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Elektrische Kontrollanldge und Kontrollarmatur
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für Wasserversorgungsleitungen in Gebäuden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde den Ausfluß von Wassermengen
in unerwünschtem Umfang im Bereich des gesamten Wdsserrohrnetzes eines Gebäudes
zu verhindern und somit Schäden zu verhindern, die insbesondere durch Rohrbrüche
entstehen. Aufgabe der Erfindung ist weiter für eine solche Anlage Armaturen zur
Verfügung zu stellen, die wirtschaftlich herstellbar sind, leicht zu montieren sind
und im Dauerbetrieb sicher funktionieren.
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Bekannt ist eine Einrichtung zur Vermeidung von Wasserschäden durch
Haushaltsmaschinen (Dt-OS 26 52 953). Diese bekannte Einrichtung ist jedoch nur
als Teil der Haushaltsmaschine gedacht und gibt keine Anregung wie man die vorgenannte
spezielle Aufgabe wirtchdftlich lösen kann.
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Indessen besteht die Lösung der Aufgabe in einer elektrischen Kentrollanlage,
die folgende Merkmale aufweist: In einem Verteilerstrang der Wasserversorgungsleitung
des Gebäudes ist ein magnetisches Absperrventil eingebaut, das durch ein Zeitrelais
mit einstellbarer Schaltzeit gesteuert wird. Das Relais wird durch ein Fühl- und
Impulsorgan geschaltet, das im Bereich der Wasserleitung angebracht ist und auf
das Einsetzen und Aussetzen des Wasserstromes in der Leitung anspricht.
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Jedesmal wenn i der Verteilerleitung Wasser zu fließen beginnt, brenn
also an irgendeiner Stelle hinter der Leitung Wasser entnommen wird, dann spricht
das Fühlorgan an, gibt einen Impuls an dd Relais, wo ddS Uhrwerk zu laufen beginnt.
Setzt der Wasserstrom wie-
der aus, so gibL das Fühlorgan einen
weiteren Impuls, durch den das Uhrwerk am Relais wieder auf Null gestellt wird.
Nur dann, wenn das Uhrwerk einen am Relais eingestellten Grenzwert erreicht, beispielsweise
20 Minuten, schaltet es das Absperrventil in der Leitung ab und hält es, solange
das Relais unter Strom steht, geschlossen.
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Wenn das Relais durch Betätigung eines Schalters stromlos gemacht
wird, öffnet sich das magne,-tisch betätigte Absperrventil wieder und der Wasserfluß
kann einsetzen. Durch Einschalten des Relais wird die Anlage wieder in Funktion
gesetzt.
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Es besteht nun die Mög ickikeit am Relais als Grenzwert eine solche
Zeitspanne einzustellen, die etwas höher liegt als erfahrungsgemäß die längste kontrollierte
Wasserentnahme dauert, beispielsweise die Zeil, die für das Füllen einer Badewanne
erforderlich ist. Die Anlage nach der Erfindung ;chtal.tet womit die Wasser leitung
selbständig dann ab, wenn ein eingestellter Grenzwert erreicht ist, der vermuten
läßt, daß keine kontrollierte Wdsserentnahme sondern ein unkontrollierter Auslauf
des Wassers vorliegt, sei es durch Rohrbruch, Platzen
eines Schlauches,
Undichtigkeit einer Armatur durch Unachtsamkeit der Bewohner.
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Einstellbare Zeitrelais, geeignet zur Anwendung bei einer erfindunqsgemäßen
Kontrollanlage, sind handelsüblich. Ebenso können in die Leitung handelsübliche
Magnet-Absperrventile mit einem Betriebsdruck von 12 bar eingesetzt werden. Allein
schon alias diesem Grunde kann eine -Anlage nach der Erfindung kostengünstig und
für den Gebäudeeigentümer interessunt auf den Markt gebracht werden.
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Man kann ein hydraulisches Fuhl- und Impulsorgan einsetzen, das in
die Leitung eingebaut wird.
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Bei einem akustischen Fühlorgan, das auf Wasseryeräusche anspricht,
wäre lediglich eine Montage an der Außenseite der Wasserleitung erforderlich.
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Der Einsatz optischer oder elektronischer Fühlorgane wäre gleichfalls
möglich.
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Der Grenzwert kann bei einem handelsüblichen Relais bis zu einer Stunde
eingestellt werden, was die Möglichkeit eröffnet, die Anlage auch in Industriebetrieben
einzusetzen, wo jedenfalls während der Arbeitszeil Wasserentnahmen aus der Leitung
erfolgen, die sich über Zeiträume bis zu einer Stunde hinziehen. Außerhalb
der
Arbeitszeit kann ein geringerer Grenzwert gegebenenfalls vorprogrammiert automatisch
eingestellt werden. Eine Anbag@ nach der Erfinciunq kann auch dort eingesetzt werden,
wo nicht beliebig viel Wasser zur Verfügung steht und der Wasserverbrauch eingeschränkt
werden muß.
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Zweckmäßigerweise werden Absperrventil und Fühl-und Impulsorgan unmittelbar
hinter dem Wassermengenzähler (Wasseruhr) eingebaut, der in jedem Gebäude bzw. in
jedem Stockwerk eingebaut ist. Die erfindungsgemäße Anlage wird besonders dann wirtschaftlich,
wenn eine Baueinheit eingesetzt wird, welche die Wasseruhr, die ohnehin erforderlich
ist, und weitere Elemente wie beispielsweise das Absperrventil und das Fühl-und
Impulsorgan umfaßt.
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Gemäß der weiteren Erfindung ist ein Fühl-und Impulsorgan in Gestalt
eines geraden Rohrstutzens montagefertig in gerader Anordnung mit einem magnetischen
Absperrventil verbunden. Durch die gerade Anordnung dieser Teile wird der Einbau
in einem geraden Wasserrohrstrang unmittelbar hinter der Wasseruhr leicht gemacht,
insbesondere noch des-
wegen, weil un den vorgenannten Organen
bereits Rohrverbindungen, zum Beispiel Quetschverschraubungen vorhanden sind. Einer
dergestalt vorbereitete Armatur kann auch von Personen im Haus eingebaut werden,
die nicht gerade über handwerkliche Fachkenntnisse verfügen.
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Weiter ist gemäß der Erfindung eine Aufputz-Steckdose vorgesehen,
die ebenfalls vorinstalliert mit elektrischen Leitungen an das Fühl- und Impuls
Organ und an das magnetische Absperrventil angeschlossen ist. Die genannten Teile
bilden eine Verkaufseinhelt. Es bereitet weiterhin keine Schwierigkeiten die Aufputz-Steckdose
unter Ausnutzung der mitgelieferten Leitunyen im Bereich der beiden anderen Organe
an der Wand zu montieren. Die Steckdose nimmt einen Stecker auf, durch den die elektrische
Verbindung zum Zeitrelais hergestellt wird, das an einer ### beliebigen St-elle
des (ebliuilel angebracht werden kann.
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Ein Fühl- und Impulsorgan gemäß der weiteren Erfindung weist den Vorteil
auf, daß es in jeder Lage funktioniert. Seine Wirkungsweise ist somit nicht an einem
horizontalen Einbau gebunden.
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Ein solches Organ ist auch über längere Zeit-
dauer
betriebssicher, da es keine ermüdbaren Teile, wie Federn, Hebel oder Membrane enthält.
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Im übrigen kann man das Fühl- und Impulsorgan so einstellen, daß die
Schaltung bereits bei geringen Wassermengen, zum Beispiel 0,5 1/min.
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eintritt. Im übrigen ist auch der Durchfluß maximaler Wassermengen
sichergestellt.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele dS Erfindung beschrieben
unter Bezugnahme auf beiliegenden Zeichnungen.
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Fig. 1 zeigt eine Kontrollanlage nach t rfindung im Prinzip.
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Fü und Impulsorganes in Verbindung
mit einem iiiagnetischen Absperrventil.
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Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht einer dazugehörigen Aufputz-Steckdose.
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Fig. 4 stellt einen Langsschnitt durch Fühl- und Impulsorgan dar bei
fehlendem Wasserdurchfluß.
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Fig. 5 zeigt den entsprechenden Schnitt bei minimalem Durchfluß.
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Fig. 6 veranschaulicht die Stellung der Funktionselemente bei maximalem
Wasserdurchfluß.
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Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. In einem Verteilerstrang
1 einer Wasserversorgungsleitung eines Gebäudes ist gleich hinter einem Wassermengenzähler
2 (Wasseruhr) ein Fühl- und Impulsorgan 3 eingebaut. Dahinter
ist
in dieser Leitung ein najnetisch betätigtes Absperrventil 5 eingeb@ti. Dieses Absperrventil
wird durch ein einstelibares Zeitrelais gesteuert, an dem eine beliebige Zeitdauer,
beispielsweise im Zeitraum von einer Stunde, einstellbar ist. Dieses Zeitrelais
wird durch das Fühl- und Impulsorgan 3 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet.
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Die Anlage funktioniert wie folgt: Sie wird an einem Ein-Ausschalter
Äm Zeitrelaits 4 eingeschaltet. Das Fühl- und Impulsorgan 3 spricht an, wenn in
der Leitung 1 Wasser zu fließen beginnt und schaltet das Zeitrelais 4 ein, wobei
das Uhrwerk derselben zu laufen beginnt. Sobald der Wasserstrom in der Leitung 1
wieder aussetzt, spricht das Fühlorgan 3 wieder an und stellt das Uhrwerk des Zeitrelais
wieder auf Null. Dieser Vorgang spielt sich jedesmal ab, wenn eine Wassermenge in
der Leitung 1 fließt, sei diese auch noch so gering.
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Das Ansprechen des Fühl- und Impulsorganes 3 bleibt ohne Einfluß
auf das Absperrventil 5 solange die jeweilige Zeitspanne, über welche das Uhrwerk
des Relais 4 äuft, geringer ist, als ein am Zeitrelais eingestellter zeitlicher
Grenzwert, beispielsweise von 20 Minu-
ten. Fließt in der Leitung
1 Was Wasser über Zeitspanne des Grenzwertes, also über 20 ununterbrochen, erreicht
also das Uhrwerk im Zeit relais 4 den Grenzwert, dann schaltet das Relais das Absperrventil
5 und die Leitung 1 wird gesperrt gehalten solange'das Relais 4 unter Strom steht.
Durch Ausschalten des Relais 4 von Han an einem Ausschalter wird das Relais stromlos
und das Absperrventil öffnet sich. Durch Einschalten de Relais wird dieses erneut
unter Strom gesetzt, auf Null eingestellt, sodaß die gesamte Kontrollanlage wieder
in Funktion ist.
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Fig. 2 und 3 zeigen Einzelelemente der Anlage in einer praktischen
Ausführungsform.
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Danach ist ein Fühl- und Impulsorgan in Formeines Rohrstutzens in
gerader Anordnung fest mit einem magnetischen Absperrventil verbunden. Endseitig
sind jweils Rohrkupplungen 13 bzw. 23 (Quetschverschraubungen) vorgesehen, um in
einfacher Weise den Anschluß an den Wasserrohrstrang zu ermöglichen.
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Fig. 3 zeigt eine AuFputz-Steckdose 30, geeignet zur Aufnahme eines
Steckers, der eine elektrische Verbindung mit dem Zeitrelais herstellt.
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Über eine elektrische Leitung 12 ist die Steckdose 30 mit Anschluße
ementen 11 des Fühl- und Impulsorganes 10 verbunden. Eine weitere elektrische Leitung
22 führ: von tier Aufputz-Steckdose 30 zu den elektrischen Anschlußelementen 21
am magnetischen Absperrventil 20. Für eine Montage auf Putz in unmittelbarer Nahe
der Wasserleitung ist an der Steckdose 30 eine Wandplatte 31 vorgesehen.
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Das Fühl- und Impulsorgen nach Fig. 4 bis 6 hat die Form eine@ ge@aden
Fohrstulzens 101 mit einer verringerten Durchflußeffnung 102. Diese Öffnung wird
:in Richtung des Pfeiles vom Wasser durchströmt. Die Öffnung ist ndch hinten durch
eine eingebaute Hülse 104 fortgesetzt. Am Boden der Hülse ist ein Gegenmagnet 106
eingebaut, Hülse und Öffnung 102 nehmen in Achsrichtung verschiebbar einen zylindrischen,
magnetischen Schwebekörper 107 auf. Durch seinen eigenen Magnetismus und durch den
Magnelismas des Magneten 106 wird dieser Schwebekörper entgegen der Durchflußrichtung
des Wassers auf einen Anschlag im Bereich der Öffnung 102 gedrückt. Der vom Schwebekörper
107 aufgebaute magnetische Kreis ist mit 108 bezeichnet.
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Fig. 4 zeigt die Stellung des Schwebekörpers, wenn kein Wasser das
Organ durchfließt oder eine bedeutungslose Wassermenge. Der Schwebekörper wird <Ä
den Bereich der Öffnung 102 bis zu einem Anschlag gedrückt durch die magnetischen
Kräfte.
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Seitlich am Rohrstutzen befindet sich ein Magnetschalter 103. In der
Stellung nach Fig. 1 erreicht der Magnetkreis 108 noch nicht den Magnetschalter
103, sodaß dessen Kontaktzungen.
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offen bleiben. Der angeseh]ossene elektrische Kreis ist somit offen.
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Bedeutungslose Wassermengen vermögen durchzufließen durch den Toleranzbercich
zwischen Schwebekörper 107 und Öffnung 102.
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Fig. 5 zeigt das Organ bei einem minimalen Wasserfluß von Bedeutung,
beispielsweise bei einer Wassermenge von 0,5 1/min.
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Durch den Wasserstrom ist dabei der Schwebekörper entgegen dem magnetischen
Druck ein Stück abgehoben. Seine vordere Kante steht dabei etwa im Bereich <ies
Beginns der Hülse 104. Diese ist dort mit mehreren Durchstromöffnungen 105 in der
Hülsenwand versehen.
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Diese nehmen cidc; dut'clifLießende Wasser auf,
das
durch den Ringspa@@ zwischen Schwebekörper und Öffnuncj 102 gelang 1 ist. Das Wasser
kann weiter durch den Ringrnum zwischen Hülse und Rohrstutzen fließen.
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In der Stellung nach Fig. ' ist der Magnetkreis 108 in den Bereich
des Magnetschalters 103 yelangt und hat einen Einschaitvorgang ausgelöst.
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Der elektrische Stromkreis ist geschlossen.
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Bei der Stellung nach Figur 6 ist der Schwebekörper durch den verstärkten
Wasserdruck so weit nach vorne gegen ien Magneten 106 gedrückt worden, daß die Öffnungen
105 in der Hülse vollsttindig frei yegeben sind, sodaß Wasser in maximaler Menge
durchfließen kann. Der Magnetkreis 108 beeinflußt immer noch den Magnetschalter
103, sodaß der Strc>mkrejs geschlossen bleibt.
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