Titel: | Bericht über Neuerungen auf dem Gebiete der Wasserleitung und Kanalisation. |
Autor: | W. Treptow |
Fundstelle: | Band 305, Jahrgang 1897, S. 125 |
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Bericht über Neuerungen auf dem Gebiete der
Wasserleitung und Kanalisation.
Von W. Treptow, Ingenieur in Charlottenburg.
(Fortsetzung des Berichtes S. 101 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Bericht über Neuerungen auf dem Gebiete der Wasserleitung und
Kanalisation.
Ein stossfrei selbstschliessendes Ventil mit hydraulischer Bremsung ist z.B. das in
Fig. 26 dargestellte nach D. R. P. Nr. 73 353
(J. Wilkens in Kiel). Die Wirkungsweise des Hahnes
ist folgende: Nach Druck auf den Knopf l weicht die
Ventilstange s mit dem Ventilteller e zurück und gestattet der abzulassenden Flüssigkeit
durch die Kanäle m freien Durchgang zwischen der
Ventilscheibe e und ihrem Sitz, und zwar auf Grund der
konischen Form der Kanäle m zunächst schwach und
allmählich stärker werdend. Die Flüssigkeit tritt in den Theil c des Gehäuses G und füllt
diesen sowohl vor wie hinter der an der Ventilstange s
befindlichen Scheibe h an, um darauf aus der Tülle n des Gehäuses G zu
entweichen. Hört der Druck auf den Knopf l auf, so
treibt die durch a einströmende Flüssigkeit, welche auf
die Ventilscheibe e drückt, diese nach rechts und
bewirkt so selbsthätig den Abschluss des Hahnes.
Damit dieser selbsthätige Abschluss nicht plötzlich und stossweise erfolgen kann,
dient die Scheibe h als Bremsscheibe. Das hinter der
Scheibe h, zwischen dieser und der Abschlusswand d des Gehäuses befindliche Wasser kann nur langsam
entweichen. Hierdurch und durch die konische Form der Kanäle m schliesst der Hahn den ausfliessenden Wasserstrom langsam und stossfrei
ab.
Textabbildung Bd. 305, S. 124
Fig. 26.Stossfrei selbstschliessendes Ventil mit hydraulischer Bremsung
von Wilkens.
Wenn auch der Druck auf den Knopf bei Eröffnung des Ventils bei massigem
Wasserleitungsdruck nicht allzu stark ist, so ist er doch immerhin bedeutend genug,
um den Gedanken einer Entlastung der verhältnissmässig grossen Ventilplatte durch
zunächst erfolgende Eröffnung kleinerer Ventile nahe zu legen. Ein derartiges
Ventil, das im Uebrigen auf demselben Princip wie das eben besprochene beruht, ist das in Fig. 27 nach D. R. P. Nr. 68 162 (E. A. Bollender in Stockholm) dargestellte.
Mit der Ventilplatte a, welche vom Wasserdruck gegen
ihren Sitz b gedrückt wird, ist ein Kolben c verbunden, hinter welchem sich ein Raum d befindet. Durch die Ventilplatte, den Kolben und den
diese beiden Theile verbindenden halsähnlichen Theil gehen Kanäle ff, welche in der Ventil platte a von Ventilen gg abgeschlossen werden, deren
Spindeln durch die Kanäle gehen und in den Raum d
hineinreichen. Diese Ventile gg werden ebenfalls vom
Wasserdruck geschlossen gehalten. Beim Eindrücken der Druckstange h mittels des Knopfes i
werden zuerst die Ventile g g geöffnet und entlasten
dadurch die bedeutend grössere Fläche des Ventils a.
Erst wenn die Brücke l der Kolbenstange h gegen den Kolben c
trifft, wird auch das grosse Ventil a geöffnet. Lässt
man den Knopf i los, so werden sowohl die kleinen
Ventile als auch das Hauptventil durch den Wasserdruck geschlossen. Das letztere
jedoch langsam und stossfrei, da das in dem Raum d
eingeschlossene Wasser Widerstand leistet. Dieses Bremswasser gelangt bei Eröffnung
des Ventils in den Raum d durch die die Spindeln der
kleinen Ventile g umgebenden Bohrungen f.
Textabbildung Bd. 305, S. 125
Fig. 27.Stossfrei selbstschliessendes Ventil mit hydraulischer Bremsung
v. Bollender.
In ähnlicher Weise wird das eigentliche Auslaufventil bei dem in Fig. 28 dargestellten selbstschliessenden Ventil
entlastet. Dieses Patent Nr. 79380 von Altmann in Wien
zeigt im Uebrigen eine etwas andere Ausbildung des Ventils. Der Kolben K steht fest und gibt dem glockenartig ausgebildeten
Ventil V Führung. Ein Druck auf die Kolbenstange S öffnet zunächst die Entlastungsventile v1 und v2 und dann das
Glockenventil V. Wird der Knopf des Ventils
losgelassen, so erfolgt der Schluss der kleinen Ventile v1
v2 sofort, der Schluss
des Glockenventils jedoch wird dadurch verzögert, dass das innerhalb der Glocke
angesammelte Wasser durch die engen Bohrungen l1
l2 mit Kolben K nur langsam entweichen kann. Aehnlich wirkt das
hydraulisch gebremste selbstschliessende Ventil von Hüll in Köln (D. R. P. Nr. 67 413), auf das hier nur kurz verwiesen
sei.
Textabbildung Bd. 305, S. 125
Fig. 28.Selbstschliessendes Ventil von Altmann.
Mit dem stossfreien Selbstschluss verbindet eine recht originelle Construction noch
den oben erwähnten Zweck, durch steten Auslauf im Winter das Einfrieren zu verhüten
und im Sommer stets frisches Wasser zu liefern. Das Ventil (vgl. Fig. 29 und 30, D. R. P. Nr. 66245
von Hüll in Köln) wirkt folgendermaassen:
In der gezeichneten Stellung schliesst der Ventilkegel k
am Sitz i ab, wobei der Leitungsdruck selbst den
Abschluss bewirkt. In dieser Stellung tritt nämlich Wasser durch den engen
ringförmigen Querschnitt h und fliesst durch die
Winkelbohrung z1 und
von dort als steter Auslauf ab. Zur Wasserentnahme ist das Griffrad G zu drehen, wodurch eine an der Ventilstange o sitzende Fläche f (Fig. 30) gegen die
Mündung des Auslaufs z gedrückt wird. Sobald
hierdurch das aus dem ringförmigen Querschnitt h nach
oben tretende Druckwasser verhindert ist, auszulaufen, wirkt der volle Leitungsdruck
auf die untere Fläche des Kolbens m und hebt in Folge
der Flächendifferenz zwischen Kolben m und Ventil k letzteres in die Höhe. Soll der Auslauf aufhören, so
braucht man nur das Griffrad G loszulassen. Es kehrt
dann in Folge eines einseitigen Uebergewichts selbsthätig in die Anfangsstellung
zurück, worauf der stete Auslauf wieder in Thätigkeit tritt, somit der Druck unter
dem Kolben m aufhört und der Ventilkegel k sich langsam schliesst. Dieser langsame Schluss wird
dadurch bewirkt, dass der hinter dem dicht eingeschliffenen Kolben liegende Luftraum
Z sich durch eine enge Bohrung n nur langsam wieder mit Luft füllen kann. Ausserdem
ist der Ventilkegel k so geformt, dass er den
Querschnitt des Ventilsitzes nur allmählich ausfüllt.
Textabbildung Bd. 305, S. 125
Steter Auslauf, im Winter das Einfrieren zu verhüten und im Sommer stets
frisches Wasser zu liefern nach Hüll.
Textabbildung Bd. 305, S. 125
Fig. 31.Stossfrei selbstschliessendes Membranventil von Heckel.
Alle diese eben besprochenen Ventile sind Teller- oder Kolbenventile. Auch bei
Membranventilen ist der Selbstschluss mehrfach angewendet. Ein derartiges stossfrei
selbstschliessendes Membranventil (D. R. P. Nr. 71111 von F.
Heckel in Nürnberg) ist in Fig. 31
dargestellt. Das Druckwasser tritt aus der Leitung o
durch den Kanal k1, und
das durchbohrte Hahnküken in den Raum r, belastet somit
die Gummiplatte f von oben stärker als der
Leitungsdruck von unten aus. Wird das Hahnküken c vom
Hebel d aus gedreht, so wird der Kanal k1 abgeschlossen,
dagegen der Kanal k mit der Bohrung im Hahnküken c in Verbindung gebracht, so dass das Druckwasser aus
dem Raum r durch k nach
i abfliesst. Die Membran f wird somit oben entlastet, hebt sich und gestattet den Durchfluss des
Wassers von o nach i.
Lässt man den Hebel d los, so geht er in Folge eines
Belastungsgewichts p selbsthätig in die Anfangsstellung
zurück, wobei also durch den Kanal k1 wieder Druckwasser in den Raum r tritt und die Membran abschliesst. Die Zeitdauer der
Füllung des Raumes r wird durch eine enge Bohrung so
gross gemacht, dass ein stossfreier Abschluss der Ventilplatte erfolgt. Das Ventil
dient zu gleicher Zeit zur Entwässerung der Leitung i
durch eine Aussparung n im Kegel c, die mit einer Austrittsöffnung m in Verbindung steht. Diese Entleerung des Auslaufs i ist besonders wichtig für im Freien liegende Hof
Wasserleitungshähne. Sie verhindert das bei derartigen Hähnen ohne Entleerungskanal
häufige Zurückbleiben einer geringen Wassermenge im Auslaufkanal i und dadurch das bei im Freien liegenden Hähnen
unvermeidliche Einfrieren des Auslaufkanals. Die bei jedesmaliger Entleerung
verloren gehende Wassermenge ist äusserst gering. Das Ventil lässt sich auch als
Haupthahn verwenden, wobei dann jedesmal eine Entleerung der gesammten Wasserleitung
von i durch k, n und m erfolgen würde.
Vorrichtungen zur Meldung eines Bruches bezieh. zum Abschluss
des Haupthalmes bei Bruch der Leitung.
Textabbildung Bd. 305, S. 126
Fig. 32.Vorrichtung zur Meldung eines Bruches bezieh. zum Abschluss des
Haupthahnes bei Bruch der Leitung von Borgmann.
Ist in der Leitung ein Bruch entstanden, so ist zur Vermeidung eines grösseren
Wasserschadens unschädliche Ableitung des Bruchwassers, die sofortige Meldung dieses
Bruchs und der möglichst selbsthätige Abschluss des Haupthahnes Bedingung. Die
Umhüllung der Rohre mit. einem anderen Rohre sowohl zu dem Zwecke, ein Einfrieren
der Rohrleitungen zu verhindern, als auch zu dem Zwecke, in Folge eines Bruches
ausströmendes Wasser in für das Haus gefahrloser Weise abzuleiten, ist seit längerer
Zeit bekannt. Es ist z.B. ein derartiges Umhüllungsrohr bereits Gegenstand des D. R.
P. Nr. 10 399 (W. Weisbarth in Offenbach). Diese
Vorrichtung hat eine werthvolle Abänderung durch das D. R. P. Nr. 65094 (E. Borgmann in Kassel) erfahren. Nach dieser Erfindung
wird das in dem Umhüllungsrohr B abfliessende
Bruchwasser durch Röhren G in ein Gefäss H geleitet, das in Folge des vermehrten Gewichts unter
Ueberwindung eines Gegengewichts J sinkt, wobei durch
Drehung des Quadranten E der Haupthahn der Leitung D geschlossen wird (Fig.
32). Die Umhüllungsrohre B bieten an und für
sich schon einen gewissen Schutz gegen Einfrieren. Bei sehr strenger Kälte können
aber unter der Ausflussöffnung der Rohre G Gasflammen
brennend erhalten werden, deren aufsteigende warme Abgase die eigentliche Leitung
A in sicherer Weise gegen Einfrieren schützen. Nach
Ausbesserung des Rohrschadens und Entleerung des Gefässes H wird dasselbe mit dem Quadranten E durch
das Gegengewicht J selbstthätig wieder angehoben
und der Haupthahn D geöffnet, so dass die Leitung und
die Schutzvorrichtung wieder betriebsfähig sind. Zahlreiche Erfindungen bezwecken
eine sofortige Meldung eines Rohrbruches von dem Princip ausgehend, dass bei
geschlossenen Auslaufhähnen innerhalb der Leitung eine Bewegung des Wassers nicht
vorhanden ist. Tritt bei geschlossenen Auslaufhähnen doch Bewegung in der Leitung
ein, so wird die Bewegung gemeldet und zweckmässig zu gleicher Zeit der Haupthahn
geschlossen. Die im Nachfolgenden zu besprechenden Vorrichtungen arbeiten alle mit
elektrischen Control- und Melde Vorrichtungen, so z.B. die von Emanuel Berg in Berlin (D. R. P. Nr. 76570) und die von
Binner in Köln a. Rh. (D. R. P. Nr. 71101).
Letztere besteht darin, dass bei jedesmaligem Durchfluss von Wasser durch die
Rohrleitung eine Glocke gehoben wird, wodurch ein in Verbindung mit der Glocke
stehender Contactknopf den Stromkreis einer elektrischen Batterie schliesst. Damit
nun nicht bei Entnahme von Wasser aus einem der Auslaufhähne der Durchfluss von
Wasser gemeldet wird, ist an jedem Auslaufhahn ein Stromunterbrecher derart
angebracht, dass sofort beim Oeffnen eines Auslasshahnes der Stromkreis an dieser
Stelle unterbrochen wird, bevor er noch durch den Contactknopf geschlossen werden
kann.
In gleicher Weise arbeitet die Vorrichtung nach D. R. P. Nr. 77398 (A. Thiem in Leipzig), nur dass bei dieser Vorrichtung
auch zugleich mit der Meldung der Schluss des Haupthahnes erfolgt. Die Wirkungsweise
dieser Vorrichtung (Fig. 33) ist folgende:
Textabbildung Bd. 305, S. 126
Fig. 33.Vorrichtung zur Meldung eines Bruches bezieh. zum Abschliessen
des Haupthahnes bei Bruch der Leitung von Thiem.
Sobald durch die Leitung Wasser strömt, werden die dicht hinter dem Haupthahn in die
Steigeleitung eingeschalteten Kolben cc zur Seite
geschoben und schliessen durch ihre Kolbenstangen e,
die gegen Hebel hh stossen, den Stromkreis einer
elektrischen Batterie. In gleicher Weise wie bei dem soeben besprochenen Patent ist
an dem Auslaufhahn ein Stromunterbrecher angebracht, so dass bei regulärer
Wasserströmung in der Leitung, d.h. bei Entnahme von Wasser durch einen der
Auslasshähne der Stromkreis nicht geschlossen werden kann. Sind dagegen alle
Auslasshähne geschlossen, und es erfolgt z.B. durch einen Rohrbruch an beliebiger
Stelle der Leitung ein Ausströmen von Wasser, so schliessen die Kolben c mit ihren Kolbenstangen e den Stromkreis. Dadurch wird eine Sperrung i für den Haupthahn in eine Spule m
hineingezogen und der Haupthahn a wird unter der
Wirkung eines Gewichts g geschlossen. Zugleich wird der
Bruch und der erfolgte Abschluss des Haupthahnes durch ein Klingelzeichen
gemeldet.
Die Wirkung dieser Vorrichtung hängt davon ab, dass die Sperrung i auch thatsächlich in die Spule m hineingezogen wird. Da auf dieser Sperrung direct das
Gewicht g lastet, so könnte bei längerem Nichtgebrauch
der Vorrichtung die Wirkungsweise zweifelhaft erscheinen. Ueberhaupt muss bei
derartigen elektrisch bethätigten Vorrichtungen das Hauptaugenmerk darauf gerichtet
werden, dass die durch den Elektromagneten auszulösende Sperrung möglichst wenig
Reibungshindernisse habe, da sonst, namentlich bei längerem Nichtgebrauch unter dem
Einfluss von Rost und Staub, die Function des Apparats unsicher wird.
Textabbildung Bd. 305, S. 127
Fig. 34.Vorrichtungen zur Meldung eines Bruches bezieh. zum Abschliessen
des Haupthahnes bei Bruch der Leitung von Funck und Schmidt.
Nach der Vorrichtung von Funck und Schmidt in Cassel (D.
R. P. Nr. 89679) wird unter Benutzung des gleichen Princips eine Klappe in der
Leitung durch die entstehende Strömung gedreht und dadurch ein Contactknopf e zwischen die Contacte f2 gebracht (Fig.
34). In ähnlicher Weise, wie bereits besprochen, ist an dem Auslaufhahn
ein Stromunterbrecher angeordnet. Sind alle Auslaufhähne geschlossen, ist also auch
der Stromkreis bis auf den Contact ef2 geschlossen, so wird, wenn in Folge Bruches eine
Strömung in der Leitung erfolgt, eine Drehung der in dem Rohrstutzen c angeordneten Klappe bewirkt. In Folge der Schliessung
des Stromkreises bei ef2 tritt eine im Kasten B angeordnete, der
bekannten elektrischen Klingel vollständig gleichartige Vorrichtung in Thätigkeit.
Sie setzt den Knopf n in Schwingungen; dieser trifft
gegen einen Hebel k, dreht diesen zur Seite und löst
dadurch eine Sperrung hiff1 aus. Die Folge davon ist die, dass der Haupthahn A sich unter der Wirkung des Gewichts g
schliesst. Die in diesem Falle von dem Elektromagneten in der Vorrichtung B geforderte Kraftleistung ist nicht grösser als die
bei jeder elektrischen Klingel verlangte. Versuche, die Verfasser an einem Modell
dieser Vorrichtung anstellen konnte, ergaben die zuverlässigste Wirkung des
Apparates.
Hauswasserleitung für Villen und Landhäuser.
Für alleinstehende Villen, Landhäuser u. dgl., die den Anschluss an eine städtische
Wasserleitung nicht erreichen können, ist das Bedürfniss der Wasserversorgung für
das ganze Gebäude bisher eigentlich nur dadurch gelöst, dass im Bodengeschoss des
betreffenden Hauses ein Wasserbehälter angebracht wurde, der von Zeit zu Zeit voll
gepumpt wird und den Wasserbedarf des Hauses deckt. Es hat das ausser mannigfachen
anderen Uebelständen (Abstehen und Erwärmen des Wassers im Sommer, Einfrieren im
Winter u.s.w.) auch noch den im Gefolge, dass das Wasser, namentlich in den höher
gelegenen Stockwerken, unter geringem Drucke und folglich auch in geringer Menge
ausfliesst. Dem Bedürfniss, auch für einzelne Häuser eine Wasserleitung
einzurichten, bei der das Wasser frisch bleibt und unter verhältnissmässig hohem
Druck steht, sucht die Einrichtung nach D. R. P. Nr. 72844 (F. Daumann in Potsdam, Fig. 35 bis 37) zu genügen:
Textabbildung Bd. 305, S. 127
Hauswasserleitung für Villen und Landhäuser von Daumann.
Im Keller des Gebäudes ist in Gestalt eines liegenden cylindrischen Kessels ein
Wasserbehälter angeordnet. Im Innern ist er durch eine Scheidewand c in zwei Theile C1
C2 getrennt. Von diesen
dient der rechtsgelegene C1 als Druckluftbehälter, während der andere als Wasserbehälter dient. Von
dem Sechswegehahn C führt eine Leitung e nach dem Luftraum des Behälters C2, eine Leitung d nach dem Luftbehälter C1, und endlich ein Rohr f bis auf den Boden des Wasserbehälters C2 (Fig. 35). Die
Saugleitung b ist mit einem Rückschlagventil b1 und einem
Schwimmerhahn g versehen. Das Rückschlagventil soll das
Entweichen von Druckluft verhindern, während der letztere den Wasserstand begrenzt.
Zu der Einrichtung gehört eine Luftpumpe, die in beliebiger Weise (von Hand) in
Betrieb gesetzt wird. Die Stutzen IV und VI des Sechswegehahnes C
stehen mit der Saug- bezieh. Druckleitung der Pumpe in Verbindung. In der Stellung
der Fig. 36 steht der
Kanal II mit Kanal VI und
andererseits der Kanal III mit IV in Verbindung. Der Kanal II führt nach dem
Stutzen e, somit also nach dem Luftraum von C2. Stutzen III schliesst an d an und
führt also nach dem Druckluftbehälter C1. Stutzen IV und VI führen nach und von der Luftpumpe. Beim Arbeiten der
Luftpumpe wird also in der Stellung der Fig. 36 Luft aus dem
Raum C2 durch die
Kanäle II und VI gesaugt
und. durch IV und III nach
C1 gedrückt. In C2 wird also die Luft
verdünnt und in C1
comprimirt. In Folge dessen wird aus einem Brunnen, in den das Rohr b führt, Wasser so lange angesaugt, bis der weitere
Wasserzufluss durch den Schwimmerhahn g abgesperrt
wird. Die Pumpe kann jetzt ausser Betrieb gesetzt werden und die Leitung ist
betriebsfertig. Wird nun der Sechswegehahn C um ein
Sechstel gedreht, so wird nunmehr eine Verbindung der Stutzen 1 und V und andererseits
II und III hergestellt
(Fig. 37). Durch
II und III werden die
Behälter C1 und C2 in Verbindung
gebracht und ebenso der Wasserraum des Behälters C2 durch das Rohr f, die
Kanäle I und V mit dem
Steigerohr der Hausleitung a verbunden. Es wird demnach
die in C1 comprimirte
Luft das Wasser durch Rohr f und a in die
Höhe drücken und zum Auslauf bringen, sobald ein Leitungshahn geöffnet wird.
Das Wasser wird sich in diesem geschlossenen Behälter, da es stets unter Luftdruck
steht, frisch erhalten, hält sich auch, da der Wasserbehälter sich im Keller
befindet, im Sommer kühler, als wenn derselbe auf dem Boden angeordnet wäre, und ist
im Winter durch die gleichmässige Kellertemperatur gegen Einfrieren geschützt.
Andererseits wird, wenn die Luftpumpe genügend kräftig ist, die Hauswasserleitung
stets unter einem genügenden Druck stehen und somit das Wasser aus den Auslaufhähnen
in kräftigem Strahl austreten.
(Fortsetzung folgt.)