Titel: | Bericht über Neuerungen auf dem Gebiete der Wasserleitung und Kanalisation. |
Autor: | W. Treptow |
Fundstelle: | Band 305, Jahrgang 1897, S. 101 |
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Bericht über Neuerungen auf dem Gebiete der
Wasserleitung und Kanalisation.
Von W. Treptow, Ingenieur in Charlottenburg.
(Fortsetzung des Berichtes S. 76 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Bericht über Neuerungen auf dem Gebiete der Wasserleitung und
Kanalisation.
Ebenfalls mit einem Contactthermometer arbeitet die Vorrichtung nach Patent Nr. 83631
(P. Behrendt in Berlin). Der Absperrhahn nach Fig. 11 wird durch
Umstellung des Hahnkükens a geöffnet oder geschlossen.
Das Hahnkükens a ist mit einem Zahnkranz b ausgestattet, der von einem Zahnsector d und einem Hebelsystem e
durch Elektromagnete g und g1 gesteuert wird (Fig. 12). In der
gezeichneten Stellung ist das Ventil m dadurch
geschlossen, dass das von h durch eine Winkelbohrung
i1i2 durch die Bohrung
a2 des Hahnes a in den Raum k tretende
Druckwasser die Membran l niederdrückt. Da diese
Membran l einen bedeutend grösseren Querschnitt hat als
das Ventil m, so bleibt dieses trotz des von unten her
auf Oeffnung des Ventils wirkenden Wasserdruckes so lange geschlossen, bis durch
Umstellung des Hahnkükens a in Folge Stromschlusses vom
Contactthermometer her eine Entleerung der Druckwasserkammer nach i3 ermöglicht ist,
worauf das Ventil m sich unter dem Einflüsse des von
unten her wirkenden Wasserdruckes hebt.
Es wird sich also in diesem Falle das als Entleerungsventil einer Wasserleitung
gedachte Ventil m öffnen und das Leitungswasser nach
p abfliessen lassen. Die Patentschrift zeigt eine
weitere recht interessante, auf demselben Princip beruhende Ausführungsform. Ebenso
zeigt ein zu diesem Patent ertheiltes Zusatzpatent Nr. 86305 (P. Behrendt in Berlin) eine Abänderung der Umsteuerung
für die Druckkammer k und die Membran l derart, dass statt eines mit Winkelbohrungen
versehenen Hahnes a zwei ebenfalls von Elektromagneten
durch ein Hebelwerk beeinflusste kleine Niederschraubhähnchen den Zutritt bezieh.
den Ausfluss des Druckwassers zu und nach der Kammer k
regeln.
Textabbildung Bd. 305, S. 102
Entleeren der Rohrleitungen nach Behrendt.
Auf zwei weitere Vorrichtungen sei hier noch kurz hingewiesen. Von diesen arbeitet
Patent Nr. 72311 (K. Freyer in Dresden-Plauen) mit
einem Hahnkörper, der durch den Druck der Leitung selbst so gehoben wird, dass die
Entleerung so lange ausgeschlossen ist, bis er nach Abstellung des Druckwassers
unter Federdruck und unter seinem Eigengewicht sinkt und dadurch in ähnlicher Weise
wie bei dem oben beschriebenen Patent Nr. 87540 (P.
Meyer in Köln) einen Entleerungskanal mit der Entleerungsleitung in
Verbindung bringt. Die zweite Vorrichtung (Patent Nr. 64996 von Jäger und Kamprath in Chemnitz) bewirkt die Entleerung
der Wasserleitung bei einer bestimmten Temperatur ebenfalls auf elektrischem Wege
unter Benutzung eines das Entleerungswasser aufnehmenden Gefässes, das niedersinkend
den Haupthahn schliesst.
Lufteinlassventile zur Ermöglichung
der Entleerung der Leitung.
Bei all diesen Vorrichtungen zur Entleerung der Wasserleitungen muss in irgend einer
Weise für den Zutritt von Luft in den zu entleerenden Rohrstrang gesorgt werden, und
zwar muss die Luft, ebenso naturgemäss wie der Entleerungshahn sich am tiefsten
Punkt der Leitung befinden muss, am höchsten Punkt der Leitung eintreten.
Ist ein besonderes Luftventil nicht vorhanden, so wird die Luftzuführung dadurch
bewirkt, dass der höchstgelegene Ausflusshahn geöffnet wird und die Luft durch
diesen in den Rohrstrang eintritt. Wird die Entleerung der Leitung auf diese Weise
ermöglicht, so liegt die Gefahr vor, dass beim Wiederanstellen der Leitung vergessen
wird, den geöffneten Auslassbahn zu schliessen, so dass unter Umständen
Ueberschwemmung herbeigeführt wird. Es ist demnach bei all diesen Vorrichtungen
Bedingung, dass an der Leitung bei Entleerung selbsthätig sich öffnende und beim
Wiederanlassen der Leitung selbsthätig sich schliessende Lufteinlassventile
vorhanden sind. Fig. 13 zeigt ein solches
Lufteinlassventil (D. R. P. Nr. 87110 von R.
Stipperberger in Hamburg), das zugleich auch als Entlüftungsventil benutzt
werden kann. Wird in der Wasserleitung das Abflussventil geschlossen und der
Haupthahn geöffnet, so drängt das in die Leitung einströmende Wasser die Luft vor
sich her und treibt sie durch das Rohr b in den Körper
A. Die Luft drückt wieder auf die Flüssigkeit,
welche in das Rohr c unter dem Schwimmer g gepresst wird, so dass sich der Schwimmer g hebt und das Ventil e
schliesst, welches nun so lange geschlossen bleibt, als Druck in der Leitung
herrscht. Hierbei wird ein Theil der in der Leitung zwischen dem Wasser und der
Flüssigkeit im Körper A befindlichen Luft nicht
entweichen können, sondern wird je nach der Stärke des Wasserdruckes comprimirt, so
dass zwischen dem Wasser und der Ventilflüssigkeit stets eine Luftsäule stehen
bleibt. Das Wasser kommt daher mit der Flüssigkeit in A
oder mit dem Ventil e überhaupt nicht in Berührung, so
dass eine Verunreinigung oder Inficirung des Leitungswassers vom Ventil e aus ausgeschlossen ist. Sobald das Haupteinlassventil
geschlossen und das Entleerungsventil geöffnet wird hört der Druck in der Leitung
auf. Das Ventil e sinkt durch sein Gewicht und durch
den äusseren Luftdruck auf eine mit Aussparungen versehene Lagerung i und die äussere atmosphärische Luft strömt durch die
Oeffnungen h, die Aussparungen in dem Auflager i und durch die im Körper A befindliche Flüssigkeit hindurch, tritt durch das Rohr b in die Leitung und ermöglicht so den
Wasserabfluss.
Textabbildung Bd. 305, S. 102
Fig. 13.Lufteinlassventil zur Ermöglichung der Entleerung der Leitung
nach Stipperberger.
In einfacherer Weise wird derselbe Zweck durch den Zapfhahn nach D. R. P. Nr. 65858
(M. Th. W. Rosemann und F.
W. Poeske in Stettin) erreicht. Hierbei befindet sich (Fig. 14) das Entleerungsventil B direct an dem Auslaufhahn A. Soll die in
der Leitung enthaltene Wassersäule abfliessen, so wird das Lufteinlassventil B in Folge der durch die fallende Wassersäule im
Rohrstrang entstehenden Luftverdünnung gehoben und die Luft tritt durch den Auslauf
c und den Kanal C
unter dem Ventil B hindurch in die Leitung ein. Bei
vollständig geleerter Leitung schliesst sich das Ventil B von selbst und wird bei Wiederanlassen der Leitung durch den Wasserdruck
auf seinen Sitz gepresst.
Textabbildung Bd. 305, S. 102
Fig. 14.Lufteinlassventil zur Ermöglichung der Entleerung der Leitung
nach Rosemann und Poeske.
Fig. 15 zeigt ein ebenfalls selbsthätiges Luftventil
nach D. R. P. Nr. 86512 (C. Flick in Barmen). Das
Luftventil F ist mit einer Glocke K, die sich in der Bohrung des Gehäuses führt,
versehen. Herrscht in der Leitung Druck, so wird das Ventil mit seinem Sitz F gegen den Stutzen G
gepresst. Soll die Leitung geleert werden, hört also der Druck in der Leitung auf,
so sinkt das Ventil, sich auf seine Glocke K stützend, zurück, worauf die
Luft vom Auslauf her durch die Kanäle NMP an dem
Kreuzsteg des Ventiles F vorbei durch die Oeffnungen
L der Glocke K in den
Rohrstrang eintreten kann. Die Erfindung hat in einem Zusatzpatent Nr. 89018 eine
weitere Ausbildung dahin erfahren, dass das ganz ebenso wie beim Hauptpatent
gestaltete Luftventil F in die entsprechend geformte
Niederschraubspindel des Auslassventils selbst gelegt ist.
Textabbildung Bd. 305, S. 103
Fig. 15.Lufteinlassventil zur Ermöglichung der Entleerung der Leitung von
Flick.
Einen Ausflusshahn, bei dem ein Luftventil in dem Ventil selbst angebracht ist,
zeigen die Fig. 16 und
17. Die
Wirkungsweise des Ventils (D. R. P. Nr. 66536 von H. E.
Teichmann in Chemnitz) ist folgende:
Textabbildung Bd. 305, S. 103
Lufteinlassventil zur Ermöglichung der Entleerung der Leitung nach
Teichmann.
Ist der Schlüssel b in das Rohr a eingeschraubt, so drückt sich die Ventilplatte c fest gegen den Ventilsitz f und das Wasser
wird somit abgeschlossen. Der Abfluss des Wassers wird durch Drehung des Schlüssels
b nach links gestattet, wobei es durch die Löcher
o abfliesst. Ist das Ventil geschlossen und wird
der Haupthahn zur Entleerung der Leitung ebenfalls geschlossen, so hebt sich das
Ventil e unter der Einwirkung des äusseren Luftdruckes
und lässt durch die Aussparungen seines Führungssteges Luft in die Leitung
eintreten. Eine Wasserverschwendung bezieh. Ueberschwemmung wie bei den gewöhnlichen
Auslasshähnen, die geöffnet werden müssen, um Luft in die Leitung zu lassen, ist bei
diesem Hahn ausgeschlossen, da der Hahn selbst nicht geöffnet zu werden braucht,
sondern sich nur das Ventil e öffnet, das sich nach
beendeter Lufteinströmung unter der Wirkung seines Gewichtes und des Wasserdruckes
wieder schliesst.
Textabbildung Bd. 305, S. 103
Selbstschliessender Wasserleitungshahn von Fromm.
In Fig. 18 und 19 ist ein
selbstschliessender Wasserleitungshahn dargestellt, der zugleich auch als
Lufteinlassventil dient. Das Ventil (D. R. P. Nr. 76466 von C. Fromm in Stuttgart) wird durch Drehung des Handrades und der
Ventilspindel B bewirkt. Der Schluss des Ventils
erfolgt selbsthätig durch den Wasserdruck bezieh. durch das Eigengewicht des
Ventils, wobei also die Steigung des Gewindes so stark sein muss, dass es die
Drehung in Folge axialen Druckes gestattet. Der Schluss soll, da der Steigungswinkel
nur etwas grösser ist als der Reibungswinkel, sehr langsam erfolgen. Das Gewinde,
das der Ventilspindel B zur Führung im Hahngehäuse
dient, ist in jedem seiner Gewindegänge etwa 2 bis 3 mm höher als das Gewinde der
Ventilspindel, so dass die Ventilspindel sich in senkrechter Richtung um dieses
Maass heben kann. Ist also das Ventil geschlossen (Fig. 18) und soll die
Leitung entleert werden, so hebt sich unter der Wirkung des äusseren Luftdruckes das
ganze Ventil um den Spielraum, den das Gewinde der Spindel im Gehäuse hat. Hierbei
kann durch die hohle Ventilspindel und durch entsprechende, dicht unter dem
Ventilteller C angeordnete schräge Bohrungen Luft in
die Leitung eintreten (Fig.
19). Sobald die Leitung entleert ist, Luft also nicht mehr einströmt,
schliesst sich das Ventil selbsthätig wieder, ist also auch geschlossen, wenn das
Leitungswasser wieder eingelassen wird.
Aufthauen einer eingefrorenen
Leitung.
Das Aufthauen einer eingefrorenen Hauswasserleitung macht deswegen so grosse
Schwierigkeiten, weil die Rohrstränge oft gerade an den Punkten, an denen das
Einfrieren am ersten stattfindet, unzugänglich sind. Im Uebrigen geschieht das
Aufthauen eines Rohrstranges, so weit er zugänglich ist, in bekannter Weise durch
vorsichtige Erwärmung mittels einer Spiritus- oder Löthlampe. Regenrohre, bei denen
selten das ganze Rohr eingefroren ist, werden durch Eingiessen von warmem Wasser von
oben her, oder durch Einführen von Dampf von unten her aufgethaut. Eine zu
energische und zu plötzliche Wärmezufuhr zu dem eingefrorenen Rohrstrang ist
schädlich.
Textabbildung Bd. 305, S. 103
Fig. 20.Aufthauen einer gefrorenen Leitung nach Ressler.
Die unter Nr. 64725 (H. Ressler in Crefeld) patentirte
Einrichtung eines Leitungsrohres mit Aufthaurohr bezweckt ein allmähliches Aufthauen
auch an direct nicht zugänglichen Stellen. Es ist, wie Fig.
20 zeigt, mit dem Leitungsrohr ein zweites Rohr verbunden. Diese
Doppelröhren können in Blei aus einem Stück gezogen oder in Eisen in einem Stück
gegossen werden, sie können aber auch durch Verlöthen, Verschweissen u.s.w.
hergestellt werden. Jedenfalls ist eine innige, metallische, die Wärme gut leitende
Verbindung der beiden Röhren erforderlich. Ein solches Doppelrohr soll namentlich an
solchen Stellen verwendet werden, wo trotz aller bisher üblichen Umwickelungen mit
Stroh u. dgl. ein Einfrieren doch fast in jedem strengen Winter eintritt. Das sind
z.B. die in der Wand einer Aussenmauer befindlichen Hofwasserleitungshähne. Es ist
in diesem Falle nicht nur möglich, durch Eingiessen von heissem Wasser in das
Aufthaurohr das eingefrorene Leitungsrohr allmählich aufzuthauen, sondern es ist
auch ein Durchleiten von Abgasen einer Heizflamme durch das Aufthaurohr möglich,
wodurch dem Einfrieren vorgebeugt wird.
Schutz der Wasserleitung gegen
Bruch.
Der Schutz der Wasserleitung gegen Bruch schliesst mannigfache Vorrichtungen in sich,
die einerseits darauf hinauskommen, Wasserstösse in der Leitung aufzufangen,
andererseits das Auftreten von Wasserstössen überhaupt zu verhindern. Das
Auffangen von in der Leitung entstehenden Wasserstössen erfolgt bekanntlich vielfach
durch Einschaltung von Windkesseln. An Stelle der Windkessel werden auch in die
Leitung eingeschaltete elastische Puffer benutzt, wie sie z.B. Fig. 21 zeigt. Diese Vorrichtung (D. R. P. Nr. 87187
von A. Schröder in Köln-Lindenthal) soll
Druckschwankungen und Wasserstösse in der Rohrleitung dadurch auffangen bezieh.
verhindern, dass zwei unter dem schwankenden Druck mehr oder weniger zurückweichende
Kolben in die Leitung eingeschaltet sind. Vor den Hauptkolben K sind Scheiben RR von
sehr geringer Masse eingeschaltet, zu dem Zweck auch die geringsten Stösse durch
diese elastisch gelagerten Scheiben RR von geringer
Masse aufzunehmen. Erst wenn der Wasserstoss so heftig auftritt, dass er von den
Scheiben RR nicht mehr aufgenommen werden kann, treten
die eigentlichen Kolben K in Thätigkeit. Die Kolben K stehen unter Federdruck FF und sind zu gleicher Zeit durch Luftpuffer in dem Cylinder C gebremst. Die unangenehmen heftigen Schwankungen
innerhalb der Leitung sind hierbei sehr wirksam dadurch verhindert, dass nicht immer
gleich die Kolben K zurückweichen, sondern zunächst die
elastischen Scheiben R. Andererseits ist durch die
Anordnung dieser Scheiben R, die auch z.B. durch eine
federnde Membran ersetzt werden können, dafür gesorgt, dass auch kleine Stösse, die
nicht im Stande sein würden, die Kolben K zu bewegen,
aufgefangen werden.
Textabbildung Bd. 305, S. 104
Fig. 21.Schutz der Wasserleitung gegen Bruch nach Schröder.
Druckregulirventile.
Den Zweck, das Auftreten von Stössen überhaupt zu verhindern oder doch wenigstens zu
vermindern, verfolgen die vielen Druckregulirungs- bezieh. Druckminderungsventile,
von denen eines besprochen werden soll, da es in mehreren Ausführungsformen, die
alle auf dasselbe Princip zurückzuführen sind, für die mannigfachsten
Verwendungszwecke brauchbar erscheinen. Fig. 22 und 23 zeigen das
Druckminderungsventil von K. H. Prött in Rheydt nach D.
R. P. Nr. 70140. Die Vorrichtung besteht aus einem luftdicht geschlossenen, als
Windkessel wirkenden Gefäss, in welchem ein von aussen einstellbarer Schwimmer und
das von diesem gesteuerte Einströmventil eingebaut sind. Das Einströmventil ist ein
Tellerventil mit nach abwärts gerichteter Oeffnung, dessen bei der Aufwärtsbewegung
sich schliessender Teller durch den Führungsstift G mit
dem einarmigen Hebel H verbunden ist, dessen freies
Ende durch das Verbindungsglied J an den Schwimmerhebel
K gelenkig angeschlossen ist. Der Stützpunkt L des Schwimmerhebels befindet sich an einer Stange M, die von aussen hoch oder tief eingestellt werden
kann.
Die Wirkungsweise des Druckminderungsventils ist folgende:
Das Wasser aus der Druckleitung B strömt durch das
Ventil F in den Windkessel A, presst die über dem Wasserspiegel befindliche Luft zusammen, hebt den
Schwimmer und schliesst nach einem bestimmten Füllungsgrad das Ventil F. Nun entspricht aber jedem Füllungsgrad im Windkessel
ein ganz bestimmter Gegendruck der Luft und auch ein ganz bestimmter Abstand des
Ventiltellers von seinem Sitz bezieh. eine bestimmte Ventilöffnung, wenn die
Drehpunkte der Hebel H und K keine Lageveränderung erleiden. Der Drehpunkt des Hebels H ist unveränderlich, während der Stützpunkt von K höher oder tiefer liegend eingestellt werden kann.
Hierdurch werden die wirkenden Hebellängen der auftretenden Kräfte, Wasserdruck und
Luftdruck, verändert, so dass bei gleichem Wasserstand im Windkessel auch ein
grösserer oder geringerer Abstand des Ventiltellers von seinem Sitz sich ergibt,
also stärkerer oder geringerer Wasserzufluss stattfindet, wodurch der Druck im
Steigrohr C bestimmt wird. Mit Hilfe dieses Ventils
kann der Druck in der Hauswasserleitung auf eine beliebig geringe, auch bei höherem
Druck der Zuleitung B in der Hausleitung C gleichbleibende Höhe eingestellt werden.
Textabbildung Bd. 305, S. 104
Druckregulirventil von Prött.
Fig. 24 zeigt eine Ausführungsform dieses
Druckminderungsventils (D. R. P. Nr. 76122 von K. H. Prött
jr. in Rheydt) als Regulirventil für den Füllungsgrad eines offenen
Wasserbehälters, wobei wiederum durch eine Niederschraubspindel N der Stützpunkt des Schwimmerhebels K höher und tiefer gelegt werden kann, so dass der
Wasserstand im Behälter A nach Bedarf regulirt werden
kann.
Textabbildung Bd. 305, S. 104
Fig. 24.Druckminderungsventil als Regulirventil von Prött jr.
Ein zweites Zusatzpatent Nr. 85729 (K. H. Prött jr. in
Rheydt) zeigt eine Abänderung des Hauptpatentes derart, dass der Schwimmer durch
eine mittels Druckfeder T (Fig. 25) einstellbare Membran X ersetzt ist.
Diese Membran X bildet zugleich nach obenhin den Abschluss des hier
wiederum als geschlossenes Gefäss gedachten Behälters A. Die Wirkungsweise und Verstellbarkeit des Ventils ist im Uebrigen
dieselbe wie beim Hauptpatent.
Auslaufhähne (stossfrei,
selbstschliessend).
Textabbildung Bd. 305, S. 105
Fig. 25.Druckminderungsventil als Regulirventil von Prött.
Besonderes Gewicht bei dem Bestreben, Wasserstösse in der Leitung zu vermeiden, wird
auf die Construction der Auslaufhähne gelegt. Von vornherein ausgeschlossen ist es,
als Auslaufhahn etwa einen mit gewöhnlichen durchbohrten Küken versehenen Drehhahn
zu benutzen. Bei dem Abschluss derartiger Hähne, die nur um einen rechten Winkel
gedreht zu werden brauchen, um damit ganz plötzlich die Ausflussöffnungen völlig zu
versperren, ist das Auftreten eines starken Wasserstosses unvermeidlich. Schon durch
Benutzung der gewöhnlich gebrauchten Niederschraubhähne die zur Eröffnung der
Ausflussmündung und zum Schluss derselben mehrfache Umdrehungen der
Niederschraubspindeln brauchen, ist ein so plötzlicher Abschluss der Leitung
ausgeschlossen. Nun wird aber andererseits vielfach angestrebt, eine
Wasservergeudung dadurch zu vermeiden, dass das Ventil sich unter dem Drucke der
Leitung selbst schliesst, und bei all diesen selbstschliessenden Ventilen, die
mannigfache Vortheile haben, ist die Anbringung einer meist hydraulischen Bremsung
absolut nothwendig und ein plötzlicher Selbstschluss, wie er leider immer noch
vielfach z.B. durch Federdruck angestrebt wird, vom technischen Standpunkt aus
durchaus verwerflich.
(Fortsetzung folgt.)