DE1459543B2 - Druckspeicherpumpwerk fuer die wasserversorgung einzelner anwesen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckspeicherpumpwerk für die Wasserversorgung einzelner Anwesen mit einer in eine Versorgungsleitung fördernden Pumpe, mit einem kleinen Druckspeicher und mit einem auf der Druckseite der Pumpe an die Versorgungsleitung angeschlossenen Schaltgerät, das einen Druckschalter zum Ein- und Ausschalten des Pumpenmotors in Abhängigkeit vom Wasserdruck in der Versorgungsleitung und ein dem Druckschalter vorgeschaltetes Ventil aufweist. Eine solche, für die Einzelversorgung von Wohnhäusern, Bauernhöfen, Wochenendhäuschen usw. mit Wasser geeignete, elektromotorisch angetriebene Hauswasserpumpe, die das Wasser aus einem Brunnen in eine Versorgungsleitung fördert, ist durch die deutsche Auslegeschrift 1146 007 bekannt.

Diese bekannte Vorrichtung ist mit einem Schaltgerät versehen, das einen Druckschalter" zum Ein- und Ausschalten der Pumpe aufweist. Das Schaltgerät weist ferner ein Regulierventil, nämlich ein membrangesteuertes Druckminderventil auf, das den Druck im Leitungsnetz auf einen annähernd konstanten, unter dem maximalen Druck der Pumpe liegenden Wert herabdrosselt. Beim Aufhören der Wasserentnahme schließt sich das Druckminderventil, läßt jedoch durch einen Schlitz od. dgl. einen kleinen Querschnitt frei, so daß die Pumpe zunächst durch diesen Schlitz weiterfördert, bis der Druckspeicher gefüllt ist und im Leitungsnetz ein bestimmter Druck herrscht. Dann schaltet der Druckschalter die Pumpe ab. Durch ein solches Regelgerät werden zwar Druckschwankungen über einen weiten Entnahmebereich vermieden, aber dadurch, daß der zur Verfügung stehende Pumpendruck auf einen kleineren Wert abgedrosselt wird, verschlechtert man den Wirkungsgrad der Anlage nicht unwesentlich. Es müssen daher für einen bestimmten erforderlichen oder günstigen Leitungsdruck, der von der Anzahl und der Art der Zapfstellen abhängig ist, größere Pumpen höheren Druckes mit einer entsprechend größeren Stromaufnahme verwendet werden als es notwendig wäre, wenn dem Leitungsnetz der volle Pumpendruck zur Verfügung stünde.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, bei Druckspeicherpumpwerken, die ohne großen Druckspeicher auskommen, die bei den bekannten Steuergeräten nachteiligen Drosselverluste zu vermeiden,

3 4

ohne daß es zu den bei kleinen Druckkesseln auftre- schließt sowohl die öffnung 4 als auch die Druckleiteriden Pendelungen, d. h. Ein- und Ausschaltung der tang 1. Um Druckverluste aus dem Leitungsnetz zu Pumpe, kommt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, vermeiden, sitzt der Kolben 10 auf einer Dichtung 17 daß die zum Druckschalter führende Leitung durch auf. Das durch Ventilsitz 9 und Ventilkegel 13 gebilden Ventilverschlußkörper des Ventils vollständig 5 dete Ventil ist geöffnet, und der Druckschalter 7 absperrbar ist, daß der Ventilverschlußkörper mit steht unter der Wirkung des im Druckspeicher und einem Schaltglied verbunden ist, das von dem durch im Leitungsnetz herrschenden Druckes, so daß die die Versorgungsleitung zur Entnahmestelle strömen- Pumpe ausgeschaltet ist. Wird nun eine beliebige den Wasser in Abhängigkeit von der Durchfluß- Zapfstelle des Leitungsnetzes geöffnet, so fließt das menge bewegbar ist und daß durch das Schaltglied io Wasser aus dem Druckspeicher 6 ab. Der Druck im bei laufender Pumpe der Ventilverschlußkörper so Leitungsnetz und damit über die Leitung 16 und das lange in seiner Schließstellung gehalten ist, bis sich offene Ventil auch im Druckschalter 7 fällt ab und die Durchflußmenge auf einen bestimmten, einstell- letzterer schaltet die Pumpe ein. Die Pumpe beginnt baren Minimalbetrag verringert hat. Die erf indungs- zu fördern, der sich aufbauende Druck in der Druckgemäße Ausbildung mit dem von der Durchfluß- 15 leitung 1 wirkt auf die Stirnfläche 18 des Kolbens 10 menge gesteuerten Schaltglied ermöglicht es, jede be- und verschiebt diesen gegen den Druck der Feder 11 liebige Wassermenge, also auch verhältnismäßig so weit, bis die seitliche Öffnung 4 freigegeben ist, kleine Mengen aus dem Leitungsnetz zu entnehmen, wie in F i g. 1 dargestellt. Gleichzeitig verschließt der ohne daß die Pumpe dauernd ein- und ausgeschaltet Ventilkegel 13 die Leitung 8, so daß der Druckschalwird. Diese läuft vielmehr durch, bis die Zapfstelle 20 ter 7 seine Einschaltstellung beibehält. Wird die Was- oder Zapfstellen geschlossen werden bzw. die Ent- serentnahme verkleinert, so wird infolge der kleinenähme unter einer ganz geringfügigen Grenzdurch- ren Strömungsgeschwindigkeit der Staudruck auf die flußmenge liegt. Diese Grenzdurchflußmenge ist be- Stirnfläche 18 kleiner, wodurch der Kolben 10 von stimmbar und wird so klein gehalten, daß sie bei nor- der Feder 11 nach unten verschoben wird. Die zum maler Wasserentnahme auch kleiner Mengen über- 25 Druckschalter 7 führende Leitung 8 bleibt dabei jeschritten wird. Erst durch Tropfen oder ein verse- doch geschlossen, da die Kolbenstange 12 von der hentliches nicht ganz Schließen eines Wasserhahnes Feder 14 nach oben geschoben wird. Schließt man wird die Grenzdurchflußmenge unterschritten und die Zapfstelle, so hört nach Füllung des Druckspeidie Pumpe abgeschaltet, damit sie durch derartige chersö die Strömung auf und die Öffnung 4 wird Versehen oder durch Undichtheiten der Zapfstellen 30 vom Kolben 10 ganz geschlossen. Da weiterhin die nicht durchläuft. Kolbenstange 12, der Ventilkegel 13 und die Feder

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus 11 entsprechend aufeinander und auf die Stellung

den Ansprüchen 2 bis 6. des Kolbens 10 abgestimmt sind, hebt sich der Ven-

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Aus- tilkegel 13 von seinem Ventilsitz ab. Der während

führungsbeispiele darstellenden Zeichnung erläutert. 35 des Schließvorganges erhöhte Druck im Leitungsnetz

Es zeigt und Druckspeicher wirkt auf den Druckschalter 7

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Teiles ein, so daß die Pumpe ausgeschaltet wird. Da damit eines Druckspeicherpumpwerkes mit dem Schaltge- der von der Druckleitung 1 auf den Kolben 10 wirrät, kende Druck niedriger wird als der Druck im Druck-

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein Schaltgerät in 40 speicher 6 und dem Leitungsnetz, wird der Kolben

etwas abgewandelter Form und 10 nunmehr nach unten gegen die Dichtung 17 ge-

Fig. 3 in wiederum schematischer Darstellung drückt und schließt damit die Druckleitung 1. Das

eine weitere Ausführungsform des Schaltgerätes. Schaltgerät hat somit seine Ausgangsstellung einge-

In F i g. 1 bezeichnet 1 die von einer Hauswasser- nommen, und der Vorgang kann sich nach erneutem pumpe kommende Druckleitung, die in ein Ge-. 45 öffnen einer Zapfstelle wiederholen.
häuse2 mit einer zylindrischen Bohrung 3 mündet. Wie schon erwähnt, ist der Kolben 10 mit der Das Gehäuse 2 hat weiterhin eine seitliche öffnung 4, Druckfeder so ausgelegt, daß er von der Durchflußan welche die Versorgungsleitung 5 angeschlossen menge in der Druckleitung 1 bzw. der Versorgungsist. An diese wiederum ist ein Druckspeicher 6 ange- leitung 5 gesteuert wird. Damit wird erreicht, daß die schlossen. Ein Druckschalter 7 für den Pumpenmotor 50 Pumpe bis zu einer ganz geringen Grenzdurchflußsteht über eine Leitung 8 mit der Bohrung 3 des Ge- menge durchläuft und Pendelungen vermieden werhäuses 2 in Verbindung. Die Verbindungsstelle mit den. Erst bei Unterschreiten dieser Grenzdurchflußdem Gehäuse 2 ist als Ventilsitz 9 ausgebildet. Inner- menge, also praktisch bei Schließen der Zapfstelle, halb des Gehäuses 2 befindet sich ein Kolben 10, der wird die Pumpe abgeschaltet. Die Grenzdurchflußunter der Wirkung einer Feder 11, hier eine Druckte- 55 menge wird so gewählt, daß sie selbst bei verhältnisder, steht. Im Kolben 10 sitzt beweglich eine Kolben- mäßig geringer Wasserentnahme überschritten wird, stange 12, deren freies Ende als Ventilkegel 13 aus- die Pumpe also durchläuft. Andererseits ist sie aber gebildet ist. Die Kolbenstange steht ebenfalls unter so groß, daß bei tropfendem oder versehentlich nicht der Wirkung einer Feder 14, welche die Kolben- ganz geschlossenem Wasserhahn die Pumpe abgestange gegen einen Anschlag 15 innerhalb des KoI- 60 schaltet wird. Erst wenn eine Zapfstelle längere Zeit bens drückt. Der über dem Kolben befindliche Zylin- tropft, wird der Druck im Netz so weit nachlassen, derraum 3' steht über eine Leitung 16 oder eine ent- daß die Pumpe wieder einschaltet. In einem solchen sprechende Bohrung im Gehäuse 2 mit der Versor- Ausnahmefall würden aber auch nur ganz langsame gungsleitung 5 und damit auch dem Druckspeicher 6 Pendelungen eintreten,
in Verbindung. 65 In F i g. 2 bezeichnet 19 den Anschluß zu einem

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei ge- Druckspeicher und 20 die Anschlußleitung zum

schlossener Versorgungsleitung 5 befindet sich der Druckschalter. Das Gehäuse 2 besitzt am Anschluß

Kolben 10 in seiner untersten Stellung und ver- der Druckleitung 1 einen Ventilsitz 21 und enthält

5 6

einen ventilkegelartigen Widerstandskörper 22, der der Pumpe und dem Leitungsnetz. In dieser Rohrleiunter der Wirkung einer Feder 23 steht und in den tung 29 ist eine düsenartige Verengung 30 vorgese-Ventilsitz 21 hineinragt. Nach oben setzt sich der hen. Eine Membran 31 ist in ein Gehäuse 32 so zwi-Widerstandskörper 22 in einem Zapfen 24 fort, der sehen zwei Gehäuseteilen 38, 39 eingespannt, daß sie in die als elastischer Radialdichtring ausgebildete 5 das Gehäuse 32 hälftig teilt. An dieses Gehäuse 32 Zuflußöffnung 25 der zum Druckschalter führenden ist über eine Leitung 33 der Druckschalter für die Leitung 20 eingreift. Die Wirkungsweise dieser An- Pumpe angeschlossen. Die Anschlußstelle ist wieordnung ist die gleiche wie bei der nach Fig. 1. Im derum als Ventilsitz 34 ausgebildet. Diesem gegenausgeschalteten Zustand der Pumpe schließt der über sitzt ein Ventilkegel 35, der mit der Membran Widerstandskörper 22 die Zuflußöffnung 26 im Ge- io 31 verbunden ist. In Durchflußrichtung durch die häuse 2 dichtend in dem Ventilsitz 21 ab. Der Zap- Rohrleitung 29 ist diese vor der Verengung 30 über fen 24 hat die Zuflußöffnung 25 zum Druckschalter eine Leitung 36 mit der einen Hälfte des Gehäuses freigegeben, und der Druckschalter steht unter dem 32 verbunden, während von der anderen Gehäuse-Druck des Leitungsnetzes und des Druckspeichers. hälfte eine Rohrleitung 37 in die Verengung 30 mün-Wird dem Leitungsnetz Wasser entnommen, so fällt 15 det.

der Druck und der Druckschalter schaltet die Pumpe Ist die Pumpe ausgeschaltet, so ist das von Ventilein. Der Pumpendruck hebt nun den Widerstands- kegel 35 und Ventilsitz 34 gebildete Ventil offen, körper 22 und schließt damit gleichzeitig über den Wird nun dem Netz Wasser entnommen, so fällt der Zapfen 24 die Zuflußöffnung 25 zum Druckschalter; Druck im Netz und damit in dem Gehäuseteil 38, so die Pumpe läuft weiter. Bei verringerter Wasserent- 20 daß über den Druckschalter die Pumpe eingeschaltet nähme drückt die Feder 23 den Körper 22 nach un- wird. Es beginnt die Förderung, wobei der Druck vor ten. Beim Erreichen einer bestimmten Grenzdurch- der Verengung 30 in der Rohrleitung 29 etwas gröflußmenge wird die Zuflußöffnung 25 freigegeben ßer ist als in der Verengung 30 selbst, so daß auch in und die Pumpe vom Druckschalter ausgeschaltet. Um den Gehäuseteilen 38, 39 diese Druckdifferenz die Grenzdurchflußmenge und damit den Ausschalt- 25 herrscht und auf die Membran 31 einwirkt. Diese punkt einstellen zu können, ist die Zuflußöffnung 25 biegt sich dadurch etwas durch und schließt das Venverschiebbar angeordnet, indem sie in einem Nippel til zum Druckschalter. Erst bei einer ganz geringen

27 sitzt. Dieser kann mehr oder weniger tief in das Grenzdurchflußmenge wird die Druckdifferenz so Gehäuse 2 eingeschraubt werden. Der Nippel 27 ist klein oder gleich Null, daß die Membran 31 wieder gegenüber dem Gehäuse 2 durch einen Dichtungsring 30 ihre Normalstellung einnimmt, das Ventil zum

28 abgedichtet. ' Druckschalter sich öffnet und dieser die Pumpe ausin F i g. 3 bezeichnet 29 eine Rohrleitung zwischen schaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Druckspeicherpumpwerk für die Wasserversorgung einzelner Anwesen mit einer in eine Versorgungsleitung fördernden Pumpe, mit einem kleinen Druckspeicher und mit einem auf der Druckseite der Pumpe an die Versorgungsleitung angeschlossenen Schaltgerät, das einen Druckschalter zum Ein- und Ausschalten des Pumpenmotors in Abhängigkeit vom Wasserdruck in der Versorgungsleitung und ein dem Druckschalter vorgeschaltetes Ventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Druckschalter (7) führende Leitung (8, 20, 33) durch den Ventilverschlußkörper (13, 24, 35) des Ventils vollständig absperrbat ist, daß der Ventilverschlußkörper (13, 24, 35) mit einem Schaltglied (10, 22, 31) verbunden ist, das von dem durch die Versorgungsleitung (5) zur Entnahmestelle strömenden Wasser in Abhängigkeit von der Durchflußmenge bewegbar ist und daß durch das Schaltglied (10, 22, 31) bei laufender Pumpe der Ventilverschlußkörper (13, 24, 35) so lange in seiner «Schließstellung gehalten ist, bis sich die Durchflußmenge auf einen bestimmten, einstellbaren Minimalbetrag verringert hat.

2. Druckspeicherpumpwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltglied ein bei Stillstand der Pumpe die Zuflußöffnung (4) zur Versorgungsleitung (5) verschließender Kolben (10) vorgesehen ist, der durch das an ihm vorbeiströmende Wasser in Abhängigkeit von der Durchflußmenge gegen die Wirkung einer Feder (11) aus seiner Schließstellung bewegbar ist und daß der als Ventilkegel (13) ausgebildete Ventilverschlußkörper mit dem Kolben (10) durch eine unter der Wirkung einer Feder (14) stehende Kolbenstange verbunden ist, die im Kolben (10) durch Anschläge (15) begrenzt beweglich gelagert ist.

3. Druckspeicherpumpwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltglied ein bei Stillstand der Pumpe die öffnung (4) zur Versorgungsleitung (5) verschließender, ventilkegelartiger Widerstandskörper (22) vorgesehen ist, der durch das an ihm vorbeiströmende Wasser in Abhängigkeit von der Durchflußmenge gegen die Wirkung einer Feder (23) von einer als Ventilsitz

(21) ausgebildeten Zuflußöffnung (26) abhebbar ist und daß der Widerstandskörper (22) als Ventilverschlußkörper einen Zapfen (24) trägt, der mit einem aus elastischem Material bestehenden Ventilsitz in der Zuflußöffnung (25) der zum Druckschalter führenden Leitung (20) zusammenwirkt.

4. Druckspeicherpumpwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des Minimalbetrages der Durchflußmenge die den Ventilsitz aufweisende Zuflußöffnung (25) zum Druckschalter (7) in Längsrichtung gegenüber dem Zapfen (24) und dem Widerstandskörper

(22) verschieblich ist.

5. Druckspeicherpumpwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied eine Membran (31) aufweist, die von der durch ein als Blende, Düse, Verengung (30) od. dgl. ausgebildetes Strömungshindernis in der von der Pumpe zur Versorgungsleitung führenden Rohrleitung (29) hervorgerufenen Druckdifferenz beeinflußbar ist.

6. Druckspeicherpumpwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen zwei .Gehäuseteilen (38, 39) eines Gehäuses (32) eingespannte Membran (31) dieses in zwei Hälften unterteilt, von denen die eine Hälfte durch eine Leitung (36) an den vor dem Strömungshindernis liegenden Abschnitt der Rohrleitung (29) angeschlossen ist und die andere Hälfte über eine Leitung (37) an die Verengung in der Rohrleitung (29) sowie über eine Leitung (33), deren Anschlußstelle als Ventilsitz (34) für einen von der Membran (31) betätigten Ventilkegel (35) ausgebildet ist, an den Druckschalter angeschlossen ist.