DE2644759C2

DE2644759C2 - Automatischer Wasserenthärter

Info

Publication number: DE2644759C2
Application number: DE2644759A
Authority: DE
Inventors: Jacques Pierre Robert Neuilly sur Seine Rousselin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-29
Filing date: 1976-10-04
Publication date: 1984-02-16
Also published as: GB1519102A; FR2329596B1; DE2644759A1; FR2329596A1; IT1068624B

Description

Die britische Patentschrift 11 19 796 beschreibt einen automatischen Wasserenthärter, bestehend aus einem so mit Ionenaustauschmasse gefüllten lonenaustausch-Behälter zum Enthärten von durchströmendem Wasser, das bei einer öffnung eintritt und bei einer anderen öffnung austritt, und mit einem Leitungssystem, das den lonenaustausch-Behälter mit einem Solebehälter verbindet, wobei der Rohwasseranschluß aufgeteilt ist in eine Leitung zum lonenaustausch-Behälter, sowie in eine Leitung zum Solebehälter, in deren Verlauf eine Dosiervorrichtung eingeschaltet ist, welche zur Regeneration des Ionenaustauschers eine dosierte Salzsole- ω menge dem Ionenaustauscher zuführt, wobei die Dosiervorrichtung eine in ihrem Volumen unter dem Einfluß des anstehenden Wasserdrucks veränderbare Kammer ist, die als elastischer Balg ausgebildet ist. Der elastische Balg füllt sich unter dem Einfluß des ^ω anstehenden Wasserdrucks. Nach öffnung eines elektromagnetischen Ventils wird der Balg wieder entleert. Hieran ist es insbesondere nachteilig, daß der Balg erst dann entleert wird, wenn das betreffende Ventil einen entsprechenden Steuerbefehl erhalten hat

Dies ist aber konstruktiv aufwendig und kann auch zu Fehlschaltungen führen, insbesondere bei einem Versa¹ gen des Ventils.

Die deutsche Gebrauchsmusterschrift 18 72 695 beschreibt einen automatischen Wasserenthärter, dessen Ionenaustauscher zeitabhängig regeneriert wird. Hiermit ist aber der Nachteil eines relativ hohen Salzverbrauchs verbunden. Außerdem erfolgt die Umsteuerung der Strömungswege über elektrische Schaltventile, womit ebenfalls der Nachteil einer verringerten Funktionssicherheit verbunden ist. Schließlich muß das Salz für jeden Enthärtungsvorgang getrennt eingefüllt werden, weil kein Salzvorratsbehälter vorgesehen ist

Die deutsche Gebrauchsmusterschrift 70 32 643 beschreibt einen ähnlichen Wasserenthärter, bei dem der Spü'izyklus und der Einspülzyklus am Solebehälter ebenfalls zeitabhängig gesteuert werden. Auch hier erfolgt die Steuerung der Wasserzuflüsse durch Magnetventile.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen automatischen Wasserenthärter zu verwirklichen, bestehend aus einem mit Ionenaustauschmasse gefüllten lonenaustausch-Behälter zum Enthärten von durchströmendem Wasser, das bei einer öffnung eintritt und bei einer anderen öffnung austritt, und mit einem Leitungssystem, das den lonenaustausch-Behälter mit einem Solebehälter verbindet, wobei der Rohwasseranschluß aufgeteilt ist in eine Leitung zum Ionenaustausch-Berhälter sowie in eine Leitung zum Solebehälter, in deren Verlauf eine Dosiervorrichtung eingeschaltet ist, welche zur Regeneration des Ionenaustauschers eine dosierte Salzsolemenge dem Ionenaustauscher zuführt, wobei die Dosiervorrichtung eine in ihrem Volumen unter dem Einfluß des anstehenden Wasserdrucks veränderbare Kammer ist, bei dem nach jeder Entnahme von enthärtetem Wasser die Regenerierung der Ionenaustauschermasse durch eine konstante Menge Sole bewirkt wird, die anschließend ausgespült wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderbare Kammer der Dosiervorrichtung als Zylinder ausgebildet ist, in dem sich ein unter Einfluß des anstehenden Wasserdrucks frei beweglicher Kolben befindet, der an seinem Ende einen Anschlag aufweist, mit dem er sich auf dem Boden des Zylinders abstützt und daß die Leitungen vom lonenaustausch-Behälter direkt in den Zylinder münden, und daß einerseits die obere Austrittsöffnung des Ionenaustausch-Behälters durch Leitungen und durch eine Ringnut am Kolben bei dessen oberer Stellung im Zylinder mit dem Wasserauslauf verbunden sind, daß andererseits der lonenaustausch-Behälter über die Austrittsöffnung und die Leitungen, welche beide am oberen Ende des Zylinders enden, mit dem Spülauslauf verbunden sind.

Der hiermit erzielte, technische Fortschritt besteht insbesondere in einem geringen Salzverbrauch, verbunden mit einer hohen Funktionssicherheit, weil auf elektrisch-steuerbare Ventile weitestgehend verzichtet wird. Auch wird kein elastischer Balg mehr verwendet, dessen Lebensdauer evtl. begrenzt ist. Einleitend wurde herausgearbeitet, daß diese Kombination durch den Stand der Technik nicht nahegelegt ist, insbesondere weil dort die volumenveränderbare Kammer nicht als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist, deren Kolben

selbsttätig die jeweils gewünschte Betriebsstellung einnimmt.

Die Erfindung ist auf den Zeichnungen als Ausführungsbeispiel dargestellt

F i g. 1 ist eine schematische Ansicht dei Anordnung in der Ruhelage.

F i g. 2 zeigt die Anordnung im Zustand der Abgabe von enthärtetem Wasser.

Die Anordnung besteht aus einem Ionenaustausch-Behälter 1, welcher die lonenaustauschmasse 2 enthält, wobei diese 7.wischen zwei perforierten Wänden 3 und 4 eingelagert ist

Die Salzsole 5, die dazu bestimmt ist, die lonenaustauschmasse zu regenerieren, befindet sich hinter einem Sieb 6, in einem Sclebehälter 7.

Der Ionenaustausch-Behälter 1 und der Solebehälter 7 sind mit einem Leitungssystem verbunden, welches aus der Leitung 8 mit dem Rückflußsperrventil 9 besteht, welches den Wasserfluß nur in der Richtung von der Basis des Ionenaustausch-Behälters 1 zum oberen Teil des Solebehälters 7 gestattet

Außerdem ist die Basis des Solebehälters 7 mit der Basis des Icnenaustausch-Behälters 1 durch die Leitung 10 verbunden, die mit einem Rückflußsperrventil 11 ausgestattet ist, welche das Salzwasser nur vom Solebehälter zum Ionenaustausch-Behäiter 1 fließen läßt

Gemäß der Erfindung ist eine Kammer mit variablem Volumen, die vom Wasserdruck abhängig ihr Volumen verändert, zwischen der Leitung 8 und dem Solebehälter 7 eingefügt, um die automatische Funktion der Anordnung zu gewährleisten.

Diese Kammer ist ein Zylinder 12, in dessen Innern sich frei der Kolben 13 bewegt.

Der Kolben 13 trägt an seinem unteren Ende einen Anschlag 14, mit welchem er sich auf den Boden des Zylinders 12 abstützt, um dadurch das minimale Volumen 15 der veränderlichen Kammer festzulegen.

Im oberen Ende des Kolbens ist eine Aussparung 16 vorgesehen, in welcher eine Feder 17 gelagert ist, die sich am Deckel des Zylinders 12 abstützt.

Aber selbstverständlich kann diese Feder entfallen, wenn das Eigengewicht des Kolbens ausreichend ist, um ihn entsprechend seiner Funktion sinken zu lassen.

Es ist auch möglich, den Kolben 13 in der oberen Endlage durch eine elektromechanische oder eine andere Vorrichtung festzuhalten und ihn durch einen Wasserzähler freizugeben, so daß sich derart ein automatischer Wasserenthärter mit großer Kapazität für allgemeineren Gebrauch verwirklichen läßt.

In der Leitung 8 ist ein Regelelement 18 vorgesehen, das die Regelung der Durchflußmenge gestattet und zum Beispiel aus einer zugespitzten Schraube bestehen kann. Diese Regelung bestimmt die Anhebezeit des Kolbens und damit die Ausspülzeit der Salzsole aus der lonenaustauschmasse.

Das aufzubereitende Wasser gelangt durch einen Rohwasseranschluß 19 und durch eine Verbindungsleitung 21 in den automatischen Wasserenthärter. An der Basis des Ionenaustausch-Behälters 1 endet die vom Rohwasseranschluß 19 kommende Verbindungsleitung 21, in welcher ein Magnetventil 22 angeordnet ist.

Den Ionenaustausch-Behäiter 1 verläßt ein Reinwasser durch die obere Austrittsöffnung 23 und wird über einen Wasserauslauf 24 entnommen; nachdem es die Leitungen 25 und 26 passiert hat. In diesen Leitungen ist ein Absperrmittel angeordnet, welches zusammen durch den Kolben 13 dem Zylinder 12 und den Enden der Leitungen 25 und 26 gebildet wird, nefindet sich nämlich der Kolben 13 entsprechend der F i g. 2 in seiner oberen Lage, so kann Reinwasser vom Ionenaustausch-Behäiter 1 über die Leitung 25, eine Ringnut 27 im Kolben 13 und die Leitung 26 zum Wasserauslauf 24 strömen, irt diessr Kolbenlage ist der Weg zum Spülauslauf gesperrt

Ebenso ist die obere Austrittsöffnung des Ionenaustausch-Behälters 1 mittels der Leitungen 29 und 30, weiche übrigens beide am oberen Ende des Zylinders 12 enden, mit einem Spülauslauf 28 verbunden. Für diese Leitungen 29 und 30 spielt der Kolben 13 gleicherweise die Rolle einer Absperrung, da er in seiner oberen Endlage beide Öffnungen verschließt.

Man erkennt ferner, daß in der dargestellten Konstruktion der Roh Wasseranschluß 19 mit dem Wasserauslauf 24 über eine Leitung 31 und dem Magnetventil 32 verbunden ist Damit kann entweder über das Magnetventil 32 normales Wasser oder über das Magnetventil 22 enthärtetes Wasser entnommen werden.

Falls die Anordnung in eine Waschmaschine eingebaut wird, könnte das Magnetventil (22) gemeinsam mit dem Ventil der Waschmaschine betätigt werden, um die Waschmaschine mit enthärtetem Wasser zu füllen.

Es ist auch möglich, den Zylinder 12 mit seinem Kolben 13 innerhalb des Ionenaustausch-Behälters 1 anzuordnen, um die Abmessungen der Verbindungsleitungen und den Herstellungspreis zu reduzieren.

Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet wie folgt:

Sobald sich das Magnetventil 22 öffnet, gelangt das Rohwasser über die Verbindungsleitung 21 in die Basis des Ionenaustausch-Behälters 1 und strömt u. a. über die Leitung 8 in die Basis des Zylinders 12 weiter.

Der Wasserdruck versucht nun den Kolben 13 gegen die Kraft der Feder 17 im Zylinder 12 anzuheben, während gleichzeitig das Wasser, welches im Ionenaustausch-Behäiter 1 war, über den Spülauslauf 28 ausströmt, nachdem es die Leitung 29 und den oberen Raum 33 des Zylinders 12 passiert hat.

Wie man ohne weiteres nach den Erklärungen über den Abschluß des Funktionszyklus erkennen kann, besteht dieses durch die Feder 17 bzw. der Schwere des Kolbens 13 aus dem Ionenaustausch-Behäiter 1 angesaugte Wasser aus der Sole, weiche am Ende des vorhergehenden Zyklus in den Ionenaustausch-Behäiter 1 eingeführt wurde und welche die Regeneration der lonenaustauschmasse 2 während der Ruhezeit bewirkt hat. Dieser Vorgang bewirkt das Ausspülen der Sole aus dem Ionenaustauscher.

Nachdem der Kolben 13 in seiner oberen Endlage im Zylinder 12 angekommen ist, wird das vom Rohwasseranschluß 19 kommende Wasser durch die ionenaustauschmasse 2 dem Wasserauslauf 24 zugeführt und wird dabei in üblicher Weise enthärtet. In dieser aus F i g. 2 ersichtlichen Stellung des Kolbens 13 besitzt der Innenraum des Zylinders 12 sein größtes Volumen 34.

Es ist ersichtlich, daß in dieser Arbeitsphase der Spülauslauf 28 durch das obere Ende des Kolbens 13 geschlossen ist. Die Anordnung liefert somit enthärtetes Wasser, sobald die Sole aus der lonenaustauschmasse 2 durch Rohwasser verdrängt ist.

Sobald die Wasserentnahme beendet ist, wird das Magnetventil 22 geschlossen und der damit über den Wasserauslauf 24 oder seines Gewichtes eintretende Abfall des Wasserdruckes gestattet dem Kolben 13 unter dem Einfluß der Feder 17 im Zylinder 12 abzusinken. Durch die Bewegung des Kolbens 13 wird

eine Wassermenge, welche dem Unterschied des Maximalvolumens 34 und dem Minimalvolumen 15 entspricht, in den oberen Teil des Solebehälters 7 eingebracht, derart, daß eine gleiche Menge Sole von der Basis des Solebehälters 7 durch die Leitung 10 in den Ionenaustausch-Behälter 1 einströmt, in welchem die Sole die Regenerierung der Ionenaustauschmasse bewirkt, und zwar während der gesamten Dauer, in der kein Wasser entnommen wird.

Man sieht also, daß diese Regenerierung der Ionenaustauschmasse bei jedem Zyklus mit einer konstanten Wassermenge vor sich geht, um eine Einsparung an Salz zu erreichen.

In dieser Arbeitsphase ist die Anordnung in ihre Ruhelage gekommen (Fig. 1), das Magnetventil 22 ist geschlossen und der Kolben 13 stützt sich mit seinem Anschlag 14 auf der Basis des Zylinders 12 ab.

Es ist verständlich, daß bei der nächsten Weichwasserentnahme mit dem öffnen des Magnetventils 22 zuerst der Kolben 13 im Zylinder 12 mit einer Geschwindigkeit angehoben wird, die man mit der Schraube 18 einstellen kann. Währenddessen wird das Salzwasser, welches die Ionenaustauschmasse 2 regeneriert hat, durch den Spülauslauf 28 über die Leitung 29 ausgespült.
Man erkennt ebenfalls, daß zufolge der automati-

,o sehen Funktion, welche die Regenerierung der Ionenaustauschmasse während der Ruhezeit bewirkt, für automatische Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen besondere Vorteile entstehen, da die Renenerierung der Ionenaustauschmasse automatisch während der Zeiten erfolgt, in denen das Waschprogramm keine Weichwasserentnahme vorsieht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatischer Wasserenthärter, bestehend aus einem mit Ionenaustauschmasse gefüllten Ionenaustausch-Behälter zum Enthärten von durchströmendem Wasser, das bei einer öffnung eintritt und bei einer anderen Öffnung austritt, und mit einem Leitungssystem, das den lonenaustausch-Behälter mit einem Solebehälter verbindet, wobei der Rohwasseranschluß aufgeteilt ist in eine Leitung zum lonenaustausch-Behälter, sowie in eine Leitung zum Solebehälter, in deren Verlauf eine Dosiervorrichtung eingeschaltet ist, welche zur Regeneration des Ionenaustauschers eine dosierte Salzsolemenge dem Ionenaustauscher zuführt, wobei die Dosiervorrichtung eine in ihrem Volumen unter dem Einfluß des anstehender. Wasserdrucks veränderbare Kammer ist, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderbare Kammer der Dosiervorrichtung als 2'ylinder (12) ausgebildet ist, in dem sich ein unter Einfluß des anstehenden Wasserdrucks frei beweglicher Kolben (13) befindet, der an seinem Ende einen Anschlag (14) aufweist, mit dem er sich auf dem Boden des Zylinders abstützt und daß die Leitungen (8,25 und 29) vom lonenaustausch-Behälter (1) direkt in den Zylinder (12) münden, und daß einerseits die obere Austrittsöffnung, des Ionenaustausch-Behälters (1) durch Leitungen (25 und 26) und durch eine Ringnut (27) am Kolben (13) bei dessen oberer Stellung im Zylinder (12) mit dem Wasserauslauf (24) verbunden sind, daß andererseits der lonenaustausch-Behälter (1) über die Austrittsöffnung (23) und die Leitungen (29 und 30), welche beide am oberen Ende des Zylinders (12) enden, mit dem Spülauslauf (28) verbunden sind.

2. Automatischer Wasserenthärter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) durch eine Feder (17) belastet ist.

3. Automatischer Wasserenthärter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserenthärter Teil einer Wasch- oder Geschirrspülvorrichtung ist und daß der Zylinder (12) und sein Kolben (13) integrierte Teile von einem von zwei Ionenaustausch-Behältern (1,7) sind.

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