<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur Fassung und automatischen Reinigung von Wasser
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Fassung und automatischen Reinigung von Wasser, welche z. B. ein Absetzbecken zum Auffangen mitgeführter Materialien besitzen und mit einem Ablassschütz versehen sind, welches von einem Betätigungsapparat gesteuert ist, der einen auf Verstopfungen der Auffangeinrichtung ansprechenden Fühler aufweist.
Das Ziel der Erfindung ist die Verbesserung solcher Einrichtungen, und im besonderen die Erstellung von den Anschwemmungszustand feststellender und eine Steuerung des Betätigungsapparates bewirkender Einrichtungen solcher Art, dass eine völlige Sicherheit und Unabhängigkeit von äusseren Energiequellen und eine einwandfreie Funktion des Schutzes gewährleistet ist, indem bei Eintritt eines bestimmten Anschwemmungsgrades ein Steuerbefehl ausgelöst und bis zur Vollendung des Betätigungsvorganges aufrecht erhalten wird.
Die Erfindung ist insbesondere bei Wasserfassungen natürlicher Gewässer anwendbar, deren einwandfreier Betriebszustand trotz ihrer oft schwierigen Zugänglichkeit und ihrer grossen Entfernung von fremden Energiequellen gesichert sein muss.
Im übrigen lässt sich die Erfindung bei sämtlichen hydraulischen Einrichtungen anwenden, bei denen
EMI1.1
Fühler ein manometrisches Differentialrelais mit zwei durch eine schmiegsame Membrane getrennten Kammern ist, wovon die eine mit einem vom Grad der Verstopfung abhängigen Druck, die andere mit einem statischen Bezugsdruck beaufschlagt ist, und die erstgenannte Kammer 3in Entlastungsventil aufweist, dessen Schliesskorper von einem an der Membrane angebrachten Stössel gesteuert (angehoben) wird und mit einem Übertragungsorgan versehen ist, welches die vom Stössel auf den Schliesskörper ausgeübte Kraft auch auf den Betätigungsapparat überträgt.
Zufolge dieser Anordnung unterliegt die Membrane einer Wirkung, die sich aus der Druckdifferenz zwischen ihren beiden Kammern ergibt, sobald diese Differenz eine bestimmte Schwelle überschreitet.
Der Anschlag hebt sodann das Entlastungsventil in der einen Kammer, und die damit dann sich ergebende Wirkung erscheint zufolge des Zusammenbruches des Druckes in dieser Kammer ausserordentlich verstärkt. Diese sohin verstärkte Wirkung kann zur Betätigung beliebiger Apparate ausgenützt werden.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nun folgenden Beschreibung eines Aus- führungsbeispieles hervor. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen : Fig. l einen Schnitt durch ein manometri- sches Relais gemäss der Erfindung, in Verbindung mit einer hydraulischen Maschine, Fig. 2 ein Schema für die Anwendung einer solchen Anordnung bei einem Sektorschütz einer Wasserfassung und eines Reinigers für natürliche Gewässer.
Gemäss Fig. l besteht das manometrische Relais aus einem Gehäuse 1 mit einer unteren und einer oberen Half te 2 bzw. 3, zwischen denen über den ganzen Umfang eine Membrane 4 aus schmiegsamen Material eingeklemmt ist. Diese Membrane ist mit einem Gewicht 5 belastet, das mit Hilfe zweier Flansche 6,7 und einer Schraube in der Membranmitte festgeklemmt ist, wobei der Schraubenkopf 8 einen Stössel bildet. Die untere Gehäusehälfte ist mit einem Topf 9 versehen, der an seiner Basis mit einem Anschluss 10 für ein Einlassrohr P, und mit einem Ablasshahn ausgestattet ist. Die obere Gehäusehälfte 3 be-
<Desc/Clms Page number 2>
sitzt ebenfalls einen Anschluss 12 für ein Einlassrohr P2, während ihr Scheitel einen Ventilsitz 13 trägt, dem ein Ventilteller 14 angehört, der seinerseits an einer Nadel 15 sitzt, deren Ende dem Stössel 8 gegen- überliegt.
Anschlüsse 16, 17 sind weiters noch den beiden Gehäuseteilen zugeordnet, die zu zugeordneten
Kontrollstandanzeigern T T2 führen, welche ganz einfach aus durchsichtigen Rohren geeigneter Höhe gebildet sein können.
Überder oberen Gehäusehälfte 3 ist mittels eines Trägers 20 eine hydraulische Maschine angebracht, die im betrachteten Beispielsfalle eine Dreiwegeeinrichtung ist, bestehend aus einer Ausgussröhre 21 mit einer zentralen Führung 22. in der eine Verlängerung 23 der Nadel 15 gleitet, aus einem Gehäuse 24 mit einem abnehmbaren Einsichtdeckel 26 und aus einer Büchse 27, die mit einer Kugel 28, welche am Ende der Nadelverlängerung 23 sitzt, verschlossen werden kann. Die Büchse 27 besitzt ein oben eingeführtes Einlassrohr 30 und ein seitliches Auslassrohr 31.
Die belastete Membrane 4 ist von oben einem schwachen Druck (P ) und von unten einem sehr star- ken Druck (P i) ausgesetzt. Ist der Druckunterschied so gross, dass er die Belastung überwindet, so hebt sich die Membrane und der Druckunterschied ist "angezeigt". Am Ende einer gewissen Aufwärtsbewegung stösst der Anschlag 8 an die Nadel 15 und hebt das Ventil 14 an. Die obere Kammer wird plötzlich entlastet, der Druckunterschied steigt rasch an und es entsteht eine verstärkte Zurückdrängung der Nadel 15. Unter dem Einfluss des somit verstärkten Impulses stösst die Kugel 28 gegen die Büchse 27 und die aus dem Rohr 30 zuströmende Flüssigkeit erfährt eine Umlenkung nach dem Auslass 31 und von dort zum wirksamen Organ eines Empfängers, der dann eine gewünschte Wirkung auslöst.
Es sind Vorkehrungen getroffen, um die Speisung der oberen Kammer während dieses ganzes Vorganges aufrecht zu erhalten, während nach Vollendung desselben sich beide Kammern entleeren, wonach eine neuerliche Füllung derselben gesichert ist. Es sind weiters Vorkehrungen getroffen, um die Füllung der unteren Kammer bis zu dem Augenblick hintanzuhalten, in dem der angeschlossene Empfänger in ihren Ausgangszustand zurückgekehrt ist.
Gemäss Fig. 2 ist die eben beschriebene Einrichtung zur Steuerung des hydraulisch betätigten Ablasses 33 eines Reinigers gemäss der österr. Patentschrift Nr. 220081 eingesetzt.
Der Abschlusssektor 33 bewirkt die plötzliche Entleerung eines Absetzbeckens 34, welches über einen Hauptüberlauf 35 einen vor einem"Zu-Voll"-Überlauf 37 angeordneten Ablauf 36 speist. Der Sektor 33 ist an einem um die Welle 39 drehbaren Arm 38 befestigt, der von einem mit einem festen Behälter 41 zusammenwirkenden Behälter 40 betätigt wird. Der somit gemäss der obengenannten älteren Patent ausgebildete Sektor führt einen vollständigen Funktionszyklus aus, wenn eine bestimmte Wassermenge in den
EMI2.1
trolle des manometrischen Relais 1 steht.
Die Rohrführung P der unteren Kammer des Relais 1 ist mit einem statischen Druckgeber PS mittels eines Siphons 45 verbunden, dessen Scheitel sich etwa unter der Kante des Überlaufes 35 befindet. Die Rohrführung P2 des Relais 1 ist an ein Rohr 46 angeschlossen, das von einem dauernden, durch ein Ventil 47 voreinstellbaren Abstrom durchflossen ist, der von einer geeigneten Stelle am Grunde des Absetzrau-
EMI2.2
entnommen wird.
Die durchsichtigen Standrohre Tl und T2 erlauben eine dauernde Überwachung der entsprechenden Drücke hl und h2 in den beiden Kammern des Relais 1.
Die soweit beschriebene Einrichtung wirkt folgendermassen : im Normalfall reicht der Druckunterschied h-h, nicht aus, um die Membrane anzuheben. Die Einrichtung befindet sich im "Wartezustand" und das bei 30 einströmende Wasser läuft bei 21 ab. Sollte sich jedoch der Druck h2 zufolge einer Verschmutzung des Absetzbeckens vermindern, erreicht der Druckunterschied h-h eine vorbestimmte Schwelle und die Membrane hebt sich. Das ist der"Anzeigezustand", der Anschlag 8 legt sich gegen die Nadel 15. Das sich hebende Ventil 14 entlädt die obere Kammer und der Druck h2. schwindet praktisch völlig, und es folgt ein beachtlich verstärkter Stoss nach oben. Dies ist der "Verstärkungszustand".
Die Kugel 28 schliesst sodann die Büchse 27, der Zulauf 3U wird über den Ablauf 31 zum Behälter 41 gelenkt. Bei dieser ganzen"Zufuhrperiode"bleibt der Betätigungsapparat blockiert bis zum vollständigen Öffnen des Sektors bei gleichzeitigem Übergang des Inhaltes des Behälters 41 in den Behälter 40.
Sobald der Sektor völlig geöffnet hat, sinkt der Stand im Behälter 34 unter den Stand des Entnahmeraumes 42 und die beiden Räume des Relais 1 entleeren sich ganz ; im besonderen wird die untere Kammer durch den Siphon 45 entleert.
Die nun nicht mehr druckbelastete Membrane 4 fällt unter dem Einfluss ihres Belastungsgewichtes herab
<Desc/Clms Page number 3>
und nimmt dabei die Nadel, das Ventil und die Kugel mit, die so ihre Grundstellung einnehmen.
Der Sektor 33 schliesst sich wieder, sobald der Behälter 40 leer ist, dann füllt sich zuerst die obere
Kammer des Relais über Pt und schliesslich die untere über den Siphon 45, nachdem dei Behälter 34 sich neu gefüllt hat.
Die aufeinanderfolgenden Vorgänge zeitigen einen gewissen Ruhezustand des Apparates, bis die un- tere Kammer und das Rohr Tl gefüllt sind, womit Pumperscheinungen oder unzeitgemässe Funktionen als
Folge der Wiederauffüllung vermieden sind. Die Einrichtung ist also neuerlich bereit, die Überwachung zu sichern.
Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel hatte die Membrane eine Oberfläche von 1000 cm2 (d. i. einen Durchmesser von etwa 45 cm) und die Funktionsbedingungen waren folgende : max statische Höhe hl = 3 m Wassersäule, Auslöseschwelle (hi-h) = 20 cm WS.
Der Differenzdruck, der dieser Schwelle entspricht, war 20 g/cmz, die also auf die Membrane aus- geübte Kraft war 20mal 1000 = 20000 g = 20 kg. Dieser Wert ist es also, der die Membrane anzuheben hatte ; das Belastungsgewicht betrug 18 - 19 kg.
In der Verstärkungsphase steigt die Kraft auf Werte zwischen 200 und 300 kg an.
D e erfindungsgemässe Einrichtung bietet somit folgende Vorteile :
1. geringen Platzaufwand,
2. einfache und billige Konstruktion,
3. freies und stabiles Arbeiten,
4. hohe Wirkkräfte,
5. Einstellbarkeit durch Veränderungen an der Membrane,
6. keine anfälligen oder eine besondere Wartung erfordernden Bauteile (Gelenke, Drehpunkte usw. ),
7. zuverlässige und ständige Funktionskontrolle durch die Standrohre und durch den Ablass 21.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind viele Varianten möglich, wie z. B. am manometrischen Relais, wo z. B. die Gegenkraft durch eine abgestimmte Feder geliefert werden könnte, oder am Betätigungsgerät, des mechanischen oder elektrischen Typs sein kann.
Das Differentialrelais nach der Erfindung kann insbesondere in allen Fällen verwendet werden, wo an Be- hältern Verstopfungen auftreten können, wie z. B. Kiesabscheider, Auffangrechen usw.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Fassung und automatischen Reinigung von Wasser, welche z. B. ein Absetzbecken zum Auffangen mitgeführter Materialien besitzt und mit einem Ablassschütz versehen ist, welches von einem Betätigungsapparat gesteuert ist, der einen auf Verstopfungen der Auffangseinrichtung ansprechen- den Fühler aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler ein manometrisches Differentialrelais (1) mit zwei durch eine schmiegsame Membrane (4) getrennten Kammern (2, 3) ist, wovon die eine (2) mit
EMI3.1
(P) beaufschlagt ist, und die erstgenannte Kammer (2) ein Entlastungsventil (13, 14) aufweist, dessen Schliesskörper (14) von einem an der Membrane angebrachten Stössel (8) gesteuert (angehoben) wird und mit einem Übertragungsorgan (23) versehen ist,
welches die vom Stössel (8) auf den Schliesskörper (14) ausgeübte Kraft auch auf den Betätigungsapparat (21) überträgt.