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Vorrichtung zur Belüftung von Wasser-
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behältern, insbesondere Fischteichen Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zur Belüftung von Wasserbehältern, insbesondere von Fischteichen, mit
einer druckseitig an eine Arbeits-Luftleitung und eingangsseitig an eine Saug-Iiuftleitung
angeschlossenen Luftpumpe.
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In vielen Fällen, insbesondere im Falle der Fischhaltung, ist es erforderlich,
den Sauerstoffgehalt des gestauten Wassers durch Einleitung von Luft in das Wasser
anzuheben.
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Im Falle von Fischteichen sind die Besatzstärke und das Wohlbefinden
der im Fischteich gehaltenen Fische in erster Linie vom Sauerstoffgehalt des Wassers
abhängig, da die Teichfische und andere im Wasser lebende Organismen nur den i Wasser
gelösten Sauerstoff verwerten können.
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Die luft kann in das Wasser mit Hilfe einer motorisch angetriebenen
luftpumpe gedrückt werden. Dies hat den Nachteil, daß für den Betrieb des beispielsweise
durch einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor gebildeten Antriebsmotors
Dieselöl bzw. Benzin oder elektrische Energie erforderlich ist, und daß eine derartige
Motorpumpe beträchtliche Geräusche
erzeugt, einer ständigen Wartung
bedarf und störanfällig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Belüftung
von Wasserbehältern, insbesondere von Fischteichen zu schaffen, welche von elektrischer
Energie bzw.
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Verbrennungs-Treibstoffen unabhängig ist und bei einfachem Aufbau
eine hohe Betriebssicherheit hat.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art
gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die hydropneumatische Luftpumpe einen mit
den Luftleitungen versehenen Flutbehälter aufweist, der an eine Wasser-Zuflußleitung
und Wasser-Abflußleitung angeschlossen ist und daß in der Abflußleitung ein in Abhängigkeit
vom Wasserstand im Flutbehälter gesteuertes Sperrventil angeordnet ist, das bei
maximalem Wasserstand in Öffnungsstellung überführt wird. Zum Betrieb dieser Belüftungsvorrichtung
wird lediglich Fall- bzw. Druckwasser benötigt, das im Bereich eines Wasserbehälters
ohne weiteres entweder dem Zufluß zum Wasserbehälter oder unmittelbar dem Wasserbehälter,
nämlich beispielsweise im Bereich eines Überlaufes, entnommen werden kann. Beim
Fluten des Flutbehälters wird die in diesem befindliche Luft aus dem Flutbehälter
über die Arbeits-Luftleitung durch einen geeigneten Ausströmer in das im Wasserbehälter
befindliche Wasser gedrückt. Ist der vorbestimmte maximale Wasserstand im Plutbehälter,
z.B. bei vollem Flutbehälter, erreicht, so wird durch das steigende Wasser ein geeignetes
Meßglied beeinflußt, welches das Öffnen des Sperrventiles einleitet. Nach dem Öffnen
des Sperrventiles fließt das Wasser aus dem Flutbehälter ab, wobei der Flutbehälter
rechtzeitig über die Saug-Luftleitung wieder mit Luft gefüllt wird. Das Sperrventil
wird
dabei mit einer geeigneten Verzögerungs-Einrichtung so lange in Offenstellung gehalten,
bis das Wasser nahezu vollständig aus dem Flutbehälter abgeflossen ist, wonach das
Sperrventil seLbsttätig wieder in Schließstellung überführt wird und ein neuer Zyklus
der Vorrichtung beginnt. Durch mehrere-, nebeneinander angeordnete und beispielsweise
an eine gemeinsam Arbeits-Luftleitung angeschlossene erfindungsgemäße Vorrichtungen,
die in zueinander versetzten Zyklen arbeiten, kann eine kontinuierliche Einleitung
von IJuft in den Wasserbehälter erreicht werden.
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Durch das Einblasen von Luft in den Wasserbehälter kann der Sauerstoffgehalt
des Wassers bis zum Sättigungswert angereichert werden; der Sättigungswert von Wasser
bei 150 C beträgt beispielsweise 10 mg Sauerstoff pro Liter. Der Sauerstoff wird
einerseits vom Wasser aus der eingeblasenen luft direkt aufgenommen und andererseits
kann das Wasser durch die eingeleitete luft in eine Strömung von unten nach oben
versetzt werden, derart, daß sauerstoffarmes Wasser ständig nach oben gelangt und
an der Wasseroberfläche mit Sauerstoff angereichert wird. Sauerstoffmangel tritt
beispielsweise besonders am frühen Morgen heißer Sommertage auf, wenn der Sauerstoff-Sättigungswert
infolge der hohen Wassertemperatur niedrig die Sauerstoffzehrung durch die im Wasser
befindlichen lebenden Organismen jedoch hoch ist; auch im Winter bei Bedeckung der
Wasserfläche mit Eis und Schnee kann leicht Sauerstoffmangel auftreten. Durch die
erfindungsgemäße Vorrichtung kann dem auf einfachste Weise entgegengewirkt werden.
Dadurch können zum Beispiel in dem belüfteten Fischteich mehr Fische und deren Stückverluste
niedriger gehalten werden. Durch bessere Futterverwertung im sauerstoffreichen Wasser
steigt auch die Zuwachsrate der Fische. Im sauerstoffreichen Wasser werden
organische
Verunreinigungen schneller abgebaut als in unbelüftetem Wasser, so daß nachgeschaltete
Vorfluter und Klärwerke entlastet werden. Die Vorrichtung erzeugt dabei weder Abgase
noch lärm. Wird die Vorrichtung mit dem ohnehin aus dem Wasserbehälter überströmenden
Wasser gespeist und dadurch zum Betrieb der Vorrichtung die ansonsten ungenutzte
Energie des angestauten Wassers genutzt, so ergibt sich kein zusätzlicher Energieaufwand
gegenüber einem unbelüfteten Wasserbehälter.
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Es ist denkbar, zur Steuerung des Sperrventiles ein beispielsweise
elektrisch betriebenes Meßglied, wie einen den Wasserstand im Flutbehälter abtastenden
Magnetschalter, zu verwenden.
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Besonders störunanfällig und von Fremdenergie unabhängig ist jedoch
eine vollmechanische Steuerung. Gemäß der Erfindung ist daher in einem mit dem-Plutbehälter
komunizierenden Steigkanal ein die Lage des Ventil-Schließteiles des Sperrventiles
beeinflussender Schwimmer angeordnet. Zweckmäßig ist das Ventil unterhalb des Schwimmers
angeordnet und der Ventil-Schließteil über ein in dem Steigkanal geschützt liegendes
Zugorgan, insbesondere eine Steuerstange, mit dem Schwimmer verbunden, so daß die
Schwimmerbewegungen unmittelbar, d.h. ohne Zwischenschaltung von weiteren Übertragungsgliedern,
auf den Ventil-Schließteil übertragen wird.
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Beim Fluten des Flutbehälters steigt das Wasser im Steigkanal, bis
es den Schwimmer anhebt und dadurch das Sperrventil in Öffnungsstellung überführt.
Damit das Sperrventil beim nunmehr einsetzenden Abfließen des Wassers aus dem Flutbehälter
nicht sofort, sondern erst nach nahezu vollständiger Entleerung des Flutbehälters,
wieder in Schließstellung überführt wird, ist eine Einrichtung zur Verzögerung der
Schließbewegung des Sperrventiles
vorgesehen. Dabei ist es denkbar,
z.B. eine zeitabhängig wirkende Verzögerungseinrichtung vorzusehen. Besonders vorteilhaft
ist es jedoch, wenn die Verzögerungseinrichtung in Abhängigkeit vom Wasserstand
im Flutbehälter arbeitet und als mechanische Einrichtung ausgebildet ist. Zu diesem
Zweck wird gemäß der Erfindung ferner vorgeschlagen, daß unterhalb des Sperrventiles
ein im Strömungsweg des Wassers liegendes, eine Abschlußöffrnrng aufweisendes Schwimmergehäuse
vorgesehen ist, dessen Schwimmer ebenfalls, vorzugsweise über die Steuerstange,
mit dem Ventil-Schließteil verbunden ist. Sobald das Sperrventil durch den oberen
Schwimmer in Öffnungsstellung überführt worden ist und das Wasser aus dem Flutbehälter
abfließt, wird das untere Schwimmergehäuse gefüllt, so daß der zugehörige Schwimmer
den Ventil-Schließteil in der Offenstellung hält. Erst wenn aus dem Flutbehälter
kein Wasser mehr abfließt und dadurch der Wasserstand im unteren Schwimmergehause
sinkt, sinkt auch der zugehörige Schwimmer und das Sperrventil wird wieder in seine
Sciiließstellung überführt.
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Ist die Anordnung so vorgesehen, daß über die Wasser-Zuflußleitung
kontinuierlich, d.h. über den ganzen Arbeitszyklus der Vorrichtung, Wasser nachfließt,
so wird der Strömungsquerschnitt der Abflußöffnung des Schwimmergehäuses zweckmäßig
größer gewählt als der Querschnitt des Zuflusses.
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Zur Erzielung einer kompakten und baulich einfachen Ausbildung der
Vorrichtung sind beide Schwimmer achsgleich sueinander bzw. achsgleich zum Ventil-Schließteil
angeordnet.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung weist der Flutbehälter eine in
seinem tiefsten Bereich liegende Zu- und Abflußöffnung auf, die über einen Querkanal
mit der Zufluß- und der Abflußleitung verbunden ist, so daß der Flutbehälter über
ein und
dieselbe Öffnung befüllt und entleert wird.
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Die Wasser-Zuflußleitung kann in einfacher Weise wenigstens teilweise
durch den Steigkanal gebildet sein, der vorzugsweise als Rohr ausgebildet ist und
dessen unterhalb des Querkanales liegender Abschnitt die Abflußleitung bildet.
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Zur Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung ist zweckmäßig
in der Zuflußleitung eine insbesondere regelbare Drossel, beispielsweise ein Hahn,
eine Lochscheibe oder dergleichen, angeordnet.
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Beim Ablassen des Wassers aus dem Flutbehälter kann das Rückströmen
von Wasser durch die Arbeits-Luftleitung durch entsprechende Ausbildung des Ausströmers,
durch geeignete leitungseuerschnitte oder dergleichen verhindert werden. Es ist
aber auch in einfacher Weise möglich, zu diesem Zweck in der Arbeits-luftleitung
ein Rückschlagventil anzuordnen.
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Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand des
in der Zeichnung im Vertikalschnitt dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Die Vorrichtung zur Belüftung von Fischteichen oder dergleichen weist
gemaß der Zeichnung einen z.B. durch einen Stahlkessel gebildeten Flutbehälter 1
auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel kubisch ist, aber auch stehend oder
liegend zylindrisch sein kann. An der Oberseite bzw. an der Deckwand des Plutbehälters
1 ist eine Arbeits-Luftleitung 2 angescbbssen, die im wesentlichen aus einem am
Flutbehälter 1 befestigten Anschlußstutzen 3 mit zugehörigem Rückschlagventil 4
und
einem an dem Anschlußstutzen 3 befestigten flexiblen Schlauch
5 besteht, welcher an seinem Ende einen Ausströmer 6 trägt, Im unteren Bereich des
Flutbehälters 1 ist an einer Seitenwand ein bis zum Boden bzw. bis zur tiefsten
Stelle des Plutbehälters 1 reichender horizontaler Querkanal 7 angeordnet, welcher
an eine Zu- und Abflußöffnung des Flutbehälters 1 anschließt. Der z.B. durch ein
zylindrisches Rohrstück gebildete Querkanal 7 ist mit seinem vom Flutbehälter 1
abgekehrten Ende an ein vertikales Rohr 9 etwa gleichen Querschnittes angeschlossen,
welches mit dem Querkanal 7 ein T-förmiges ROhrstück. bildet, dessen beide Mittelachen
einander schneiden.
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Am oberen, oberhalb der Oberseite bzw. der Deckwand des Flutbehälters
1 liegenden Ende des Rohres 9 ist ein im Querschnitt gegenüber dem Rohr 9 erweitertes,
beispielsweise zylindrisches, Schwimmergehäuse 10 angeordnet, das achsgleich zum
Rohr 9 liegt und derart topfförmig ausgebildet ist, daß es an der Oberseite offen
ist. Das obere, offene Ende des Rohres 9 ist an der ringscheibenförmigen Bodenwand
des Schwimmergehäuses 10 angeordnet, so daß das Schwimmergehäuse 10 und das Rohr
9 miteinander leisungsverbunden sind. In dem Schwimmergehäuse 10 ist ein z.BO durch
einen Hohlkörper gebildeter Schwimmer 11 angeordnet, welcher über die Oberseite
des Schwimmergehäuses 10 geringfügig vorsteht und in der Öffnung an der Oberseite
des Schwimmergehäuses 10 mit geringem Radialspiel geführt ist.
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Über eine Wand, im dargestellten Ausführungsbeispiel über die Bodenwand,
ist das Schwimmergehäuse 10 an eine Wasser-Zuflußleitung 12 angeschlossen, welche
im wesentlichen aus einem am Schwimmergehäuse 10 achsparallel zu diesem befestigten
Anschlußstutzen 13 und einem an diesem angeordneten flexiblen
Schlauch
14 besteht, an dessen freiem Ende ein Einlaufsieb 15 angeordnet ist und der eine
Drossel 16 aufweist.
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Unmittelbar unterhalb des Anschlusses des Rohres 9 an dem Flutbehälter
1, d.h. unmittelbar unterhalb der Anschlußstelle des Querkanales 7 am Rohr 9, ist
in dem Rohr 9 ein Sperrventil 17 angeordnet, dessen ringförmiger, achsgleich zum
Rohr 9 liegender Ventilsitz 18 durch die Stirnfläche einer in das Rohr 9 eingesetzten
Bundhülse gebildet ist, deren untenliegender ringscheibenförmiger Bund mit seiner
Umfangsfläche an der Innenfläche des Rohres 9 anliegt. Oberhalb des Ventilsitzes
18 liegt der z.B. nach oben konisch verjüngte Ventil-Schließteil 19, dessen größter
Durchmesser annähernd gleich groß wie der Innendurchmesser des Rohres 9 ist. Der
Ventil-Schließteil 19 ist über eine achsgleich zum Rohr 9 liegende Steuerstange
20 im wesentlichen starr mit dem Schwimmer 11 verbunden.
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Das Rohr 9 ist zur Bildung einer Wasser-Abflußleitung 21 nach unten
über den Querkanal 7 verlängert, wobei in dieser Abflußleitung das Sperrventil 17
angeordnet ist. Unterhalb des unteren Endes der Abflußleitung ist ein weiteres,
topfförmiges Schwimmergehäuse 22 angeordnet, das achsgleich zum Rohr 9 liegt und
in dessen offene Oberseite das Rohr 9 geringfügig hineinragt. Der im Schwimmergehäuse
22 angeordnete und in diesen z.B. mit geringem Radialspiel geführte Schwimmer 23
ist über die zwischen beiden Schwimmern 11, 23 durchgehende Steuerstange 20, auf
welche der Ventil-Schließteil 19 z.B. aufgesteckt ist, unmittelbar und im wesentlichen
starr mit dem Ventil-Schließteil 19 verbunden. Das Schwimmergehäuse 22 weist im
unteren Bereich, im dargestellten Ausführungsbeispiel in der Bodenwand, eine Abflußöffnung
24 auf, die im Verhältnis
zur Wasser-Zuflußleitung so ausgebildet
ist, daß das durch die Abflußöffnung 24 ausfließende Wasservolumen größer als das
in das Rohr 9 zufließende Wasservolumen ist.
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Zur Inbetriebnahme der beschriebenen Vorrichtung wird diese zweckmäßig
unterhalb der Stelle der höchsten Aufstauung des zu belüftenden Wasserbehälters
angeordnet, und der Einlauftrichter bzw. das Einlauf-Sieb 15 derart in dem Wasserbehälter
plaziert, daß es höher als das Schwimmergehäuse 10, jedoch tiefer als der Ausströmer
6 liegt. Durch die Drossel 16 wird dann die in das Rohr 9 einfließende Wassermenge
eingestellt. Das in das Rohr 9 einfließende Wasser gelangt an dem Sperrventil 17
vorbei durch den Querkanal 8 in den Flutbehälter 1, in welchem das Wasser allmählich
steigt; dabei wird die im Flutbehälter 1 befindliche luft nach oben durch die Arbeits-Buftleitung
2 bei geöffnetem Rückschlagventil 4 in den zu belüftenden Wasserbehälter gedrückt.
Mit in dem Flutbehälter 1 steigendem Wasserspiegel steigt auch der Wasserspiegel
im Rohr 9. Ist der Flutbehälter 1 gefüllt, so steigt das kontinuierlich zufließende
Wasser im Rohr 9 weiter, bis es das Schwimmergehäuse 10 erreicht und dadurch den
zugehörigen Schwimmer 11 anhebt. Über die Steuerstange 20 wird der Ventil-Schließteil
19, der in Schließstellung in die Verlängerung des Querkanales 7 ragt, in die in
der Zeichnung strichpunktiert angedeutete Offenstellung überführt, in welcher der
Ventil-Schließteil 19 ebenfalls im wesentlichen in der Verlängerung des Querkanales
7 liegt, so daß der Zufluß vom Rohr 9 zum Querkanal 7 auch bei dieser Stellung nicht
unterbrochen ist. Nachdem der Ventil-Schließteil 19 vom Ventilsitz 18 abgehoben
ist, fließt das Wasser aus dem Flutbehälter 1 durch den Querkanal 7, den Ventilsitz
18 und die Wasser-Abflußleitung 21 in das Schwimmergehäuse 22, wobei die
Querschnitte
so gewählt sind, daß in das Schwimmergehäuse 22 mehr Wasser zufließt als durch die
Abflußöffnung 24 abfließen kann. Dadurch wird der Schwimmer 23 in seiner der geöffneten
Ventilstellung zugehörigen angehobenen Stellung auch dann gehalten, wenn der Wasserstand
unterhalb das Schwimmergehäuses10 abgesunken ist. Erst wenn aus dem Flutbehälter
1 kein Wasser mehr abfließt-,wird das untere Schwimmergehäuse 22 über die Abflußöffnung
24 vollständig entleert, so daß der zugehörige Schwimmer 23 wieder in seine untere
Endstellung absinkt und den Ventil-Schließteil 19 durch Gewichtskraft in seine Schließstellung
überführt. Nach dem Schließen des Sperrventiles 17 wird der nunmehr wieder mit luft
gefüllte Flutbehälter 1 wiederum über die Wasser-Zuflußleitung 12 und das Rohr 9
in der beschriebenen Weise gefüllt.
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Es ist denkbar, die Belüftung des Flutbehälters 1 beim Ablassen des
Wassers, bei welchem das Rückschlagventil 4 geschlossen ist, durch das Rohr 9 und
den Querkanal 7 vorzunehmen.
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Der Flutbehälter 1 kann aber auch an eine gesonderte Belüftungsleitung
angeschlossen werden, welche zweckmäßig ein Rückschlagventil aufweist, welches beim
Fluten des Plutbehälters 1 geschlossen ist.
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