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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Einspeisung von Wasser in einen Behälter entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.
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Die Anlage ist überall dort anwendbar, wo ein Wasser-, insbesondere ein Löschwasserverbraucher vorhanden ist, dessen Wasser in einem Behälter wie einem Zwischenbehälter zur Verfügung steht und der Zwischenbehälter mit Wasser aus der Leitung der öffentlichen Wasserversorgung bzw. der Hauswasserversorgung eines Gebäudes gespeist und nachgespeist werden soll.
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Damit im Bedarfsfall ausreichend Wasser in den Behälter nachgespeist werden kann, werden in der Regel alle Leitungen zur Versorgung weiterer Wasserverbraucher von der Hauswasserversorgung oder dem öffentlichen Wasserversorgungsnetz mit aufwändigen Armaturen abgesperrt.
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Um stagnierende Wässer zu verhindern, müssen Anschlussleitungen an die Nachspeisearmatur entsprechend den allgemein anerkannten Regeln der Technik regelmäßig gespült werden. Üblicherweise werden hierfür selbsttätig wirkende Spüleinrichtungen eingebaut, die den erforderlichen regelmäßigen Wasseraustausch in den Anschlussleitungen gewährleisten.
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Behälter wie Vorratsbehälter oder Leitungen für Löschwasser, beispielsweise für Löschdüsen von Löschanlagen in einem Gebäude müssen ausreichend Löschmittel wie Löschwasser zur Verfügung haben. Das setzt bei einem Behälter wie einem Löschmittelvorratsbehälter für ein Gebäude voraus, dass der Löschmittelbehälter immer mit Löschmittel gefüllt ist und im Brandfall mit weiterem Löschmittel wie Wasser gespeist wird. Sofern das Löschwasser von einer Hauswasserversorgung oder einem öffentlichen Wasserversorgungsnetz abgeleitet wird, darf kein Wasser aus der Brauchwasserleitung in das öffentliche Wassernetz oder das Hauswassernetz zurückfließen, damit die Qualität des Trinkwassers nicht beeinträchtigt wird.
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Ähnliches gilt für die Befüllung und Nachspeisung von Behältern für z.B. Trinkwasser in Gebäuden.
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Um eine Wassernachspeisung in einen Zwischenbehälter aus der öffentlichen Wasserversorgung zu erreichen, sind unterschiedliche Lösungen bekannt.
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DE 600 20 519 T2 beschreibt ein parallel gespeistes integriertes Versorgungsnetz für nicht stagnierendes Wasser für Hauswasser und Sprinkleranlagen, in der ein Vorratsbehälter angeordnet ist, wobei das Stagnieren von Wasser dadurch verhindert wird, dass sowohl die einzelnen Verbraucher des Hauses als auch die Sprinkleranlage direkt von der Trinkwasserleitung versorgt wird, wozu an der Trinkwasserleitung Multiport-Anschlüsse vorgesehen sind, so dass ein Rückfließen des Hauswassers in die Trinkwasserleitung nicht möglich ist.
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DE 27 47 941 A1 beschreibt eine Trinkwasserleitung von der ein Brauchwasserkreis abgezweigt wird und ein Kolbentrennrohr und Drucksteuerventil verhindern, dass Brauchwasser aus dem Brauchwasserkreis in die Trinkwasserleitung zurückströmt, wobei ein Dreiwegeventil angeordnet ist. Dieses elektromagnetische Dreiwegeventil verbindet teilweise die Trinkwasserleitung mit einer Druck- und Entlastungsleitung. Ein Vorratsbehälter für Löschwasser wurde in diesem Dokument nicht beschrieben.
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DE 10 2006 028 151 A1 beschreibt ein Verfahren zur Trink-, Betriebs- und/oder Löschwasserversorgung und Trink-, Betriebs- und/oder Löschwasserleitung mit einem Vorratsbehälter, der eine Stauscheibe enthält. Die Lösung sieht vor, dass Trinkwasser in einen Vorlagebehälter eingeleitet und über eine Wasserdruckleitung bedarfsgerecht entnommen wird und dass ein Druckabfall im Leitungsnetz zwangsläufig durch Öffnung eines Stellgliedes erzeugt wird. In dem Dokument wird eine Möglichkeit angegeben, den jeweiligen Anforderungen im Hinblick auf das Betreiben einer Hauswasserleitung zu genügen.
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DE 10 35 889 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Frischwassereinspeisung, in der ein Behälter für Frischwasser und ein Behälter für Brauchwasser angeordnet sind, wobei jeder Behälter einen Schwimmer und ein Ventil aufweist und ein Dreiwegeventil im Zulauf des Brauchwasserbehälter vor einem Fördermittel angeordnet ist. Die vorgeschlagene Lösung wird den gesetzlichen Anforderungen gerecht, setzt allerdings einen erheblichen apparativen Aufwand voraus.
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DE 39 11 747 C2 beschreibt eine Vorrichtung zum Regeln des Wasserzulaufes aus einem Vorratsbehälter einer Feuerlöschanlage, bei dem mittels Schwimmer das Niveau des Wasserstandes im Behälter festgestellt wird, wobei ein Gestänge zwischen Schwimmer und Ventil angeordnet ist, welches eine gleichmäßige Steuerung des Ventils und somit des Wasseraustrittes erlaubt.
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Nachteilig an dem bestehenden Stand der Technik ist, dass die bestehenden Anlagen zur Versorgung eines Verbrauchers wie eines Löschwasserverbrauchers aus dem Rohrleitungsnetz eines Gebäudes oder der öffentlichen Wasserversorgung einen erheblichen Aufwand voraussetzen, um den normativen Anforderungen zu genügen. Dies betrifft die technisch aufwändige Absperrung und die Vorrichtungen zur Spülung. Weiterhin sind die Anlagen nicht in jedem Fall geeignet, aus dem Rohrleitungsnetz des Gebäudes oder aus dem öffentlichen Rohrleitungsnetz zur Wasserversorgung bedarfsgesteuert Wasser in ausreichender Menge in den Behälter nachzuspeisen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zu entwickeln, mit der der Betreiber den Anforderungen mit geringem Aufwand genügen kann, keine Spüleinrichtung für das Rohrleitungssystem mit stagnierendem Wasser erforderlich ist und für den Wasserverbraucher bei Bedarf vorrangig Wasser aus dem öffentlichen Rohrleitungsnetz oder der Wasserversorgung für ein Gebäude zur Verfügung stehen soll.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anlage zur Einspeisung von Wasser in einen Behälter nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.
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Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
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Die erfindungsgemäße Lösung sieht eine kostengünstige und zuverlässige Anlage zur bedarfsgesteuerten Einspeisung von Wasser aus dem Rohrleitungssystem für Hauswasser in einen Behälter vor. Dieser Behälter dient als Zwischenspeicher und kann Wasserverbraucher wie Trinkwasserverbraucher, Bauchwasser- oder Löschwasserverbraucher versorgen.
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Als Löschwasserverbraucher werden hier Sprinkleranlagen, Sprühwasserlöschanlagen, Wandhydrantenanlagen, Wassernebelanlagen und andere Löschvorrichtungen verstanden
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Dazu ist im Rohrleitungsnetz der Hauswasserversorgung ein Ventil angeordnet, welches in der einen Schaltstellung oder in einem Schaltungsbereich den Weg des Wasser über einen freien Auslauf in den Behälter vollständig oder teilweise freigibt und die Einspeisung des Wasser in das Rohrleitungssystem der Hauswasserversorgung in Richtung Hauswasserverbraucher in Fließrichtung nach dem Ventil sperrt oder teilweise sperrt und in der anderen Schaltstellung oder dem anderen Schaltstellungsbereich der Weg des Wassers in den Behälter sperrt oder die zufließende Wassermenge drosselt und den Weg des Wassers in das Rohrleitungsnetz der Hauswasserleitung in Richtung Hauswasserverbraucher vollständig oder teilweise freigibt, wobei die Einspeisung in den Behälter in Abhängigkeit vom Niveaus des Wasserstandes im Behälter erfolgt.
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In einer vorteilhaften Ausführung wird das Ventil nach dem Anschluss an die öffentliche Wasserversorgung im Rohrleitungsnetz angeordnet, damit der Behälter im Bedarfsfall der erste und alleinige Wasserverbraucher ist.
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Zur bedarfsgesteuerten Einspeisung von Wasser in den Behälter ist eine geeignete Füllstandsmessungsvorrichtung, z.B. ein Sensor oder Schwimmer angeordnet, die den Füllstand der Flüssigkeit im Behälter ermittelt und das Ventil in geeigneter Weise ansteuert. Das Ventil wird dann so lange und in dem Maß verstellt wie das auf Grund des Füllstandes im Behälter erforderlich ist. Damit wird gewährleistet, dass der Zwischenbehälter immer einen vorgegebenen Wasserstand aufweist.
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Die Ventilsteuerung kann mechanisch, elektrisch, pneumatisch und hydraulisch erfolgen, wobei das Ventil direkt oder indirekt angesteuert werden kann.
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Unter freiem Auslauf versteht man laut Definition eine freie Fallstrecke mit einem erforderlichen Sicherheitsabstand des Wasseraustritts aus den wasserzuführenden Rohrleitungen oder Armaturen zur Oberfläche des Wasserstandes im Behälter. Im Weiteren wir dieser auch kurz Auslauf genannt.
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Der freie Auslauf kann sich zwischen der Austrittsöffnung des Ventils und der Wasseroberfläche befinden. Zwischen dem Ventil und dem freien Auslauf kann aber auch ein Rohr, eine Rinne oder ein anderes geeignetes Mittel zur Ableitung des Wassers angeordnet sein.
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Der Behälter für das Löschwasser kann aus Metall, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material bestehen und ist so ausgelegt, dass er ein Löschwasservolumen beinhaltet, welches für einen Teil des Löschvorganges ausreicht. Es kann sich um einen geschlossenen Behälter an einem frostgeschützten Ort handeln. Sofern kein frostgeschützter Ort zur Verfügung steht, ist der Behälter entsprechend zu dämmen oder zu beheizen. An der tiefsten Stelle des Behälters ist ein Ventil zum Ablassen des Löschmittels angeordnet. An der höchsten Stelle kann, sofern es sich um einen geschlossenen Behälter handelt, eine Einrichtung zur Be- und Entlüftung vorgesehen sein.
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Vorteilhaft ist es, als Ventil im Rohrleitungsnetz der Hauswasserversorgung ein Mehrwegeventil vorzusehen. Besonders geeignet ist ein 3/2-Wege-Ventil mit Überschneidung, so dass eine stufenlose Regelung mit Zwischenstellungen möglich ist. Dadurch können Schaltstellungen oder Schaltstellungsbereiche eingestellt werden, so dass eine vollständige oder teilweise Einspeisung des Wassers in das Rohrleitungssystem der Hauswasserversorgung oder in den Behälter möglich ist. Es ist aber auch möglich, diese Einspeisung ganz oder nur teilweise zu sperren.
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Vorteilhaft ist es aber auch, als Ventil zwei Absperrarmaturen einzusetzen. Das können beispielsweise Absperrklappen sein, die entgegensetzt geschaltet sind, so dass sich diese stufenlos öffnen oder schließen lassen.
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Um das Niveau des Wasserstandes im Behälter zu messen oder zu ermitteln, ist ein Schwimmer geeignet.
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Dieser Schwimmer kann das Ventil direkt betätigen. Eine andere Möglichkeit ist, ein Signal elektronisch zur Ventilsteuerung zu übertragen.
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Eine weitere Möglichkeit, das Ventil mittels Schwimmer zu betätigen, besteht in einer mechanischen Übertragung, beispielsweise mittels Gestänge. Zwischen dem Gestänge und dem Ventil kann ein Getriebe, beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe, angeordnet sein. Denkbar sind aber auch andere geeignete Getriebe oder Gestänge.
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Eine andere Möglichkeit, das Niveau des Wasserstandes im Behälter zu messen, kann mittels Pilotventils erfolgen, wobei in diesem Fall ein hydraulisch wirkendes Ventil vorhanden ist, welches die obengenannten Schaltstellungen oder Schaltbereich einstellt.
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In diesem Rahmen der Ausführung des Ventils ist es möglich, das Ventil als Motorschieber oder als Magnetventil auszubilden. Denkbar sind auch pneumatisch betätigte Absperrklappen mit pneumatischen Stellantrieben oder eigenmediumgesteuerte Ventile, welche durch Pilotventile gesteuert werden.
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Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass mit geringem technischen Aufwand, zuverlässig und kostengünstig Wasser aus der Hauswasserversorgung bedarfsweise und in erforderlichen Mengen über einen Behälter zur Versorgung von Wasserverbrauchern zur Verfügung gestellt wird, ohne dass Wasserverluste durch Zwangsspülungen entstehen.
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Durch die vorgeschlagene Lösung ist es weiterhin nicht möglich, dass stagnierendes Wasser aus dem Löschmittelbehälter in die öffentliche Wasserversorgung oder in das Rohrleitungsnetz des Gebäudes gelangen kann. Weiterhin sorgt die Anlage dafür, dass im Bedarfsfall zuerst der Behälter mit dem Wasser gespeist wird und erst danach Wasser für das Rohrleitungsnetz Richtung Hauswasserverbraucher zur Verfügung steht. Dies ist insbesondere für Löschwasserverbraucher notwendig.
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Darüber hinaus wird für die mechanische Ansteuerung des Ventils keine Fremdenergie benötigt. Dies ist besonders für den Fall wichtig, dass der Löschwasserverbraucher auch bei Stromausfall mit Wasser versorgt werden muss.
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Im Folgenden soll die Erfindung an vier Figuren und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
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1: Schematische Darstellung einer Anlage mit einem Mehrwegventil und einem Zwischenbehälter.
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2: Schaltstellung des Mehrwegventils.
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3: Schematische Darstellung einer Anlage mit einem Mehrwegventil, einem Zwischenbehälter und einem Sensor im Behälter.
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4: Schematische Darstellung einer Anlage mit einem Mehrwegventil, einem Zwischenbehälter und einem Schwimmer mit elektronisch betätigtem Ventil.
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Die 1 zeigt die Anlage zur Versorgung eines Wasserverbrauchers 7, im vorliegenden Fall eines Löschwasserverbrauchers aus einem Rohrleitungsnetz 6 für eine Hauswasserversorgung zwischen dem Zulauf der öffentlichen Wasserversorgung 3 und den Hauswasserverbrauchern 12 des Gebäudes oder Hauses, wobei in dieser Leitung 6 das Ventil 1 angeordnet ist. In der dargestellten Anlagenvariante stellt das Ventil 1 ein Mehrwegeventil, ein 3/2-Wegeventil dar. Das Ventil wird mechanisch über das Getriebe 10, ein Untersetzungsgetriebe, angesteuert. Über die Rohrleitung 15 und den freien Auslauf 2 gelangt das Wasser bei entsprechender Ventilstellung in den Behälter 5, den Zwischenbehälter für den Wasserverbraucher 7. Das Behältervolumen ist entsprechend dem Wasserbedarf dimensioniert. Das Niveau 11 des Wasserstandes im Behälter 5 wird über einen Sensor geregelt, der einen Schwimmer 8 mit dem Gestänge 9 zum Getriebe 10 darstellt.
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Somit kann die gemessene Füllstandshöhe in Betätigungswege zur Steuerung des Ventils mechanisch umgesetzt werden und die erforderlichen Schaltstellungen oder Schaltstellungsbereiche des Ventils 1 realisiert werden.
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Bei Absenken des Wasserspiegels im Behälter 5 unter ein bestimmtes Niveau wird dadurch eine Schaltstellung oder in einem Schaltstellungsbereich des Ventils 1 erreicht, welche den Weg des Wasser vom Rohrleitungsnetz 6 über die Rohrleitung 15 und den freien Auslauf 2 in den Behälter 5 vollständig oder teilweise freigibt und die Einspeisung des Wassers in das Rohrleitungssystem 6 der Hauswasserversorgung in Richtung der Hauswasserverbraucher sperrt oder teilweise sperrt. Dies geschieht so lange, bis der Schwimmer 8 eine vorgegebene Höhe erreicht hat und das Ventil 1 den Weg des Wassers zum Auslauf 2 sperrt und kein Wasser mehr in den Behälter 5 fließt. In dieser Schaltstellung gibt das Ventil 1 den Weg des Wassers zwischen dem Zulauf aus der öffentlichen Wasserversorgung 3 zu den Hauswasserverbrauchern 12 im Rohrleitungsnetz 6 vollständig frei. So lange sich zu wenig Löschwasser 4 im Behälter 5 befindet, schließt das Ventil 1 den Weg des Wassers zum Hauswasserverbraucher 12 ganz oder teilweise, so dass das Wasser aus dem Zulauf der öffentlichen Wasserversorgung 3 vorrangig oder nur teilweise in den Zwischenbehälter für das Löschwasser 4 gelangen kann. Dadurch, dass immer dann, wenn der Löschwasserspiegel 11 unter ein bestimmtes Niveau fällt, das Ventil 1 über den Schwimmer 8, das Gestänge 9 und das Getriebe 10 so geregelt wird, dass das Wasser über die Rohrleitung 15 und den Auslauf 2 in den Behälter 5 bedarfsgesteuert fließt, ist gewährleistet, dass der Behälter 5 mit ausreichend Wasser versorgt wird, bevor dieses zu den Hauswasserverbrauchern 12 im Rohrleitungsnetz 6 des Hauses gelangt. Damit ist im Brandfall immer gesichert, dass im Behälter 5 immer ausreichend Löschwasser 4 zur Brandbekämpfung zur Verfügung steht. Der Anschluss für den Wasserverbraucher 7 ist im Behälter 5 unten angeordnet. Die Wasserverbraucher 7 sind nicht dargestellt. Wasserverbraucher können z.B. Trinkwasserverbraucher in einem Gebäude sein. Es können aber auch Löschwasserverbraucher sein, z.B. Sprinkleranlagen, Sprühwasserlöschanlagen, Wandhydrantenanlagen, Wassernebelanlagen und anderen sowie, ein Anschlussventil, das eine mobile Löscheinrichtung versorgt und andere Vorrichtungen zur Löschung.
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Die 2 zeigt die möglichen Schaltstellungen des Ventils 1, ausgebildet als 3/2-Wegeventil mit Überschneidung und Zwischenstellungen, welches entweder den Weg des Wasser vom Zulauf 3 der öffentlichen Wasserversorgung zum Auslauf 2 in den Behälter 5 ganz oder teilweise freigibt oder in umgeschalteter Stellung den Weg des Wassers vom Zulauf 3 der öffentlichen Wasserversorgung in Richtung zum Hauswasserverbraucher 12 ganz oder teilweise freigibt.
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Die 3 zeigt die schematische Darstellung der Anlage mit einem Ventil 1, welches als Mehrwegventil ausgebildet ist und einem Sensor 13 im Behälter 5, der als elektronischer Sensor über die Höhe des Behälters 5 zum Übermitteln des Niveaus 11 des Wasserstandes angeordnet ist. Das sensorisch ermittelte Niveau 11 des Wasserstandes des Löschwassers 4 im Behälter 5 wird elektronisch an die Ventilsteuerung 14 des Mehrwegeventils übertragen. Das Schalten des Ventils und das Fließen des Wassers zur bedarfsgesteuerten Einspeisung in den Behälter 5 erfolgen in analoger Weise wie das zur 1 beschrieben wurde.
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Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel an einer schematischen Darstellung der Anlage mit einem Mehrwegventil, in dem ein Schwimmer 8 auf dem Löschwasser 4 des Behälters 5 angeordnet ist und elektronisch das Niveau 11 des Wasserstandes an die Ventilsteuerung 14 übermittelt, so dass wie in der bereits oben beschriebenen Weise eine Steuerung des Ventils 1 entsprechend dem Niveau 11 des Wasserstandes erfolgen kann. Der freie Auslauf 2 befindet sich direkt und ohne Rohr oder Rinne zwischen Ventil 1 und dem Niveau 11 des Wasserstandes, so dass das Wasser direkt vom Ventil 1 in den Behälter 5 fällt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ventil
- 2
- Freier Auslauf in den Behälter 5
- 3
- öffentliche Wasserversorgung
- 4
- Löschwasser
- 5
- Behälter
- 6
- Rohrleitungssystem für Hauswasserversorgung
- 7
- Wasserverbraucher, z.B. Löschwasserverbraucher
- 8
- Schwimmer
- 9
- Gestänge des Schwimmers
- 10
- Getriebe zwischen 1 und 9
- 11
- Niveau des Wasserstands
- 12
- Hauswasserverbraucher
- 13
- Sensor
- 14
- Ventilsteuerung
- 15
- Rohrleitung zum freien Auslauf 2
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 60020519 T2 [0008]
- DE 2747941 A1 [0009]
- DE 102006028151 A1 [0010]
- DE 1035889 A1 [0011]
- DE 3911747 C2 [0012]
