-
"Druckwasserbehälter mit Absicherung der Versorgungsleitung" Die Erfindung
bezieht sich auf einen Druckwasserbehälter mit hygienischer Absicherung der Versorgungsleitung
und zwischen Behälter und Versorgungsleitung eingeschaltetem gückschlagventil.
-
Druckwasserbehälter mit oder ohne Luftpolster und ihre Arbeitsweise
in der Wasserversorgung sind an sich bekannt. So ist es bekannt, daß diesen Behältern
Rückflußsicherungsventile vor-und nachgeschaltet werden, wobei diese Ventile die
Aufgabe haben, in dem Fall, wenn die Druckwasserbehälter zwischen die öffentliche
Versorgungsleitung und eine entsprechende Abnehmerleitung eingeschaltet sind, zu
verhindern, daß bei einem Unterdruck
im Versorgungsnetz aus der
Abnehmerleitung Wasser in die Versorgungsleitung zurückgesaugt werden kann. Derartige
Rücksaugfälle sind bekannt geworden und führen zu Katastrophen im Versorgungssystem.
Unter Unterdruck, der ein solches Rücksaugen bewirken kann, wird dabei jeder Druck
verstanden, der auch nur etwas dnter dem in der Abnehmerleitung herrschenden statischen
Wasserdruck liegt.
-
Gemäß den Vorschriften sind daher zusätzliche Einbauten von Belüftungsvorrichtungen
in die Steigleitung vorgesehen, da die bisherigen Rückschlagventile keine absolute
Sicherung gegen Rücksaugen bieten. Aber auch aus diesen Vorschriften ist zu entnehmen,
daß in diesen vorgeschriebenen Fällen eine hygienische Absicherung nicht absolut
einwandfrei gegeben ist.
-
Absolut einwandfreie, hygienische Absicherungen sind nur bei der Koppelung
von Trinkwasser mit nicht Trinkwasserleitungen bekannt und bestehen dabei in der
Anordnung einer sogenannten freien Luftstrecke in Verbindung mit einem Überlauf
an der Koppelungsstelle. Bisher war es nur möglich, diese Sicherung in einer drucklosen
Zone anzuordnen, was den Nachteil hat, daß hinter jeder Sicherung Pumpen eingebaut
werden müssen, welche das vorher unter Druck stehende,' dann aber in der freien
Luftstrecke entspannte Wasser wieder unter Druck setzen bzw.
-
auf die erforderliche Steighöhe bringen.
Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, diese bisher einzige bekannte, absolut sichere hygienische
Absicherung der Versorgungsleitung gegenüber der Abnehmerleitung, d.h. also auch
eine Sicherung gegen das Übertreten von Keimen aus der Abnehmerleitung in die Versorgungsleitung
auch bei einer Wasserversorgung einzuschalten, die mit einem Drucksystem arbeitet.
Gemäß der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, im Druckwasserbehälter
oder einem dem Druckwasserbehälter zugeordneten Arbeitsbehälter eine Gasblase vorzusehen,
die von dem dem Druckwasserbehälter eingespeisten Wasser als freie Luftstrecke durchflossen
wird und ein schwimmergesteuertes Sicherheitsventil anzuordnen, daß bei Anstieg
des Wassers im Druckwasserbehälter eine Sicherheitsvorrichtung auslöst. Gemäß der
Erfindung ist weiterhin vorgdsehen, daß die schwimmergesteuerte Sicherheitsvorrichtung
eine Abflußeinrichtung und/oder Warneinrichtung betätigt, wobei die Bewegung des
Schwimmers mit einer entsprechenden Kraftübersetzung gekoppelt sein kann, oder es
können zusätzliche Mittel vorgesehen werden, die durch die Bewegung des Schwimmers
eingeschaltet werden, um dadurch die erforderliche Kraft zur Betätigung der Abfluß-
und /oder Warneinrichtungen zu erstellen.
-
Wird der erforderliche Druck im Druckwasserbehälter ledig=lich durch
eine einfache Gasblase, beispielsweise durch ein Luftkissen erstellt, so kann die
freie Luftstrecke durch diese Gasblase oder durch dieses Luftkissen gebildet werden.
Es ist
aber auch möglich, insbesondere bei Zuordnung des Druckwasserbehälters
zu einem Arbeitsbehälter, das den erforderlichen Druck erzeugende Gas in einem elastischen
Behälter unterzubringen, z.B. einer Gummiblase. Hierbei ist gemäß der Erfindung
dann weiterhin vorgesehen, daß dem Druckwasserbehälter der den mit dem elastischen
Gas gefüllten Behälter aufnimmt, eine Schwimmerkammer, eine Arbeitskammer und eine
Auffangkammer zugeordnet sind, wobei die freie Luftstrecke in der Arbeitskammer
angeordnet ist, die mit der Schwimmerkammer in kommunizierender Verbindung steht
und von der Auffangkammer mit Wasser beaufschlagt wird. Weiterhin kann vorgesehen
sein, daß anstelle des Druckwasserbehälters eine kleine, die Druckgasblase enthaltende
Kammer vorgesehen ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß am Einfluß des Wassers
in die Arbeitskammer oder den Druckwasserbehälter sogenannte an sich bekannte Luftabscheidevorrichtungen
angeordnet sind, die dafür sorgen, daß durch das durchfließende Wasser keine Luftblasen
mitgerissen werden.
-
Es ist eine allgemein bekannte Tatsache, daß sich Luft in Wasser löst,
wobei bei normalen Verhältnissen etwa Zoo ltr. Wasser bei Normaldruck ca. 2 ltr.
Luft aufnehmen können. Diese Menge kann durch erhöhten Druck wesentlich erhöht werden.
-
Um diese Luftaufnahme zu verhindern, ist gemäß der Erfindung weiterhin
vorgesehen, daß an sich bekannte Mittel zur Verhinderung oder Verzögerung der Aufnahme
von Luft durch Wasser
vorgesehen werden. Derartige Mittel können
in der unterschiedlichsten Weise arbeiten und sind an sich bekannt, wobei sogar
soweit gegangen werden kann, daß das mit Luft gesättigte blasser möglichst vom Frischwasser
getrennt wird, wobei Einbauten aus Schaumstoff vorgesehen sein können, die miteinander
in Verbindung stehende Poren aufweisen, oder es können Mittel vorgesehen werden,
die, ohne die Qualität des Wassers zu beeinflussen, die Oberfläche des Wassers gegenüber
Luft abriegeln.
-
Da diese einzelnän Mittel nicht Gegenstand der Erfindung sind, ist
es nicht erforderlich, weiter 'auf diese Mittel einzugehen,' es ist nur für die
Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Anlage wesentlich zu beachten, daß derartige
Mittel vorgesehen sein müssen.
-
Insgesamt gesehen, arbeitet die erfindungsgemäße Anlage dadurch, daß
das von der Versorgungsleitung der Abnehmerleitung. zugeführte Wasser eine freie
Luftstrecke im Druckwasserbehälter oder in der entsprechend zugeordneten Arbeitskammer
durchfließt, wobei diese freie Luftstrecke allein nicht für eine einwandfreie, allen
hygienischen Anforderungen entsprechende Sicherung genügt. Es muß ein Überlauf vorgesehen
werden, der über einen Schwimmer gesteuert werden kann, der bei Erreichen des höchst
zulässigen Wasserspiegels im Druckwasserbehälter oder Vorratsbehälter dafür Sorge
trägt, daß eine entsprechende Abflußleitung geöffnet wird oder daß entsprechende
Warneinrichtungen eingeschalte werden, oder aber es werden Einrichtungen vorgesehen,
die den
weiteren Zulauf des Wassers verhindern.
-
Es ist selbstverständlich, daß, wenn eine Abflußleitung vorgesehen
ist; die durch den Schwimmer gesteuert wird, diese Abflußleitung ebenfalls durch
eine freie Luftstrecke gesichert sein muß, was jedoch keine Schwierigkeiten bereitet,
da diese Abflußleitung nicht unter Druck steht.
-
Das Austreten des Wassers aus der Abflußleitung kann gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung gleichzeitig als Warnsignal für die einwandfreie Tätigkeit
der Anlage benutzt werden.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Einrichtung gehen
aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen hervor, die ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigen, ohne daß hierauf die Erfindung beschränkt ist. Die Zeichnungen
zeigen in Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Behälter
in seiner einfachsten Ausführungsform, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform
der Erfindung, Fig. 3, 4 und 5 weitere abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung.
-
In den Zeichnungen ist allgemein mit 1 der eigentliche Druckwasserbehälter
bezeichnet,
der mit einer normalen, an die Abnehmerleitung 2 anschließenden Ausflußleitung ausgerüstet
ist. Der Zufluß des Wassers erfolgt durch die Versorgungsleitung 4, die bei 3 in
den Druckwasserbehälter 1 einmündet. Die Versorgungsleitung 4 ist mit einem Rückschlagventil
5 und einem Sperrschieber 6 in an sich bekannter Weise ausgerüstet. Innerhalb des
Druckwasserbehälters 1 ist ein Schwimmer 7 innerhalb einer entsprechend ausgebildeten
räumlichen Anordnung angeordnet, wobei dieser Schwimmer 7 zur Verdeutlichung des
Erfindungsgedankens bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel über ein
entsprechendes Zugmittel, beispielsweise eine Kette 7a mit der Verschlußvorrichtung
8 einer Hilfsausflußöffnung 8a verbunden ist, wobei diese Hilfsausflußöffnung 8a
in eine entsprechende Auffangvorrichtung 11 unter Zwischenschaltung einer freien
Luftstrecke mündet. Gleichzeitig mit der Verschlußvorrichtung 8 kann der Schwimmer
7 über die Verbindung 9 mit einer Alarmvorrichtung 1o in an sich bekannter Art,
die z.B. akustisch, optisch oder dgl. arbeitet, verbunden sein.
-
Die freie Luftstrecke zwischen der Ausflußöffnung 8a und dem entsprechenden
Auffangbehälter 11 ist in Fig. 1 mit f 1 eingezeichnet, während die freie Luftstrecke,
die im Druckwasserbehälter 1 zwischen dem Wasserspiegel und der Ausflußöffnung 3
der Versorgungsleitung 4 vorgesehen ist, allgemein mit f bezeichnet ist.
-
Die Verschlußvorrichtung 8 kann selbstverständlich auch an der.
Seitenwand
des Druckwasserbehälters 1 angeordnet sein und vom Schwimmer mittels Kraftübertragungselemente
betätigt werden, ohne daß es erforderlich ist, die vielen Ausführungsmöglichkeiten
dieser Steuerung im Rahmen der vorliegenden Erfindung näher zu erläutern. Der Schwimmer
7-kann selbstverständlich auch unmittelbar mit dem Ventilteller verbunden sein.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage arbeitet wie folgt: Tritt in der
Versorgungsleitung 4 ein Unterdruck gegenüber dem normalerweise in dieser Leitung
herrschenden Druck auf, wobei dieser Unterdruck nur um ein weniges unter dem üblicherweise
herrschenden Druck liegen muß, so fließt Luft aus dem eigentlichen Luftkissen, das
in der Zeichnung mit K bezeichnet ist.,in die Versorgungsleitung 4. Ist gleichzeitig
die Abnehmerleitung 2 irgendwo geöffnet, fließt Wasser in den Behälter 1 aus der
Abnehmerleitung 2 zurück und der Wasserspiegel würde, falls keine zusätzlichen Sicherungen
eingebaut sind, schließlich den Einlaufstutzen 3 erreichen. Vorausgesetzt ist hierbei,
daß auch das Rückschlagventil 5 nicht in einwandfreier Weise arbeitet. Durch einen
solchen Fall würde also die hygienische Sicherung unterbrochen sein.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt aber gemäß der Erfindung
bei Anstieg des Wasserniveaus im Druckwasserbehälter 1 auch ein Anstieg des Schwimmers
7, so daß die Verschlußvorrichtung 8 betätigt wird und somit das zusätzlich aus
der
Abnehmerleitung in den Druckwasserbehälter 1 einströmende Wasser
wieder aus der Abflußöffnung 8a abfließen kann. Gleichzeitig wird die Warneinrichtung
1o betätigt.
-
Steigt der Druck in der Versorgungsleitung 4 wieder an, dann füllt-sich
zunächst das gegebenenfalls verringerte Luftkissen K wieder voll auf und drückt
das Wasser in die Abnehmerleitung 2, so daß der Schwimmer 7 wieder in sein Ausgangsniveau
zurückgelangt, so daß si-ph dadurch die Verschlußvorrichtung 8 wieder schließt und
der Ausgangszustand wieder hergestellt ist..
-
Bei der Einrichtungsform gemäß Fig. 2 wird vermieden, daß Verluste
von Druckluft oder Druckgas eintreten können. Es wird daher vorgeschlagen, Druckgas
oder die Druckluft. in einem elastischen Behälter, z.B. eine Gummiblase oder dgl.,
der in Fig. 2 mit 12 bezeichnet ist, unterzubringen. Hierdurch wird erreicht, daß
außer der Absicherung des Druckgaees auch gleichzeitig im Druckwasserbehälter eine
Wasserreserve geschaffen wird.
-
Bei dem in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist in dem Druckwasserbehälter
1 ein Rost oder Gitter 13 vorgesehen, welches die Ausdehnungsmöglichkeit des elastischen
Behälters 12 begrenzt. An dem Druckwasserbehälter 1 schließen sich verschiedene
Kammern an und zwar einmal die sogenannte Auffangkammer K1, an diese die sogenannte
Arbeitskammer K2, die die freie Luftstrecke f enthält und an die Arbeitskammer die
Schwimmerkammer K3, die den eigentlichen Schwimmer 7 und die Sicherheitsabfluavorrichtung
8a enthält. Der Zufluß aus der
Versorgungsleitung kann bei
dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel im unteren Teil des Druckwasserbehälters
eintreten, da die freie Luftstrecke f aus dem Druckwasserbehälter 1 in die Arbeitskammer
KZ verlegt ist. Zapfvorrichtungen für die Wasserreserve sind bei 14 und 15 dargestellt,
wobei erkennbar ist, daß diese Wasserreserve auch bei voller Ausdehnung des elastischen
Behälters 12 erreicht wird, da sich der elastische Behälter 12 nicht über den Rost
13 hinaus ausdehnen kann.
-
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist derart, daß die Versorgungsleitung
4 in den Druckwasserbehälter 1 eintritt und daß das sich in diesem Druckwasserbehälter
unter Druck befindende Wasser in die sogenannte Auffangkammer K1 über die Leitung
16 fließt und von der Auffangkammer K1 über die Überflualeitung 17 in die eigentliche
Arbeitskammer K2 gelangt, wobei nun hier das Wasser die freie Luftstrecke f durchqueren
muß. Mit der Arbeitskammer K'2 steht die Schwimmer-'. kammer K3 in kommunizierender
Verbindung, so daß bei einem Rückfluß aus der Abnehmerleitung 2 und damit einem
Ansteigen des Wasserspiegels in den Kammern K2 und K3 ein Anheben des Schwimmers
7 erfolgt, so daß damit die Vorrichtung so arbeitet, wie es bereits anhand der Ausführungsform
in Fig. 1 dargestellt wurde, d.h. wird Wasser an der Abnehmerleitung 2 abgenommen,
so wird dieses Wasser entweder aus der Versorgungsleitung 4 ergänzt oder durch Expansion
des in dem elastischen Behälter 12 enthaltenen Druckgases nachgespeist.
Entsteht
in der Versorgungsleitung ein Unterdruck und ist das Rückschlagventil 5 nicht vollständig
verschlossen, dann expandiert die im System enthaltene Luft einschließlich dem Gas,
das in dem elastischen Behälter 12 enthalten ist, so daß es vorkommen kann, daß
die Luft aus der Arbeitskammer K2 in die Auffangkammer K1 übertritt. Ein Einfließen
der Luft in die Versorgungsleitung 4 ist aber kaum möglich. Da die in dem elastischen
Behälter 12 enthaltene Gasmenge den Behälter nicht über den Rost 13 ausdehnen kann,
verbleibt die mit R bezeichnete Wassermenge im Druckwasserbehälter ständig erhalten
und stellt somit eine Wasserreserve da, die durch die Hähne 14 und 15 angezapft
werden kann.
-
Außerdem ist beidem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ein
schnorchelartiges Gerät 18 vorgesehen, das sich, wenn der Druck in der Arbeitskammer
K2 unter Atmosphärendruck fällt, öffnet und somit Frischluft in des System eintreten
läßt.
-
Da der Schwimmerteller nicht nur vom statischen Wasserdruck, sondern
auch von dem im System herrschenden Druck beaufschlagt wird, kann es erforderlich
sein, zwischen Schwimmer 7 und Verschlußvorrichtung 8 Kraftübersetzungsmittel vorzusehen.
-
Wird eine Wasseruhr zwischen dem Druckwasserbehälter 1 und der Auffangkammer
K1 angeordnet, dann müssen die Anschlüsse 14 und 15 ebenfalls an der Auffangkammer
K1 angeordnet werden um somit eine SchwaWntnahme von Wasser zu vermeiden.
Weitere
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt.
-
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist ebenfalls mit 12 der ausdehnbare
Behälter bezeichnet, mit 7 der Schwimmer und mit K2 und K3 die Arbeits- und die
Schwimmerkammer. Der Druckbehälter ist ebenfalls bei 1 dargestellt. Die Geräte gemäß
Fig. 4 und 5 sind vereinfacht ausgebildet und bei dem Gerät gemäß Fig. 5 ist insbesondere
die Vorrichtung 19 zu beachten, die bewirkt, daß ein Mitreißen Von Luft durch das
Durchfließen der freien Luftstrecke nicht möglich ist.
-
Der in der Schwimmerkammer K3 gemäß Fig._3 untergebrachte Schwimmer
7 ist über eine sogenannte "lose Rolle" mit der Verschlußvorrichtung 8 der Ausflußöffnung
8a verbunden, wobei die Kette 7a bei 7b an der Wand der Kammer K3 festgelegt ist.
-
Die Geräte gemäß Fig. 3 und 5 sind so klein ausgebildet, daß sie ohne
Schwierigkeit in die normale Abnehmerleitung eingeschaltet werden können und diese
nun mit Sicherheit gegen die Versorgungsleitung hygienisch einwandfrei absichere.
Hierbei ist es zweckmäßig, die Höhe dieser Geräte reichlich zu bemessen, damit ein
genügender Spielraum für den an sich pendelnden Wasserspiegel verbleibt. Die Wirkungsweise
dieser
Geräte ist im Prinzip immer_wieder die gleiche. Selb,stverständlich
ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern
es sind demgegenüber Abänderungen möglich, ohreden Grundgedanken der Erfindung zu
verlassen.