DE3205697A1

DE3205697A1 - Sicherheitsvorrichtung zum selbstaendigen absperren von versorgungsleitungen fuer gasfoermige oder fluessige medien, insbes. von wasserleitungen, bei unkontrolliertem medien- bzw. wasseraustritt

Info

Publication number: DE3205697A1
Application number: DE19823205697
Authority: DE
Inventors: Franz Josef Dr. 9055 Bühler Wrede
Original assignee: STANDARD MESSGERAETE FAB GmbH
Current assignee: STANDARD MESSGERAETE FAB GmbH
Priority date: 1982-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1983-09-08

Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung zum selbständigen Absperren von Versorgungsleitungen für gasförmige oder flüssige Medien, insbes. von Wasserleitungen, bei unkontrolliertem Medien- bzw. Wasseraustritt, mit einem in die betreffende Wasserleitung zwischen Netz und Verbraucher eingesetzten elektromagnetisch betätigbaren Absperrventil.

Ein ständiges Problem bereitet das rechtzeitige Absperren von Versorgungsleitungen für gasförmige oder flüssige Medien, insbes. von Wasserleitungen, wenn bei Leitungsbrüchen, Leckagen oder versehentlich offenen Zapfstellen unkontrollierte Wassermengen auslaufen. Ein derartiger unkontrollierter Wasseraustritt führt regelmäßig zu erheblichen Sachschäden und darüber hinaus zu beachtlichen zusätzlichen Wasserkosten. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche bei unkontrolliertem Medien- bzw. Wasseraustritt die betreffende Versorgungs- bzw. Wasserleitung selbständig absperrt und sich durch verhältnismäßig einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung dadurch, daß in die Wasserleitung außerdem ein Wasserzähler mit einer von dem durchfließenden Wasser angetriebenen Rotorwelle eingesetzt ist, und daß die Rotorwelle auf einen Impulsgeber mit einem nachgeschalteten elektronischen Zählwerk für die proportional zu der durchgeflossenen Wasser-

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menge abgegebenen Impulse arbeitet, und daß nach Erreichen eines einem vorgewählten Wasservolumen entsprechenden Zählerstandes über ein zwischengeschaltetes Relais das Absperrventil betätigt und in Schließstellung überführt wird. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine normale Wasserentnahme bei beispielsweise Haushalten oder anderen Verbrauchern eine maximale Durchflußmenge nicht übersteigt. Ein Übersteigen dieser maximalen Durchflußmenge tritt vielmehr nur dann ein, wenn Leitungsbruch oder Leckage vorliegen, aber auch dann, wenn eine Zapfstelle versehentlich nicht geschlossen worden ist. In derartigen Fällen wird die Rotorwelle des Wasserzählers ständig angetrieben. Da die Rotorwelle jedoch nach Lehre der Erfindung auf einen Impulsgeber mit einem nachgeschalteten elektronischen Zählwerk arbeitet, welches proportional zu der durchgeflossenen Wassermenge abgegebene Impulse empfängt, kann der Zählerstand auf vorgewähltes Wasservolumen eingestellt werden, welches der für den entsprechenden Verbraucher normalerweise maximalen Wasserentnahme entspricht. Übersteigt die durchfließende Wassermenge dieses maximale Wasservolumen, dann wird das Relais eingeschaltet und überführt das Absperrventil in Schließstellung. Folglich ist bei Einsatz der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung gewährleistet, daß nicht langer unkontrollierte Wassermengen bei Leitungsbruch, Leckage oder offener Zapfstelle austreten können, wobei unter unkontrollierte Wassermengen den maximalen Wasserverbrauch übersteigende Wassermengen zu verstehen sind.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. Vorzugsweise ist der Wasserzähler als herkömmlicher

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Volumenzähler mit Flügelrad und Flügelradwelle als Rotorwelle ausgebildet, so daß insoweit eine besonders einfache und funktionssichere Bauweise verwirklicht wird. Zweckmäßigerweise ist der Impulsgeber in einem vom Wasserzähler getrennten Abtastraum untergebracht. Nach bevorzugter Ausfuhrungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung ist vorgesehen, daß als Impulsgeber auf der Rotorwelle ein Permanentmagnet angeordnet und dem mit der Rotorwelle umlaufenden Permanentmagneten in dem durch eine ferromagnetische Trennwand von dem Wasserzähler bzw. seinem Naßbereich getrennten Abtastraum eine Magnetsonde, z. B. ein Hallgenerator, zugeordnet ist, welche die Drehzahl der Rotorwelle in wassermengenproportionale Impulse umwandelt. Es wird also die Drehzahl des Flügelrades auf magnetischem Wege in den Abtastraum übertragen. In diesem Zusammenhang bedeutet ferromagnetische Trennwand, daß es sich um eine Trennwand mit großer Durchlässigkeit für magnetische Feldlinien handelt. Außer einem Hallgenerator kann als magnetische Sonde auch eine Feldplatte oder ein Gegenmagnet in Frage kommen, auf dem optisch abtastbare Markierungen angebracht sind. Die Impulse werden dem elektronischen Zählwerk zugeführt und dort addiert. Dem Zählwerk kann ein stufenloser oder mehrstufiger Vorwählschalter zugeordnet sein, über den das bei Normalverbrauch jeweils maximale Wasservolumen vorgewählt wird. Wie schon erläutert, wird beim Erreichen des diesem Wasservolumen entsprechenden Zählerstandes das Relais eingeschaltet, so daß das elektromagnetisch arbeitende Absperrventil (stromlos offen) den Wasserdurchfluß absperrt. In diesem Zusammenhang sieht die Erfindung vor, daß bei in Schließstellung befindlichem Absperrventil eine Leuchtdiode aufleuchtet und das Absperrventil mittels eines Resetschalters

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unter Erlöschen der Leuchtdiode in Offenstellung zurückführbar ist.

Um ein ständiges Ansprechen der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung zu verhindern, wird bei einem Absinken der Drehzahl der Rotorwelle auf einen extrem niedrigen Wert oder sogar auf Null, wie es bei intakten Versorgungsleitungen häufig der Fall ist, das Zählwerk zurückgesetzt. Dadurch ist sichergestellt, daß nur ein stetiger unkontrollierter Wasserdurchfluß zum Absperren der betreffenden Wasserleitung führt.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Sicherheitsvorrichtung verwirklicht wird, welche in einfacher und funktionstüchtiger Weise ein selbständiges Absperren von Versorgungsleitungen für gasförmige oder flüssige Medien, insbes. von Wasserleitungen gewährleistet, wenn unkontrollierter Medien- bzw. Wasseraustritt auftritt. Denn in einem solchen Fall übersteigt das die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung durchfließende Wasservolumen den normalerweise zu erwartenden und vorgegebenen Maximalverbrauch des entsprechenden Verbrauchers. Folglich wird das Auslaufen schädlicher Wassermengen mit der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung auf ein Minimum reduziert. Das gleiche gilt für die daraus resultierenden Sachschäden und zusätzlichen Wasserkosten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung in schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt.

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Die in der Figur dargestellte Sicherheitsvorrichtung dient zum selbständigen Absperren von Versorgungsleitungen für gasförmige oder flüssige Medien, im Ausführungsbeispiel einer Wasserleitung 1 bei unkontrolliertem Wasseraustritt. Dazu ist in die Wasserleitung 1 zwischen Netz und Verbraucher ein elektromagnetisch betätigbares Absperrventil 2 eingesetzt. Außerdem ist in die Wasserleitung 1 ein Wasserzähler 3 mit einer von dem durchfließenden Wasser angetriebenen Rotorwelle 4 eingesetzt, wobei die Rotorwelle 4 auf einen Impulsgeber 5 mit einem nachgeordneten elektronischen Zählwerk 6 für die proportional zu der durchgeflossenen Wassermenge abgegebenen Impulse arbeitet. Nach Erreichen eines einem vorgewählten Wasservolumen entsprechenden Zählerstandes wird das Absperrventil 2 über ein zwischengeschaltetes Relais 7, im Ausführungsbeispiel elektromagnetisches Relais, betätigt und in Schließstellung überführt. Der Wasserzähler 3 ist als herkömmlicher Volumenzähler mit Flügelrad 8 und Flügelradwelle als Rotorwelle 4 ausgebildet. Der Impulsgeber 5 ist in einem vom Wasserzähler 3 getrennten Abtastraum 9 untergebracht. Als Impulsgeber 5 ist einerseits auf der Rotorwelle 4 ein Permanentmagnet 10 angeordnet, der mit der Rotorwelle 4 im Naßbereich umläuft. Diesem Permanentmagneten 10 ist im Trockenbereich, nämlich in dem durch eine ferromagnetische Trennwand 11, z. B. Messingwand, von dem Wasserzähler 3 bzw. seinem Naßbereich getrennten Abtastraum 9, eine Magnetsonde 12, z. B. ein Hallgenerator, zugeordnet. Dieser Hallgenerator 12 wandelt die Drehzahl der Rotorwelle 4 in Wassermengen proportionale Impulse um. Dem Zählwerk 6 ist ein Vorwählschalter 13 zugeordnet, der als stufenloser oder mehrstufiger Schalter ausgebildet sein kann. Bei in Schließstellung befindlichem Absperr-

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ventil 2 leuchtet eine Leuchtdiode 14 zu Kontrollzwecken auf, was lediglich angedeutet ist. Das Absperrventil 2 ist mittels eines Resetschalters 15 unter Erlöschen der Leuchtdiode 14 in Offenstellung zurückführbar, d. h. bei stromlosem Zustand befindet sich das Absperrventil 2 in Offenstellung.

Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, daß an das Zählwerk 6 eine Einstellvorrichtung mit einer Zeitschaltuhr 17 zum Vorwählen und zeitabhängigen Einschalten unterschiedlicher Wasservolumina angeschlossen ist. Eine derartige Einrichtung empfiehlt sich, wenn beispielsweise der Zählerstand des Zählwerkes 6 auf einerseits ein vorgewähltes Wasservolumen für den Tagesverbrauch und andererseits auf ein vorgewähltes Wasservolumen für den Nachtverbrauch eingestellt werden soll, wobei die Umstellung von Tagesverbrauch auf Nachtverbrach bzw. auf die unterschiedlichen Wasservolumina mittels der Zeitschaltuhr 17 erfolgt. Auf diese Weise läßt sich unkontrollierter Medien- bzw. Wasseraustritt in der Nacht weiter reduzieren, weil in diesem Fall ein selbständiges Absperren schon <*""* dann erfolgt, wenn ein minimales für den normalerweise zu erwartenden Nachtverbrauch vorgegebenes Wasservolumen die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung durchflossen hat.

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Claims

Andrejewski, Honke & Partner Diplom-Physiker Dr. Waiter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Physiker Dr. Kar! Gerhard Masch Anwaltsakte: 58 085/kb. 4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 100254 11. Januar 1982 Patentanmeldung STANDARD Meßgerätefabrik GmbH Am Maifeld 16, 4760 Werl / Westf. Sicherheitsvorrichtung zum selbständigen Absperren von Versorgungsleitungen für gasförmige oder flüssige Medien, insbes. von Wasserleitungen, bei unkontrolliertem Medien- bzw. Wasseraustritt Ansprüche:

1. Sicherheitsvorrichtung zum selbständigen Absperren von Versorgungsleitungen für gasförmige oder flüssige Medien, insbes. von Wasserleitungen, bei unkontrolliertem Medien- bzw. Wasseraustritt mit einem in die betreffende Wasserleitung zwischen Netz und Verbraucher eingesetzten elektromagnetisch betätigbaren Ab*- sperrventil, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wasserleitung (1) ein Wasserzähler (3) mit einer von dem durch-

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fließenden Wasser angetriebenen Rotorwelle (4) eingesetzt ist, und daß die Rotorwelle (4) auf einen Impulsgeber (5) mit einem nachgeschalteten elektronischen Zählwerk (6) für die proportional zu der durchgeflossenen Wassermenge abgegebenen Impulse arbeitet, und daß nach Erreichen eines einem vorgewählten Wasservolümen entsprechenden Zählerstandes über ein zwischengeschaltetes Relais (7) das Absperrventil (2) betätigt und in Schließstellung überführt wird.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzähler (3) als herkömmlicher Volumenzähler mit Flügelrad (8) und Flügelradwelle als Rotorwelle (4) ausgebildet ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (5) in einem vom Wasserzähler

(3) getrennten Abtastraum (9) untergebracht ist.

4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsgeber (5) auf der Rotorwelle (4) ein Permanentmagnet (10) angeordnet und dem mit der Rotorwelle (4) umlaufenden Permanentmagneten (10) in dem durch eine ferromagnetische Trennwand (11) von dem Wasserzähler (3) getrennten Abtastraum (9) eine Magnetsonde (12), z. B. ein Hallgenerator, zugeordnet ist, welche die Drehzahl der Rotorwelle

(4) in wassermengenproportionale Impulse umwandelt.

5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zählwerk (6) ein Vorwählschalter

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(13) zugeordnet ist.

6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Schließstellung befindlichem
Absperrventil (2) eine Leuchtdiode (14) aufleuchtet und das Absperrventil (2) mittels eines Resetschalters (15) unter Erlöschen der Leuchtdiode in Offenstellung zurückführbar ist.

7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an das Zählwerk (6) eine Einstellvorrichtung (16) mit einer Zeitschaltuhr (17) zum Vorwählen und
zeitabhängigen Einschalten unterschiedlicher Wasservolumina angeschlossen ist.