2 abgewandte Seite der Absperrmem brane 3 übertragen.
Wird der Rückstromverhinderer als Absperrventil benutzt, so wird die Membrane 3 durch Zudrehen der Ventilspindel 8 mittels des Handrades fest auf den Ventilsitz 2 gedrückt. Bei Verwendung der Vorrichtung als Rückstromverhin- derer wird die Ventilspindel 8 ganz aufgedreht. Der Druck in der Zuströmleitung muss dann höher sein als die Belastung durch die Druckfeder 7 (z. B. 2 atü), um ein Durchfliessen zu erreichen.
Da der im nach- geschalteten Azetylen-Entwickler mögliche Druck je doch nie höher als 1,5 atü sein kann, wird ein Zu rückströmen des Mediums bei fallendem Zuström- druck mit Sicherheit verhindert, da die Absperrmem brane schon bei (z. B. 2 atü) auf den Ventilsitz gedrückt wird und absperrt. Bei weiter fallendem Zuströmdruck wird die Schliesskraft der Druckfeder 7 durch den Rückdruck, der über die Bohrungen 12 und 13 auf die Membranrückseite wirkt, noch erhöht.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei dem ein Rückstromverhinderer mit einer nachgeschalteten Entleerungseinrichtung 14 auf der Wasserzuflussseite versehen ist.
Die Entleerungseinrichtung besteht aus einem Ventilteller 15 oder einem gleichwertigen Ab sperrorgan, das an der unteren Seite eine Dichtung trägt und unter Einwirkung einer äusseren Kraft, beispielsweise dem Federdruck einer Feder 16, steht. Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen selbst tätigen Entleerungseinrichtung ist einfach. Solange der Wasserdruck eine normale Höhe besitzt, wird der Ventilteller 15 fest auf den Sitz 18 gepresst. Hierbei sorgt die Dichtung 17 dafür, dass kein Leck wasser in die Umgebungsluft austritt.
Sobald jedoch der Wasserdruck auf einen vorbestimmten Wert, beispielsweise auf 0,3 atü sinkt, hebt die Druck feder 16 den Ventilteller 15 hoch und die Zu- strömleitung entleert sich. Da der Rückstromverhin- derer bereits bei einem Druck von 1,5 atü ge schlossen hat, kann nur Leckwasser aus dem Rück- stromverhinderer austreten, das sofort ebenfalls durch die Entleerungseinrichtung abgeführt wird.
Eine weitere Verbesserung der Entleerungsein richtung ist in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt.
In Fig. 5 ist eine Entleerungseinrichtung gezeigt, die aus einer elastischen Membrane 20 besteht, die durch den Wasserdruck auf der Wasserzuflussseite gegen einen oberen Sitz 21 angepresst wird. Hierzu ist eine Verbindungsleitung 28 über einen Anschluss 24 mit dem Raum 23 verbunden, der durch die Unterseite der Membrane 20 begrenzt wird. Die Membrane 20 steht ausserdem unter der Schwer kraft eines Gewichtes 22, das durch eine Schraube 25 mit der Membrane fest verbunden ist.
Das Ge wicht 22 ist so bemessen, dass, wenn beispielsweise der Wasserdruck auf der Zuflussseite auf 0,3 atü sinkt, die Membrane 20 vom Sitz 21 herunterge zogen wird und den Wasserinhalt der Zuflussseite über die Öffnung 27 entleert.
Die Fig. 5 zeigt den Rückflussverhinderer im Betriebszustand. Die Spindel 8 (s. Fig. 4) ist hoch geschraubt. Der Wasserdruck hat die Membrane 3 gegen den Druck der Feder 7 nach oben gedrückt und der Durchfluss für das Wasser zum Azetylen- Entwickler ist freigegeben. Die Membrane 20 ist durch den Wasserdruck fest an den Sitz 21 gepresst.
In Fig.6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei das Gewicht 22 durch eine Druckfeder 26 ersetzt wurde. Es ist selbstverständlich, dass die Membrane auch durch eine Zugfeder belastet werden kann.
Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt eine be sonders vorteilhafte Konstruktion dar.
Die Entleerungseinrichtung 14 kann jedoch ebenso gut in der Zuströmleitung, wie in Fig. 7 ge zeigt ist, in der Nähe des Rückflussverhinderers an geordnet werden.