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Armatur zum Öffnen und/oder Absperren
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Die Erfindung betrifft eine Armatur zum Öffnen und/oder Absperren
des Förderweges eines mittels einer Pumpe geförderten Mediums, mit einem den Durchlaß
des Mediums freigebenden oder absperrenden Absperrorgan, insbesondere Armatur einer
Rohrleitung mit Rückschlagklappe.
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Bekanntlich kommt Armaturen dieser Gattung in vielen Bereichen der
Technik eine große Bedeutung zu, da sich das Problem vor allem des Absperrens des
Förderweges eines Mediums in großer Vielfalt stellt. Als besonderes Beispiel sei
auf eine Pumpstation hingewiesen, bei welcher das Medium Wasser in den Förderweg
bildenden Rohrleitungen transportiert wird. Das erwähnte Absperrorgan befindet sich
hier üblicher Weise auf der Druckseite der Pumpe und ist als Rückschlagklappe ausgebildet,
die z.B. durch die DE-OS 3 125 029 bekannt geworden ist.
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Bei solchen Pumpstationen ist ein Absperren der Rohrleitung mittels
der Rückschlagklappe erforderlich, um ein Rückströmen des Wasser zu verhindern,
wenn die das Wasser fördernde Pumpe abgeschaltet wird. Ohne das
Vorhandensein
der Rückschlagklappe könnte nämlich das unter Druck geförderte Wasser durch die
Pumpe hindurch zurückströmen und diese dabei beschädigen. Daher müssen die Rückschlagklappen
auch in ihren Schließsitz gelangen, bevor eine rückläufige Wasserströmung nach dem
Abschalten der Pumpe einsetzt.
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Wenn auch die bekannte Rückschlagklappe im Sinne der oben angesprochenen
Forderung ein Absperren des Förderweges zur Vermeidung eines Rückströmens der Wassersäule
bzw. des geförderten Wassers verhindern kann, so ist doch zu beachten, daß der zugehörige
Schließvorgang der Rückschlagklappe mit erheblichen Problemen verbunden ist.
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In der Praxis ist nämlich zu beobachten, daß beim Abschalten der Pumpe
und beim Schließvorgang der Rückschlagklappe erhebliche Druckstöße auftreten, und
zwar ein Uberdruck auf der der Pumpe abgewandten Seite der Rückschlagklappe und
ein Unterdruck auf der anderen Seite der Rückschlagklappe. Diese extremen Druckdifferenzen,
die sich auszugleichen bestrebt sind, bewirken, daß die Rückschlagklappe unter enormer
Krafteinwirkung zwangsweise in den Schließsitz gelangt bzw. schlägt.
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Das Aufschlagen der Rückschlagklappe macht sich bei den
bekannten
Pumpstationen akustisch störend bemerkbar.
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Gravierender ist aber der Nachteil, der sich durch die beim Aufschlagen
einstellende hohe mechanische Belastung der Armatur und vor allem auch der Pumpe
ergibt, und der die Gefahr von damit verbundenen Beschädigungen hervorruft.
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Die erwähnten großen Druckdifferenzen haben aber nicht nur das Schlagen
der Rückschlagklappe zur Folge. Gravierender sind die nachteiligen Wirkungen, die
sich durch die hohen Druckstöße innerhalb der Armatur selbst ergeben können.
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In der praktischen Anwendung ist immer wieder festzustellen, daß die
den Förderweg für das Medium bildenden Rohrleitungen den beim Absperren auftretenden
hohen Druckstößen nicht standhalten können und zerstört werden.
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Vor allem im Bereich der Anordnung Pumpe-Armatur mit dem Absperrorgan,
aber auch bis zu den Reflektionsstellen der auftretenden Druckwellen und darüber
hinaus an weiter entfernten Schwachstellen sind die Rohrleitungen besonders gefährdet.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die durch die Druckstöße möglichen
Schäden und Folgekosten von erheblichem Umfang sind. Infolge der durch die Druckstöße
hervorgerufenen Schwingungen können Gebäude schäden sowie Schäden in der Anlage
z.B. bei einem Kraftwerk auftreten.
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Trotz dieser in der Fachwelt bekannten nachteiligen Wirkungen ist
es allerdings bisher nicht in zufriedenstellender Weise gelungen, die negativen
Folgen der bekannten Armaturen beim Schließvorgang vollständig zu beseitigen.
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In der eigenen älteren Patentanmeldung P 33 41 433.5-12 ist schon
vorgeschlagen worden, parallel zum Absperrorgan einen Bypass vorzusehen, an dessen
Mündung auf der der Pumpe abgewandten Seite des Absperrorgans sich ein druckabhängiges
Schließorgan befindet, durch welches der Bypass in Abhängigkeit des herrschenden
Druckes durchlässig schaltbar oder verschließbar ist.
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Dieser ältere Vorschlag ist zwar an sich sehr elegant, denn es wird
ermöglicht, mit einfachen Mitteln das Entstehen der schädlichen hohen Druckstöße
zumindest teilweise zu unterdrücken. In den gefährlichen Phasen, in denen sich Druckstöße
im System aufbauen können, wird durch den Bypass nämlich ein gewisser Druckausgleich
herbeigeführt, sofern der herrschende Druck groß genug ist, das druckabhängige Schließorgan
zu öffnen und so den Bypass freizugeben. Wenn auf diese Weise ein Druckausgleich
hergestellt ist, gelangt das Schließorgan unter der Einwirkung einer Feder wieder
in seinen Schließsitz, so daß der Bypass wieder verschlossen ist.
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Allerdings ist in Versuchen festgestellt worden, daß dieser ältere
Vorschlag gegenüber dem Stand der Technik zwar einen merkbaren Druckausgleich ermöglichen
kann, jedoch sind die auftretenden Druck spitzen immer noch so groß, daß die weiter
oben erwähnte Gefahr von Beschädigungen immer noch nicht ausgeschlossen werden kann.
Die Lösung gemäß der älteren Patentanmeldung P 33 41 433.5-12 bringt also einen
technischen Fortschritt, dieser ist aber in vielen Fällen als nicht ausreichend
anzusehen.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß sich die bisherigen Erläuterungen zwar
auf das Medium Wasser beschränkten, welches in Rohrleitungen gefördert wird, jedoch
ist dies nur als beispielhaft anzusehen, denn die gleiche Problematik tritt generell
auch bei anderen Medien auf, die in Förderwegen transportiert werden, wobei die
Notwendigkeit besteht, eine Armatur mit einem Absperrvorgnag zum Absperren des Förderweges
vorzusehen.
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Der Erfindung liegt die,Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der beschriebenen
Nachteile eine Armatur zu schaffen, welche es mit einfachen Mitteln ermöglicht,
die beim Absperren des Förderweges auftretenden schädlichen Druckspitzen auf ein
solches Maß zu reduzieren,
daß die Gefahr von Beschädigungen ausgeschlossen
ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei der im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Armatur dadurch, daß parallel zum Absperrorgan ein Entlastungsweg vorgesehen
ist, welcher oberhalb und unterhalb des Absperrorgans in den Förderweg einmündet,
wobei die Mündung oberhalb des Absperrorgans durch ein Schließorgan durchlässig
schaltbar und verschließbar ist, welches sich in seiner Ruhestellung in einen die
Mündung verschließenden Sitz befindet, und daß das Schließorgan durch eine Fremdsteuerung
zu einem wählbaren Zeitpunkt für eine wählbare Zeitdauer in seine Offenstellung
bringbar ist, bevor das Absperrorgan seinen Schließsitz eingenommen hat.
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Die Erfindung beschreitet also den neuen und überraschenden Weg, das
Schließorgan des Entlastungsweges fremdgesteuert - also unabhängig von dem jeweils
herrschenden Druck im Bereich des Schließorgans - zu öffnen, und zwar noch bevor
das Absperrorgan in seinen Schließsitz gelangt ist. Diesem wichtigen Merkmal liegt
der Gedanke zugrunde, schon vor dem völligen Absperren des Förderweges einen Entlastungsweg
zur Verfügung zu stellen, um so dem Entstehen gefährlicher Druckspitzen zu begegnen.
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In einer Reihe von Versuchen hat sich bestätigt, daß mit einer solchen
vorzeitigen öffnung des Entlastungsweges tatsächlich ein erheblicher Abbau der Druckspitzen
ermöglicht wird. In mehreren Versuchsanordnungen konnte eine Reduzierung der Druckspitzen
um bis zu 80 % ermittelt werden, was eine bemerkenswerte Verringerung der schädlichen
Druckstöße bedeutet, wie sie in der Fachwelt bisher nicht für möglich gehalten worden
sind (z.B. von 12 bar auf 2,4 bar).
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Der mit der Erfindung erzielte Vorteil ist um so überraschender und
höher zu bewerten, als die Maßnahmen zur Realisierung der neuartigen Armatur nur
einfache Schritte beinhalten. Es reicht die Verwendung eines preiswerten Kolbens
aus, der z.B. unter dem Einfluß von Druckluft innerhalb des Kolbengehäuses bewegbar
ist und bei seiner Bewegung über eine Stange den Entlastungsweg freigibt.
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Die Voreilung - d.h. der Zeitpunkt, zu dem die Fremdsteuerung einsetzt
und den Entlastungsweg freigibt, bevor das Absperrorgan seinen Schließsitz eingenommen
hat -hängt in gewissem Umfang von den jeweiligen Gegebenheiten bei der Armatur ab.
Als günstig haben sich innerhalb eines gewissen Rahmens Voreilungen von etwa 0,4
- 1 sec. erwiesen.
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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung gelangt das Schließorgan
entgegen der Kraft einer Feder in seine Offenstellung. Wenn daher die Fremdsteuerung
"abgeschaltet" worden ist, kann das Schließorgan gleichwohl in seine Offenstellung
gelangen und den Entlastungsweg freigeben, wenn der herrschende Druck im Bereich
des Schließorgans ausreichend groß ist, um das Schließorgan entgegen der Kraft einer
Feder zu bewegen.
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Während also bei der eigentlichen Voreilung die Freigabe des Förderweges
durch die Fremdsteuerung erfolgt, übernimmt nach dem Abschalten der Fremdsteuerung
der jeweils herrschende Druck diese Funktion. Um die mit der Erfindung angestrebte
drastische Reduzierung der Druckstöße zu erzielen, wird die Fremdsteuerung zumindest
solange wirksam eingeschaltet und der Entlastungsweg also solange zwangsweise freigegeben,
bis das Absperrorgan den Förderweg verschlossen hat.
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Aus den obigen Erläuterungen geht hervor, daß der Zeitpunkt, an welchem
das Absperrorgan seinen Schließsitz erreicht hat, ein fester Bezugspunkt für die
Voreilung ist. Daher kann bei der Erfindung in vorteilhafter Ausgestaltung das Einschalten
der Fremdsteuerung in Abhängigkeit der Schließbewegung des Absperrorgans erfolgen,
z.B.
dadurch, daß die Fremdsteuerung über einen mechanischen Näherungsschalter eingeschaltet
wird, kurz bevor das Absperrorgan seinen Schließsitz erreicht hat.
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Es ist aber auch möglich, das Abschalten der Pumpe als Kriterium für
die Fremdsteuerung heranzuziehen, da das Absperrorgan nach dem Abschalten der Pumpe
den Schließvorgang beginnt. Über ein Zeitglied läßt sich dann die Fremdsteuerung
zu einer wählbaren Zeitdauer einschalten, bevor das Absperrorgan den Förderweg vollständig
absperrt.
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Andere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben und der Zeichnung zu entnehmen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Teil-Darstellung einer Armatur
mit einem zum Teil noch geöffneten Absperrorgan sowie mit einer Fremdsteuerung,
Fig.
2 die Armatur gemäß Fig. 1, kurz bevor das Absperrorgan seinen Schließsitz erreicht
und mit schon wirksamer Fremdsteuerung, Fig. 3 mehrere Diagramme zur Verdeutlichung
der auftretenden Druckstöße nach Absperrung des Förderweges bei einer bekannten
Armatur, Fig. 4 Zeit-Diagramme zur Verdeutlichung des Zeitpunktes des öffnens des
Entlastungsweges, und Fig. 5 eine detaillierte Querschnittsansicht einer Armatur
gemäß Fig. 1 und 2.
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Die zeichnerisch dargestellte Armatur 10 umfaßt gemäß Fig. 1 und 2
ein als eine Rückschlagklappe 12 ausgebildetes Absperrorgan. In der Offenstellung
der Rückschlagklappe 12 kann ein Medium - hier Wasser - unter der Einwirkung einer
aus Gründen der Übersichtlichkeit der Zeichnung nicht dargestellten Pumpe längs
des Förderweges 14 in Richtung des gestrichelt gezeichneten Pfeiles
A
gefördert werden.
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In Fig. 1 und 2 ist ferner zu erkennen, daß sich im Bereich der Rückschlagklappe
12 ein paralleler Entlastungsweg 16 befindet, welcher unterhalb der (geschlossenen)
Rückschlagklappe 12 über die Mündung 20 und oberhalb der (geschlossenen) Rückschlagklappe
12 über die Mündung 18 mit dem Förderweg 14 in Verbindung steht.
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Die obere Mündung 18 ist in Fig. 1 durch einen Ventilteller 22 verschlossen,
so daß der Entlastungsweg 16 gesperrt bzw. unwirksam ist. Für die Schließstellung
des Ventiltellers 22 sorgt eine Feder 28, welche sich in einem Kolbengehäuse 36
befindet und zwischen einem Kolben 40 und einer hinteren Endplatte 42 gespannt ist.
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Der Kolben 40 steht über eine Stange 24 mit dem Ventilteller 22 in
Verbindung, so daß die Kraft der Feder 28 den Ventilteller 22 in den Schließsitz
drückt.
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Auf der der Feder 28 abgewandten Seite des Kolbens 40 befindet sich
in dem Kolbengehäuse 36 eine Kammer 39, welche über eine Duchlaßöffnung 41 mit einer
Fremdsteuerung 70 in Verbindung steht. Somit kann ein Medium - z.B. Druckluft oder
eine hydraulische Flüssigkeit - in die Kammer 39 geführt werden, um den Kolben 40
nach rechts zu bewegen.
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Die in Fig. 1 nur schematisch als Prinzip-Blockschaltbild dargestellte
Fremdsteuerung 70 umfaßt einen Druckluftbehälter 72, welcher mit einer Steuereinheit
74 verbunden ist, so daß bei aktiver Steuereinheit 74 die Druckluft über die Durchlaßöffnung
41 in die Kammer 39 gelangen kann.
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Die Steuereinheit 74 unterliegt der Beeinflußung eines Näherungsschalters
76, durch welchen die Steuereinheit 74 aktiviert werden kann.
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Für die Betätigung des Näherungsschalters 76 kann die jeweilige örtliche
Lage der Rückschlagklappe 12 während der Schließbewegung herangezogen werden. Durch
die deutsche Offenlegungsschrift 31 25 029 ist es nämlich schon bekannt geworden,
außen an der Armatur an einer über einen Hebel mit der Rückschlagklappe verbundenen
Welle einen Zeiger vorzusehen, der die Position der Rückschlagklappe anzeigt und
sich entsprechend der Schließbewegung der Rückschlagklappe bewegt. Die Position
dieses Zeigers gibt also die Position der Rückschlagklappe 12 an, und bei Erreichen
einer gewünschten Lage der Rückschlagklappe 12, kurz bevor diese ihren Schließsitz
eingenommen hat, kann mittels des bekannten Zeigers der Näherungsschalter 76 eingeschaltet
werden.
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Es ist alternativ auch möglich, die Steuereinheit 74 durch einen gestrichelt
gezeichneten Verzögerungsschalter 78 anzusteuern. In diesem Fall wird als Kriterium
für die Auslösung der Fremdsteuerung 70 das Abschalten der das Wasser längs des
Förderweges 14 fördernden Pumpe herangezogen. Nach dem Abschalten der Pumpe bewegt
sich die Rückschlagklappe 12 nämlich in Richtung ihres Schließsitzes. Wenn daher
nach dem Abschalten der Pumpe über eine Zeitverzögerung mittels des Verzögerungsschalters
78 die Steuereinheit 74 aktiviert ist, läßt sich erreichen, daß die Fremdschaltung
70 wirksam wird, kurz bevor die Rückschlagklappe 12 in ihren Schließsitz gelangt.
Es brauch lediglich die Verzögerungszeit entsprechend eingestellt zu werden.
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In beiden Fällen - also sowohl bei der Ansteuerung der Steuereinheit
durch den Näherungsschalter 76 als auch durch den Verzögerungsschalter 78 - wird
erreicht, daß die Fremdsteuerung 70 aktiviert wird, um den Entlastungsweg 16 im
Sinne einer Voreilung freizugeben, kurz bevor die Rückschlagklappe 12 den Förderweg
14 vollständig absperrt.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 4 wird nachfolgend die Wirkungsweise
der Armatur 10 erläutert. In Fig. 1 ist durch den Pfeil C schon die Schließbewegung
der Rückschlagklappe 12 nach dem Abschalten der Pumpe angedeutet,
und
Fig. 2 zeigt die Rückschlagklappe 12 in einer Position kurz vor dem Erreichen des
Schließsitzes. Wie man in der Graphik in Fig. 4 oben erkennen kann, wo die Schließkurve
58 der Sattelklappe 12 längs der Zeitachse 52 dargestellt ist, gelangt die Rückschlagklappe
12 zum Zeitpunkt t0 in die Schließstellung.
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Unterhalb der Schließkurve 58 ist in Fig. 4 längs der Zeitachse 61
die Offenkurve 59 des Ventiltellers 22 dargestellt. Wie man erkennen kann, öffnet
der Ventilteller 22 auf Grund einer Voreilung bzw bereits zu der Zeit Zum Zeitpunkt
tv ist nämlich die Fremdsteuerung 70 z.B.
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durch den Näherungsschalter 76 eingeschaltet worden, so daß Druckluft
über die Durchlaßöffnung 41 in die Kammer 39 gelangt. Dadurch wird der Kolben 40
- und über die Stange 24 auch der Ventilteller 22 - in Fig. 2 nach rechts bewegt,
so daß der Entlastungsweg 16 freigegeben ist, bevor die Rückschlagklappe 12 ihren
Schließsitz vollständig erreicht hat. Durch den gestrichelt gezeichneten Pfeil B
ist angedeutet, daß in dieser Position rückfließendes Wasser durch den Entlastungsweg
16 fließen kann. Dadurch wird das Entstehen der eingangs geschilderten großen Druckspitzen
in erheblichem Maße reduziert, denn über den Entlastungsweg 16 kann schon rückströmendes
Wasser abfließen, mit der Folge, daß die Druckstöße bei
vollständig
verschlossener Rückschlagklappe 12 vermindert sind.
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Durch die Fremdsteuerung 70 wird also der Entlastungsweg 16 mit einer
Voreilung gegenüber dem Erreichen des Schließsitzes der Rückschlagklappe 12 ab dem
Zeitpunkt tV zwangsweise freigegeben. Die Zeitdauer, während welcher der Ventilteller
22 zwangsläufig in seine Offenstellung gebracht wird, beträgt mindestens t1 die
Fremdsteuerung 70 hält also den Entlastungsweg 16 entgegen der Kraft der Feder 28
mindestens bis zum Zeitpunkt t0 frei, also mindestens bis zum Schließen der Rückschlagklappe
12. Es ist aber auch möglich, die zwangsweise Offen stellung des Ventiltellers 22
bis kurz nach dem Zeitpunkt t beizubehalten.
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0 Wenn nach der wählbaren Zeitdauer at1 die Fremdsteuerung 70 abgeschaltet
wird, gelangt der Ventilteller 22 infolge der Wirkung der Kraft der Feder 28 wieder
in seinen Schließsitz. Die Fremdsteuerung 70 bleibt von nun an unwirksam, gleichwohl
kann der Entlastungsweg 16 aber noch wieder freigegeben werden.
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Trotz des vorzeitigen öffnens des Ventiltellers 22 baut sich nämlich
im Bereich der Mündung noch ein Druck auf, und sobald dieser ausreichend groß ist,
um die Kraft
der Feder 28 zu überwinden, wird der Ventilteller
22 in Fig. 2 nach rechts bewegt und der Entlastungsweg 16 wieder freigegeben. Nach
dem Abschalten der Fremdsteuerung 70 übernimmt also sozusagen die Feder 28 die öffnungsfunktion
bei ausreichendem Druck im Bereich der Mündung 18. Je nach den dort herrschenden
Druckverhältnissen wird also der Entlastungsweg 16 freigegeben bzw. wieder verschlossen,
so daß auf diese Weise weiterhin ein Druckausgleich gewährleistet ist.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Verdeutlichung der
erzielbaren Vorteile, wird nachfolgend anhand der Diagramme in Fig. 3 nochmals das
Entstehen der schädlichen Druckstöße bei einer bekannten Armatur erläutert.
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Es sind jeweils drei Diagramme gezeigt. Längs der oberen Zeitachse
52 ist durch die Schließkurve 58 der Schließvorgang der Rückschlagklappe dargestellt.
Entlang der zweiten Zeitachse 54 ist mittels der Druckkurve 60 der Druck oberhalb
der Rückschlagklappe - dort, wo sich bei der erfindungsgemäßen Armatur gemäß Fig.
1 und 2 die Mündung 18 befindet - dargestellt, und längs der dritten Zeitachse 56
ist die Druckkurve 62 für den Druck unterhalb der Rückschlagklappe aufgetragen.
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Obwohl nachfolgend auch auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen wird, sei
zur Vermeidung von Mißverständnissen ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Kurven
in Fig. 3 zum Stand der Technik gehören; es ist also bei der Beschreibung der Diagramme
in Fig. 3 davon auszugehen, daß die Mündungen 18 und 20 und der Entlastungsweg 16
gemäß Fig. 1 und 2 nicht vorhanden sind.
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Die obere Schließkurve 58 in Fig. 3 zeigt, wie sich in Abhängigkeit
von der Zeit t die Rückschlagklappe 12 ihrem Schließsitz nähert. Während des Schließvorganges
fließt in dem angenommenen Beispiel von einer Pumpe gefördertes Wasser in Richtung
des Pfeiles A in Fig. 1, und dabei werden oberhalb und unterhalb der Rückschlagklappe
12 die Druckkurven 60 und 62 gemessen. Die entsprechenden Drücke sind relativ gering.
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Bei t0 ist die Rückschlagklappe 12 in ihren Schließsitz gelangt (Fig.
2), der Förderweg für das Medium Wasser ist also unterbrochen. Von Bedeutung ist
nun, wie die Druckkurven 60 und 62 verlaufen. Innerhalb einer Zeitdauer t ändern
sich die Druckwerte zunächst kaum; wobei t in Fig. 3 etwa 1/10 Sekunden ist.
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Bei t1 beginnt allerdings ein erheblicher Druckaufbau.
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Wie die mittlere Kurve in Fig. 3 zeigt, entstehen große Druckspitzen
64, wobei sich diese Druckspitzen nach Art
einer Schwingung nur
langsam abbauen. Solange die Kurve 60 oberhalb der Zeitachse t verläuft, handelt
es sich um einen Überdruck.
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In der unteren Druckkurve 62 ist zu erkennen, daß sich nach t1 eine
Druckspitze 66 als Unterdruck aufbaut, dem Druckspitzen 68 (Überdruck) folgen, bis
der Druck unterhalb der Rückschlagklappe 12 nach längerer Zeit oszillierend gegen
Null geht.
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Die Druckkurven 60 und 62 bedeuten absolute Druckwerte, so daß man
für die Zeit nach t1 bezüglich der Belastung die Druckdifferenz zwischen den Druck
spitzen 64 und 66 in Betracht ziehen muß, wobei diese Druckdifferenz extreme Werte
annimmt. Daraus resultieren dann die eingangs beschriebenen negativen Folgen, die
zu einem Platzen der verwendeten Rohrleitungen bzw. der Armatur führen können.
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Der nach dem Schließen der Rückschlagklappe 12 bei einer bekannten
Armatur entstehende Druckstoß führt zu einer Ausdehnung bzw. Ausbauchung des Gehäuses
der Armatur, welche meistens aus Stahl besteht. Wenn das Stahlgehäuse diesem Druckstoß
nicht standhalten kann, kann die Armatur zerbersten.
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Bei der Erfindung wird dieser Gefahr mit einfachen Mitteln begegnet.
Durch die Voreilung wird nämlich bereits vor dem endgültigen Schließen der Rückschlagklappe
12 der Entlastungsweg 16 freigegeben, so daß schon zu diesem Zeitpunkt Maßnahmen
für eine Entlastung der gefährlichen Druckstöße getroffen sind. Aber auch nach dem
vollständigen Schließen der Rückschlagklappe 12 ist weiterhin ein Druckausgleich
möglich, da auch bei abgeschalteter Fremdsteuerung der Entlastungsweg 16 freigegeben
wird, wenn der Druck im Bereich der Mündung 18 groß genug ist, die Kraft der Feder
28 zu überwinden und den Ventilteller 22 in seine Offenstellung zu bringen.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß wegen des erheblichen
Abbaues der Druckstöße auch die extremen Schlaggeräusche der Rückschlagklappe 12
vermindert werden, so daß Pumpstationen mit der erfindungsgemäßen Armatur erheblich
leiser arbeiten können.
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Bei der bisher beschriebenen Armatur gemäß Fig. 1 und 2 wurde lediglich
ein einziger Entlastungsweg 16 vorausgesetzt. Es ist aber bei größeren Rohrdurchmessern
für den Förderweg 14 auch ohne weiteres möglich, auf dem Umfang verteilt mehrerer
solche Entlastungswege mit durch die Fremdsteuerung 70 beeinflußbaren Ventiltellern
22 vorzusehen.
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In der Querschnittsansicht gemäß Fig. 5 ist eine Armatur 10 - ausgehend
von den Prinzipdarstellungen in Fig. 1 und 2 - detaillierter dargestellt, und zwar
ohne die Fremdsteuerung 70. Dabei sind gleiche Teile aus Fig. 1 und 2 mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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Um den Entlastungsweg 16 im normalen Betriebszustand -also bei vollständig
geöffneter Rückschlagklappe 12 -sicher im Bereich der Mündung 18 abzudichten, besitzt
der Ventilteller 22 einen Dichtungsring 26, der an der Innenwand des Entlastungsweges
16 anliegt.
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Das dem Ventilteller 22 zugewandte Ende der Stange 24 ist als Stangenkopf
34 ballig bzw. kugelförmig ausgebildet und in einer Ausnehmung des Ventiltellers
22 gehalten, mit der Folge, daß gelenkige Bewegungen des Ventiltellers 22 relativ
zur Stange 24 möglich sind.
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Durch eine Scheibe 32 wird die Stange 24 am Ventilteller 22 gehalten.
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Die in dem Kolbengehäuse 36 befindliche Feder 28 drückt gegen den
Kolben 40 und gegen die Endplatte 42 und wirkt über die Stange 24 in gewünschter
Weise auf den Ventilteller 22 ein, welcher in der normalen Betriebsstellung durch
die Federkraft der Feder 28 im Schließsitz gehalten wird.
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Das Kolbengehäuse 36 ist durch einen Gehäusedeckel 38 abgeschlossen,
durch welchen mittig ein Gewindebolzen 30 geführt ist. Der Gewindebolzen 30 ist
in die Stange 24 eingeschraubt. Mittels einer Stellschraube 44 ist eine Einwirkung
auf die Endplatte 42 möglich, um die Federkraft der Feder 28 einstellen zu können.
Die Stellschraube 44 bildet also eine Spannvorrichtung, welche eine Beeinflussung
der Vorspannung der Feder 28 erlaubt. Durch Drehen der Schraube 44 auf dem Gewindebolzen
30 kann nämlich der Abstand zwischen dem Kolben 40 und der Endplatte 42 zueinander
beeinflußt werden, und somit ist es möglich, die Feder 28 in gewünschter Weise zu
spannen. Auf der Stellschraube 44 befindet sich noch eine Kontermutter 50.
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Auf das äußere Ende des Gewindebolzens 30 ist eine Stellmutter 46
aufgeschraubt, bei deren Betätigung bzw.
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Drehung über die Stange 24 und den Gewindebolzen 30 eine Beeinflussung
auf die örtliche Lage des Ventiltellers 22 möglich ist. Wenn der Wunsch besteht,
den Förderweg 14 oberhalb der geschlossenen Rückschlagklappe 12 zu entleeren, läßt
sich dies in einfacher Weise durch Drehung der Stellmutter 46 bewerkstelligen, indem
der Ventilteller 22 in seine Offenstellung gelangt. Als Folge davon wird der Entlastungsweg
16 freigegeben, so daß die angestrebte Entleerung erfolgen kann.
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Voranstehend wurde die Erfindung zwar anhand eines Ausführungsbeispiels
einer Armatur mit einer Rückschlagklappe beschrieben, wie sie bei der Förderung
von Wasser verwendet wird, jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt. Vielmehr
sind im Rahmen der Erfindung durchaus Abänderungen möglich, ohne den erfindungsgemäßen
Gedanken zu verlassen.
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Die Erfindung läßt sich mit Vorteil überall dort einsetzen, wo ein
Medium längs eines Förderweges vorzugsweise unter Druck gefördert wird, und wo die
Notwendigkeit besteht, den Förderweg mittels eines Absperrorgans bei Bedarf unterbrechen
bzw. absperren zu können. Die dabei auftretenden schädlichen Druckstöße werden durch
die Erfindung mit einfachen Mitteln soweit abgebaut, daß schädliche Nebenwirkungen
nicht mehr zu befürchten sind.
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