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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von Rohrleitungen oder Schläuchen, insbesondere Löschschläuchen, auf Dichtheit, umfassend eine Druckpumpe, die über eine erste Saugleitung mit einem Flüssigkeitsreservoir verbunden ist, und von der eine Druckleitung zu mindestens einer zu prüfenden Rohrleitung und/oder mindestens einem zu prüfenden Schlauch führt. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Verfahren.
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Es gibt oftmals ein Erfordernis, druckführende Rohrleitungssysteme oder Schlauchsysteme auf Dichtheit zu prüfen, beispielsweise vor einer Inbetriebnahme. Einschlägige Vorrichtungen regeln je nach Anwendungsfall die erforderlichen Prüfdrücke und Prüfintervalle. Je nach Füllvolumen des zu prüfenden Systems sind erhebliche Mengen des Prüfmediums erforderlich. Gerade bei einer regelmäßig wiederkehrenden Prüfung ähnlicher Systeme ist eine Wiederverwendung des Prüfmediums wirtschaftlich erwünscht. Ein typisches Anwendungsbeispiel sind Prüfungen im Rahmen einer Serienproduktion von Rohrleitungssystemen oder Schlauchsystemen oder beispielsweise wiederkehrende Prüfungen von Feuerwehrlöschschläuchen.
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Gerade im letzten Fall werden an einer Prüfanlage viele Prüfungen pro Tag ausgeführt, wobei pro Schlauch und Prüfung bis zu 100 Liter Wasser als Prüfmedium benötigt werden. Daher sind in ortsfesten Schlauchprüfanlagen in der Regel Einrichtungen zur Wiederverwendung des Prüfwassers vorgesehen. Oftmals werden in diesen Schlauchprüfanlagen bis zu vier Schläuche gleichzeitig geprüft, weshalb die Zeit zum Füllen der Schläuche mit Prüfwasser für die Durchsatzleistung der Anlage eine entscheidende Größe ist.
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Zum Füllen der Schläuche wird das Prüfwasser im Allgemeinen einem drucklosen Auffangbehälter als Reservoir entnommen. Dazu wird in der Regel eine gesonderte Füllpumpe eingesetzt, da die Liefermenge einer auf den vorgeschriebenen Prüfdruck ausgelegten Druckpumpe vergleichsweise gering ist und zu unerwünscht hohen Füllzeiten der Schläuche mit dem Prüfwasser führen würde. Die Vorhaltung von zwei Pumpen, nämlich einer gesonderten Füllpumpe und einer Druckpumpe, erfordert jedoch zusätzlichen Investitionsaufwand sowie zusätzlichen Aufwand hinsichtlich Verkabelung und Steuerung sowie eine insgesamt höhere elektrische Anschlussleistung der Gesamtanlage.
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Um diesen Aufwand zu verringern, wurde bereits vorgeschlagen, die jeweils verwendete Druckpumpe mit einer entsprechend höheren Lieferleistung auszulegen. Dies führt jedoch in der Praxis dazu, dass die Druckpumpe während des Füllvorgangs gedrosselt werden muss, damit es nicht zu unerwünschten, potentiell zerstörerischen Strömungszuständen kommt (Kavitation). Eine derartige Drosselung stellt eine Energievernichtung dar, da ein nicht unerheblicher Teil der hydraulischen Leistung der Druckpumpe in nicht nutzbare Wärme umgewandelt wird. Dies ist unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung unerwünscht.
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Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen hohe Durchsatzleistungen bei der Prüfung von Rohrleitungen und/oder Schläuchen in konstruktiv und energetisch wenig aufwendiger Weise ermöglicht werden.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1 und 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Figur.
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Die Erfindung löst die Aufgabe für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, dass in der Druckleitung ein Injektor angeordnet ist, der über eine zweite Saugleitung mit dem Flüssigkeitsreservoir verbunden ist, und der bis zu einem in der Druckleitung herrschenden Grenzdruck selbsttätig Flüssigkeit über die zweite Saugleitung aus dem Flüssigkeitsreservoir ansaugt und in die Druckleitung einspeist.
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Für ein Verfahren der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass durch einen in der Druckleitung angeordneten Injektor bis zu einem in der Druckleitung herrschenden Grenzdruck Flüssigkeit über eine zweite Saugleitung aus dem Flüssigkeitsreservoir angesaugt und in die Druckleitung eingespeist wird.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere Feuerwehrlöschschläuche auf Dichtheit geprüft werden. Dazu wird vorgegebener Prüfdruck erzeugt, der für eine vorgegebene Zeit ein auf den zu prüfenden Löschschlauch bzw. eine zu prüfende Rohrleitung wirkt. Zu diesem Zweck ist eine Druckpumpe vorgesehen, die in der Lage ist, den vorgegebenen Flüssigkeitsdruck für die vorgegebene Zeit auszuüben. Die Druckpumpe kann zum Beispiel eine hydraulische Pumpe sein. Sie entnimmt Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, aus einem in der Regel drucklosen Flüssigkeitsreservoir, zum Beispiel einem einen Auffangbehälter bildenden Wassertank, und pumpt die Flüssigkeit über die erste Saugleitung und die Druckleitung in die zur Prüfung in der Regel bis auf eine Entlüftungsöffnung endseitig geschlossenen Rohrleitungen bzw. Schläuche. Dabei können insbesondere mehrere Rohrleitungen und/oder Schläuche gleichzeitig geprüft werden.
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Erfindungsgemäß ist in der Druckleitung, also stromab der Druckpumpe, zusätzlich ein Injektor angeordnet. Der Injektor ist durch eine zweite Saugleitung, die von der ersten Saugleitung insbesondere vollständig getrennt sein kann, ebenfalls mit dem Flüssigkeitsreservoir verbunden. Der Injektor saugt bis zu einem in der Druckleitung herrschenden Grenzdruck selbsttätig Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir an und speist dieses zum Füllen der zu prüfenden Rohrleitungen bzw. Schläuche in die Druckleitung ein. Dazu kann der Injektor den Venturi-Effekt nutzen. Es kann sich also um einen Venturi-Injektor bzw. eine Venturi-Düse handeln. Eine solche Venturi-Düse bzw. ein solcher Venturi-Injektor besitzt in an sich bekannter Weise eine Querschnittsverengung. Das durch die Querschnittsverengung geförderte Medium, vorliegend die von der Druckpumpe durch die Druckleitung geförderte Flüssigkeit, reißt durch einen im Bereich der Querschnittsverengung entstehenden Unterdruck Flüssigkeit aus der zweiten Saugleitung mit, die somit ebenfalls in die Druckleitung eingespeist wird. Auf diese Weise erfolgt eine selbsttätige Aktivierung des Injektors. Der Injektor bleibt insbesondere aktiv bis zum Erreichen eines Grenzdrucks in der Druckleitung, nämlich wenn der durch den Druck in der Druckleitung bestehende Gegendruck so groß wird, dass die Injektion über den Injektor zum Erliegen kommt. Der Injektor wird dann also bei Erreichen des Grenzdrucks in der Druckleitung selbsttätig unwirksam.
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Die oben erläuterten Nachteile des Standes der Technik werden erfindungsgemäß also überwunden, indem anstatt einer Drosselung der Druckpumpe ein Injektor vorgesehen wird, der ebenfalls Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir entnimmt und damit die zu Verfügung stehende Liefermenge während des Füllvorgangs der zu prüfenden Rohrleitungen bzw. Schläuche signifikant erhöht. Der Injektor gibt bauartbedingt die Strömungsenergie als Impulsaustausch an eine größere Wassermenge wieder. Somit wird die hydraulische Leistung der Druckpumpe zur Vergrößerung der Wassermenge verwendet. Durch eine geeignete konstruktive Ausgestaltung des Injektors kann somit bei geringem apparativem Aufwand eine Lieferleistung des Systems für Prüfflüssigkeit erzielt werden, die der einer konventionellen Kombination aus Füllpumpe und Druckpumpe entspricht.
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Nach einer Ausgestaltung kann zwischen der Druckpumpe und dem Injektor ein Rückschlagventil angeordnet sein, welches in einer Fließrichtung vom Injektor zur Druckpumpe schließt und in der entgegengesetzten Richtung öffnet. Weiterhin kann in der zweiten Saugleitung ein Rückschlagventil angeordnet sein, welches in einer Fließrichtung vom Injektor zum Flüssigkeitsreservoir schließt und in der entgegengesetzten Richtung öffnet. Durch die Rückschlagventile wird sichergestellt, dass kein Rückfluss von Prüfflüssigkeit in das Flüssigkeitsreservoir und damit ein Abbau des Flüssigkeitsdrucks im System über die erste bzw. zweite Saugleitung möglich sind. Die Rückschlagventile können derart angeordnet sein, dass sich während des Prüfen der Dichtheit der mindestens einen zu prüfenden Rohrleitung und/oder des mindestens einen zu prüfenden Schlauchs der gesamte Flüssigkeitsstrom auf die Rückschlagventile aufteilt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung kann eine Druckmesseinrichtung vorgesehen sein, die den Druck in der Druckleitung misst. Eine mit der Druckmesseinrichtung verbundene Steuereinrichtung kann die Druckpumpe abhängig von Messergebnissen der Druckmesseinrichtung für eine Prüfung der Dichtheit der mindestens einen zu prüfenden Rohrleitung und/oder des mindestens einen zu prüfenden Schlauchs ansteuern. Die Steuereinrichtung erhält dazu die Messdaten der Druckmesseinrichtung. Durch die Steuereinrichtung wird ein Flüssigkeitsdruck in den zu prüfenden Rohrleitungen bzw. Schläuchen bis zum Erreichen des jeweils vorgegebenen Prüfdrucks aufgebaut. Ebenfalls durch die Steuereinrichtung wird dieser Prüfdruck dann über den jeweils vorgegebenen Prüfzeitraum aufrechterhalten.
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Weiterhin kann zwischen der Druckleitung und dem Flüssigkeitsreservoir eine Druckausgleichsleitung verlaufen, in der ein Druckausgleichsventil angeordnet ist. Die Steuereinrichtung kann dann dazu ausgebildet sein, das Druckausgleichsventil nach erfolgter Prüfung der Dichtheit der mindestens einen zu prüfenden Rohrleitung und/oder des mindestens einen zu prüfenden Schlauchs zu öffnen. Über die Druckausgleichsleitung wird die Flüssigkeit nach Ende des Prüfvorgangs aus den Rohrleitungen bzw. den Schläuchen und der Druckleitung zurück in das Flüssigkeitsreservoir abgelassen, insbesondere wenn in der ersten und zweiten Saugleitung Rückschlagventile angeordnet sind, die einen solchen Rückfluss verhindern. Zum Druckausgleich öffnet die Steuereinrichtung das Druckausgleichsventil. Während des Prüfvorgangs ist das Druckausgleichsventil naturgemäß geschlossen, um einen unerwünschten Druckausgleich während des Prüfvorgangs über die Druckausgleichsleitung zu verhindern.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung kann die zweite Saugleitung stromauf der Druckpumpe mit der ersten Saugleitung verbunden sein, so dass der Injektor Flüssigkeit über die zweite Saugleitung und die erste Saugleitung aus dem Flüssigkeitsreservoir ansaugt und in die Druckleitung einspeist. Bei dieser Ausgestaltung nimmt die zweite Saugleitung ihren Ursprung also in der ersten Saugleitung, so dass über die zweite Saugleitung angesaugte Flüssigkeit über die erste Saugleitung aus dem Flüssigkeitsreservoir angesaugt wird. Eine solche Verbindung der ersten und zweiten Saugleitung vor der Druckpumpe und vorzugsweise auch vor einem gegebenenfalls der Druckpumpe vorgeschalteten Reinigungsfilter ist denkbar, insbesondere wenn die zweite Saugleitung bis zu dem Flüssigkeitsreservoir hydraulisch korrekt ausgelegt wird. Konkrete Einbaubedingungen können eine solche Ausgestaltung sinnvoll werden lassen.
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Es kann zusätzlich eine Vorflutpumpe vorgesehen sein, mit der die Druckleitung und/oder die mindestens eine zu prüfende Rohrleitung und/oder der mindestens eine zu prüfende Schlauch vor dem Aktivieren der Druckpumpe mit Flüssigkeit vorgefüllt werden kann. Bei dieser Ausgestaltung wird durch die Vorflutpumpe bereits eine Vorbefüllung der Druckleitung und der Rohrleitungen bzw. Schläuche durchgeführt. Dadurch wird der anschließende Druckaufbau für die Prüfung beschleunigt. Diese Ausgestaltung ist denkbar, wenn ein besonders schneller Druckaufbau erforderlich ist. Naturgemäß erhöht sich durch das Vorsehen der Vorflutpumpe der konstruktive Aufwand. Die Vorflutpumpe kann ebenfalls wie die Druckpumpe durch die die Steuereinrichtung angesteuert werden. Sie kann über entsprechende Ventile ebenfalls Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir entnehmen und in die Druckleitung bzw. die Rohrleitungen und/oder Schläuche pumpen. Auch die Vorflutpumpe kann eine hydraulische Pumpe sein.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet sein. Entsprechend kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Figur näher erläutert. Die Figur zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen von Rohrleitungen oder Schläuchen, insbesondere Feuerwehrlöschschläuchen.
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Die in der Figur gezeigte Vorrichtung umfasst ein Flüssigkeitsreservoir 10, vorliegend einen drucklosen Wassertank 10, mit einer Füllstandmesseinrichtung 12. Aus dem Flüssigkeitsreservoir 10 verläuft eine erste Saugleitung 14 zu einer Druckpumpe 16, beispielsweise eine hydraulische Druckpumpe 16. Auf der Saugseite der Druckpumpe 16 befindet sich ein Reinigungsfilter 18 in der ersten Saugleitung, um die meist schmutzempfindliche Druckpumpe 16 zu schützen. Druckseitig ist die Druckpumpe 16 mit einer Druckleitung 20 verbunden, die über eine Verzweigung 22 und mehrere Anschlüsse 24, vorliegend vier Anschlüsse 24, in mehrere Schläuche 26, vorliegend vier Schläuche 26, mündet. Die Schläuche 26 sind bis auf eine Entlüftungsöffnung endseitig durch entsprechende Verschlüsse 28 verschlossen. Bei den Schläuchen kann es sich beispielsweise um Feuerwehrlöschschläuche handeln.
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Stromab der Druckpumpe 16 ist in der Druckleitung 20 ein Injektor 30 angeordnet, der über eine zweite Saugleitung 32 ebenfalls mit dem Flüssigkeitsreservoir 10 verbunden ist. In der zweiten Saugleitung 32 befindet sich ein Rückschlagventil 34, beispielsweise eine Rückschlagklappe 34. Das Rückschlagventil 34 öffnet in einer Fließrichtung vom Flüssigkeitsreservoir 10 zum Injektor 30 und schließt in der entgegengesetzten Fließrichtung. Ein weiteres Rückschlagventil 36, beispielsweise ebenfalls eine Rückschlagklappe 36, befindet sich in der Druckleitung 20 zwischen der Druckpumpe 16 und dem Injektor 30. Dieses Rückschlagventil 36 öffnet in einer Fließrichtung von der Druckpumpe 16 zum Injektor 30 und schließt in der entgegengesetzten Richtung. Darüber hinaus zweigt stromab des Injektors 30 eine Druckausgleichsleitung 38 von der Druckleitung 20 ab, die in das Flüssigkeitsreservoir 10 mündet. In der Druckausgleichsleitung 38 ist ein Druckausgleichsventil 40 angeordnet. Außerdem ist eine Druckmesseinrichtung 42 vorgesehen, die den Druck in der Druckleitung 20 misst. Die Messdaten der Druckmesseinrichtung 42 werden einer nicht gezeigten Steuereinrichtung zugeführt. Bei der Druckmesseinrichtung kann es sich zum Beispiel um eine optische und/oder elektronische Druckmesseinrichtung 42 handeln, gegebenenfalls mit elektronischer Druckabschaltung, insbesondere über die Steuereinrichtung.
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Zum Prüfen der Schläuche 26 wird von der Steuereinrichtung bei geschlossenem Druckausgleichsventil 40 die Druckpumpe 16 zum Fördern von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir 10 in die Schläuche 26 über die Druckleitung 20 angesteuert. Der Injektor 30, bei dem es sich vorliegend um einen Venturi-Injektor 30 handelt, saugt insbesondere zu Beginn des Prüfvorgangs, wenn der Druck in der Druckleitung 20 noch gering ist, erhebliche Mengen Flüssigkeit über die zweite Saugleitung 32 aus dem Flüssigkeitsreservoir 10 an und speist diese ebenfalls in die Druckleitung 20 zum Befüllen der Schläuche 26 ein. Während dieses Füllvorgangs ist der Druck in der Druckleitung 20 sehr gering und entspricht im Wesentlichen dem dynamischen Strömungswiderstand der Rohrleitung und deren Einbauelemente. Bei diesem geringen Gegendruck hat der Injektor 30 seine höchste Leistung. Um die entsprechenden Strömungswiderstände zu minimieren, ist es vorteilhaft, wenn wie in der Figur gezeigt, möglichst wenige Bauelemente in der Druckleitung 20 stromab des Injektors 30 angeordnet sind, insbesondere Rückschlagventile oder ähnliches.
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Sobald die Schläuche über die jeweilige Entlüftungsöffnung im Bereich der endseitigen Abschlüsse 28 entlüftet und mit der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir 10, insbesondere Wasser, gefüllt sind, steigt der Druck in den Schläuchen 26 und somit auch in der Druckleitung 20 an. Die Injektorwirkung kommt mit steigendem Gegendruck zum Erliegen. Insbesondere wird der Injektor bei Erreichen eines Grenzdrucks in der Druckleitung 20 selbsttätig unwirksam. Das Rückschlagventil 34 schließt und verhindert damit einen unerwünschten Druckausgleich über die zweite Saugleitung 32 in das Flüssigkeitsreservoir 10. Ab diesem Zustand erfolgt der weitere Druckaufbau bis zu dem jeweils vorgegebenen Prüfdruck alleine durch die Druckpumpe 16. Sobald über die Messeinrichtung 42 der vorgegebene Prüfdruck gemessen wird, schaltet die Steuereinrichtung die Druckpumpe 16 ab, wodurch auch das Rückschlagventil 36 schließt und somit der vorgegebene Prüfdruck in den Schläuchen 26 gehalten wird. Der Prüfdruck wird über die Druckmesseinrichtung 42 ausgelesen und von der Steuereinrichtung aufgenommen. Nach Verstreichen einer vorgegebenen Druckhaltezeit für die Prüfung steuert die Steuereinrichtung das Druckausgleichsventil 40 zum Öffnen an, so dass der Druck in dem System, insbesondere in den Schläuchen 26, durch einen Flüssigkeitsrückfluss über die Druckausgleichsleitung 38 in das Flüssigkeitsreservoir 10 abgebaut wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen einen besonders schnellen Druckaufbau in den Schläuchen bei einfacher apparativer Ausgestaltung.
