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Vorrichtung zum automatischen Steuern von Druckerhöhungsanlagen, insbesondere von Druckerhöhungsanlagen der Wasserversorgung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Steuern von Druckerhöhungsanlagen mit mehreren Druckkesseln. insbesondere von Druckerhöhungsanlagen der Wasserversorgung, bei der den Druckkesseln zur Regelung der Wasserförderung und zur Regulierung des Druckluftpolsters Schalt- und
Steuerorgane zugeordnet sind.
Pumpenanlagen, die durch Druckkessel automatisch gesteuert werden, sind in unterschiedlichen Ausführungsformen an sich bekannt. Die Anzahl der Druckkessel ist dabei unterschiedlich. Sie schwankt in der Regel zwischen ein und drei Stück.
Diesen Druckkesseln sind in den häufigsten Fällen zwei Pumpenaggregate sowie für jeden Druckkessel Schalt- und Regeleinrichtungen zugeordnet, die einmal dafür sorgen, dass die Pumpenaggregate entsprechend dem Wasserverbrauch ein-bzw. ausgeschaltet werden und zum ändern, dass das im Druckkessel vorhandene Luftpolster auf der festgelegten Druckhöhe erhalten bleibt. Dieses Luftpolster hat die Aufgabe, während der Stillstandszeit der Pumpe im Druckkessel eine möglichst grosse Nutzwassermenge aufnehmen zu können.
Um zu verhindern, dass Druckluft aus dem Behälter austreten kann, ist an der Entnahmeseite ein Druckluftsperrventil angeordnet.
Die Schalt- und Regeleinrichtungen werden im allgemeinen druckabhängig gesteuert, doch sind auch niveauabhängige Einrichtungen bekannt.
Diese für jeden Druckkessel erforderlichen Regel- und Schalteinrichtungen ergaben sich bisher aus dem Umstand, dass bei Anordnung mehrerer Druckkessel im Haupt- oder Nebenschluss jeder für sich selbständig funktionsfähig sein muss. Hiefür erhält jeder Druckkessel einen gesonderten Anschluss von der Druckleitung der Pumpe. Darüber hinaus muss jeder Druckkessel druckluftseitig angeschlossen sein.
Der Nachteil dieser bekannten Schaltungen war ein beträchtlicher Aufwand an Schalt- und Regeleinrichtungen, da diese entsprechend der Anzahl an Druckkesseln mehrfach vorhanden sein mussten.
Dieser grosse Aufwand wirkt sich verteuernd auf die gesamte Anlage aus.
Der Zweck der Erfindung besteht danach darin, diese Nachteile zu vermeiden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die einzelnen Druckerhöhungsaggregate so anzuordnen, dass eine gemeinsame Steuerung mehrerer ermöglicht wird und somit die bisher bei Druckerhöhungsanlagen erforderliche Anzahl von Schalt- und Regeleinrichtungen verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass alle zu einer Anlage gehörenden Druckkessel mit einer Schaltsäule verbunden sind, die sämtliche Schalt- und Regeleinrichtungen aufnehmend die Schalt-und Steuervorgänge auslöst und die ihrerseits mit Pumpen über eine Druckwasserleitung und mit einem Verdichter über eine Druckluftleitung verbunden ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Schaltsäule aus einem geschlossenen Hohlzylinder, in dessem Inneren ein Druckluftsperrventil und zwei an einstellbaren Tauchrohren befestigte Schwimmerschalter angeordnet sind. Weiterhin ist der Hohlzylinder oben und unten mit Anschlüssen für
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die Druckwasserleitung und die Druckluftleitung versehen. In seinem Mantel weist er Kontakte auf, die zur elektronischen Schaltung der Anlage dienen. Ferner sind auf dem Hohlzylinder ein oder mehrere
Druckschalter angeordnet.
Durch diese Anordnung der Schaltsäule ergeben sich für Wasserversorgungsanlagen wesentliche Vorteile. Diese bestehen insbesondere darin, dass unabhängig von der Anzahl der Druckkessel nur ein
Druckluftsperrventil sowie alle andern die Druckluft regulierenden und die Pumpenaggregate betätigen- den Schalteinrichtungen nur einmal notwendig sind. Des weiteren, dass unabhängig von der Anzahl der
Pumpenaggregate und Druckkessel das gleiche Funktionsschaltschema angewendet werden kann und die
Schaltsäule selbsttätig die Funktion des Druckluftsperrventiles ausübt.
Die Erfindung wird an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen : Fig. 1 ein Schaltschema der Druckerhöhungsanlage, Fig. 2 einen Schnitt durch die
Schaltsäule mit angedeutetem Druckkessel.
Bei der aus Fig. 1 hervorgehenden Druckerhöhungsanlage sind drei Druckkessel 1, 2, 3 mit einer
Schaltsäule 4 verbunden. Die Anzahl der Druckkessel kann auch grösser oder geringer sein.
Die Verbindung der Schaltsäule 4 mit den Druckkesseln erfolgt einmal über eine Druckwasser- leitung 5 und zum andern über eine Druckluftleitung 6. Die Schaltsäule 4 selbst ist mit zwei oder mehreren Pumpenaggregaten 7, 8 über eine Druckwasserleitung 9 und über eine Druckluft- leitung 10 mit einem Verdichter 11 verbunden. Die Umgehungsleitung 25 verbindet die Druck- wasserleitungen 5, 9 und eine Umgehungsleitung 26 verbindet die Druckluftleitungen 6, 10.
Zum Zweck der Verbindung der Schaltsäule 4 mit den Druckkesseln 1, 2, 3, den Pumpenaggrega- ten 7, 8 und dem Verdichter 11 sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht, an der Schaltsäule 4, die aus einem geschlossenen Hohlzylinder besteht, unten Wasseranschlüsse 12, 13 und oben Druckluftan- schlüsse 14 vorgesehen. Wie aus Fig. 2 gleichfalls hervorgeht, sind an dem Mantel des Hohlzylinders zur elektronischen Schaltung Kontakte 15 angeordnet. Weiterhin sind zur Steuerung der Wasser- und
Druckluftförderung im Hohlzylinder zwei an Tauchrohren 17, 18 befestigte Schwimmerschalter 19,
20 untergebracht und auf dem Hohlzylinder ein oder mehrere Druckschalter 21 angeordnet.
Zur Verhinderung des Eintrittes von Druckluft in die Druckwasserleitung 9 ist am Hohlzylinder ein Druckluftsperrventil 16 angeordnet.
Die Funktionsweise der Anlage ist folgende :
Die Förderströme der Pumpen 7, 8 und des Verdichters 11 werden durch die Druckwasserlei- tung 9 und die Druckluftleitung 10 der Schaltsäule 4 zugeleitet. Von der Schaltsäule 4 aus wird das Wasser über die Druckwasserleitung 5 und die Druckluft über die Druckluftleitung 6 den
Druckkesseln I, 2, 3 zugeführt, die als ein Druckkessel zu betrachten sind.
Ohne das festgelegte Schaltschema zu verändern, ist es möglich, einen oder zwei der Druckkes- sel 1, 2, 3 nur für Druckluftspeicherung zu verwenden. Bei Ausfall der Schaltsäule wird der Betrieb über die Umgehungsleitungen 25, 26 aufrechterhalten.
Die Funktionsweise der Schaltsäule ist folgende :
Erreicht der Wasserstand in der Schaltsäule 4 die untere Schaltgrenze 22, so schliesst der
Schwimmerschalter 19 einen Kontakt, der das Inbetriebsetzen der Pumpenaggregate 7, 8 auslöst.
Die Pumpenaggregate 7, 8 fördern so lange, bis der Wasserstand die obere Schaltgrenze 23 er- reicht hat. Ist dieses der Fall, wird durch den Schwimmerschalter 20 ebenfalls ein Kontakt geschlos- sen, der das Stillsetzen der Pumpenaggregate 7, 8 veranlasst.
Die gleichen Schaltvorgänge lassen sich auch durch die im Mantel des Hohlzylinders eingelassenen Kontakte 15, die durch den Wasserstand betätigt werden, auslösen. Durch diese Kontakte 15 ist die gestaffelte Schaltung mehrerer Pumpen möglich, da jeder Pumpe hiedurch die entsprechenden
Schaltgrenzen, unabhängig vom herrschenden Druck, zugeordnet werden können. Der Druckschalter 21 ermöglicht die druckabhängige Schaltung des Verdichters 11.
Bei kleinen Anlagen und solchen, wo die Regulierung des Druckluftpolsters in Abhängigkeit von dem Förderstrom der Pumpe erfolgt, werden die Pumpenaggregate 7, 8 druckabhängig vom Druckschalter 21 geschaltet.
Beim Erreichen eines festgelegten Grenzwasserstandes 24 verschliesst das Druckluftsperrventil 16 die Druckwasserleitung 9 und verhindert dadurch das Eintreten von Druckluft in die Druckwasserleitung 9.
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