Verfahren zur Verhinderung von Druchstössen in Rohrleitungen., insbesondere in Bruckleitungen von Pumpwerken. Bekanntlich besitzt das Wasser in den Druckleitungen von Pumpwerken, solange die Pumpen ordnungsgemäss arbeiten, eine bestimmte lebendige Kraft.
Hört dann die Förderung aus irgend einem Grunde plötz lich auf, oder wird die Drnekleitung hinter der Pumpe raseh abgesperrt, so tritt in der Druckleitun- vorerst ein -rosser Unterdruck und nachfolo-end ein Druckstoss auf, wobei diese Druel"seliwaiil-,uli-#en sich wellenför mig in der Leitung fortpflanzen. Die Grösse der Driiehschwaiikungeii steht im Verhältnis zu der vorherigen lebendigen Kraft der b- wegten Wassersäule.
Es ist einleuchtend und durch die Erfahrung bewiesen, dass bei langen Rohrleitungen, wenn also die Wasser masse gross ist, mit Bezug auf die Bean spruchung der Baustoffe ausserordentlich ge fährliche Druckerliöhungen auftreten kön nen.
Diese Gefahr wird gemäss vorliegender Erfindung dadurch beseitigt" dass mit dein Beginn des Ausgleiches einer in bezug auf den normalen Leitunusbetriebsdruck einge tretenen Druckverminderung eine Steuerbe- wegung zur Betätigung eines Freilassorganes für abzulassendes Fördergut eingeleitet und so durchgeführt wird, dass das genannte Or gan vor dem Eintritt einer unerwünschten Druckerliöhung geöffnet ist.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung ein-er Einrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens ini 'Schnitt veranschaulicht, und zwar zeigt.
Fig. <B>1</B> die verschiedenen Teile der Ein- riehtung in der Lage, die sie bei geschlosse nem Freilassorgan einnehmen, während Fig. 2 die Teile in der Lage zeigt, die sie bei einer offenen Zwischenlage des Freilass- organes einnehmen; Fig. <B>3</B> zeigt Kurven, die zur Erläuterung des Wesens der Erfindung dienen.
<B>1</B> bezeichnet eine Rohrleitung, in der ständig derselbe Druck herrscht wie in dem einer Pumpe unmittelbar benachbarten Teil einer nic'ht gezeigten Druckleitung eines Pumpwerkes. Dieser Druck wirkt unter Ver mittlung eines Röhrchens<B>3</B> auf :die eine Endfläche eines Kolbens 2 ein, Der Kolben 2, den eine F eder <B>8</B> im entgegengesetzten Sinne zu bewegen trachtet, wie der auf den selben einwirkende Leitungsdruck, ist in einem zylindrischen Gehäuse 4 versühiebbar angeordnet und durch eine Stange<B>5</B> gelenkig mit einem bei<B>7</B> drehbar gelagerten Hebel<B>6</B> verbunden.<B>9</B> bezeichnet ein Freilassorgan,
das in der offenen Stellung Fördergut aus der Leitung<B>1</B> in eine nicht gezeigte Ablauf leitung überströmen lässt. Mit dem Freilass- organ <B>9</B> -ist ein Kolben<B>10,</B> der in einem gleichzeitig auch das Orgau <B>9</B> aufnehmenden Gehäuse<B>11</B> geführt ist, starr verbunden. Der Kolben<B>10</B> weist eine Drosselöffnung 12 auf, durch die Druckflüssigkeit aus dem Raum<B>13</B> des Gehäuses<B>11</B> nach einem zwei ten Raum 14 des Gehäuses<B>1.1</B> gelangen kann. Mit dem Kolben<B>10</B> ist auch ein zylindri scher Ansatz<B>15</B> starr verbunden, der ein(" am einen Ende mit dem Raum 14 in Ver bindung stehende Bohrung<B>16</B> aufweist.
Ge genüber dem andern Ende der Bohrung<B>16</B> ist ein konisch auslaufender Regulierstift<B>17</B> angeordnet, der ein Ganzesmit einem Katarakt- gehäuse <B>18</B> bildet. In dem mit Gewichten<B>26</B> belasteten Gehäuse<B>18</B> ist en Kolben<B>19</B> be weglich angeordnet, der zwei Drosselkanäle 20, 21. eiithftlt. Durch den Kanal 20 kann die Bremsflüssigkeit bei jeder Bewegung8- riehtung des Kolbens<B>19</B> von der einen nach der andern Kolbenseite strömen, während ein Rückschlagventil <B>22</B> den Durchtritt von Bremsflüssigkeit durch den Kanal 21.
verhin dert, wenn sich der Kolben<B>19</B> mit Bezug auf Fi(r. <B>1</B> von unten nach oben bewegt. Eine Stange<B>23</B> verbindet den Kolben<B>19</B> 9G-lenl#iu# mit dem Hebel<B>6.</B> Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass 24 eine an einen Ge häuseraum<B>25</B> -angeschlossene Ablttufleittin." bezeichnet.
Es soll nun die Wirkungsweise der be- seliriebenen Vorrichtung unter Beiziehun,- der in Fig. <B>3</B> dargestellten Kurven erläuter[ werden.
In dieser Fig. <B>3</B> entspricht die Linie der Druckhöhe <B>p,</B> die normal in der des Pumpwerkes und soniii ia der Leitung<B>1</B> herrschen soll, während die von dieser Linie x-x aus nach oben und unten aufgetragenen Ordinaten in einem be stimmten Massstab die auftretenden Abwei chungen (+ und<B>-)</B> von jenem Normal druck 1) in Abhängigkeit von der als Abzisse aufgetragenen Zeit t darstellen.
Herrscht in der Leitung<B>1</B> der nornrale Druck<B><I>p,</I></B><I> so</I> neh men die verschiedenen Teile die in Fig. <B>1</B> ge zeigte Lage ein, dasheisst der Hebel<B>6</B> nimmt die wagrechte Lage ein und der Stift<B>17</B> schliesst die obere Mündung des Kanals<B>16</B> dicht ab, so dass in den Räumen<B>13</B> und 14 derselbe Druck herrscht;
das Freilassorgan9 wird, da der auf den Kolben<B>10</B> von oben nach unten wirkende Druch das Übergewicht hat, fest gegen seinen Sitz gepresst. Tritt nun in der Leitung<B>1</B> zum Beispiel infolge eines plötzlichen Unterbruches in der Förde rung ein Unterdruel,- auf, der nach dem Linienzug A-B der Fig. <B>3</B> verläuft, so -wird die Feder<B>8</B> den Kolben -2 mit Bezug auf die in Fig. <B>1</B> dargestellte Litge nach abwärts bewegen,
was eine Drehung des Hebels<B>6</B> im Uhrzeigerdrehsinn bedine, so dass der Kol ben<B>1.9</B> im Gehäus,- <B>18</B> ebenfalls nach ab wärts bewegt wird.
Bei dieser Bewegung des Kolbens<B>19</B> kann Breinsflüssigkeit verhält nismässig leicht dureli büide Drosselkanäle '20, 21 von der untern nach der obern iSeite des Kolbens<B>19</B> strörilen, Fo dass das Gehäusp <B>18,</B> und somit auch der Stift<B>17,</B> keine Ver- schiebum,
erfahren und infolgedessen nach wie vor keinp Flüssig gkeit aus dem Raum 14 durch den Kanal<B>16</B> abfliessen kann. Das Freilassorgan <B>9</B> bleibt. infolgpdessen fest, gegen seinen Sitz gepresst.
Sobald der Punkt B der in Fig. <B>3</B> gezeig ten Kurven erreicht ist, wo dann der Hebel <B>6</B> die in Fig. 2 durch die Linie I-I ange deutete Lage einnimmt, beginnt der Aus- gjeieh der eingetretenen Diiiel-vermiiideriin.,##, das heisst ulfr Druck beoinnt in der Leitung<B>1</B> ,wieder allmählich zuzu nehmen, wobei er vor erst allerdings noch längere Zeil unter dem I normalen Drucke<B>p</B> bleibt.
Mit dem Beginn dieses Druchausgleiches wird nun eine zur BetItigung, des Frei- lassorga,lies <B>9</B> im Sinne eines Offnens einge leitet, indem der wieder zunehmende Druck vorerst eine Bewegung des Kolbens 2 von uni-en nach oben bedingt. Dabei wird einmal die Feder<B>8</B> zusammengedrückt und sodann der Hebel<B>6</B> entgegen dem Uhrzeigerdrelisinr. bewegt, was auch eine Bewegung des Kol bens<B>19</B> von unten nach oben zur Folge hat.
Bei dieser Bewegung des Kolbens<B>19</B> wird das Rückselilai,-ventil 22 gegen seinen Sitz gepresst,' so dass Breinsflüssigkeit nur durch den schmalen Drosselkanal<B>20</B> von der einen Kolbenseite nach der andern strömen und infol--edessen der Kolben<B>19</B> nur unter Mitnahme des Gehäuses<B>18</B> der 3ewegung des Hebels<B>6</B> folgen kann. Die Folge davon ist, dass der Stift<B>17</B> von der obern Mündung der Bohrung<B>16</B> entfernt wird, so dass jetzt Druckflüssigkeit durch die Bohrung<B>16</B> und Leitung 24 abfliessen kann.
Da der Durchlassquerschnitt der Boh rung<B>16</B> wesentlich grösser ist als derjenige der Drosselöffilung 12, so tritt im Raum<B>11</B> rasch eine Druckverminderung gegenüber dem Raum<B>13</B> ein, so dass der auf die untere Seite des Kolbens<B>10</B> einwirkende Flüssig- keitsdruch das Übergewicht erlangt und das Freilassorgan <B>9</B> infolgedessen etwa, im Punkte <B>C</B> der in Fig. <B>3</B> dargestellten Kurven geöff net wird.
Es kann jetzt Fördergut aus der Leitung<B>1</B> durch die nicht gezeigte, an das Gehäuse<B>11</B> angeschlossene Ablaufleitung ins Freie strömen. Fig. 2 zeigt die verschie denen Teile in einer Zwischenlage, die sie im Verlaufe der Bewegung des Hebels<B>6</B> -aus der Stellung I-I in die Stellung II-II einnehmen.
Das Öffnen des Freilassorganes <B>9</B> hat zur Folge, dass die Druckschwankungen in der Leitung<B>1,</B> und somit in der Förder- leitung, nicht nach dem Linienzug<I>B<B>C D E</B></I> #I- Zn <I>F<B>G</B></I> II <B><I>J</I></B><I> K L M</I> (Fig. <B>3)</B> verlaufen, wie es der Fall sein würde, wenn kein Freilassorgan <B>9</B> vorgesehen wäre, sondern nach dem Linien zug C <B><I>N 0,</I></B> das heisst es werden die die Bau stoffe und die Rohrverbindun-,
en -efährden- el ZD den Druckmaxima, (Punkte<B><I>E, J)</I></B> vermieden. Erreicht der Druck in der Rohrleitung wie der den Wert<B>p,</B> was im Punkte<B>0</B> der in Fig. <B>3</B> gezeigten C <B><I>N</I></B> O-Kurve der Fall ist, so hat auch der Hebel<B>6</B> die wagrechte Lage (II-11 in Fig. 2) wieder erreicht.
Schon vor dein Erreichen dieser Lage II-II hatte der un ter dem Einflusse der Gewichte<B>26</B> des Ge häuses<B>18</B> stehende Stift<B>17</B> die obere Mün dung der Bohrung<B>16</B> bereits wieder abge schlossen. Sobald letzteres eintritt, nimmt der Druck im Raum.e 14 wieder zu, wobei er bald das Übergewicht über den auf die untere Seite des Kolbens<B>10</B> einwirkenden Druck erlangt, so dass das Freilassorgan <B>9</B> an fängt siell im Sinne des Schliessens züi be wegen.
Der Stift<B>17</B> folgt dabei unter dem Einflusse der Gewichte<B>26</B> ständig dieser Bewegung, das heisst verhindert weiter den Austritt von Flüssigkeit aus der Bohrung<B>16,</B> so dass das Freilassorgan <B>9</B> ganz in seine Schliesslaae bewe--t wird und sämtliche Teile nach und nach wieder die in Fig. <B>1</B> gezeigte Lage einnehmen.
Die Bewegung des den Ab- fluss von Fördergut beherrschenden Freilass- organes <B>9</B> ist alsoso reguliert worden, dass es den Eintritt von unerwünschten Drucker höhungen in der Druckleitung verhindert hat.
Die Erfindung lässt sich in Verbindun-o- mit jeder Art von Druckleitungen anwenden, in denen starke Druckschwankungen auf treten können.