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Phosphatschleuse zur Wasseraufbereitung
Die Erfindung betrifft eine Phosphatschleuse zur Wasseraufbereitung zum Zwecke der Verhütung von Kalksteinablagerungen und Korrosionen in Kalt- und Warmwasserleitungssystemen.
Bekanntlich werden Phosphatschleusen in Wasserleitungen vor die zu schützenden Objekte (z. B. vor Boiler, Durchlauferhitzer, vor Kühlsysteme oder in die Hauptwasserzuleitung eines Hauses) eingebaut und mit einer schwerlöslichen Substanz (z. B. Silica-Phosphat) in körniger Form, üblicherweise in Stücken von 5 bis 20 mm, gefüllt. Das durch die Phosphatschleuse, deren Füllvolumen jeweils nach der Durchflussbelastung festgelegt wird, und somit durch die Füllsubstanz strömende Wasser löst winzige Mengen (zirka 2-3 mg/l) von der schwerlöslichen Substanz auf, die dem Wasser gewissermassen als Impfstoff mitgege- ben wird, um Steinablagerungen und Korrosionen zu verhindern. Zur Wartung einer Phosphatschleuse gehört vor allem, dass die vom Wasser aufgezehrte körnige Substanz von Zeit zu Zeit durch Nachfüllung ergänzt wird.
Die gleichen Schleusen können bei Füllung mit andersartigen Substanzen auch zu andern Zwecken, z. B. zur Entchlorung des Wassers, eingesetzt werden.
Es gibt zwar schon mehrere Konstruktionen verschiedener Phosphatschleusen, die aber Nachteile und Mängel aufweisen.
Bei den meisten dieser Phosphatschleusen besteht der die Füllsubstanz aufnehmende Behälter aus einem transparenten rohrförmigen Kunstglas-Zylinder, dessen beide offene Enden von je einem Kopfteil und Bodenteil abgeschlossen werden. Zusammengespannt sind diese Teile entweder mittels eines vom Kopfteil durch den Zylinder zum Bodenteil gehenden Zugankers oder mittels mehrerer entsprechend langer, um
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dabei an diesem Kopf-und/oder Bodenteil.
Diese bekannten Phosphatschleusen haben aber unter anderem die Nachteile, dass an beiden Zylinderenden eine Abdichtung erforderlich ist, dass für den Zusammenhalt ein Zuganker bzw. Gewindestangen benötigt werden, dass bei einem durch die Zylindermitte gehenden Zuganker zusätzlich auch noch eine Abdichtung dieses Zugankers vorgenommen werden muss, dass anderseits bei mehreren um den Umfang verteilten Gewindestangen die Gefahr der Verspannung durch ungleiches Anziehen dieser Gewindestangen besteht. Ausserdem kann eine Verdrehungsgefahr dann gegeben sein, wenn die Phosphatschleuse beispielsweise mit dem Bodenteil in die Wasserleitung montiert ist, während der zylindrische Behälter frei nach oben steht und ein Füllverschluss im Kopfteil durch drehende Bewegung geöffnet und geschlossen werden muss.
Auch können solche Zuganker und Gewindestangen noch in anderer Weise stören und nachteilhaft sein sowie die Formschönheit der Phosphatschleuse insgesamt beeinträchtigen.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Phosphatschleusen besteht darin, dass das Ein- und Nachfüllen der körnigen Substanz erschwert und durch verschiedenartige ungünstige Merkmale gekennzeichnet ist. Die Einfüllöffnung ist oft verhältnismässig sehr klein und macht das Einfüllen der körnigen Substanz, insbesondere in grösserer Menge, mühselig. Oder es müssen in anderer Ausführung mehrere Schrauben gelöst und anschliessend zur Abdichtung wieder gleichmässig festgezogen werden. In fast allen
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Fällen werden irgendwelche Werkzeuge, wie z. B. Schraubenschlüssel, zum Öffnen und Verschliessen benötigt.
Bei mehreren Phosphatschleusen muss zum Zwecke des Nachfüllens der ganze Behälter, der schwer und unhandlich sein kann, von dem in der Wasserleitung verbleibenden Teil abmontiert werden oder es werden beim Öffnen zum Zwecke des Nachfüllens gleich mehrere Dichtstellen zwangsläufig gelöst oder gelockert, die anschliessend wieder abgedichtet werden müssen.
Alle bisher bekannten Phosphatschleusen haben auch gemeinsam den Mangel, dass sie auch unter Druck stehend in der sonst vorgesehenen Weise geöffnet werden können, also auch dann, wenn vergessen wurde, die Absperrventile der Wasserleitung (vor und nach der Phosphatschleu3e) vorher zu schliessen.
Meistens ist auch keine Möglichkeit zur Druckentlastung (Entleerungshähnchen) vorgesehen.
Von den grösseren Bauformen mit Flanschenanschlüssen abgesehen, sind bei allen bekannten Phosphatschleusen dieWasserzu-und-ableitungsanschlüsse als Innen-oder Aussenrohrgewinde inderNennweiteder anzuschliessenden Rohrleitung ausgeführt. Beim Einbau dieser Phosphatschleusen werden die Wasserzu- und - ableitungsanschlüsse mit der Rohrleitung in der üblichen Weise durch Eindichtung mit Hanf und Kitt praktisch unlösbar verbunden. Im Regelfall wird dann vor und nach der Phosphatschleuse je eine Verschraubung in die Rohrleitung montiert, einerseits ergibt sich dies oft als Montagenotwendigkeit und anderseits wird dadurch ein jederzeitiger Wiederausbau ohne besondere Schwierigkeiten ermöglicht.
Durch diese in die Rohrleitung einzumontierenden Verschraubungen entstehen aber nicht nur zusätzliche Montagekosten, sondern es wird für die Phosphatschleuse zusammen mit den Verschraubungen auch eine verhältnismässig grosse Gesamteinbaulänge benötigt, ein Nachteil vor allem bei beengten Platzverhältnissen.
Für eine zweckentsprechende Wasserführung durch die körnige Substanz in der Phosphatschleusesowie um das Wegspülen von Substanzsteinchen zu verhindern, sind in Phosphatschleusen Vorrichtungen und Siebe eingebaut. Nachteilhaft ist, wenn die körnige Substanz auf dem Sieb liegt, weil es dadurch leichter beschädigt werden und sich eventuell auch mit Feinteilchen verstopfen kann. Ist nur vor der Wasseraustrittsseite der Phosphatschleuse ein Sieb, nicht aber gegenüber der Wassereintrittsseite, so können Substanzsteinchen durch Rücksog in das Leitungsnetz gelangen und dort Störungen verursachen. Je nach Anordnung der Wasserzu-und-ableitung ergeben sich teilweise auch ungünstige Durchströmungsverhältnisse, die den anzustrebenden Effekt nur mangelhaft oder zumindest nicht optimal erfüllen.
Es sind ferner auch schon Wasseraufbereitungsschleusen bekannt, die einen Behälter in der Form eines zylindrischen Hohlkörpers, der an seinem oberen Ende durch einen Schraubdeckel abgeschlossen ist, aufweisen. Weiters ist es auch schon bekannt, bei Schleusen, die der Wasseraufbereitung dienen, die Anschlüsse für die Wasserzuleitung und-ableitung an dem das Aufbereitungsmittel enthaltenden Behälter anzuordnen. Schliesslich ist für einen Wasserdurchlauf-Reinigungsapparat auch schon eine Ausführung vorgeschlagen worden, bei welcher in das Innere des Behälters führende Zu-bzw. Ableitungsrohre vorgesehen sind, die in einem Zerteiler bzw. in einem mit Schlitzen versehenen Endteil münden.
Die erfindungsgemässe Phosphatschleuse dient dem Zweck, die verschiedenartigen Mängel und Nachteile der bekannten Ausführungen zu beheben und gleichzeitig alle anzustrebenden Eigenschaften in sich zu vereinigen, wie möglichst einfacher und zweckmässiger konstruktiver Aufbau, sichere Funktion mit optimalen Durchströmungsverhältnissen, gute Kontroll- und insbesondere bequeme Ein- und Nachfüll- möglichkeit, günstige Einbaumöglichkeit, in allen Teilen absolute Korrosionsbeständigkeit, lange Lebensdauer, Formschönheit sowie schliesslich auch vorteilhafte Herstellungsmöglichkeit.
Die Phosphatschleuse zur Wasseraufbereitung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter die Form eines schlanken zylindrischen Hohlkörpers hat, der mit einem Wasserzuleitungsanschluss und einem Wasserableitungsanschluss versehen ist und der an seinem oberen Ende über den ganzen Querschnitt offen und dort mit einem Gewinde bzw. mit Noppen für einen Bajonettverschluss versehen ist und mit einem entsprechenden Schraubdeckel bzw.
Bajonettverschlussdeckel verschlossen wird, wobei die innere Wasserführung in der Mittelachse des Behälters erfolgt und aus zwei Hälften besteht, deren undere Hälfte das Wasser in einem Innenrohr bogenförmig vom Wasserzuleitungsanschluss zum Boden des Behälters und deren obere Hälfte das Wasser in einem Innenrohr bogenförmig vom Kopfteil des Behälters zum Wasserableitungsanschluss führt, wobei das obere bzw. untere Ende dieser Innenrohre jeweils mit Sieböffnungen für den Wasserdurchtritt versehen und die beiden Innenrohre am Bogen, in einem Achsenschnittpunkt, miteinander verbunden sind, so dass sie eine kreuzförmige Einheit bilden.
Ein Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion besteht darin, dass die Schleuse, abgesehen von den erforderlichen Dichtungen und Armaturen, lediglich aus drei Bestandteilen besteht, nämlich dem zylindrischen Behälter mit dem Wasserzu- und -ableitungsanschluss, dem Schraub- oder Bajonettverschlussdeckel und dem kreuzförmigen Innenrohrsystem zur Wasserführung innerhalb des Behälters. Dieser spezielle Aufbau bietet die Möglichkeit, dass die Teile aus Kunststoff im Spritz-bzw. Blasverfahren herge-
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stellt werden können.
Das kreuzförmige Innenrohrsystem zur Wasserführung innerhalb des Behälters, das sich in der Längsachse des Behälters vom Boden bis knapp unter den Deckel erstreckt, ergibt optimale Strömungsverhältnisse für das Wasser durch die körnige Füllsubstanz hindurch. Da bei der erfindungsgemässen Konstruktion auf keinem der in der Mittelachse des Behälters angeordneten Siebe die körnige Füllsubstanz liegt, sind diese weitestgehend vor Beschädigungen und Verstopfungen geschützt. Ferner kann auch das Entleerungshähnchen bei der erfindungsgemässen Ausführung nicht verstopft werden, da es mit dem Innenrohr so in Verbindung steht, dass es mit der körnigen Füllsubstanz nicht in Berührung kommt.
Durch die erfindungsgemässe Konstruktion wird ferner erreicht, dass der Behälter nur an einer Seite abgedichtet werden muss und dass insbesondere auch keinerlei Zuganker oder Gewindestangen mehr erforderlich sind. Damit sind gleichzeitig alle die durch solche Zuganker oder Gewindestangen direkt oder indirekt bestehenden Nachteile ausgeschaltet.
Weiterhin zeichnet sich die Phosphatschleuse gemäss der Erfindung durch eine besonders günstige Möglichkeit des Ein- und Nachfüllens der körnigen Substanz aus. Der den Behälter oben abschliessende Schraubdeckel kann dazu in einfacher Weise abgeschraubt werden. Dadurch steht als Einfüllöffnung prak-
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forderlich noch muss der ganze Behälter von dem in der Wasserleitung verbleibenden Teil abmontiert werden. Der Schraubdeckel der erfindungsgemässen Phosphatschleuse weist nach oben stehende Verstärkungsstege auf, die gleichzeitig als Haltegriffe für das Lösen und Zuschrauben des Deckels dienen.
Dieser grosse Schraubdeckel bringt auch noch den besonderen Vorteil mit sich, dass er in der vorgesehenen Weise nur dann geöffnet werden kann, wenn die Phosphatschleuse druckentlastet ist, wenn also die Absperrventile ordnungsgemäss geschlossen und der Druck über das Entleerungshähnchen abgelassen wurde. Unter vollem Wasserleitungsdruck wird hingegen der Schraubdeckel so stark in den Gewindegängen angepresst, dass ein Öffnen von Hand praktisch ausgeschlossen ist.
Als weiteres charakteristisches Merkmal bringt die Erfindung den Vorteil, dass die Wasserzu- und - ableitungsanschlüsse als Verschraubungen ausgeführt sind. Die am zylindrischen Behälter befindlichen Anschlussstutzen sind als Einschraubteile, die zu jeder handelsüblichen Normverschraubung gleicher Grösse passen, gestaltet. Auf diese Anschlussstutzen werden die Überwurfmuttern in an sich bekannter Weise mit Einlegeteilen und Dichtungen geschraubt. Dadurch werden zusätzliche Verschraubungen für die Montage gespart und es ergibt sich eine verhältnismässig kleinere Gesamteinbaulänge.
Auch kann die Phosphatschleuse mittels dieser Verschraubungen im Bedarfsfalle leicht aus der Wasserleitung gelöst werden oder beispielsweise zum Zwecke der Entleerung nach Lockern der Verschraubungen um 1800 geschwenkt werden, so dass die Einfüllöffnung nach unten weist.
Die Phosphatschleuse nach der Erfindung ist ferner durch eine vorteilhafte Anordnung der Wasserfüh- rung und Siebe in dem Behälter gekennzeichnet. Vom Boden des Behälters geht durch die Längsachse des Zylinders bis knapp unter den Schraubdeckel ein aus einer oberen und unteren Hälfte bestehendes Innenrohr, das an seinen beiden Enden mit Sieböffnungen versehen ist und mit seiner unteren Hälfte zum Wasserzuleitungsanschluss sowie mit seiner oberen Hälfte zum Wasserableitungsanschluss in Verbindung steht.
Um dieses durch den Behälter verlaufende Innenrohr befindet sich die körnige Füllsubstanz. Diese Füllsubstanz ist dadurch also sowohl nach der Wasserabfluss- als auch nach der Wasserzuflussseite durch je ein Sieb getrennt. Da die Füllsubstanz auf keinem der beiden Siebe liegt, sind diese Siebe weitgehendst geschont vor Beschädigung und Verstopfung. Das Wasser kann in beiden Richtungen durch die Phosphatschleuse fliessen. Die körnige Füllsubstanz wird in keinem Falle, auch nicht durch Rücksog, aus der Phosphatschleuse weggespült.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass das Entleerungshähnchen mit dem Innensiebrohr so in Verbindung steht, dass es von der körnigen Substanz nicht berührt wird, also auch nicht verstopft werden kann bzw. dazu keines zusätzlichen Siebschutzes od. dgl. bedarf.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer Phosphatschleuse in Verbindung mit der Zeichnung.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Figur zeigt eine Phosphatschleuse im Längsschnitt durch die Vorderansicht.
Der die nicht gezeichnete körnige Füllsubstanz aufnehmende Behälter l ist vorzugsweise aus trans- parentem Kunststoff gespritzt. Dieser Behälter 1 hat zweckmässigerweise die Form eines schlanken zylindrischen Hohlkörpers und ist an seinem unteren Ende durch einen nach aussen gewölbten Boden abgeschlossen. An seinem oberen Ende ist dieser Behälter 1 über den ganzen Querschnitt offen und mit
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einem Gewinde versehen, so dass hier ein entsprechender Schraubdeckel 2 aufgeschraubt werden kann. Ausserdem weist dieser Behälter 1 an seinem zylindrischen Teil, in einer Achse gegenüberliegend, je einen Wasserzuleitungsanschluss 10 und einen Wasserableitungsanschluss 11 auf.
Dieser Wasserzuleitungsanschluss 10 und Wasserableitungsanschluss 11 sind mit Rohrgewinden versehen und bilden zusammen mit den Dichtungen 12, den Einlegeteilen 13 und Überwurfmuttern 14 jeweils eine Verschraubung. An diese Verschraubungen werden die Rohrleitungen bei der Montage der Phosphatschleuse angeschlossen.
Der Schraubdeckel 2 kann ebenfalls aus Kunststoff gespritzt sein. Aus Gründen der Druckfestigkeit und Formschönheit ist dieser Deckel 2 vorzugsweise auch nach aussen durchgewölbt. Er wird auf den Behälter 1 aufgeschraubt, wobei als Abdichtung ein Schnurring 4 dient. Um diesen Deckel 2 von Hand leicht auf-und abschrauben zu können, weist er einen oder mehrere nach oben stehende Stege 3 auf, die sowohl als Haltegriffe als auch gleichzeitig als Verstärkungsrippen dienen.
Im Behälter 1 befindet sich ein aus einer oberen und unteren Hälfte bestehendes Innenrohr 5, welches vom Boden des Behälters 1 durch die ganze Längsachse bis knapp unter den Deckel 2 geht. Dieses Innenrohr 5 hat am Ende seiner unteren Hälfte einen Siebteil 6 und am Ende seiner oberen Hälfte einen Siebteil 7, jeweils mit Sieböffnungen (Schlitze oder Löcher) für den Wasserdurchtritt. Die untere Hälfte dieses Innenrohres 5 führt bogenförmig zum Wasserzuleitungsanschluss 10, mit welchem es durch den Verbindungsnippel 8 verbunden ist, desgleichen geht die obere Hälfte des Innenrohres 5 bogenförmig zum Wasserableitungsanschluss 11, mit welchem es durch den Verbindungsnippel 9 verbunden ist. Dieses Innenrohr 5 mit den Siebteilen 6 und 7 kann vorteilhaft in einem Stück aus Kunststoff im Blasverfahren hergestellt werden.
Unten am Boden des Behälters 1 ist ein Entleerungshähnchen 15 eingeschraubt, welches mit seinem in den Behälter 1 weisenden offenen Ende in das Innenrohr 5 mündet und so von dem die körnige Substanz aufnehmenden Füllraum getrennt ist.
Das aufzubereitende Wasser nimmt folgenden Weg durch diese, in eine Wasserleitung eingebaute und mit körniger schwerlöslicher Substanz gefüllte Phosphatschleuse :
Durch den Wasserzuleitungsanschluss 10 tritt das Wasser ein und wird über den Verbindungsnippel 8 und durch die untere Hälfte des Innenrohres 5 nach unten geleitet, um aus den Sieböffnungen des Siebteiles 6 in den eigentlichen Füllraum der Phosphatschleuse zu gelangen. Nun durchströmt das Wasser die körnige Substanz, die den Behälter 1 um das Innenrohr 5 ausfüllt, von unten nach oben und nimmt dabei winzige Mengen von der schwerlöslichen Füllsubstanz in gelöstem Zustand auf.
Oben tritt das Wasser durch die Sieböffnungen des Siebteiles 7 wieder in das Innenrohr 5, um durch dessen obere Hälfte und über den Verbindungsnippel 9 zum Wasserableitungsanschluss 11 zu gelangen, von wo es in die anschliessende Wasserleitung fliesst.
Bei dieser Phosphatschleuse ist es aber auch ohne weiteres möglich, das Wasser in umgekehrter Fliessrichtung durchzuleiten.
Nach dem gleichen Grundprinzip können auch äquivalente Ausführungen hergestellt werden, auf die sich der Schutz ebenfalls beziehen soll. So können beispielsweise die Wasserzu- und -ableitungsanschlüsse auch in der Mitte oder unten oder beide auf einer Seite des zylindrischen Behälters liegen. Der Behälter kann unten auch einen abschraubbaren Boden haben. Der Deckel kann in einer andern Form oder mit Bajonettverschluss ausgebildet sein. Das Innenrohr mit den beiden Sieben könnte aus der Mitte, also auch seitlich oder diagonal verlegt sein und auch in anderer Weise mit den Anschlüssen des Behälters verbunden werden.
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