DE3223865A1 - Vorrichtung zur wiederherstellung des luftinhaltes in hydraulischen speicherbehaeltern fuer die abgaberegulierung von mit hilfe von intermittierend betriebenen pumpen unter druck gehaltenem wasser - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Wiederherstellung des Luftinhaltes in hydraulischen Speicherbehältern für die Abgaberegulierung von mit Hilfe von intermittierend betriebenen Pumpen unter Druck gehaltenem Wasser

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Art.

In Wasserhebeanlagen für die Wasserversorgung von Haushalten und anderen Wasserverbrauchern, werden intermittierend betriebene Druckpumpen verwendet, die von Druckwächtern gesteuert werden und mit einer oder mehreren als Speicherund Ausgleichsbehälter dienenden Flaschen kombiniert sind. Die Flaschen bilden hydraulische Akkumulatoren für die Regulierung des Wasserflusses und die Steuerung der Pumpen derart, daß diese rechtzeitig wirksam werden.

Zur ordnungsgemäßen Funktion ist es bei solchen Anlagen erforderlich, daß sich in der oder jeder Flasche eine im Vergleich zum Gesamtvolumen der bzw. jeder Flasche und zur gewünschten Förderhöhe ausreichende Luftmenge befindet. Daraus resultiert die Notwendigkeit, Maßnahmen gegen Luftverluste zu treffen, die dadurch entstehen, daß Luft von dem ausströmendem Wasser mitgenommen wird, bzw. die Wiederherstellung der gewünschten Luftmenge sicherzustellen.

Eine der Möglichkeiten, Luftverluste zu vermeiden und die Wirksamkeit des hydraulischen Akkumulators sicherzustellen, sieht die Verwendung flexibler - z.B. zylindrischer - Mem-

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branen vor, die die Luft von dem Wasser trennen. Diese Membranen sind jedoch mitunter selbst luftdurchlässig, insbesondere dann, wenn Gummimischungen verwendet werden müssen, die die gesetzlichen Vorschriften fürMaterialien erfüllen, welche mit Lebensmitteln (z.B. Trinkwasser) in Verbindung kommen. Wenn die Membran nicht absolut luftundurchlässig ist, verringert sich die Luftmenge allmählich. Infolgedessen verringert sich auch die Effizienz der Anlage, so daß eine kontinuierliche Wartung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird durch eine vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein Installationsschema, Fig. 2 zeigt einen Schnitt des Anschlusses der Vorrichtung

in einer Explosionsdarstellung, Fig. 3 zeigt einen Transversalschnitt gemäß der Linie III-III von Fig. 2.

Mit 1 ist eine Zuleitung für eine symbolisch dargestellte Pumpe P bezeichnet, die zur Speisung eines ebenfalls symbolisch angedeuteten Haushaltsnetzes D dient.

Für die regelmäßige Funktion einer Wasserhebe- oder Autoklavenanlage und zur rechtzeitigen Steuerung der Pumpe oder Pumpen, die das Wasser einem geeigneten Behälter entnehmen, sind eine oder mehrere hydraulische Akkumulatoren in Form

von Flaschen 3 vorgesehen, die mit Hilfe von unteren Anschlußstücken 5 an der Zuleitung 1 befestigt sind. Auf diese Weise besteht ein Druckluftspeicher- und -Ausgleichsbehälter, wobei in dem oberen Teil der Flaschen 3 eine bestimmte Luftmenge enthalten ist, die so weit wie möglich konstant gehalten werden soll und die sich bei der Wasserentnahme bzw.

et beim Betrieb der Pumpe oder Pumpen kontinuierlich aus'ehnt und komprimiert. Zur Steuerung der Pumpe dient ein Druckwächter 7, (der gegebenenfalls mit einem Manometer zur Anzeigung des in der Flasche oder dem hydraulischen Akkumulator 3 herrschenden Druckes vereinigt ist). Der Druckwächter schaltet das Pumpensystem an, wenn der Druck unter eine vorgegebene Eichgrenze absinkt, und schaltet wieder aus, wenn ein weiterer Grenzwert erreicht bzw. überschritten wird.

Ein an dem unteren Ende der Flasche 3 angebrachtes Anschlußstück, das in seiner Gesamtheit mit 5 bezeichnet ist, umfaßt einen Körper 12 mit einem Gewinde 14, mittels dessen er an der Wandung des unteren Bodenteiles der Flasche 3 anschraubbar ist.Der Körper 12 ist ferner mit einem Gewinde 16 versehen, mittels dessen er an eine Verbindungsleitung 17 anschließbar ist, die zu der Zuleitung 1 der Anlage führt. Im Innern des Körpers 12 ist ein durchgehender Sitz ausgebildet, in welchem sich ein Element 18 in Form eines Venturirohres befindet, das vorzugsweise aus zwei Teilen besteht, die den äußeren bzw. den inneren Druckkonus 20 bzw. 22 der Flasche 3 bilden. Der zwischen den beiden Konusteilen 20 und 22 liegende Zwischenraum, der eine Ansaugkammer, d.h. eine Unterdruckkammer darstellt, steht mit einem äußeren ringförmigen Raum 26 in Verbindung, der von dem Element 18 und dem in dem Körper 12 gebildeten durchgehenden Sitz begrenzt ist. Dieser ringförmige Zwischenraum 26 steht mit dem Außenraum, d.h.mit der äußeren Luft, über ein Luftansaugventil 27 in Verbindung, das in ein von dem Körper 12 selbst gebildetes radiales Anschlußstück 28 eingreift. Mit dem Anschlußstück 28 steht ein Adapter 30 für das Luftansaugventil 27 im Eingriff. Mit diesem Adapter wiederum steht ein Lagerkörper 32 für das eigent-

liehe Ventil 34 im Eingriff, welches den Eintritt von Luft ermöglicht, wenn der Unterdruck in der ringförmigen Kammer 26 und. idamifc in der Unterdruckkammer 24 einen vorbestimmten

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In die ringförmige Kammer 26 mündet ferner ein kleiner radialer mit einem Gewinde versehener Durchgang 36, der mit einer in dem Körper 12 parallel zur Achse des Sitzes für das zentrale Venturirohrelement 18 laufenden Bohrung verbunden ist. Der Durchgang 36 ist - für die weiter unten angegebenen Zwecke - mit Hilfe einer Einstellschraube 40, die mit einer Blöckiermutter 42 kombiniert ist, eingestellt. In die Längsbohrung 38, die sich von dem Innenraum der Flasche 3 in den Körper 12 erstreckt, ist ein vergleichsweise sehr dünnes und fast kapillares Rohr 44 eingesetzt, dessen Länge so bemessen ist, daß das obere Ende 44A ein Niveau erreicht, das dem Niveau für den gewünschten mittleren Wasserstand, d.h. dem Niveau der Trennfläche zwischen Wasser und Luftspeicher entspricht.

Das Wasser kann durch den Venturidurchgang 20, 24, 22 dringen, wenn die Pumpe P eingeschaltet ist, so daß der Wasserstand steigt und der Luftdruck in der Flasche 3 vergrößert wird, bis die obere Eichgrenze für den Druck erreicht wird. Bei Beginn einer Wasserentnahme wird <4,as Wasser zunächst von der Flasche oder den Flaschen 3 geliefert, bis mit sinkendem Druck der Druckwächter 7 wirksam wird und die Pumpe P einschaltet, welche die weitere Wasserentnahme ermöglicht und den Wasserstand und den Druck in der oder jeder Flasche 3 wieder ;he>stellt.

Zur Wiederherstellung des Wasserstandes und des Druckes in der Flasche 3 genügt ein vergleichsweise langsames Eindringen von Wasser während des Betriebes der Pumpe, wozu der Durchgang durch das Venturirohr 20, 24, 22 ausreicht. Umgekehrt muß zu Beginn einer Wasserentnahme aus der oder jeder Flasche 3 Wasser in der gewünschten Durchsatzmenge fließen.

Daher muß der Wasserflut gegefe@nenfs1.l3 aus» relativ stark sein* Ba der Durchgang durch das Venturirohr 22, 24, 20 unter Umstünden nicht ausreichend ist, sind um dieses in dem K§pp&p 12 mehrere öffnungen 46 angebracht, die einen Durch-IaB for ein Wasserabgabeventil bilden. Letzteres besteht ims einer Dichtung 48, die eine flexible Lippe darstellt, welche einen Wasserdurehfluß in Sichtung von aer Leitung 1 in die Flasehe 3 verhindert, den Wasserdarchfluß von der Fiagghg 3 in Blehtung auf die Leitung 1 hingegen zuläßt.

vorangehend ßesehrlebene Vorrichtung ermöglicht eine s«t©fflafc!sahe Wiederherstellung des Luftinhaltes, wenn dieser unter die für eine einwandfreie Funktion der Anlage erfwdepliehe Menge absinkt. Die Vorrichtung erlaubt die Zuführung von Luft aus dem Außenraum, wenn das Rohrende 44A in das Wasser eintaucht, während keine Luft zugeführt wird, wenn dieses Rohrende 44A sich oberhalb des Wasserniveaus In der Flasche 3 befindet.

Wenn das Niveau des Wassers in der Flasche 3 unter das Rohrende 44A absinkt, wird die Pumpe P betätigt und führt Wasser zu, welches durch das Venturirohr 20, 24, 22 aufsteigt. Der Unterdrück der Kammer 24 zieht durch das Rohr 44 und den mit Hilfe der Schraube 40 eingestellten Durchgang Luft an. Die aus des Rohr 44 angesaugte Luft kehrt in geschlossenem Zyklus in den oberen Teil der Flasche 3 durch die Kammer 24 und den UnterdruekkORUs 22 zurück. Das Lufteinlaßventil 34 wird nicht geöffnet, well der In dieser Phase herrschende unterdruck in <*^βΓ8 ringförmigen Zwischenraum 26 nicht so groß ist, daß das Ventil 34 Öffnet.

Wenn dag Niveau des Wassers in der Flasche 3 oberhalb des Rohrenüsi 44ä liegt, vergrößert sich o^r ^on dera^^iftturl-» durehgätsg iCl·, 24, 22 gebildete Unterdrück^ in dem^ Zwischenraus 3€ über den vorgenannten Grenzwert, weil der Durchgang von Wasser durch das Rohr 44 und den mittels der Schraube 40 tari&rbaren Kanal schwieriger 1st als ^er von Luft. Die-

ser größere Unterdruck, der sich in dem Zwischenraum 26 ausbildet, öffnet das Ventil 34 und ermöglicht so die Einspeisung von Luft vom Außenraum in den Zwischenraum 26 und die Kammer 24. Somit wird Außenluft von dem Wasserstrom mitgenommen, der in die Flasche 3 eintritt. Mehr oder weniger allmählich wird die gewünschte Luftmenge wieder erreicht, bis das Wasserniveau unter das Ende 44A des Rohres 44 absinkt,In diesem Augenblick endet die Luftzufuhr und es beginnt wieder der oben beschriebene Betrieb mit geschlossenem Zyklus.

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Claims (5)

-χ- Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Wiederherstellung des Luftinhaltes in Wasserhebeanlagen mit Pumpen und als Speicher- und Ausgleichsbehälter dienenden hydraulischen Akkumulatoren gekennzeichnet durch

- einen in einem unteren Anschlußstück (18) des Behälters (Flasche 3) angeordneten Durchgang (20, 24, 22) in Form eines Venturirohres mit einem Unterdruckraum (24) mittels dessen bei der Wiederherstellung des Flüssigkeitsniveaus in dem Behälter (3) Luft ansaugbar ist,

- einen Durchgang (38, 36) mit begrenztem Querschnitt, der von dem Unterdruckraum (24) zu einer Mündung (44A) führt, welche sich in einem Bereich befindet, die während des Betriebes dem höchsten Flüssigkeitsstand entspricht,

- sowie ein zu dem genannten Unterdruckraum (24) führendes Lufteinlaßventil (27) mittels dessen Luft zuführbar ist, wenn der Unterdruck dadurch ansteigt, daß die Mündung (44A) des Durchganges (38, 36) mit begrenztem Querschnitt in die Flüssigkeit eintaucht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang mit begrenztem Querschnitt ein sich von dem Anschlußstück (18) in den Innenraum des als Flasche ausgebildeten Speicherbehälters (3) erstreckendes dünnes Rohr (44) sowie einen Querschnittsregler in Form einer Nadelschraube (40) oder dergleichen umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Anschlußstück (18) Öffnungen (46) für den Flüssigkeitsaustritt vorgesehen sind, die parallel zu dem Venturirohr (20, 24, 22) verlaufen und denen Ventilmittel (48) zugeordnet sind, welche den Eintritt von Flüssigkeit durch die Öffnungen (46) verhindern.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (46) aus einem Kranz von Bohrungen (46) bestehen, die den Sitz für das Venturirohr (20, 24, 22) umgeben, und unter dem Steuereinfluß einer ringförmigen flexiblen Lippe (48) stehen, welche Ventilfunktion hat.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Wiederherstellung des Luftinhaltes in Druckausgleichsflaschen zur Regulierung der Wasserabgabe in Wasserversorgungsanlagen dient, in denen das Wasser mit Hilfe von intermittierend betriebenen Pumpen unter Druck gehalten ist.