SE454458B - Anordning for forhindrande av leckage i tryckledningar med tryck- och tidsstyrd reglering - Google Patents

Description

35 454 458 Fig. I är ett schematiskt kopplingsschema på en anordning enligt uppfinningen.

Fig. 2 är ett schematiskt kopplingsschema på en regleringsenhet i anordningen enligt fig. 1.

Fig. 3 är ett diagram för beskrivning av anordningens funktion, då en kran öppnas och stängs, om kranen hålls öppen en längre tid och vid droppläckage.

Fig. 4 är ett ytterligare diagram för beskrivning av avstäng- ningsfunktionen samt en provfunktion för eventuell åter- start av systemet.

Som framgår av fig. 1 är i en inkommande tryckledning 1, som tillför medium under tryck, monterad en avstängningsventil 2 exempelvis i form av en magnetventil. Efter denna ventil 2 är i tryckledningen anordnad en tryckavkänningsanordning 3 i form av någon lämplig tryckgívare, som känner av mediets tryck efter av- stängningsventilen. Från denna tryckavkänningsanordning 3 fort- sätter tryckledningen, som nu betecknas med 5, till ett flertal tappkranar, varav endast en tappkran 6 återgivits på ritningen.

Flödet i den inkommande tryckledningen 1 kan åstadkommas genom anslutning till ett vattenledningsnät eller motsvarande. Even- tuellt kan även flödet åstadkommas direkt via en motordriven pump 7, som är inkopplad mellan avstängningsventilen och någon vattenkälla.

Tryckavkänníngsanordningen 3 är inställbar för signalgivning, när ett visst mínimitryck näs. Närmare bestämt avges härvid en öppningssignal till en regleringsenhet 4, som i sin tur är anordnad för att öppna och stänga avstängningsventilen 2.

Regleringsenheten 4 uppvisar ett däri inbyggt tidsregistrerings- organ 8 i form av lämpliga elektronikkretsar, som registrerar olika tidsskeden efter det att ventilen 2 öppnats. Tidsregistre- ringsorganet 8 initierar vidare tryckavkänning via givaren 3 eller stängning av ventilen 2, vilket kommer att beskrivas närmare i det följande. 10 15 20 25 30 35 454 458 Tidsregistreringsorganet 8 är anordnat för att starta tre olika tider, A, B, D, när tryckgivaren 3 avger nämnda öppnings- signal. Den första tiden är öppningstiden A, som håller ventilen 1 öppen under en viss bestämd tid, oavsett om trycket är lågt eller högt. Tiden A är inställbar på något lämpligt värde inom intervallet S-35 sekunder, exempelvis 20 sekunder. Den andra tiden är totaltiden B, som har till uppgift att åstadkomma stäng- ning av ventilen 1, om det oavbrutet runnit vatten under hela denna tid B. Tiden B är maximerad till exempelvis 10 minuter.

Den tredje tiden är en övervakningstid D, som är avsedd att kontrollera om dropp eller mindre läckage förekommer. Denna tid D är inkopplad under en mycket lång tid, exempelvis 2 timmar eller mer, varefter stängningssignaler kan sändas till ventilen 2 eller åstadkomma någon form av varningssignal. Genom totaltiden B åstadkommes att vattnet avstänges vid ett normalt läckage medan övervakningstiden D ger stängning eller varningssignal vid mycket små läckage.

Enbart tiderna B och D skulle emellertid göra systemet obekvämt att använda i praktiken. Därför omfattar tidsregistreringsorganet även tidskretsar för mätning av tre kontrolltider, C, E och D1, vilka tillsammans med öppningstiden A medför att äll tappning av vatten kan ske utan extra besvär. Om tryckgivaren 3 avkänner ett högt tryck när tiden A går ut, ges en stängningssignal till ventilen 2. Samtidigt startar tidsregistreringsorganet 8 en första kontrolltid C, som är inställbar på en viss "tittid", exempelvis 15 sekunder. Om tryckgivaren 3 skulle avkänna att trycket sjunker under denna tid, styrs ventilen 1 till att öppna igen. Om däremot trycket inte skulle sjunka under tiden C, kommer ventilen 1 att förbli stängd. Kontrolltiden C styr totaltiden B genom villkoret att tiden B nollställs, om något tryckfall inte avkänns under tiden C medan totaltiden i annat fall löper vidare mot sitt slut. Om däremot trycket vid en tapp- ning hela tiden är lågt eller är lågt omedelbart före tiden Azs utgång, utgår ingen order från regleringsenheten 4 att stänga ventilen 1, varför denna kan vara öppen under en hel sådan tapp- ning. Vid större flöden kommer således ventilen 1 att vara öppen hela tiden som tappning pågår ända tills tappningen upphör 10 15 20 25 30 35 454 458 eller totaltiden B går ut och stänger av ventilen 1. Den första kontrolltiden C har således till uppgift att avbryta totaltiden B efter varje enskild tappning. Övervakningstiden D är anordnad att nollställas, om trycket under en viss inställd andra längre kontrolltid D1 inte blir lågt innan denna tid gått ut. Om däremot trycket_b1ir lågt under tiden D1, fortsätter övervakningstiden D att gå till sitt slut, vilket som nämnts direkt kan resultera i att ventilen 2 stängs eller att exempelvis en signallampa tänds.

Kontrolltiden DI är inställd på en uppskattad tid mellan två trycksänkningar, förslagsvis 10 minuter.

När totaltiden B löpt ut, stängs avstängningsventilen 2 och all vidare tappning omöjliggörs. Ibland kan en långvarig tapp- ning dock vara helt normal, exempelvis vid långvarig duschning eller vattning m.m. och för att på ett enkelt sätt kunna fort- sätta tappningen vid sådana tillfällen är en återställninge- anordning anordnad för att enkelt kunna áterstarta systemet. Återställningsanordningen uppvisar ett ytterligare tidsregistre- ringsorgan för registrering av en andra övervakningstid E, som startar i samma ögonblick som totaltiden B löper ut. övervaknings- tiden E har till uppgift att återstarta hela systemet, om det på nytt skulle komma tryck i ledningen, vilket kvarstannar under en viss tredje kontrolltid E1 av 15-30 sekunder. Tryckprovningen till- går genom att ventilen 2 styrs att öppnas efter en viss tid E2 efter tiden E:s start. Ventilen hålls öppen under en tid E3 som normalt skulle behövas för trycksättning av ledningen om något läckage inte skulle finnas, dvs. vanligen endast ett fåtal sekunden. Detta upprepas fram till tiden Ezs utgång, då ven- tilen 2.får den slutliga avstängningsordern, såvida inte tryck ånyo uppkommit i ledningen. När ventilen slutligen stängs, förblirfden i detta läge tills den återställs via något manuellt förfarande.

Anordningen innefattar även en strömställare 9, med vars hjälp regleringsenheten 4 kan bortkopplas, så att ventilen 2 rent manuellt kan låsas i öppet eller stängt läge. Detta kan vara praktiskt vid längre bortovaro från hemmet eller om man med- vetet skall göra en mycket lång tappning.

I 10 15 20 25 30 35 454 458 Regleringsenheten 4 kan lämpligen vara uppbyggd på det sätt som framgår av fig. 2. Tryckvakten 4 är härvid anordnad att aktivera en tidskrets 11 under en tid motsvarande öppningstiden A. Om trycket är lågt när denna tid löpt ut, hålls tidskretsen i aktiverat läge så länge som tryckvakten indikerar detta låga tryck. Från tidskretsen 11 utgår insignaler till en förstärkare 12 anordnad~för öppning och stängning av magnetventilen 2. När tidskretsen 11 är aktiverad kan insignalerna passera en och- krets 13. Denna krets kan spärras genom en inhiberingssignal 14. Förstärkaren 12 är så anordnad att magnetventilen 2 öppnas om utsignal erhålls från och-kretsen 13.

När tidskretsen 11 återgår till viloläge, aktiveras en andra tidskrets 15 för styrning av den första kontrolltíden C. En pulsformare 16 är anordnad för att avge en frågepuls om huru- vida trycket är högt eller lågt när kontrolltiden C löpt ut.

Pulsen kan passera genom en och-krets 17 om tryckvakten 3 registrerar högt tryck. Utsignalen från kretsen 17 används till - àterställning av en tredje tidskrets 18, vars funktion skall beskrivas senare. En inhiberingssignal 19 från den första tids- kretsen 11 kan spärra och-kretsen 17 om nämnda tidskrets 11 blivit aktiverad under kontrolltíden C. Skälet för detta kommer att framgå av det följande.

Tidskretsen 18 bestämmer under hur lång tid magnetventilen normalt kan vara öppen, dvs. totaltíden B. Kretsen 18 aktiveras i och med att den första tidskretsen 11 startas. Ett spärr- register 20 är anordnat för att 1-ställas när totaltíden B uppnås, såvida tidskretsen 18 inte áterställts dessförinnan.

Registrets 20 1-ställning medför att inhiberingssignalen 14, som styrs från detta via en och-krets 21 spärrar utsignalen från och-kretsen 13, så att magnetventilen 2 stängs. Om flödet är lågt när tiden A löpt ut, kommer ventilen 2 att stängas. Där- efter sjunker trycket så att tryckvakten 3 sluter och ventilen 2 öppnar, men eftersom uttaget är lågt höjs trycket omedelbart och är högt då frågepulsen från pulsformaren 16 kommer. Inhibe- ringssignalen 19 medför att totaltidskretsen 18 bibehåller sin 1-ställning trots att trycket är högt, vilket är korrekt eftersom tappningen fortgår. 10 15 20 25 30 35 454 458 När spärregistret 20 I-ställs, startas en testpulsgenerator 22, som ger kortvariga öppningspulser E2 med ca 2 sekunders varaktig- het. Dessa pulser avges med tidsintervallet El, dvs. 15-30 sekun- der, och öppnar magnetventilen 2 via de två och-kretsarna 21, 13 samt startar tidskretsen 11 för öppningstiden A. Om tryckvakten registrerar högt tryck vid trycksättningen av rörsystemet, kommer registret 20 att 0-ställas från och-kretsen, varefter systemet är klart för ny start. Testpulsgeneratorn 22 kan pro- grammeras för ett bestämt antal testpulser exempelvis 5-10 st motsvarande löptiden för den tredje kontrolltiden E. Om något högt tryck inte registrerats under dessa intervaller, förblir spärregistret 20 1-ställt, vilket omöjliggör tappning. Spärr- registret 20 kan dock O-ställas manuellt så att tappningen kan återupptas. Övervakningen av droppläckage sker med hjälp av två ytterligare tidskretsar 23, 24, vilka registrerar den andra kontrolltiden D1 _ respektive övervakningstiden D. När tidskretsen 11 för öppnings- ¿ tiden A aktiveras, ger en pulsformare 25 en puls, som 0-ställer tidskretsen 23, och något senare en pulsformare 26 en puls, som startar tidskretsarna 23 och 24. Kontrolltidkretsen 23 är exempelvis ställd på 10 minuter och om det är längre tid mellan trycksänkningarna, kommer sluttiden för kretsen att uppnås. Detta aktiverar en pulsformare 27, som därvid 0-ställer övervakningstidskretsen 24. Om trycksänkningarna uppstår med tätare intervall än kontrolltiden D1, kommer inte pulsformaren 27 att aktiveras, vilket i sin tur innebär att övervakningstiden D kommer att uppnå inställd sluttid, ca 2 timmar. Därvid tänds en signallampa 28, som således indikerar att dropp förekommit under den inställda övervakningstiden D. Även tidskretsen 24 I kan 0-ställas manuellt, varvid signallampan 28 släcks.

I anslutning till diagrammen i fig. 3 och 4 skall nu anordningens funktion under olika tappskeden beskrivas. Diagrammen visar tids- axlar på uppifrån sett en tappkran 6, tryckavkännaren 3, avstäng- ningsventilen 2, öppníngstiden A, den första kontrolltiden C och övervakningstiden D. I fig. 4 visas dessutom en tidsaxel på den -tredje kontrolltiden E. Diagrammen visar om kranen är stängd 10 15 20 25 30 35 454 458 eller öppen, cm tryckgivaren avkänner högt eller lågt tryck, om avstängningsventilen är stängd eller öppen och om respektive tider löper eller inte. I skede I i fig. 3 illustreras hän- delseförloppet, när en tappkran 6 öppnas och äter stängs. Med pilar och'siEfror visas den inbördes ordningen mellan de olika händelserna inom förloppet. När tappkranen öppnas, registrerar tryckvakten en trycksänkning, varvid avstängningsventilen styrs att öppnas. Samtidigt startas öppningstiden A, totaltiden B och övervakningstiden D. Efter en kortare tid stängs kranen, var- vid tryckvakten avkänner ett högre tryck, vilket medför att öppningstiden A, när den löpt ut, kan stänga avstängnings- ventilen och samtidigt starta den första kontrolltiden C. Denna avkänner inte något tryckfall under sitt förlopp, varför total- tiden slutligen kan nollställas. Övervakningstiden D för dropp fortsätter att gå till sitt slut. Någon trycksänkning under den andra kontrolltiden D1 indikeras ej under det visade skedet.

Nästa förlopp II visar anordningens funktion om en kran hålls L öppen under en längre tid. Förloppet startas här på samma sätt som tidigare, men eftersom tryckgivaren avkänner ett lågt tryck strax före öppningstiden A löper ut så stängs här inte avstäng- ningsventilen och inte heller startar kontrolltíden C. Under tiden som tappningen pågår kan det av olika skäl komma perioder av högre tryck. Detta medför då att öppningstiden A ger avstäng- ningsventilen order att stänga samtidigt som kontrolltiden C startas. På grund av tappningen sjunker dock trycket igen, vilket gör att tryckavkännaren eller tryckvakten på nytt öppnar avstäng- níngsventilen. När tappningen avslutas blir förloppet detsamma som i det tidigare skedet I. Övervakningstiden för dropp D kommer att löpa vidare, eftersom ett tryckfall indikerats inom kontrolltiden D1.

Om ett droppläckage inträffar, blir förloppet såsom visas i skede III i fig. tryck, som därefter sakta sjunker, och när trycket sjunkit 3. Härvid registrerar tryckvakten ett högt tillräckligt lågt, öppnas avstängningsventilen och tiderna A, B, D startas pà vanligt sätt. När tiden A löpt ut, stängs magnetventilen pà nytt och kontrolltiden C startas och eftersom 10 15 20 25 30 35 454 458 denna intezavkänner något tryckfall under sin löptid, avbryts totaltiden B. Läckaget kan således inte stoppas med hjälp av totaltiden B, vilket skulle ske om tryckfallet var större. Innan den andra kontrolltiden D1 löpt ut, har emellertid trycket på nytt sjunkit så mycket att tryckvakten ånyo öppnar ventilen och startar tiderna A och B. Detta medför att övervakningstiden D inte nollställs utan löper vidare till dess ett antal sådana långa tryckfall inträffat, varvid som nämnts avstängningsventilen kan stängas av eller någon varningssignal utsändas. Genom att variera storleken på den andra kontrolltiden DI kan systemet ställas in på en lämplig känslighet.

Av fig. 4 framgår förloppet vid tvångsmässig avstängning efter lång tids tappning, skede IV, samt funktionen för återställ- ningsanordningen, då systemet preliminärt stängts av, skede V.

När en tappning pågår under en mycket lång tid, kommer denna som nämnts att avbrytas vid utgången av totaltiden B. Samma sak sker om ett större läckage inträffar. Således stängs avstäng- ningsventilen 2 och den tredje kontrolltiden E startas, vilket innebär att öppningstiden A kommer att löpa vidare trots att ventilen 2 är stängd. Tiden E skall avkänna om något tryck ånyo uppkommer under en viss tid, exempelvis fem minuter efter avstängningen. När tiden E har gått en viss tid, E2, exempelvis 30 sekunder, öppnas avstängningsventilen ett fåtal sekunder, E3, varefter tryckförändringen under tidsperioden E1 avkännes. Av diagrammet V framgår att något högt tryck inte avkänns under tiden E1 förrän tappkranen åter stängs, varvid alla tider noll- ställs och tappningen kan börja på nytt. Om däremot ett läckage fanns.eller om kranen lämnats öppen en längre tid, skulle efter första tidens El utgång en ny impuls sändas till avstäng- ningsventilen, som ånyo skulle öppna och stänga så att en ny provperiod kunde börja. Detta kan upprepas ett antal gånger innan den totala kontrolltiden E löper ut och slutligen stänger av hela systemet.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till det visade ut- föringsexemplet utan kan varieras på mångahanda sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (9)

454 458 Patentkrav

1. Anordning för avkänning och avstängning av stora och små läckage mellan ett eller flera avtappningsställen (6) och en avstängningsventil (2) i en inkommande tryckledning (1), innefattande en tryck- och tidsstyrd regleringsenhet (4) för öppning respektive stängning av avstängningsventilen (2) där en tryckavkänningsanordning (3) är anordnad för att ge regleringsenheten en öppningssignal vid underskridande av ett visst minimitryck efter avstängningsventilen (2) och regleringsenheten innefattar tidsregistreringsorgan (11, 15, y 18, 22, 23, 24) för åstadkommande av tidsstyrda stängnings- signaler till ventilen (2) kännetecknad av att tidsregist- , reringsorganet är anordnat att starta en öppningstid (A) och en totaltid (B) när tryckavkänningsanordningen (3) sänder en öppningssignal och avger en stängningssignal när öppnings- ¶ tiden (A) löpt ut, att regleringsenheten (4) samtidigt via tryckavkänningsanordningen (3) avkänner tryckförändringen under en viss första kontrolltid (C), att totaltiden (B) löper vidare om tryckfall avkännes under kontrolltiden (C) men avbrytes i annat fall, att regleringsenheten (4) blockerar vidarebefordrandet av öppningssignalerna till avstängningsventilen (2) när totaltiden (B) löpt ut, och att regleringsenheten (4) uppvisar organ (23-27) för avkänning av antalet öppningssignaler från tryckavkänningsanordningen (3) under en viss längre övervakningstid (D) för att om vissa bestämda signalvillkor är uppfyllda åstadkomma en var- ningssignal eller blockera vidarebefordrandet av öppnings- signalerna till avstångningsventilen (2).

2. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad av att regleringsenheten (4) initierar tryckavkänningsanordningen (3) att avkänna trycket omedelbart före öppningstidens (A) utgång för att om trycket understiger ett visst värde inte avgefnämnda stängningssignal när öppningstiden (A) löpt ut. 45¶ 458 10

3. Anordning enligt något av patentkraven 1 eller 2, känne- tecknad av att regleringsenheten (4) avbryter avkänningen w under nämnda övervakningstid (D), om någon öppningssignal inte erhålls inom en andra längre kontrolltid (D1).

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, känne- tecknad av att regleringsenheten (4) avkänner och lagrar tidsintervallen mellan öppningssignalerna för att vid konstaterande av upprepade gånger med samma tidsintervall åstadkomma nämnda varningssignal eller blockering.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, känne- tecknad av att en strömställare (9) är kopplad till regleringsenheten (4) för manuell av- eller påslagning av avstängningsventilen (2).

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, känne- tecknad av att regleríngsenheten (4) innefattar en åter- ställningsanordning (20) för tillfälligt upphävande av blockeringen av öppningssignalerna till avstängningsventi- len.

7. Anordning enligt patentkravet 6, kännetecknad av att återställningsanordningen (20) uppvisar tidsregistrerings- organ för registrering av en andra övervakningstid (E), med start från tidpunkten för totaltidens (B) utgång och att återställningsanordningen upphäver blockeringen av öppnings- signalerna om tryckavkänningsanordningen (3) inte avkänner något tryckfall under en viss tredje kontrolltid (E1).

8. Anordning enligt patentkravet 7, kännetecknar! av att regleringsenheten (4) åter blockerar öppningssignalerna till avstângningsventilen (2) om ett visst antal tryckfall av- kännes under nämnda andra övervakningstid (E). g: 454 458 11

9. Anordning enligt något av föregående patentkrav, känne- tecknad av att flödet i den inkommande tryckledningen (1) àstadkommes av en yttre pumpmotor (7) och att reglerings- enheten (4) är anordnad för att starta och stoppa pump- motorn.