DE85916C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 85: Wasserleitung.

In kalten Gegenden, in welchen Wasserreservoirs angewendet werden, und besonders dann, wenn diese für Speisung automatischer Wasserspeier oder Feuerlöschvorrichtungen benutzt werden, entstehen häufig grofse Uebelstände dadurch, dafs bei kaltem Wetter die Wasserbehälter durch eine den Wasserspiegel bedeckende Eisschicht abgeschlossen werden, die dann die Einwirkung des Luftdruckes auf ■das Wasser und damit den Abfiufs verhindert, wenn eine von diesem Behälter gespeiste Leitung geöffnet wird. Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun erstens, ein Verfahren, den Verschlufs der Wasserbehälter durch Frost zu verhindern, und zweitens ein eigenartiger und neuer Apparat zur Ausübung dieses Verfahrens, der ohne Anwendung von Wärme dem Wasser trotz der festen Eisschicht mit Sicherheit den freien Abfiufs automatisch aus .dem Behälter ermöglicht, sobald die Auslaufröhren geöffnet sind.

Auf der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen senkrechten Längenschnitt durch einen mit dem angegebenen Apparat ausgestatteten Wasserbehälter, wobei ersterer im unteren Theile ebenfalls im Schnitt dargestellt ist. Fig. 2 stellt den Apparat in gröfserem Mafsstabe und im senkrechten Schnitt dar.
,_ Der Wasserbehälter A- von irgend einer beliebigen Form ist vortheilhaft aus Holz hergestellt, da dieses als schlechter Wärmeleiter ■lange Zeit im ausgedehnten Mafse als Isolator wirkt. Die Vorrichtung besteht aus einem Rohre 1, welches überall einen so weiten Querschnitt besitzt, dafs das Wasser vollkommen frei aus dem Auslaufrohre B ausfliefsen kann, wenn Rohr 1 mit der Aufsenluft in Verbindung steht.

Das Rohr 1 wird in senkrechter Stellung nahe der Mitte des Behälters A in passender Weise befestigt, indem,es z. B. durch einen Querbalken 2 hindurchgeführt wird, der mit dem oberen Rande der .Seitenwände des Behälters verbunden ist. Das Rohr 1 steht mit der Wasserfüllung ungefähr in halber. Höhe zwischen Wasserspiegel und Gefäfsboden durch die Bohrungen 3 oder auch in irgend einer anderen Weise in Verbindung, und wenn das Rohr ι bis zum Behälterboden hinabreicht, sind am Ende des Rohres ähnliche Lochungen oder Ausschnitte 4 dicht an dem Behälterboden vorgesehen.

Das Rohr 1 ist. mit einem weiteren Theil 6 als der übrige Rohrtheil ausgestattet, der aus dem unteren .Theil 7 und einem oberen Theil 8 besteht (Fig. 2). Der obere Theil 8 ist mit dem unteren 7, der auf das Rohr 1 aufgeschraubt ist, in irgend einer geeigneten Art luftdicht verbunden. Diese luftdichte Verbindung kann beispielsweise durch Verschraubung und geeignete Packungsringe oder durch Hanfzöpfe 9 und 10 hergestellt werden. Das Kopfstück 8 hat eine Einlafsöffnung 11, um die ein ringförmiger Flantsch 12 läuft, wobei

der Flantsch an seiner Endfläche so bearbeitet ist, dafs er mit einem Ventil 13 einen vollkommen luftdichten Abschlufs herstellt.

Das Ventil 13 ist mit einer ringförmigen Nuth 14 versehen, in welche sich der Flantsch 12 einlegt, wobei die Sicherheit des luftdichten Abschlusses noch dadurch erhöht werden kann, dafs man in die Nuth 14 einen Gummiring einlegt und die Rinne mit einer nicht gefrierenden Flüssigkeit 16, wie z.B. Quecksilber, OeI oder dergl., ausfüllt.

Das Ventil 13 öffnet sich nach innen und ist in dem unteren Theile 7 des Kopfstückes 6 durch einen Stift 17 geführt, der, quer durch das Ventil hindurchgehend, mit seinen Enden in Aussparungen oder Einschnitten 18 leicht auf und nieder gleiten kann, die zu diesem Zwecke an entgegengesetzten Seiten in dem Bodentheile 7 gebildet sind. Das Ventil 13 kann sich somit nicht nur senken, sondern auch seitlich niederklappen (s. punktirte Stellung). Um das Schliefsen des Ventils 13 zu erleichtern, ist dasselbe mit einem Haken oder Ring 19 ausgestattet.

An der einen Seite des Kopfstückes ist ein Füllkanal 20 angeordnet, der mit dem Innern des unteren Theiles 7 und somit auch mit dem Innern des Rohres 1 durch einen Flüssigkeitsverschlufs 21 in Verbindung steht, der von solcher Gröfse und Form ist, dafs in dem Füllkanal vorhandene Flüssigkeit nicht zum Ueberfliefsen gebracht werden kann, wenn man Luft durch den Kanal 20 einläfst. Die Verschlufsflüssigkeit ist ebenfalls eine frostsichere und wird in irgend einer geeigneten Weise durch den Füllkanal 20 eingefüllt, dessen äufseres Ende mit einem luftdichten Hahn 22 oder dergl. versehen ist, so dafs je nach Bedarf das Innere des Kopfes 6 in oder aufser Verbindung mit der Luft gebracht .werden kann.

Sowohl das Rohr 1 als auch das Kopfstück 6 sind durch eine geeignete Hülle aus Isolirmaterial gegen die Einwirkung der Kälte möglichst geschützt. Die Schutzhülle erstreckt sich bis zu den Oeffnungen 3, oder es können auch Rohr 1 und Kopfstück 6 selbst aus geeignetem Isolirmaterial hergestellt werden. Wird die Hülle 23 angewendet, so ist es zweckmä'fsig, dieselbe wasserdicht zu machen. Neben dem Rohre 1, von der Hülle 23 umschlossen, sind zwei Leitungsdrähte 24 angeordnet (Fig.2), die von einander isolirt und von einer Isolirhülle 25 umgeben sind. Die beiden Drähte 24 sind von einander getrennt und vermittelst der Isolationsstopfen 2 5 ^l kurz über den Oeffnungen 3 in dem Rohr 1 eingefügt.

Die Drähte 24 sind an eine Batterie 26 angeschlossen, die einen Strom erzeugt, der im Stande ist, eine an irgend einem geeigneten Punkt aufgestellte elektrische Glocke 27 und eine Fallklappe 28 so zu bethätigen, dafs man durch das Ertönen der Glocke oder durch Fallen der Klappe 28 ein Signal hört oder sieht, welches Gefahr anzeigt. Aufser diesen elektrischen Signalen kann, wenn gewünscht, noch eine Anzeigevorrichtung an dem Rohre 1 angebracht werden, welche den Stand des Wassers in demselben angiebt. Dies kann durch Verbindung eines Druckmessers 29 vermittelst eines Rohres 30 mit dem Innern des Kopfstückes 6 geschehen. Der Druckmesser zeigt dann das Sinken des Druckes der van dem Wasserstande im Behälter A in dem Rohre 1 zusammengeprefsten Luft und mit ihm auch das Steigen des Wassers in diesem Rohre an.

In Verbindung und nahe dem Boden des Behälters A ist das Ablafsrohr B angeordnet, welches wie gewöhnlich am tiefsten Punkte 32 einmündet. In besonders kalten Gegenden, wo Gefahr vorhanden ist, dafs sich auch eine Eisschicht an dem Boden und den Seitenwänden ansetzt, werden noch weitere Hülfsauslässe 33 und 34 hinzugefügt, die sich in das Innere des Behälters A verschieden hoch erstrecken.

Die Hülfsrohre sowohl als auch das Hauptrohr innerhalb und aufserhalb des Behälters B sind mit geeignetem wasserdichten Isolirmaterial umgeben.

Die Wirkungsweise des Apparates ist nun folgende: Das Rohrstück E ist in dem Behälter A aufgestellt und dieser mit Wasser C bis zu der in Fig. 1 dargestellten Höhe gefüllt. So lange das Ventil 13 offen ist, befindet sich das Innere der Vorrichtung in freier Verbindung mit der Aufsenluft, das Wasser steht demgemäfs in dem Rohre 1 ebenso hoch als in dem Behälter A und friert somit ebenso leicht und so schnell als das Wasser aufserhalb des Rohres 1.

Um nun den vollständigen Abschlufs des Behälters durch Einfrieren zu verhindern, wird die aus Isolirmaterial bestehende Kappe 23¹, welche für gewöhnlich den Hahn 23 verdeckt, abgenommen und das Ausblaserohr eines geeigneten Luftcompressors oder einer Luftpumpe mit dem Hahn 22 verbunden. Der Hahn 22 wird dann geöffnet und das Ventil 13 an der Oese 19 angehoben, so dafs es die Lage wie in Fig. 2 zeigt, und der luftdichte Abschlufs wird dann durch Eingiefsen schwer gefrierender Flüssigkeit, wie Quecksilber, OeI u. dergl., in die Ringnuth gesichert.

Nun wird die Luftpumpe in Thätigkeit gesetzt und Luft in das Innere des Kopfstückes 6 eingeprefst. Diese strömt durch den Füllkanal 20 und den Flüssigkeitsverschlufs 21, wobei sie durch die Verschlufsflüssigkeit in Gestalt von Blasen hochsteigt und das Innere des Kopfstückes allmälig anfüllt. Naturgemäfs

füllt sich auch das Rohr ι mit comprimirter Luft, und diese drückt das in demselben enthaltene Wasser immer tiefer, während das Ventil 13 durch denselben Druck immer dichter schliefst. Das Pumpen wird so lange fortgesetzt, bis das Wasser aus dem Rohre 1 bis zur Ebene der Löcher 3 hinausgedrückt ist, welches durch das Aufsteigen von Luftblasen in dem Wasser des Behälters A angezeigt wird. Der Hahn wird nun geschlossen, die Luftpumpe abgenommen und die Kappe 23 * wieder über den Hahn gestülpt, worauf sich¹ der Apparat in seiner Arbeitsstellung befindet. Tritt nun Frostwetter ein und bedeckt sich die Oberfläche des in dem Behälter A vorhandenen Wassers C mit einer mehr oder weniger starken Eisschicht (Fig. 1), so kann das Wasser in dem Rohre 1 so lange nicht gefrieren, als der Stand desselben tiefer wie der niedrigste Punkt der Eisschicht liegt, da das Rohr 1 gut isolirt ist, und die in demselben aufser Berührung mit der atmosphärischen stehende Luft ebenfalls einen guten Isolator bildet, welcher sich zwischen der äufseren Luft und dem Wasser im Rohre 1 befindet. Ein Gefrieren des Wassers in dem Rohre 1 kann demnach erst dann eintreten, wenn aufsergewöhnliche Kälte eintritt.

Wird nun das Auslaufventil oder ein Hahn an dem Rohre B geöffnet, so drückt die Luft in dem Rohre 1 das Wasser aus dem Behälter A durch das Ablaufrohr so lange hinaus, bis der Druck in dem Rohre 1 dem äufseren Atmosphärendrucke gleich oder doch nahezu gleich ist. Ist dieser Punkt erreicht, so fällt das Ventil 13, klappt nieder und nimmt die in Fig. 2 punktirt gezeichnete Lage ein, so dafs nun wieder das Innere des Kopfstückes 6 und des Rohres 1 in freier Verbindung mit der äufseren Luft steht. Das Wasser kann also aus dem Behälter A weiter abfliefsen, denn die Luft tritt nun durch die Löcher 3 des Rohres 1 in den Behälter A, steigt hier- an der Aufsenwandung des Rohres 1 hoch und es entsteht zwischen der Eisdecke und dem Wasser ein Luftraum. Die Wasserentleerung kann . dann so lange fortgesetzt werden, bis der Behälter A ausgelaufen ist, und ist die Eisschicht so stark, dafs sie durch ihre eigene Schwere nicht zusammenbricht, so kann man sie behufs neuer Füllung des Behälters A zertrümmern oder ein Loch hineinschlagen, oder man kann das Füllen auch durch die Oeffnung 11 des Rohres 1 vornehmen, da das Ventil 13 ja geöffnet ist. Ist die Füllung bewirkt, so verfährt man wieder wie vorher, unr den Apparat in die Arbeitsbereitschaft zu versetzen.

Die elektrischen Alarmsignale haben den Zweck, Undichtigkeiten und damit das Steigen des Wassers in dem Rohre 1 anzuzeigen, welch letzteres erfolgt, wenn der Luftdruck in dem Rohre 1 abnimmt. Steigt infolge dessen das Wasser in dem Röhre 1, so bringt es die beiden Enden der elektrischen Drähte 24 in leitende Verbindung. Die Art und Weise, wie dies ausgeführt wird, kann sehr verschieden sein und ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Wenn bei der Beschreibung die Benutzung comprimirter Luft als Isolationsflüssigkeit angegeben wurde, so ist damit nicht gesagt, dafs nur Luft zu diesem Zwecke verwendet werden soll, sondern für diesen können auch andere, Wärme schlecht leitende Gase oder Flüssigkeiten mit gleichem Erfolge angewendet werden. Wird ein isolirendes, nicht gefrierendes Medium angewendet, welches schwerer als Luft ist, so kann Ventil 13 im oberen Theile des Rohres 1 ganz fortfallen, so dafs dann das das Rohr r anfüllende, nicht gefrierende, als Luft schwerere Medium beständig mit der Aufsenluft in Verbindung steht und demgemäfs zu allen Zeiten der atmosphärische Luftdruck den Ausflufs aus dem Behälter A auch dann bewirkt, wenn der Wasserspiegel durch eine Eishaut verschlossen ist.

Ebensowenig wie die Anwendung comprimirter Luft und des Ventils 13 Bedingung für die Ausübung der vorliegenden Erfindung sind, ist die Erfindung auf die beschriebene Ausführung der übrigen Theile des in Fig. 2 dargestellten Apparates nicht beschränkt, sondern es können aucjfi hier die mannigfachsten Abänderungen vorgenommen werden, nur müssen dieselben stets das Wesen der Erfindung zeigen, das darin besteht, dafs ein Theil der Wassermenge von dem anderen durch isolirende Körper in der Art abgetrennt ist, und auf der Oberfläche der abgetheilten Wassermenge ein isolirendes Medium in der Art wirkt, dafs letzteres den darunter liegenden Wasserspiegel gegen Einfrieren schützt, der äufsere Luftdruck aber durch dasselbe" auf die Oberfläche der Hauptmasse des den Behälter anfüllenden Wassers wirken kann.

Natürlich ist die Erfindung auch nicht allein auf Wasserbehälter beschränkt, sondern kann für Flüssigkeiten und Gefäfse jeder Art angewendet werden, aus denen man selbst beim Einfrieren derselben einen Abflufs erzielen will.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ein Verfahren, um den vollständigen Abschlufs mit Flüssigkeit gefüllter Behälter durch Zufrieren zu verhindern, darin bestehend, dafs man einen Theil der Flüssigkeit von der Hauptmasse durch eine Scheidewand abtrennt und dann diesen abgetrennten Theil mit einem nicht gefrierenden Medium bedeckt, so dafs der Almosphärendruck auf den abgetrennten

   Flüssigkeitstheil wirken kann, wenn die Oberfläche der Hauptflüssigkeitsmenge zugefroren ist, mithin letztere beim Oeffhen des Auslasses aus dem zugefrorenen Behälter abfliefsen kann.

   Zur Ausübung des unter i. beanspruchten Verfahrens eine Vorrichtung-, bestehend aus einer im unteren Theil mit dem gegen Zufrieren zu sichernden Behälter (A) in Verbindung stehenden Kammer (E), die mit einem die Kälte abhaltenden Schutzmantel umgeben und mit einem nicht gefrierenden Medium ganz oder theilweise gefüllt ist, wobei im Falle, dafs letzteres aus Gas oder Luft besteht, die sonst oben offene Kammer (E) durch eine Ventilvorrichtung (13) geschlossen wird.
   Bei der unter 2. beanspruchten Vorrichtung die Anordnung einer den Druck des isolirenden Mediums bezw. den Stand der Ausflufsflüssigkeit in die Kammer (E) anzeigenden Einrichtung (29).
   Bei der unter 2. beanspruchten Vorrichtung die Anordnung eines seitlichen, durch einen Flüssigkeitsverschlufs (21) gesicherten Füllkanals (20) an der Kammer (E).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.