Vorrichtung zur vollautomatischen Regelung der Grösse des Luftpolsters in Druckwasserkesseln Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Re gelung des Luftpolsters in Druckwasserkesseln, mit einem zum Druckkessel parallelen Reglerkessel, der durch je eine im Bereich der Wasserfüllung und eine im Bereich der Luftfüllung liegende Verbindungslei tung an den Druckkessel angeschlossen ist und in der im Bereich der Wasserfüllung liegenden Verbindungs leitung ein Umschaltventil aufweist, das in seiner einen Stellung eine Verbindung zwischen dem Wasserraum des Druckkessels und dem des Reglerkessels her stellt,
während gleichzeitig eine drucklose Abflusslei- tung des Reglerkessels abgesperrt wird, und in seiner anderen Stellung den Zutritt von Wasser aus dem Druckkessel in den Reglerkessel absperrt und die Ver bindung zwischen dem Reglerkessel und der Abfluss- leitung herstellt.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sind schwimmerbetätigte Ventile vorgesehen, mit denen bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsstandes die in dem Reglerkessel enthaltene Flüssigkeit, durch die die Luft über die obere Verbindungsleitung in den Hauptkessel verdrängt worden ist, abgelassen wird, wobei sich der Reglerkessel über ein Rückschlagventil erneut mit Luft füllt. Die bekannten Schwimmersteue rungen haben den Nachteil, dass die im Inneren des Reglerkessels angeordneten Ventile und Gelenke durch Inkrustierungen oder Verunreinigungen in ihrer Funktion gehemmt werden.
Weiter sind die zur Be tätigung des Ein- und Auslassventils zur Verfügung stehenden Schwimmerauftriebskräfte gering.
Es ist weiter eine Regeleinrichtung bekannt, bei der das Umschaltventil durch eine mittels eines niedrig siedenden Druckmediums betätigte Druckschaltvor- richtung betätigt wird, wobei eine elektrische Heiz- vorrichtung vorgesehen ist, mit der das Druckmedium erwärmt wird, und weiter Schaltmittel angeordnet sind, die in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Regler kessel die elektrische Schaltungsvorrichtung ein- bzw. abschalten. Die Schaltungsvorrichtung besteht dabei aus einem im oberen Bereich des Reglerkessels schwenkbar gelagerten Schwimmer. Diese bekannte Anordnung arbeitet an sich zufriedenstellend, ist jedoch konstruktiv sehr aufwendig.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Re gelvorrichtung für das Luftpolster in Druckwasser kesseln zu schaffen, die störungsanfällig und in ihrem Aufbau einfach ist. Dieses Ziel wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass das Umschaltventil als elekromagnetisch betätigtes Dreiwegeventil ausgebildet ist, das in Ab hängigkeit von der Pumpenbetätigung oder durch ein gesondertes Schaltrelais geschaltet wird.
Vorzugsweise ist dabei das Magnetventil direkt an die Stromzuführung des Pumpenmotors ange schlossen, so dass das Magnetventil bei jedem Ein schalten des Motors betätigt wird.
In einer anderen Ausführungsform wird das Ma gnetventil durch ein mit Verzögerung arbeitendes Zeit schaltrelais betätigt. Es ist auch möglich, das Magnet ventil in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel ober halb des Reglerkessels durch einen Pegelmelder über ein mit Vezögerung wirkendes Schaltrelais zu schal ten.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in verschiede nen Ausführungsbeispielen dargestellt und im nach- stehenden im einzelnen anhand der Zeichnung be schrieben.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Regelvorrichtung gemäss der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Ausführungs form nach Fig. 1; Fig. 3 und 4 geben zwei weitere Ausführungs möglichkeiten wieder.
In allen Ausführungsbeispielen ist dem Druck kessel 1 ein Reglerkessel 2 parallelgeschaltet, der über einelektromagnetisch betätigtes Dreiwegeventil 3 an den Druckkessel und eine drucklose Ablauflei tung 8 angeschlossen ist. Am oberen Ende des Reg lerkessels 2, das über eine Leitung 11 mit dem Luft raum des Druckkessels verbunden ist, findet sich ein Luftansaugventil 4, das unter der Bezeichnung Schnüffelventil bekannt ist. In Höhe des Luftpol sters ist die Leitung 11 durch ein Rückschlagventil 5 abgeschlossen, welches den Austritt von Luft aus dem Druckkessel verhindert.
Die durch den Motor 13 angetriebene Pumpe 7 saug über die Brunnenleitung 14 Wasser an und för dert dieses über das Rückschlagventil 15 und die Lei tung 12 zum Druckkessel. Die Leitung 12 führt wei ter, wie durch den Pfeil dargestellt, zu den Verbrau cher.
Der Motor 13 wird über ein Schaltschütz 6 be tätigt, das durch den bekannten Druckschalter 10 ge steuert wird, der in Abhängigkeit von dem Druck im Druckkessel 1 arbeitet und normalerweise direkt am Druckkessel angebracht ist.
Das Magnetventil 3 verbindet im stromlosen Zu stand das Innere des Reglerkessels 2 mit der Ablauf leitung B. Diese Stellung ist in Fig. 1, 2 und 3 darge stellt. Wenn der Magnet Strom bekommt, schaltet das Ventil um, so dass Druckwasser in den Reglerkessel 2 eintreten kann; die Ablaufleitung 8 wird hierbei ab gesperrt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das Ma gnetventil an einem Kesselstutzen angesetzt. Dieser kann beispielsweise der üblicherweise vorgesehene Stutzen für den Wasserstandsanzeiger sein, zu dem der Reglerkessel parallel liegen kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Ma gnetventil direkt an die Druckleitung 12 angeschlos sen.
Zweckmässig wird der Anschluss des Magnet ventils im lichten Durchmesser kleiner gewählt als der Durchmesser der Hauptdruckleitung bzw. der Was serstandarmatur bei zum Wasserstandsanzeiger pa rallelgeschaltetem Reglerkessel. Insbesondere bei An- schluss an die Armatur des Wasserstandsanzeigers wird durch den kleineren Durchmesser des Magnet ventils verhindert, dass durch den Wasserstandsan- zeiger beim Einströmen des Wassers in den Regler kessel Luft aus dem Luftpolster des Druckkessels an gesaugt wird.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 ist der Elektromagnet des Ventils 3 unmittelbar an die Stromzufuhr zum Motor 13 angeschlossen, und zwar in oder hinter dem Relais. Der Anschluss erfolgt hierbei zweckmässig zwischen einer Phase des Motors und dem Nulleiter. Damit tritt bei jedem Einschalten des Motors folgender Arbeitsgang auf: Durch die Erregung des Elektromagneten des Ventils 3 stellt dieses die Verbindung zwischen dem Druckkessel bzw. der Hauptdruckleitung und dem Reglerkessel 2 her, so dass Druckwasser in den leeren Reglerkessel eintreten kann.
Dieses Druckwasser komprimiert die in dem Reglerkessel enthaltene Luft und drückt diese über das Rückschlagventil 5 in den Luftraum des Druckkessels. Wenn der Motor abge schaltet wird, wird auch der Magnet des Ventils 3 stromlos, und das Ventil kehrt in die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Stellung zurück, in der das Wasser aus dem Reglerkessel über die Leitung 8 in den Brun nen abfliessen kann. Beim Entleeren des Reglerkessels wird über das Schnüffelventil 4 Luft abgesaugt. Bei erneutem Einschalten des Motors wiederholt sich der beschriebene Vorgang.
Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Druckkessel 1 unter die Höhe absinkt, in der das Rückschlagventil 5 angeordnet ist, wird das Druckwasser innerhalb des Reglerkessels 2 bzw. der Leitung 11 das Rückschlag- ventil nicht erreichen, so dass ein Luftpolster in dem Rohr<B>11</B> bzw. oben im Reglerkessel 2 verbleibt. Bei weiterem Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Druck kessel wird dieses Luftpolster eine Grösse annehmen, dass die Luft innerhalb des Reglerkessels bzw. der Leitung 11 nicht mehr soweit komprimiert werden kann, dass sie über das Rückschlagventil 5 in den Druckkessel übertritt.
Der Reglerkessel 2 und das Rückschlagventil 5 sind daher in einer solchen Höhe anzuordnen, dass die Luftförderung in den Luftraum des Druckkessels aussetzt, sobald die gewünschte Grösse des Luftpolsters im Druckkessel erreicht ist. Sobald dies der Fall ist, arbeitet der Reglerkessel bei jedem Einschalten der Pumpe weiter, es wird jedoch keine Luft mehr in den Druckkessel gefördert. Die innerhalb des Reglerkessels komprimierte Luft dehnt sich vielmehr beim Ablaufen des Druckwassers aus dem Reglerkessel wieder aus.
Bei der beschriebenen Anordnung kann der Regler kessel ein relativ geringes Volumen haben, beispiels weise in der Grössenordnung von 5 Litern. Bei grösse- ren Druckkesseln besteht naturgemäss ein grösserer Luftbedarf. Dieser wird dann zweckmässig durch Pa rallelschaltung von zwei Reglerkesseln gedeckt, wobei dann der zweite Reglerkessel 2a, der in Fig. 1 ge strichelt dargestellt ist, seinerseits mit einem Schnüffel ventil 4a und einem Rückschlagventil 5a versehen werden muss. Die Parallelschaltung zweier Regler kessel ermöglicht eine wesentliche Vereinfachung der Fertigung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird der Magnet des Ventils 3 durch ein Schalt-Relais betätigt, das in bestimmten Abständen den Stromkreis selb ständig öffnet und schliesst. Es können hier Schalt- Relais mit sehr grosser Verzögerung verwendet wer den. Die Mindestverzögerung richtet sich nach der Länge eines Arbeitszyklus des Reglerkessels. Der Reglerkessel arbeitet hier unabhängig von der Pumpe. Die Luftförderung aus dem Reglerkessel in den Druck kessel setzt auch hier aus, sobald der eingestellte Höchstwasserspiegel im Druckkessel erreicht ist.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 ist insbesondere dort zu verwenden, wo lediglich von Zeit zu Zeit das Luft polster ergänzt werden soll, während in der Zwischen zeit das Relais 16 über einen üblichen Ausschalter unwirksam gemacht wird. Es ist selbstverständlich aber auch denkbar, bei Anlagen mit hohem Luftver brauch durch Absorption, beispielsweise bei Anlagen mit hohem Wasserverbrauch, bei denen die Pumpe nur in sehr grossen Zeitabständen ausgeschaltet wird, das Schalt-Relais stetig arbeiten zu lassen.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 arbeitet mit einem kapazitiven Pegelmelder 26, der in Abhängig keit vom Flüssigkeitsstand im Reglerkessel, aber ohne Berührung mit der Flüssigkeit arbeitet. Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Reglerkessel hier den Pegel melder 26 übersteigt, wird das Ventil 3 betätigt, so dass die Flüssigkeit aus dem Reglerkessel abfliessen kann. Der Pegelmelder 26 ist mit einer Verzögerungs- schaltvorrichtung versehen, die sicherstellt, dass das Ventil 3 erst umschaltet, nachdem die Flüssigkeit bis zum Rückschlagventil 5 gestiegen ist.
Sobald sich der gewünschte Wasserspiegel im Druckkessel eingestellt hat, gelangt die Flüssigkeit innerhalb des Reglerkessels nicht mehr bis zu dem Pegelmelder, so dass das Ventil 3 in seiner Stellung verbleibt und die Luftförderung aussetzt.