DE19944830A1 - Sicherheitseinrichtung zum Absperren von Versorgungsleitungen für flüssige und gasförmige Medien, vorzugsweise für Hauswasserleitungen - Google Patents

Abstract

Sicherheitseinrichtung zum Absperren von Versorgungsleitungen für flüssige und gasförmige Medien, vorzugsweise für Hauswasserleitungen. DOLLAR A Zur Verhinderung des unkontrollierten Austritts von Wasser oder auch von Gas bei Rohrbruch, bei Rohrlecks oder im Bereich der Hauswasserversorgung bei unbeabsichtigt geöffnet gebliebener Entnahmestelle (6) bzw. bei unverhältnismäßig hoher Wasserentnahme an einer Zapfstelle (6) wird nicht nur nach dem Erreichen eines vorgegebenen Durchflußvolumens die betreffende Versorgungsleitung (5) abgesperrt, sondern durch Einbeziehung des Betriebszustandes der Zapfstellen (6) bzw. des Gasverbrauches auch bei Rohrbruch oder geringer Leckage eine sofortige Absperrung des betreffenden Rohrabschnittes (5) erreicht. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Einrichtung umfaßt einen Durchflußmengenmesser (1), ein elektromagnetisches Ventil (2), eine zentrale Rechnereinheit (3) sowie mehrere Programmiereinheiten (4). Außerdem ist jede Entnahmestelle (6) mit einer diesen Betriebszustand erfassenden Sensor- und Sendeeinheit (7) zur Erfassung und Weiterleitung des Betriebszustandes der Entnahmestelle (6) an die zentrale Rechnereinheit (3) versehen. Wird bei geschlossener Entnahmestelle (6) dennoch ein Durchfluß vom Durchflußmengenmesser (1) erfaßt, wird über die Rechnereinheit (3) sofort das elektromagnetische Ventil (2) geschlossen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung zum Absperren von Versor­ gungsleitungen für flüssige und gasförmige Medien, vorzugsweise in Haus­ wasserleitungen sowie Gasversorgungsleitungen zur Verhinderung des un­ kontrollierten Austritts von Wasser oder auch von Gas bei Rohrbruch, bei Rohrlecks oder im Bereich der Hauswasserversorgung auch bei unbeabsich­ tigt geöffnet gebliebenen Entnahmestellen bzw. bei unverhältnismäßig hoher Wasserentnahme an einer Zapfstelle.

Es wurde bereits eine Sicherheitsvorrichtung zum selbständigen Absperren von Versorgungsleitungen für gasförmige oder flüssige Medien (DE-OS 32 05 697) vorgeschlagen, die bei unkontrolliertem Medienaustritt die betref­ fende Versorgungsleitungen selbständig absperrt. Dabei wurde in die Versor­ gungsleitung ein Durchflußmengenmesser eingesetzt, der nach Erreichen ei­ nes einem vorgewählten Wasservolumens entsprechenden Zählerstandes über ein zwischengeschaltetes Relais mittels Absperrventil die Versorgungs­ leitung absperrt.

Das vorgewählte Wasservolumen wurde dabei der dem entsprechenden Ver­ braucher normalerweise maximal zuzuordnenden Wassermenge eingestellt. Übersteigt die durchfließende Wassermenge dieses vorgewählte Wasservo­ lumen, wird die Versorgungsleitung über das Absperrventil abgesperrt.

Nachteil der genannten Lösung ist es jedoch, daß auch bei Leitungsbruch oder Leckage zunächst stets das vorgewählte Wasservolumen austritt, bevor das Absperrventil die betreffende Versorgungsleitung absperrt. Bei einem Rohrbruch im Bereich einer Zapfstelle mit größerem vorzuwählendem Was­ servolumen, wie beispielsweise bei einer Badewannenzapfstelle, wird das austretende Wasser noch erheblichen Schaden an der Baussubstanz und am Hausrat verursachen können.

Im Bereich der Absicherung von Gasversorgungsleitungen kommt es beson­ ders darauf an, bereits kleine Leckagen zu erfassen. Der Austritt des vorein­ gestellten Gasvolumens eines Heizintervalls des Gasheizkessels infolge ei­ nes Rohrbruches kann aus Sicherheitsgründen keinesfalls hingenommen werden.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprü­ chen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Sicherheitseinrichtung zum Absperren von Versorgungsleitungen für flüssige und gasförmige Medien, vorzugsweise für Wasser- und Gasversorgungsleitungen zu schaffen, mit de­ ren Hilfe nicht nur nach dem Erreichen eines vorgegebenen Durchflußvolu­ mens die betreffende Versorgungsleitung abgesperrt wird, sondern durch Einbeziehung und Verarbeitung des Betriebszustandes der Zapfstellen bzw. des Gasverbrauchers auch bei Rohrbruch oder geringer Leckage eine soforti­ ge Absperrung des betreffenden Rohrabschnittes gesichert ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind zunächst darin zu sehen, daß gegenüber den bereits vorgeschlagenen Lösungen nicht nur eine sich allein am Verbrauch der jeweiligen Zapfstelle orientierte Durchflußmenge bis zum selbständigem Absperren der Versorgungsleitung vorgegeben werden kann, sondern jeder Entnahmestelle bestimmte und meist unterschiedliche Durch­ flußvolumen zuzuordnen sind.

Weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, daß praktisch im Moment eines auftretenden Rohrbruches die Versorgungsleitung selbsttätig abge­ sperrt wird und nur noch geringe Mengen des flüssigen oder gasförmigen Mediums unkontrolliert austreten können. Oft schwer erkennbare Leckagen an Hausversorgungsleitungen, auch solchen unter Abdeckungen verlegter, lassen bereits nach dem Austritt geringer Mengen des Mediums bei einem Rohrbruch die Sicherheitseinrichtung in Funktion treten. Neben der Vermei­ dung von Schäden durch kontinuierlichen, unbemerktem Austritt von Wasser aus Lecks in Wasserversorgungsleitungen bringt die erreichbare kontinuierli­ che Überwachung von Gasleitungen insbesondere in Hinsicht auf die Verhin­ derung des Austretens von Gas einen erheblichen Sicherheitsgewinn.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher er­ läutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 den schematischen Aufbau der Sicherheitseinrichtung in einer Hauswasserleitung

Im ersten Ausführungsbeispiel ist die Sicherheitseinrichtung, bestehend aus einem Durchflußmengenmesser 1, einem elektromagnetischen Ventil 2, einer zentralen Rechnereinheit 3 sowie mehreren Programmiereinheiten 4, anstelle einer herkömmlichen Wasseruhr an einer Wasserversorungsleitung 5 instal­ liert. Außerdem ist jede Wasserentnahmestelle 6 mit einer deren Betriebszu­ stand erfassenden Sensor- und Sendeeinheit 7 zur Erfassung und Weiterlei­ tung dieses Zustandes an die zentrale Rechnereinheit 3 über einem Empfän­ ger 8 versehen.

Im Ausführungsbeispiel nicht dargestellt, jedoch bei der Neuinstallation der Wasserversorgungsleitungen von Vorteil hinsichtlich der Kosten, kann auch eine drahtgebundene Übermittlung des Signals von der Sensor- und Sen­ deeinheit 7 direkt zur zentralen Rechnereinheit 3 sein.

Die Programmiereinheit 4 bietet im Ausführungsbeispiel prinzipiell so viele Programmiermöglichkeiten, wie Entnahmestellen 6 im Hauswassersystem vorhanden sind.

Im Ausführungsbeipiel ist die an einem Waschbecken vorhandene Entnah­ mestelle 6 für ein maximal pro Öffnung der Entnahmearmatur entnehmbares Wasservolumen von 20 Liter eingestellt. Bei Berührung der Armatur der Ent­ nahmestelle 6 oder auch bei entsprechender Annäherung an beispielsweise an der Wand angebrachten Näherungsschalter wird ein codierter Funkimpuls von der Sensor- und Sendeeinheit 7 über den Empfänger 8 der zentralen Rechnereinheit 3 zugeleitet. Die zentrale Rechnereinheit 3 steuert daraufhin das elektromagnetische Ventil 2 anhand der vom Durchflußmengenmesser 1 ermittelten Durchflußvolumens solange in den Betriebszustand "Öffnen", bis die voreingestellten 20 Liter Wasser über die Entnahmestelle 6 am Wasch­ becken geflossen sind. Dieser Zustand tritt dann ein, wenn die Entnahmestel­ le 6 nach Abfluß des vorgegebenen Volumens hinaus weiter geöffnet bleibt, sei es durch vergessenes Schließen der Armatur oder durch bloße Wasser­ verschwendung verursacht.

Der beschriebene Ruhezustand des elektromagnetischen Ventils 2, das heißt "Ventil geschlossen", hat den Vorteil, daß bei Ausfall der Elektroenergie auch bei längerer Abwesenheit des Benutzers auf jeden Fall die Versorgungslei­ tung abgesperrt bleibt. Dies wäre beispielsweise bei nur sporadisch genutz­ ten Landhäusern von Vorteil, deren Wasserleitungen in Abwesenheit des Be­ nutzers eingefroren und geplatzt sind. Bein Wiederauftauen würde kein Was­ ser auch bei Ausfall der Energieversorgung austreten können.

Als Variante zu vorgeschriebenen Ruhezustand des elektromagnetischen Ventils 2 kann dieses auch im Ruhezustand geöffnet sein und nur beim Über­ schreiten des vorgegebenen Entnahmevolumens die Versorgungsleitung 5 absperren.

Das nach Überschreitung des voreingestellten Wasservolumens schließende elektromagnetische Ventil 2 kann im Ausführungsbeipiel nur mittels manueller Betätigung einer RESET-Taste in die Bereitschaftsstellung gebracht werden. Sollten von mehreren Benutzern gleichzeitig verschiedene Entnahmestellen geöffnet werden, wird die zentrale Rechnereinheit 3 die für die jeweiligen Pro­ grammiereinheiten 4 vorgegebenen Entnahmevolumen addieren.

Im Normalbetrieb ist somit gesichert, daß Entnahmestellen 6 mit hohem Ent­ nahmevolumen, wie beispielsweise an einer Badewanne oder einem Garten­ wasseranschluß, nicht mit einer Entnahmestelle 6 für ein Waschbecken gleichgesetzt werden müssen.

Liegt an der zentralen Rechnereinheit 3 das Signal "Alle Entnahmestellen 6 geschlossen" an und der Durchflußmengenmesser 1 registriert dennoch ei­ nen Durchfluß, so wird sofort das elektromagnetische Ventil 2 von der zentra­ len Rechnereinheit 3 in den geschlossenen Zustand versetzt, wobei der durch einen Rohrbruch oder eine Leckage verursachte Abfluß gleichzeitig ge­ stoppt wird. Insoweit ist es vorteilhaft, das elektromagnetische Ventil 2 im Ruhezustand geöffnet zu halten.

Für die Funktion der Sicherheitseinrichtung ist es an sich unerheblich, ob eine Kalt- oder Warmwasserentnahmestelle programmiert wird. Bei Mischwasse­ rentnahme verbleibt es dennoch beim vorgegebenen und vom Durchfluß­ mengenmesser 1 erfaßten Gesamtvolumen, bezogen auf die jeweilige Ent­ nahmestelle.

Nicht in der Zeichnung dargestellt, doch eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist der Einsatz der Sicherheitseinrichtung in einer Hausgasver­ sorgungsleitung.

Hierbei kann des Gasgerät, beispielsweise die Brennereinheit eines Gasheiz­ kessels, den jeweiligen Ein/Aus-Betriebszustand an die nach dem Gaszähler angebaute Sicherheiteinrichtung signalisieren und so bei Leckage bei abge­ schalteten Gasverbraucher infolge der Feststellung eines Durchflusses die Gasleitung mittels des elektromagnetischen Ventils 2 absperren.

Ein selbsttätiges Absperren der Gasleitung, schon bei geringer Leckage ist damit gewährleistet. Im Falle Zerstörung des Gasrohres, die beispielsweise bei Bauarbeiten im Hause nicht auszuschließen ist, wird eine sofortige Ab­ sperrung der Gaszufuhr bewirkt.

Claims (9)

1. Sicherheitseinrichtung zum Absperren von Versorgungsleitungen für flüssige und gasförmige Medien, vorzugsweise für Hauswasserleitungen, zum Ab­ sperren der Medienzufuhr beim Erreichen des für die jeweilige Entnahmestel­ le vorgewählten Entnahmevolumens eines Entnahmevorganges bzw. beim Medienabfluß infolge Rohrbruchs oder Leckage, mit einem zwischen Versor­ gungsnetz und Verbraucher in die Rohrleitung eingesetzten elektromagne­ tisch betätigbaren Absperrventil sowie einem Durchflußmengenmesser, da­ durch gekennzeichnet, daß der Durchflußmengenmesser (1) mit einer zentra­ len Rechnereinheit (3) zur Feststellung der Betriebszustände "Kein Durch­ fluß" bzw. "Vorgegebenes Durchflußvolumen überschritten" verbunden ist; daß weiterhin die Entnahmestellen (6) des Hausversorgungssystems mit ei­ ner Sensor- und Sendeeinheit (7) zur Übermittlung deren jeweiligen Betriebs­ zustandes "Offen" oder "Geschlossen" versehen sind und daß mittels des von der Sensor- und Sendeeinheit (7) erzeugten Signales über einen Emp­ fänger (8) und den jeweiligen Entnahmestellen (6) zugeordneten Program­ miereinheiten (4) über die zentrale Rechnereinheit (3) ein Schließbefehl für das elektromagnetische Ventil (2) erzeugbar ist.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung anstelle einer herkömmlichen Wasseruhr in der Ver­ sorgungsleitung (5) installiert ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Ventil (2) nach Auslösung nur mittels einer RESET-Taste in die Ausgangsstellung gebracht werden kann.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragung des den Betriebszustand der Entnahmestelle (6) erfassen­ den Sensor- und Sendeeinheit (7) zum Empfänger (8) über Funkbefehl er­ folgt.

5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragung von der Sensor- und Sendeeinrichtung (7) zum Emp­ fänger (8) drahtgebunden mittels einer mit der Versorgungsleitung (5) verleg­ ten Signalleitung erfolgt.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor- und Sendeeinheit (7) im Kopf einer Einhebelmischbatterie an der Entnahmestelle (6) eingebaut ist.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor- und Sendeeinheit (7) bei Maschinen mit selbständiger Wasserent­ nahme mir deren elektromagnetischen Zuströmventil verbunden ist.

8. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor- und Sendeeinheit (7) von einem im Nahbereich der Entnahmestelle (6) angeordneten Näherungsschalter angesteuert wird.

9. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor- und Sendeeinheit (7) von einem in die Armatur der Entnahmestelle (6) angeordnetem Berührungsschalter angesteuert wird.