DE281405C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Vr 281405 KLASSE 37/. GRUPPE Vr 281405 CLASS 37 /. GROUP

in BERLIN.in Berlin.

Wasserturm mit Preßluft-Wasserhochbehälter. Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Oktober 1911 ab. Water tower with compressed air elevated water tank. Patented in the German Empire on October 24, 1911.

Es ist allgemein üblich, zur Aufstellung von Wasserbehältern Türme zu bauen, die eine dem erforderlichen Wasserdruck entsprechende Höhe besitzen müssen, und deren Herstellung wegen dieser großen Höhe erhebliche Kosten verursacht. Man hat daher versucht, solche AVassertürme durch Preßluft-Wasserbehälter zu ersetzen. Wenn letztere zu ebener Erde als Preßluft-Niederbehälter angeordnetIt is common practice to build towers for the installation of water containers must have the required water pressure corresponding height, and their production causes considerable costs because of this great height. Attempts have therefore been made to construct such A water towers by means of compressed air water tanks to replace. If the latter is arranged on the ground as a compressed air low tank

ίο werden, ist ihre Leistungsfähigkeit sehr gering. Auch die bereits vorgeschlagene Konstruktion eines Preßluft-Niederbehälters, bei der der Wasserspiegel so hoch liegt, daß das Wasser zum Straßenhydranten drucklos gerade noch austreten kann, wenn der Flüssigkeitsspiegel mit nur atmosphärischem Luft-' druck belastet ist, ergibt nur eine ganz geringe Steigerung der Leistungsfähigkeit, so daß auch diese Konstruktion keinen erfolgreichen Wettbewerb mit gewöhnlichen Hochbehältern zuließ. Erst die Ausführung von Preßluft-Hochbehältern ergab eine wesentliche Steigerung der Leistungsfähigkeit von Preßluft-Wasserbehältern, jedoch ist damit der Nachteil verbunden, daß bedeutende Kosten für die zum Tragen des Preßluft-Hochbehälters erforderliche Baukonstruktion sowie für die als Wärmeschutz zur Einhüllung des Behälters erforderliche Baukonstruktion entstehen, so· daß auch diese Ausführung nicht wettbewerbsfähig ist.ίο, their efficiency is very low. Also the already proposed construction of a compressed air lower container which the water level is so high that the water to the street hydrant is straight without pressure can still escape if the liquid level with only atmospheric air ' pressure is loaded, results in only a very small increase in performance, so that This construction also does not successfully compete with conventional elevated tanks allowed. Only the implementation of compressed air elevated tanks resulted in a substantial increase the performance of compressed air water tanks, however, this is the disadvantage associated that significant costs for the necessary to carry the compressed air elevated container Building structure as well as for the building structure required as thermal insulation to encase the container, so that this version is not competitive either.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein pneumatischer Wasserturm, der in der Konstruktion dem gewöhnlichen, allgemein bekannten Wasserturm entspricht, jedoch eine seine Wasserspiegelhöhe erheblich überschreitende Druckwirkung besitzt, weil er nicht nur wie ein gewöhnlicher Wasserturm, sondern auch nach Art eines Preßluft-Wasserbehälters wirkt, indem der ganze Turm anstatt mit Luft von atmosphärischer Spannung mit Preßluft gefüllt ist.The present invention is a pneumatic water tower in the Construction corresponds to the ordinary, well-known water tower, but one its water level considerably exceeding pressure effect, because it is not only like an ordinary water tower, but also like a compressed air water tank acts by making the whole tower with compressed air instead of air of atmospheric tension is filled.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. ι stellt den mit Preßluft betriebenen Wasserturm in Ansicht dar und gilt für zwei verschiedene Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3, da beide äußerlich übereinstimmen. Beide unterscheiden sich äußerlich gemäß dieser Ansicht. Fig. 1 in nichts von einem gewöhnlichen Wasserturm. Fig. 2 stellt die dem Patentanspruch 1 entsprechende Ausführungsform im Schnitt dar. Fig. 3 zeigt im Schnitt eine ähnliche Ausführungsform, welche dem Patentanspruch 2 entspricht.Two embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. Fig. Ι shows the compressed air operated water tower in view and applies to two different embodiments according to FIGS. 2 and 3, since both match externally. Both differ outwardly according to this view. Fig. 1 in nothing of one ordinary water tower. 2 shows the embodiment corresponding to claim 1 in section. FIG. 3 shows in section a similar embodiment which corresponds to claim 2.

Die Wandungen des Preßluft-Wasserturmes sind aus Eisenblech oder anderem Stoff luftdicht und fest hergestellt und nach außen hin allseitig dicht geschlossen.The walls of the compressed air water tower are made of sheet iron or other material and are airtight and firmly manufactured and tightly closed on all sides towards the outside.

Beide Ausführungsformen Fig. 2 und 3 unterscheiden sich laut zeichnerischer Darstellung durch die Anordnung des Wasserbehälters. Der Boden desselben wird bei beiden Ausführungen durch die Steigleitung b, ,die zugleich Falleitung sein kann, mit einer Wasserpumpe verbunden. Durch die Rohrleitung c wird vor Inbetriebsetzung des Wasserturmes mittels einer Luftpumpe Preß-Both embodiments, Figs. 2 and 3 differ according to the drawing by the arrangement of the water tank. The bottom of the same is connected to a water pump in both versions by the riser line b , which can also be a downpipe. Before the water tower is put into operation, an air pump is used to press through the pipe c

luft in den Wasserturm gepumpt, so daß der Wasserspiegel des Wasserbehälters unter dem Druck dieser Preßluft steht.air is pumped into the water tower so that the water level of the water tank is below the This compressed air is under pressure.

Wenn nunmehr die Wasserpumpe in den Behälter α Wasser fördert, vermindert sich der Rauminhalt der in dem Wasserturm eingeschlossenen Preßluft um den Rauminhalt des geförderten Wassers, wodurch der Druck der Preßluft nur um ein sehr Geringes steigt,If the water pump is now conveying water into the container α , the volume of the compressed air enclosed in the water tower is reduced by the volume of the conveyed water, whereby the pressure of the compressed air only increases by a very small amount,

ίο weil die Verminderung des Luftraumes im Verhältnis zum Gesamtrauminhalt der eingeschlossenen Preßluft nur unbedeutend ist. Wenn nach Füllung des Wasserbehälters α der Betrieb der Wasserpumpe abgestellt und das im Behälter aufgespeicherte Wasser verbraucht wird, sinkt der Druck der Preßluft durch Ausdehnung wieder auf das ursprüngliche Maß. Es ist also zwischen gefülltem und entleertem Preßluftbehälter wegen der verhältnismäßig bedeutenden Größe des für die Preßluft zur Verfügung stehenden Raumes nur ein sehr kleiner Preßluftdruckunterschied möglich. Hieraus ergibt sich ein wirtschaftlicher Betrieb des Wasserwerkes mit annähernd gleich groß bleibendem Druck. Dagegen muß bei gewöhnlichen Preßluft-Wasserbehältern dieser Druckunterschied sehr bedeutend sein, wenn eine wirtschaftlicher Verwertbarkeit entsprechende Wassermenge in Preßluftbehältern aufgespeichert werden soll, zumal auch deren Abmessungen wirtschaftlicher Verwertbarkeit entsprechend nicht übermäßig groß sein können.ίο because the reduction in air space in Relation to the total volume of the enclosed compressed air is only insignificant. If after filling the water tank α the operation of the water pump is switched off and that The water stored in the container is used up, the pressure of the compressed air drops by stretching it back to its original size. So it is between filled and emptied compressed air tank because of the relatively large size of the for the compressed air available space only a very small compressed air pressure difference possible. This results in an economical operation of the waterworks with approximately the same pressure. On the other hand, in the case of ordinary compressed air water tanks, this pressure difference must be very high be significant if there is an economically usable amount of water to be stored in compressed air tanks, especially since their dimensions are economically usable cannot be excessively large.

Obwohl die Wandungen des Preßluft-Wasserturmes bei dem gegenwärtigen Stand der Technik vielleicht nur von Metall hergestellt werden können, ist bei der Ausführung nach¹ Fig. 3 der Schutz des Wasserbehälters und bei beiden Ausführungen Fig. 2 und 3 der Schutz der Steige- und Falleitung gegen Einfrieren und gegen Erwärmen von außen doch ein erheblich besserer als bei der üblichen Ausführung von Wassertürmen, weil der vollkommen luftdichte Abschluß der eingeschlossenen Preßluftmenge keinen Austausch mit der Außenluft zuläßt und daher sowie im Hinblick auf die bekannte sehr geringe Wärmeleitung von Luft die wirksamste Art des Wärmeschutzes ergibt.Although the walls of the compressed air-water tower can perhaps be made in the present state of the art only of metal, is in the embodiment of Figure ^1. 3, the protection of the water tank, and in both embodiments, Fig. 2 and 3 of the protection of the to higher or dipleg against freezing and against warming from the outside but a considerably better one than with the usual design of water towers, because the completely airtight seal of the enclosed compressed air does not allow any exchange with the outside air and therefore, as well as in view of the known very low heat conduction of air, the most effective type of Thermal protection results.

Im allgemeinen wird die Ausführungsform nach der Schnittzeichnung· Fig. 3 wegen der beschriebenen Vorteile des sehr wirksamen Wärmeschutzes des Wasserbehälters und des sehr geringen, also wirtschaftlichen Druck-Unterschiedes nur allein in Betracht kommen. Denn die als Wärmeschutz des Wasserbehälters dienende bedeutende Preßluftmenge ergibt einen sehr großen Gesamtrauminhalt der Preßluft im Verhältnis zuni Wasserraum, also sehr kleinen Druckunterschied. In einzelnen Fällen, in denen eine geringe Ersparnis an Anlagekosten mehr als die genannten Vorteile ins Gewicht fallen sollte, kann jedoch die in der Schnittzeichnung Fig. 2 dargestellte Aus₇ führung Anwendung finden.In general, the embodiment according to the sectional drawing FIG. 3 will only be considered on its own because of the described advantages of the very effective thermal protection of the water container and the very small, that is to say economical, pressure difference. This is because the significant amount of compressed air used as thermal protection for the water tank results in a very large total volume of compressed air in relation to the water space, i.e. a very small pressure difference. In some cases where a small savings in investment costs should fall as the advantages mentioned significant more but the off shown in the sectional drawing Fig. 2 can find ₇ management application.

Bei dieser Ausführung Fig. 2 ist ein besonderer Wasserbehälter gespart worden, indem der obere Teil des Preßluftbehälters als Wasserbehälter mitbenutzt wird. Dies ergibt zwar den Fortfall des Wärmeschutzes und einen im Verhältnis zum Wasserraum weniger großen Preßluftraum, also größeren, weniger wirtschaftlichen Druckunterschied, trotzdem ist aber auch diese Ausführungsform Fig. 2 noch ein wesentlicher Fortschritt gegenüber der bislang nur bekannt gewesenen Aufstellung von Preßluft-Hochbehältern auf besonderem Unterbau, der zur Erzielung der Aufstellungshöhe erforderlich war. Während dieser den Hochbehälter tragende Unterbau bislang in keiner anderen die. Wirkung und Leistungsfähigkeit des Behälters steigernden) AVeise verwendbar war, wird er bei der vorliegenden Ausführung nach Fig. 2 von Eisenblechen o. dgl. als luftdichter und fester Preßluftbehälter hergestellt und durch das offene Rohr / mit dem Preßluft-Wasserbehälter zu gemeinsamer Wirkung verbunden; er ergibt auf diese Weise eine erhebliche Vergrößerung des Preßluftraumes. Dadurch ergibt sich auch für die Steigleitung b ein gleich vollkommener Wärmeschutz wie bei der Ausführung nach Fig-3·In this embodiment, FIG. 2, a special water tank has been saved in that the upper part of the compressed air tank is also used as a water tank. Although this results in the omission of heat protection and a compressed air space that is less large in relation to the water space, i.e. a larger, less economical pressure difference, this embodiment Fig Substructure that was required to achieve the installation height. While this substructure carrying the elevated tank has so far not been used in any other. Effect and performance of the container increasing) AVeise was usable, it is in the present embodiment according to Fig. 2 of iron sheets o. in this way it results in a considerable increase in the compressed air space. This results in the same perfect thermal protection for the riser b as in the embodiment according to Fig. 3

Wenn das Anlassen und Abstellen der Wasserpumpe nicht bei einem gewissen Wasserspiegelunterschied des Wasserbehälters ausgeführt wird, sondern, wie es jetzt vielfach üblich ist, durch selbsttätige Druckunterschiedschaltungsvorrichtung zwischen gewissen Druckgrenzen, so ist es nicht ohne wei- teres möglich, durch Anwendung von gewöhnlichen Meßinstrumenten zu beurteilen, ob durch Undichtigkeit der Wandungen oder durch Aufsaugung Preßluft verloren gegangen und eine Ergänzung der eingeschlossenen Preßluftmenge durch Zupumpen von Luft notwendig ist. Man müßte hierzu in üblicher Weise am Wasserbehälter ein Wasserstandsglas mit Druckmesser anbringen. Bei der bedeutenden Höhe des Wasserbehälters, die im no Durchschnitt der Verhältnisse für die günstigste wirtschaftliche Verwendbarkeit und für nur 3V₂ bis 4 Atmosphären Leitungsdruck etwa 20 m betragen wird, wäre ein derartig hoch abzulesender Wasserstand sehr unbequem. Um trotzdem die Notwendigkeit einer Preßluftergänzung feststellen zu können, kann in folgender Weise verfahren werden:If the starting and stopping of the water pump is not carried out with a certain difference in the water level of the water tank, but, as is now often the case, by means of an automatic pressure difference switching device between certain pressure limits, it is not immediately possible to assess by using ordinary measuring instruments whether compressed air has been lost due to leaks in the walls or due to suction and it is necessary to supplement the enclosed amount of compressed air by pumping in air. A water level glass with a pressure gauge would have to be attached to the water tank in the usual way. Given the considerable height of the water tank, which in the average of the ratios for the most favorable economic usability and for only 3V ₂ to 4 atmospheres line pressure will be about 20 m, such a high readable water level would be very inconvenient. In order to still be able to determine the necessity of a compressed air supplement, the following procedure can be used:

Man bringt an dem untersten, bequem zugänglichen Teil des Turmes ein Wasserstandsglas d an, wie in Fig. 3 dargestellt, oder man verbindet den untersten Teil des Wassertur- A water level glass d is attached to the lowest, easily accessible part of the tower, as shown in Fig. 3, or the lowest part of the water tower is connected.

mes wie in Fig. 2 durch eine Leitung mit einem an anderer bequem zugänglicher Stelle aufgestellten und mit Wasserstandsglas d versehenen geschlossenen Sammelbehälter. Wenn Preßluft in einer gewissen Menge verloren gegangen ist, steigt bei dem der manometrischen Druckschaltung entsprechenden Höchstdruck (Ausschaltungsdruck der Pumpe) der Wasserspiegel des oben offenen Wasserbehälters Fig. 3 bis über den Rand dieses Behälters, der Wasserspiegel des Preßluftbehälters Fig. 2 bis über den oberen Rand des offenen Rohres f, und es ergießt sich nunmehr Wasser in den unteren Teil des Turmes bei Fig. 3 und in den besonderen Überlaufsammelbehälter bei Fig. 2. Man ist zwar außerstande, in der üblichen Weise mit dem Wasserstandsglas den jeweiligen Wasser- und Preßluftverlust des Wasserturmes unmittelbar zu messen; indessen ermöglicht es das Wasserstandsglas, daß damit die Menge des Überlaufwassers gemessen werden kann. Hieraus ergibt sich eine Beurteilung der in dem Wasserturm noch vorhandenen Wasser- und. Preßluftmenge!mes as in Fig. 2 through a line with a closed collecting container set up at another conveniently accessible location and provided with a water level glass d. If a certain amount of compressed air has been lost, the water level of the open-topped water tank Fig. 3 rises at the maximum pressure corresponding to the manometric pressure circuit (switch-off pressure of the pump) to over the edge of this tank, the water level of the compressed air tank Fig. 2 to over the upper one Edge of the open pipe f, and it now pours water into the lower part of the tower in Fig. 3 and in the special overflow collecting container in Fig. 2. Although it is not possible, in the usual way with the water level glass, the respective water and compressed air loss to measure the water tower directly; however, the water level glass enables the amount of overflow water to be measured. This results in an assessment of the water and water that are still present in the water tower. Amount of compressed air!

Wenn man in dem Wasserstandsglas Überlaufwasser bemerkt, weiß man, daß bei dem der selbsttätigen Druckschaltung, entsprechenden Höchstdruck der Wasserbehälter bis zum Rand und der übrige Rauminhalt des Turmes abzüglich der Überlaufwassermenge mit Preßluft angefüllt ist. Hiernach kann man dann beurteilen, wie lange eine zu der Anlage gehörige Luftpumpe in die Luftleitung c arbeiten muß, um die zu geringe Luftmenge wieder auf das richtige Maß zurückzuführen. Das Ablaufen des Überlaufwassers aus dem hierfür angeordneten besonderen Überlaufwasser-Sammelbehälter oder aus dem Untersatz des AVasserturmes erfolgt unter dem Druck der Preßluft durch öffnen eines Ablaßhahnes e, der am tiefsten Punkt anzubringen ist.If you notice overflow water in the water level glass, you know that at the maximum pressure corresponding to the automatic pressure switch, the water tank is filled to the edge and the remaining volume of the tower minus the amount of overflow water is filled with compressed air. This can then be used to assess how long an air pump belonging to the system must work in the air line c in order to bring the insufficient amount of air back to the correct level. The drainage of the overflow water from the special overflow water collecting tank arranged for this purpose or from the base of the A water tower takes place under the pressure of the compressed air by opening a drain valve e, which is to be attached at the lowest point.

Claims

Patent Claims:

1. Water tower with compressed air water elevated tank, characterized in that the hollow tower column carrying the elevated container is designed as a compressed air container is.

2. Water tower with compressed air elevated tank, characterized in that the Water space to protect against the effects of heat and cold as a special vessel (α) arranged in the middle of a compressed air container is whose constant amount of compressed air without an air pump through 'water absorption of the container is compressed and expands when water is released.

3. Water tower according to claim 1 and 2, characterized in that the lower Part of the tower or a collecting tank for overflow water in an adjoining room with a water level indicator, which shows the loss of compressed air from the amount of overflow water.

4. Water tower according to claim 1 and 2, characterized in that the pump riser line (b) is guided through the compressed air space.

1 sheet of drawings.