DE19742062A1 - Wasserversorgungsanlage und Volumenstromsensor - Google Patents
Wasserversorgungsanlage und VolumenstromsensorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wasserversorgungsanlage,
insbesondere eine Brauchwasserversorgungsanlage sowie
einen vorzugsweise zur Verwendung in dieser Brauchwasser
versorgungsanlage vorgesehenen Strömungssensor.
Wasserversorgungsanlagen benötigen insbesondere
wenn sie aus einem Wasserreservoir, wie beispielsweise
einer Zisterne, einem Brunnen od. dgl., gespeist werden,
in der Regel eine Pumpe, die das Wasser aus dem Reservoir
fördert und die den erforderlichen Versorgungsdruck
aufbaut. Dies gilt auch für Wasserversorgungsanlagen mit
Mischbetrieb, die sowohl aus einem Wasserreservoir, wie
bspw. einer Regenwasserzisterne, als auch alternativ aus
einem z. B. an die öffentliche Wasserversorgung ange
schlossenen Trinkwasserspeicher Wasser erhalten. Solche
Wasserversorgungsanlagen weisen in der Regel keinen
Hochbehälter zwischen der Pumpe und den Wasserverbrau
chern auf. Allenfalls ist hier ein Druckspeicher vor
gesehen. Der die Pumpe durchströmende Wasserstrom ist
deshalb eng mit der Wasserentnahme korreliert. Diese
schwankt gerade bei kleineren Anlagen in der Regel sehr
stark. Insbesondere kommen häufig längere Phasen vor, in
denen keinerlei Wasserentnahme auftritt. Hier sollte die
Pumpe abgeschaltet sein.
Schlimmer noch ist die Situation, wenn die Pumpe
Luft gezogen hat. Sie muß dann unbedingt abgeschaltet
werden, um nicht durch Trockenlauf beschädigt zu werden.
Andererseits muß die Pumpe fördern, sobald auch nur
ein ganz geringer Wasserverbrauch auftritt. Wird an einer
beliebigen Zapfstelle der Wasserversorgungsanlage ein
Wasserhahn auch nur gering geöffnet, muß Wasser zur
Verfügung stehen. Es kommt deshalb darauf an, auch ge
ringste Durchflußmengen sicher zu erfassen.
Die Änderung von Durchflußmengen und beginnende
Wasserentnahme geht mit einer Druckänderung in dem der
Zapfstelle vorgelagerten Systemabschnitt einher. Umge
kehrt bewirkt die Absperrung aller Zapfstellen bei lau
fender Pumpe eine Druckerhöhung. Wegen des infolge von
Fertigungstoleranzen streuenden Enddrucks verwendbarer
Kreiselpumpen und wegen der im Bereich geringer Durch
flußmengen extrem flachen Pumpenkennlinie (Druck über
Fördermenge) kann der Förderdruck nicht als Abschalt
kriterium für die Pumpe genutzt werden.
Aus der Praxis sind Durchflußwächter bekannt, die
einen Strömungskörper enthalten, der von einer durch
fließenden Strömung angehoben wird. Die Position des
Strömungskörpers wird beispielsweise über einen Schalter
überwacht, der von einem an dem Strömungskörper befestig
ten Magneten betätigt wird.
Die Erfassung geringer Durchflußmengen ist hier
schwierig.
Aus der EP 0 366 960 A2 ist es bekannt, die Position
eines Ventilverschlußglieds eines Magnetventils mittels
einer Sensorspule zu erfassen, die die Axialposition
einer mit dem Ventilverschlußglied verbundenen Stange
feststellt. Die Eintauchtiefe der Stange in die Spule
wird durch eine elektronische Schaltung bestimmt.
Die Erfassung der Position des Ventilglieds gestat
tet keinen direkten Rückschluß auf die Durchflußmenge,
insbesondere auf kleine Durchflußmengen. Auch bei offe
nem Magnetventil kann die Durchströmung Null sein.
Dies gilt auch für den beispielsweise aus der
DE 37 43 312 A1 bekannten Positionsmelder. Das Ventil ist als
Tellerventil ausgebildet, dessen Schaft mit einem ent
sprechenden Vorsprung zur Betätigung eines Schalters
versehen ist. Außerdem ist eine Justage zur Einstellung
eines gewünschten Schaltpunktes erforderlich. Soll der
Schaltpunkt das vollständige Schließen des Ventils sein,
muß der Schaltpunkt am Ende des Ventilhubs liegen, was
ein sicheres Schalten infolge unvermeidbarer Toleranzen
ausschließt.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen
Volumenstromsensor zu schaffen, mit dem zuverlässig auch
geringe Volumenströme erfaßbar sind. Darüber hinaus ist
es Aufgabe der Erfindung, eine Wasserversorgungsanlage zu
schaffen, deren Pumpe bei fehlender Wasserentnahme sicher
stillgesetzt wird.
Diese Aufgaben werden mit der Wasserversorgungs
anlage nach Anspruch 1 bzw. dem Volumenstromsensor nach
Anspruch 2 gelöst.
Die erfindungsgemäße Wasserversorgungsanlage weist
zur Steuerung der Pumpe, insbesondere zum Abschalten
derselben bei nicht vorhandenem Wasserbedarf, eine Sen
soreinrichtung auf, die wenigstens dann ein Signal ab
gibt, wenn das Ventilverschlußglied eines der Pumpe
nachgeschalteten Rückflußverhinderers nicht in Schließ
position befindlich ist. Die Steuereinrichtung schaltet
die Pumpe ab, wenn sie anhand des Signals erkennt, daß
das Ventilverschlußglied nicht in Durchlass-Stellung
steht. Die Durchlass-Stellung ist dabei dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ventilverschlußglied nicht oder
zumindest nicht ganz an dem Ventilsitz anliegt, wobei
seine genaue Stellung eine untergeordnete oder keine
Rolle spielt. Der dadurch erreichte Schaltpunkt, bei dem
die Pumpe abschaltet, ist dabei das vollständige Anliegen
des Ventilverschlußglieds an dem Ventilsitz. Sobald das
Ventilverschlußglied auch nur bereichsweise um einen
geringen Spalt weit geöffnet ist, fließt Wasser in Durch
laßrichtung und die Pumpe wird nicht abgeschaltet.
Damit läßt sich mit einer Sensoreinrichtung, die
das vollständige Anliegen des Ventilverschlußglieds an
dem Ventilsitz überwacht, ihm Gegensatz zu Wasserversor
gungsanlagen mit Sensoreinrichtungen, die eine vorgegebe
ne Öffnungsposition des Ventilverschlußglieds überwa
chen, eine sichere Erkennung auch geringster Wasserent
nahmemengen erreichen, wodurch Fehlabschaltungen der
Pumpe vermieden oder ausgeschlossen werden. Andererseits
kann auch ausgeschlossen werden, daß die Pumpe bei
fehlendem Wasserbedarf oder bei Luftziehern weiterläuft.
Beide Fälle sind wegen erhöhten Energiebedarfs und/oder
erhöhten Verschleißes abzulehnen. Die erfindungsgemäße
Wasserversorgungsanlage vermeidet dies.
Als Sensoreinrichtung dient vorzugsweise ein Volu
menstromsensor, der ein von dem durchströmenden Fluid
betätigtes Ventilverschlußglied aufweist, wobei die
Schließposition des Ventilverschlußglieds mittels einer
Strahlungsquelle und einem Strahlungssensor erfaßt wird.
Die Strahlungsquelle und der Strahlungssensor sind so
angeordnet, daß das Ventilverschlußglied im Strahlen
gang liegt. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen,
daß der Strahlengang erst dann vollständig unterbrochen
ist, wenn das Ventilverschlußglied an dem Ventilsitz
vollständig anliegt, d. h. die Spaltweite entlang des
gesamten, vorzugsweise ringförmigen Berührungsbereichs
zwischen Ventilverschlußglied und Ventilsitz Null ist.
Dies kann erreicht werden, wenn die Strahlungsquelle
beispielsweise an der stromaufwärtigen Seite und der
Strahlungssensor an der stromabwärtigen Seite des Ventil
verschlußglieds angeordnet sind. Auch die umgekehrte
Anordnung ist möglich. Jedenfalls aber muß die von der
Strahlungsquelle ausgesendete Strahlung den zwischen
Ventilverschlußglied und Ventilsitz ausgebildeten Spalt
durchdringen. Sobald der Spalt geschlossen ist, empfängt
der Strahlungssensor keine Strahlung mehr, was als Kenn
zeichen für die Durchströmung mit dem Wert Null genommen
werden kann.
Der Volumenstromsensor ist vorzugsweise als Rück
schlagventil ausgebildet, wie es ohnehin vor und/oder
hinter der Pumpe der Wasserversorgungsanlage erforderlich
ist. Dieses Rückschlagventil wird von dem Förderstrom der
Pumpe nur dann offengehalten, wenn die Pumpe läuft und
zugleich an Zapfstellen Wasser entnommen wird (oder ein
Reservoir gefüllt wird). Ein zusätzlicher Sensor, der den
Strömungswiderstand und damit den Energiebedarf der Pumpe
erhöhen würde, ist überflüssig.
Obwohl es möglich ist, das Ventilverschlußglied
allein durch sein Eigengewicht auf seine Schließposition
hin vorzuspannen, ist es, um ein sicheres und von der
Einbaulage unabhängiges Schließen zu erreichen, vorteil
haft, ein zusätzliches Federmittel vorzusehen. Das Ven
tilverschlußglied ist vorzugsweise ein flacher Teller,
der mit dem Ventilsitz in einem schmalen ringförmigen
oder linienhaften Bereich in Anlage steht, wenn er sich
in Schließposition befindet.
Die Strahlungsquelle ist vorzugsweise eine Licht
quelle, beispielsweise eine Leuchtdiode mit einer Wellen
länge von 615 nm. Als Lichtsensor kommt jedes auf die
entsprechende Wellenlänge reagierende elektronische
Bauelement, vorzugsweise jedoch ein Fotowiderstand in
Frage. Der Lichtweg ist vorzugsweise quer bzw. mit spit
zem Winkel zur Durchströmungsrichtung ausgerichtet. Dabei
ist die Lichtquelle mit nicht zu großem Öffnungswinkel
möglichst so ausgerichtet, daß das Licht die Sitzfläche
des Ventilsitzes streift.
Die Ausbildung des Strahlungssensors als Fotowider
stand hat den Vorzug, daß durch den großen Öffnungs
winkel auch Streulicht erfaßt wird. Dies kann erforder
lichenfalls durch eine gewisse Fehlausrichtung zwischen
Strahlungsquelle und Strahlungssensor noch befördert
werden. Dadurch wird nicht nur erfaßt, ob der Spalt bei
der in direktem Strahlengang liegenden Stelle geschlossen
ist, sondern auch, ob anderweitig Streulicht durchtritt.
Dadurch erkennt der Strahlungssensor (Fotowiderstand) nur
dann den dunklen, d. h. vollkommen geschlossenen Zustand
des Rückflußverhinderers, wenn das Ventilverschlußglied
ganz anliegt. Dieser Effekt kann noch dadurch verstärkt
werden, daß das Ventilverschlußglied wenigstens an
seiner der Strahlungsquelle zugewandten Seite für die
Strahlung reflektierend ausgebildet ist.
Die vorzugsweise mit diesen Volumenstromsensoren
ausgestattete Wasserversorgungsanlage weist bei einer
vorteilhaften Ausführungsform eine Steuereinrichtung auf,
die die Pumpe erst dann abschaltet, wenn nach Erfassung
der Schließposition des Volumenstromsensors eine vor
eingestellte Zeitspanne von beispielsweise 1 s verstri
chen ist. Damit können Fehlabschaltungen vermieden wer
den.
Das Einschalten der Pumpe wird vorzugsweise druckge
steuert veranlaßt. Auch geringste Wasserentnahmen führen
nach kurzer Zeit zu einem Druckabfall in der auf die
Pumpe folgenden Leitung. Hat der Druckabfall einen einge
stellten Grenzwert überschritten, wird die Pumpe einge
schaltet. Ausgeschaltet wird sie, wenn die Sensoreinrich
tung den Volumenstrom Null durch Erfassung des Schließens
des Ventilverschlußglieds feststellt.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind Gegenstand
von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung
sowie der nachfolgenden Beschreibung. In dieser ist ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Wasserversorgungsanlage mit einer
Pumpe und einer Steuereinrichtung, die von einem
Durchfluß-Sensor gesteuert ist, in ausschnittswei
ser und schematisierter Darstellung,
Fig. 2 den Volumenstromsensor der Wasserver
sorgungsanlage nach Fig. 1, in einer schematisierten
Längsschnittdarstellung, geschnitten entlang der
Linie II-II in Fig. 3 und
Fig. 3 den Volumenstromsensor nach Fig. 2, in
einer Ansicht auf sein stromabwärtiges Ende.
In Fig. 1 ist eine Wasserversorgungsanlage 1 zur
Speisung nicht weiter veranschaulichter Zapfstellen über
eine Leitung 2 veranschaulicht. Die Wasserversorgungs
anlage 1 entnimmt vorrangig Wasser aus einem Wasservor
rat, wie beispielsweise einer Zisterne 3, sowie bedarfs
weise aus einem Wasserversorgungsnetz 4. Die Wasserver
sorgungsanlage 1 weist zur Wasserentnahme aus der meist
tiefer gelegenen Zisterne 3 ein Saugrohr 57 sowie ein
Zuführrohr 5 auf, das bedarfsweise über einen Rückfluß
verhinderer oder ein Rückschlagventil 6 zu einer elek
trischen Pumpe 7 führt, die beispielsweise eine Kreisel
pumpe ist. Die Pumpe 7 wird von einem Elektromotor 8
angetrieben, der von einer Steuereinrichtung 9 geregelt
oder zumindest ein- und ausgeschaltet wird.
Die Steuereinrichtung 9 ist über eine elektrische
Signalleitung 11 mit einem in der Zisterne 3 unterge
brachten Füllstandssensor 12 verbunden. Ist der Füllstand
in der Zisterne 3 unter einen vorgegebenen Grenzwert
gefallen, schaltet die Steuereinrichtung 9 auf Wasser
entnahme aus einem Trinkwasserbehälter 13 um, der aus dem
Wasserversorgungsnetz 4 gespeist wird. Der Trinkwasser
behälter 13 ist über einen bodenseitigen Auslauf 14 und
ein Absperrventil 15 mit dem zwischen dem Rückflußver
hinderer 6 und der Pumpe 7 liegenden Abschnitt der Zu
führleitung 5 verbunden. Das elektrisch gesteuerte Ab
sperrventil 15 erhält seine Steuer- und Betätigungssigna
le über eine elektrische Signalleitung 16 von der Steuer
einrichtung 9. Diese steuert über eine weitere elektri
sche Signalleitung 17 ein Magnetventil 18, das eingangs
seitig bedarfsweise über ein Filter 19 an das Wasserver
sorgungsnetz 4 angeschlossen ist. Außerdem erhält die
Steuereinrichtung 9 über die Signalleitung 17 ein Füll
standssignal von einem Füllstandssensor 21, sobald der
Wasserstand in dem Trinkwasserbehälter 13 einen vorgege
benen Füllwert erreicht oder überschritten hat.
An der Druckseite der Pumpe 7 ist ein als Rück
schlagventil ausgebildeter Rückflußverhinderer 23 ange
schlossen, der zugleich wenigstens insoweit als Durch
flußmengensensor ausgebildet ist, als er den Stillstand
der in ihm vorhandenen Wassersäule erfaßt. Der Rück
flußverhinderer 23 ist in der zu den Zapfstellen führen
den Leitung 2 angeordnet, in der außerdem ein Druckspei
cher 24 angeordnet ist.
Der Rückflußverhinderer 23 ist über eine elektri
sche Signalleitung 25 mit der Steuereinrichtung 9 ver
bunden. Diese erhält außerdem über eine Signalleitung 26
ein Drucksignal von einem Drucksensor 27, der in den
Rückflußverhinderer 23 integriert oder separat an der
Leitung 2 angeordnet sein kann.
Der in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutete
Rückflußverhinderer 23 ist insbesondere aus Fig. 2 er
sichtlich. In der veranschaulichten Form ist er für eine
Durchströmung in der in Fig. 2 durch den Pfeil 31 be
zeichneten Durchströmungsrichtung ausgelegt. Der Rück
flußverhinderer 23 ist ein Rückschlag-Tellerventil mit
einem Ventilkörper 32, der im Wesentlichen rohrförmig
ausgebildet ist. In seinem stromaufwärtigen Ende ist er
mit Innengewinde 33 versehen, in das ein Einsatz 34
eingeschraubt ist. Dieser dient mit einem eingangsseiti
gen Innengewinde 35 als Anschlußmittel und weist außer
dem an seinem innenliegenden Ende 36 einen Ventilsitz 37
auf. Der Ventilsitz 37 wird durch eine ring- oder man
schettenförmige Dichtlippe oder -rippe 38 gebildet, die
in Axialrichtung eine schmale linien- oder streifenförmi
ge Stirnfläche 39 aufweist.
Dem Ventilsitz 37 ist ein Ventilverschlußglied 41
zugeordnet, das durch einen im Wesentlichen flachen
Teller 42 gebildet ist. Dieser ist axial entlang der
Längsmittelachse 43 des Rückflußverhinderers 23 bewegbar
gelagert. Dazu dient ein Stift 44, der in einer entspre
chenden Halterung 45 axial verschiebbar gefaßt ist. An
der Halterung 45 stützt sich außerdem ein nicht weiter
veranschaulichtes Federmittel ab, das den Teller 42 gegen
den Ventilsitz 37 drückt.
Um das Öffnen und Schließen des Rückflußverhinde
rers 23 zu überwachen, ist der Einsatz 34 mit einer sich
etwa radial erstreckenden Öffnung 47 versehen, in der
eine Leuchtdiode 48 nach außen hin mit Dichtungsmasse 49
abgedichtet gehalten ist. Die Leuchtdiode 48 strahlt mit
einer Wellenlänge von ungefähr 600 nm und einem nicht zu
großen Öffnungswinkel von beispielsweise- lediglich 30°
quer oder schräg zu der Längsmittelachse 43 auf den
zwischen dem Ventilteller 42 und dem Ventilsitz 37 bzw.
der entsprechenden Ringfläche 49 ausgebildeten Spalt 51.
Die Leuchtdiode 48 leuchtet damit in den hier von dem
Einsatz 34 definierten Durchgangskanal.
Während die Leuchtdiode 48 an der stromaufwärtigen
Seite des Tellers 42 angeordnet ist, ist an der strom
abwärtigen Seite und bezüglich der Längsmittelachse 43
ungefähr gegenüberliegend in der Wandung des Ventilkör
pers 32 ein Fotowiderstand 53 angeordnet, der in einer
entsprechenden Bohrung 54 abgedichtet sitzt (anstelle der
Leuchtdiode 48 und des Fotowiderstands 53 können bedarfs
weise auch andere Strahlungsquellen und andere Strah
lungsempfänger verwendet werden).
Die Leuchtdiode 48 und der Fotowiderstand 53 sind
einander gegenüberliegend in der aus Fig. 3 entnehmbaren
Weise angeordnet. Der direkte Lichtpfad von der Leucht
diode 48 zu dem Fotowiderstand 53 ist in Fig. 3 durch
eine strichpunktierte Linie 56 angedeutet. Wie ersicht
lich, sind beide Elemente seitlich gegen die durch eine
strichpunktierte Linie 57 angedeutete Mitte des Rück
flußverhinderers 23 versetzt. Dadurch werden Abschattun
gen des Strahlendgangs durch etwaige im Bereich der
Tellermitte liegende Erhöhungen vermieden.
Die insoweit beschriebene Wasserversorgungsanlage 1
und der Rückflußverhinderer 23 arbeiten wie folgt:
Es wird zunächst davon ausgegangen, daß die Wasser versorgungsanlage 1 ruht, d. h. über die Leitung 2 wird kein Wasser entnommen und der Druckspeicher 24 steht unter einem Druck, der den Mindestdruck übersteigt. Wird nun an einer Zapfstelle ein Hahn geöffnet, wird die Zapfstelle über die Leitung 2 zunächst aus dem Druck speicher 24 mit Wasser versorgt, bis kurz danach der Wasserdruck unter den eingestellten Sollwert abgefallen ist. Dies wird über den Drucksensor 27 erfaßt und die Steuereinrichtung 9 schaltet die Pumpe 7 ein. Falls in der Zisterne 3 Wasser vorhanden ist, fördert die Pumpe 7 aus der Zisterne 3 Wasser zu dem Druckspeicher 24. Ist in der Zisterne 3 kein Wasser vorhanden, fördert die Pumpe 7 Wasser aus dem Trinkwasserspeicher 13 in den Druckspei cher 24. In beiden Fällen erfährt der aus Fig. 2 ersicht liche Rückflußverhinderer 23 eine Durchströmung in Rich tung des Pfeils 31. Der Teller 42 wird dadurch von dem Ventilsitz 37 entsprechend der Fördermenge der Pumpe 7 abgehoben. Dadurch wird der Lichtweg zwischen der Leucht diode 48 und dem Fotowiderstand 53 freigegeben. Daran erkennt die Steuereinrichtung 9, daß eine von Null verschiedene Durchströmung vorliegt.
Es wird zunächst davon ausgegangen, daß die Wasser versorgungsanlage 1 ruht, d. h. über die Leitung 2 wird kein Wasser entnommen und der Druckspeicher 24 steht unter einem Druck, der den Mindestdruck übersteigt. Wird nun an einer Zapfstelle ein Hahn geöffnet, wird die Zapfstelle über die Leitung 2 zunächst aus dem Druck speicher 24 mit Wasser versorgt, bis kurz danach der Wasserdruck unter den eingestellten Sollwert abgefallen ist. Dies wird über den Drucksensor 27 erfaßt und die Steuereinrichtung 9 schaltet die Pumpe 7 ein. Falls in der Zisterne 3 Wasser vorhanden ist, fördert die Pumpe 7 aus der Zisterne 3 Wasser zu dem Druckspeicher 24. Ist in der Zisterne 3 kein Wasser vorhanden, fördert die Pumpe 7 Wasser aus dem Trinkwasserspeicher 13 in den Druckspei cher 24. In beiden Fällen erfährt der aus Fig. 2 ersicht liche Rückflußverhinderer 23 eine Durchströmung in Rich tung des Pfeils 31. Der Teller 42 wird dadurch von dem Ventilsitz 37 entsprechend der Fördermenge der Pumpe 7 abgehoben. Dadurch wird der Lichtweg zwischen der Leucht diode 48 und dem Fotowiderstand 53 freigegeben. Daran erkennt die Steuereinrichtung 9, daß eine von Null verschiedene Durchströmung vorliegt.
Sobald alle Zapfstellen geschlossen und der Druck
speicher 24 aufgeladen ist, nimmt die Durchströmung an
dem Rückflußverhinderer 23 immer mehr ab, bis der Teller
42 auf dem Ventilsitz 37 aufsitzt. Erfolgt dies zunächst
nur bereichsweise, ist der direkte Lichtweg unterbrochen,
was bei entsprechender Einstellung der Steuereinrichtung
9 schon zum Abschalten der Pumpe 7 führen kann. Bei
feinerer Justage wird jedoch noch durch verbleibende
Spalte dringendes Streulicht erfaßt, und der Motor 8 der
Kreiselpumpe 7 läuft weiter, bis die Durchströmung an dem
Rückflußverhinderer 23 völlig zum Erliegen gekommen ist.
In diesem Moment setzt der Teller 42 an dem gesamten
Umfang des Ventilsitzes 37 auf, so daß weder direktes
noch gestreutes Licht durch den Spalt 51 treten kann.
Dies wertet die Steuereinrichtung 9 als Signal für feh
lende Durchströmung und schaltet den Motor 8 der Pumpe 7
sofort oder nach einer voreingestellten Zeitspanne ab.
Die Wiedereinschaltung des Motors 8 erfolgt durch
Erfassung eines signifikanten Druckabfalls an der Leitung
2 oder dem Druckspeicher 24.
Der Rückflußverhinderer 23 verhindert als Rück
schlagventil ein Entladen des Druckspeichers 24 in Rich
tung auf die Zisterne 3 oder den Trinkwasserspeicher 13
hin. Obwohl er insoweit ohnehin erforderlich ist, dient
er zusätzlich als Sensor zur Erkennung eines Zustands,
bei dem keine Durchströmung auftritt. Dies wird mit einem
erheblich niedrigeren Strömungswiderstand erreicht, wie
ihn normalerweise Durchflußmengensensoren aufweisen.
Alternativ kann die Strahlungs- oder Lichtquelle
auch so ausgerichtet sein, daß auch bei offenem Rück
flußverhinderer 23 kein direkter Strahlungsweg zwischen
Strahlungsquelle und Strahlungssensor vorhanden ist. An
der Gegenseite des Ventilverschlußgliedes sind dann ein
oder mehrere Strahlungssensoren angeordnet, die nur
Streulicht erfassen.
An einer Wasserversorgungsanlage 1, bei der mittels
einer Pumpe 7 Wasser aus einem Reservoir 3 gefördert
wird, ist die Pumpe 7 abzuschalten, wenn keine Wasser
entnahme vorhanden ist. Um diesen Zustand zu erfassen,
wird an der Saug- oder Druckseite der Pumpe 7 die Durch
strömung oder wenigstens ein Zustand erfaßt, bei dem
keine Durchströmung vorhanden ist. Dazu dient ein Rück
flußverhinderer 23, der mit einer Messeinrichtung 48, 53
versehen ist, die feststellt, ob der zwischen Ventilver
schlußglied 42 und Ventilsitz 37 ausgebildete Spalt
verschwindet oder nicht.
Claims (16)
1. Wasserversorgungsanlage (1), insbesondere Brauch
wasserversorgungsanlage mit Speisung aus einer Zisterne
(3),
mit einer Pumpe (7) zur Entnahme von Wasser aus einem Wasservorrat (3) über eine Leitung (57, 5) und zur Speisung von wenigstens einem Verbraucher,
mit einem der Pumpe (7) vor- oder nachgeschalteten Rückflußverhinderer (23), der ein Ventilverschlußglied (42) aufweist, das in einer Schließposition abdichtend an einem Sitz (37) anliegt und das in einer Durchlaßposition unter Ausbildung eines Durchlaßspalts von dem Sitz (37) abgehoben ist,
mit einer Sensoreinrichtung (48, 53), die zur Erfas sung der Schließposition des Ventilverschlußglieds (42) eingerichtet ist und die ein Signal wenigstens dann abgibt, wenn das Ventilverschlußglied (42) nicht abdich tend an dem Ventilsitz anliegt, und
mit einer Steuereinrichtung (9) zur Ansteuerung der Pumpe (7) in Abhängigkeit von dem von der Sensoreinrich tung (48, 53) abgegebenen Signal und erforderlichenfalls weiteren Signalen, wobei die Pumpe (7) wenigstens dann abgeschaltet wird, wenn die Steuereinrichtung (9) anhand des Signals erkennt, daß das Ventilverschlußglied (42) an dem Ventilsitz (37) anliegt.
mit einer Pumpe (7) zur Entnahme von Wasser aus einem Wasservorrat (3) über eine Leitung (57, 5) und zur Speisung von wenigstens einem Verbraucher,
mit einem der Pumpe (7) vor- oder nachgeschalteten Rückflußverhinderer (23), der ein Ventilverschlußglied (42) aufweist, das in einer Schließposition abdichtend an einem Sitz (37) anliegt und das in einer Durchlaßposition unter Ausbildung eines Durchlaßspalts von dem Sitz (37) abgehoben ist,
mit einer Sensoreinrichtung (48, 53), die zur Erfas sung der Schließposition des Ventilverschlußglieds (42) eingerichtet ist und die ein Signal wenigstens dann abgibt, wenn das Ventilverschlußglied (42) nicht abdich tend an dem Ventilsitz anliegt, und
mit einer Steuereinrichtung (9) zur Ansteuerung der Pumpe (7) in Abhängigkeit von dem von der Sensoreinrich tung (48, 53) abgegebenen Signal und erforderlichenfalls weiteren Signalen, wobei die Pumpe (7) wenigstens dann abgeschaltet wird, wenn die Steuereinrichtung (9) anhand des Signals erkennt, daß das Ventilverschlußglied (42) an dem Ventilsitz (37) anliegt.
2. Volumenstromsensor für eine Wasserversorgungs
anlage, insbesondere eine Wasserversorgungsanlage nach
Anspruch 1,
mit einem einen Ventilsitz (37) aufweisenden Gehäuse (32, 34), das einen Strömungsweg für ein Fluid aufweist, mit einem Ventilverschlußglied (42), das in Schließ position an dem Ventilsitz (37) anliegt und das in Durch laßposition von dem Ventilsitz abgehoben ist,
mit einer Strahlungsquelle (48), die bezüglich der Durchlaßrichtung an einer ersten Seite des Ventilsitzes (37) angeordnet ist, und
mit einem Strahlungssensor (53), der bezüglich der Durchlaßrichtung an einer zweiten Seite des Ventilsitzes (37) angeordnet ist.
mit einem einen Ventilsitz (37) aufweisenden Gehäuse (32, 34), das einen Strömungsweg für ein Fluid aufweist, mit einem Ventilverschlußglied (42), das in Schließ position an dem Ventilsitz (37) anliegt und das in Durch laßposition von dem Ventilsitz abgehoben ist,
mit einer Strahlungsquelle (48), die bezüglich der Durchlaßrichtung an einer ersten Seite des Ventilsitzes (37) angeordnet ist, und
mit einem Strahlungssensor (53), der bezüglich der Durchlaßrichtung an einer zweiten Seite des Ventilsitzes (37) angeordnet ist.
3. Volumenstromsensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied (42), die
Strahlungsquelle (48) und der Strahlungssensor (53)
derart angeordnet sind, daß das Ventilverschlußglied
einen von der Strahlungsquelle (48) zu dem Strahlungs
sensor (53) führenden Weg unterbricht, wenn es in
Schließposition befindlich ist, und ansonsten freigibt.
4. Volumenstromsensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß er als Rückschlagventil ausgebildet
ist.
5. Volumenstromsensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied (42) fe
dernd auf seine Schließposition hin vorgespannt ist.
6. Volumenstromsensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (48) eine
Lichtquelle und der Strahlungssensor (53) ein Lichtsensor
ist.
7. Volumenstromsensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (48) und der
Strahlungssensor (53) derart angeordnet sind, daß der
Strahlungsweg zwischen ihnen in spitzem Winkel zu der
Durchflußrichtung verläuft.
8. Volumenstromsensor nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Strahlungsweg im wesentlichen
parallel zu einer an dem Ventilsitz (37) ausgebildeten
Sitzfläche angeordnet ist.
9. Volumenstromsensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (48) auf den
zwischen dem Ventilsitz (37) und dem Ventilverschlußglied
(42) definierten Spalt (51) gerichtet ist.
10. Volumenstromsensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (48) einen
spitzen Öffnungswinkel aufweist.
11. Volumenstromsensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Strahlungssensor (53) einen
Öffnungswinkel aufweist, der größer ist, als der Öff
nungswinkel der Strahlungsquelle.
12. Volumenstromsensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied (42) für
die von der Strahlungsquelle (48) ausgesandte Strahlung
wenigstens an der der Strahlungsquelle (48) zugewandten
Seite reflektierend ausgebildet ist.
13. Wasserversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung ein Volumen
stromsensor nach Anspruch 2 bis 12 ist.
14. Wasserversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9) die Pumpe
(7) erst dann abschaltet, wenn die Sensoreinrichtung (48,
53) die Schließposition des Ventilverschlußgliedes (42)
für eine Zeitspanne erfaßt, die größer ist als eine
vorgegebene Zeitspanne.
15. Wasserversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pumpe (7) mittel- oder unmittel
bar ein Druckspeicher (24) nachgeschaltet ist.
16. Wasserversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sensoreinrichtung (48, 53) ein
an die Steuereinrichtung (9) angeschlossener Drucksensor
(27) nachgeschaltet ist und daß die Steuereinrichtung
(9) die Pumpe (7) einschaltet, sobald der erfaßte Druck
unter einen vorgegebenen Grenzwert abgefallen ist.
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