DE281405C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 281405 KLASSE 37/. GRUPPE

in BERLIN.

Wasserturm mit Preßluft-Wasserhochbehälter. Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Oktober 1911 ab.

Es ist allgemein üblich, zur Aufstellung von Wasserbehältern Türme zu bauen, die eine dem erforderlichen Wasserdruck entsprechende Höhe besitzen müssen, und deren Herstellung wegen dieser großen Höhe erhebliche Kosten verursacht. Man hat daher versucht, solche AVassertürme durch Preßluft-Wasserbehälter zu ersetzen. Wenn letztere zu ebener Erde als Preßluft-Niederbehälter angeordnet

ίο werden, ist ihre Leistungsfähigkeit sehr gering. Auch die bereits vorgeschlagene Konstruktion eines Preßluft-Niederbehälters, bei der der Wasserspiegel so hoch liegt, daß das Wasser zum Straßenhydranten drucklos gerade noch austreten kann, wenn der Flüssigkeitsspiegel mit nur atmosphärischem Luft-' druck belastet ist, ergibt nur eine ganz geringe Steigerung der Leistungsfähigkeit, so daß auch diese Konstruktion keinen erfolgreichen Wettbewerb mit gewöhnlichen Hochbehältern zuließ. Erst die Ausführung von Preßluft-Hochbehältern ergab eine wesentliche Steigerung der Leistungsfähigkeit von Preßluft-Wasserbehältern, jedoch ist damit der Nachteil verbunden, daß bedeutende Kosten für die zum Tragen des Preßluft-Hochbehälters erforderliche Baukonstruktion sowie für die als Wärmeschutz zur Einhüllung des Behälters erforderliche Baukonstruktion entstehen, so· daß auch diese Ausführung nicht wettbewerbsfähig ist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein pneumatischer Wasserturm, der in der Konstruktion dem gewöhnlichen, allgemein bekannten Wasserturm entspricht, jedoch eine seine Wasserspiegelhöhe erheblich überschreitende Druckwirkung besitzt, weil er nicht nur wie ein gewöhnlicher Wasserturm, sondern auch nach Art eines Preßluft-Wasserbehälters wirkt, indem der ganze Turm anstatt mit Luft von atmosphärischer Spannung mit Preßluft gefüllt ist.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. ι stellt den mit Preßluft betriebenen Wasserturm in Ansicht dar und gilt für zwei verschiedene Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3, da beide äußerlich übereinstimmen. Beide unterscheiden sich äußerlich gemäß dieser Ansicht. Fig. 1 in nichts von einem gewöhnlichen Wasserturm. Fig. 2 stellt die dem Patentanspruch 1 entsprechende Ausführungsform im Schnitt dar. Fig. 3 zeigt im Schnitt eine ähnliche Ausführungsform, welche dem Patentanspruch 2 entspricht.

Die Wandungen des Preßluft-Wasserturmes sind aus Eisenblech oder anderem Stoff luftdicht und fest hergestellt und nach außen hin allseitig dicht geschlossen.

Beide Ausführungsformen Fig. 2 und 3 unterscheiden sich laut zeichnerischer Darstellung durch die Anordnung des Wasserbehälters. Der Boden desselben wird bei beiden Ausführungen durch die Steigleitung b, ,die zugleich Falleitung sein kann, mit einer Wasserpumpe verbunden. Durch die Rohrleitung c wird vor Inbetriebsetzung des Wasserturmes mittels einer Luftpumpe Preß-

luft in den Wasserturm gepumpt, so daß der Wasserspiegel des Wasserbehälters unter dem Druck dieser Preßluft steht.

Wenn nunmehr die Wasserpumpe in den Behälter α Wasser fördert, vermindert sich der Rauminhalt der in dem Wasserturm eingeschlossenen Preßluft um den Rauminhalt des geförderten Wassers, wodurch der Druck der Preßluft nur um ein sehr Geringes steigt,

ίο weil die Verminderung des Luftraumes im Verhältnis zum Gesamtrauminhalt der eingeschlossenen Preßluft nur unbedeutend ist. Wenn nach Füllung des Wasserbehälters α der Betrieb der Wasserpumpe abgestellt und das im Behälter aufgespeicherte Wasser verbraucht wird, sinkt der Druck der Preßluft durch Ausdehnung wieder auf das ursprüngliche Maß. Es ist also zwischen gefülltem und entleertem Preßluftbehälter wegen der verhältnismäßig bedeutenden Größe des für die Preßluft zur Verfügung stehenden Raumes nur ein sehr kleiner Preßluftdruckunterschied möglich. Hieraus ergibt sich ein wirtschaftlicher Betrieb des Wasserwerkes mit annähernd gleich groß bleibendem Druck. Dagegen muß bei gewöhnlichen Preßluft-Wasserbehältern dieser Druckunterschied sehr bedeutend sein, wenn eine wirtschaftlicher Verwertbarkeit entsprechende Wassermenge in Preßluftbehältern aufgespeichert werden soll, zumal auch deren Abmessungen wirtschaftlicher Verwertbarkeit entsprechend nicht übermäßig groß sein können.

Obwohl die Wandungen des Preßluft-Wasserturmes bei dem gegenwärtigen Stand der Technik vielleicht nur von Metall hergestellt werden können, ist bei der Ausführung nach¹ Fig. 3 der Schutz des Wasserbehälters und bei beiden Ausführungen Fig. 2 und 3 der Schutz der Steige- und Falleitung gegen Einfrieren und gegen Erwärmen von außen doch ein erheblich besserer als bei der üblichen Ausführung von Wassertürmen, weil der vollkommen luftdichte Abschluß der eingeschlossenen Preßluftmenge keinen Austausch mit der Außenluft zuläßt und daher sowie im Hinblick auf die bekannte sehr geringe Wärmeleitung von Luft die wirksamste Art des Wärmeschutzes ergibt.

Im allgemeinen wird die Ausführungsform nach der Schnittzeichnung· Fig. 3 wegen der beschriebenen Vorteile des sehr wirksamen Wärmeschutzes des Wasserbehälters und des sehr geringen, also wirtschaftlichen Druck-Unterschiedes nur allein in Betracht kommen. Denn die als Wärmeschutz des Wasserbehälters dienende bedeutende Preßluftmenge ergibt einen sehr großen Gesamtrauminhalt der Preßluft im Verhältnis zuni Wasserraum, also sehr kleinen Druckunterschied. In einzelnen Fällen, in denen eine geringe Ersparnis an Anlagekosten mehr als die genannten Vorteile ins Gewicht fallen sollte, kann jedoch die in der Schnittzeichnung Fig. 2 dargestellte Aus₇ führung Anwendung finden.

Bei dieser Ausführung Fig. 2 ist ein besonderer Wasserbehälter gespart worden, indem der obere Teil des Preßluftbehälters als Wasserbehälter mitbenutzt wird. Dies ergibt zwar den Fortfall des Wärmeschutzes und einen im Verhältnis zum Wasserraum weniger großen Preßluftraum, also größeren, weniger wirtschaftlichen Druckunterschied, trotzdem ist aber auch diese Ausführungsform Fig. 2 noch ein wesentlicher Fortschritt gegenüber der bislang nur bekannt gewesenen Aufstellung von Preßluft-Hochbehältern auf besonderem Unterbau, der zur Erzielung der Aufstellungshöhe erforderlich war. Während dieser den Hochbehälter tragende Unterbau bislang in keiner anderen die. Wirkung und Leistungsfähigkeit des Behälters steigernden) AVeise verwendbar war, wird er bei der vorliegenden Ausführung nach Fig. 2 von Eisenblechen o. dgl. als luftdichter und fester Preßluftbehälter hergestellt und durch das offene Rohr / mit dem Preßluft-Wasserbehälter zu gemeinsamer Wirkung verbunden; er ergibt auf diese Weise eine erhebliche Vergrößerung des Preßluftraumes. Dadurch ergibt sich auch für die Steigleitung b ein gleich vollkommener Wärmeschutz wie bei der Ausführung nach Fig-3·

Wenn das Anlassen und Abstellen der Wasserpumpe nicht bei einem gewissen Wasserspiegelunterschied des Wasserbehälters ausgeführt wird, sondern, wie es jetzt vielfach üblich ist, durch selbsttätige Druckunterschiedschaltungsvorrichtung zwischen gewissen Druckgrenzen, so ist es nicht ohne wei- teres möglich, durch Anwendung von gewöhnlichen Meßinstrumenten zu beurteilen, ob durch Undichtigkeit der Wandungen oder durch Aufsaugung Preßluft verloren gegangen und eine Ergänzung der eingeschlossenen Preßluftmenge durch Zupumpen von Luft notwendig ist. Man müßte hierzu in üblicher Weise am Wasserbehälter ein Wasserstandsglas mit Druckmesser anbringen. Bei der bedeutenden Höhe des Wasserbehälters, die im no Durchschnitt der Verhältnisse für die günstigste wirtschaftliche Verwendbarkeit und für nur 3V₂ bis 4 Atmosphären Leitungsdruck etwa 20 m betragen wird, wäre ein derartig hoch abzulesender Wasserstand sehr unbequem. Um trotzdem die Notwendigkeit einer Preßluftergänzung feststellen zu können, kann in folgender Weise verfahren werden:

Man bringt an dem untersten, bequem zugänglichen Teil des Turmes ein Wasserstandsglas d an, wie in Fig. 3 dargestellt, oder man verbindet den untersten Teil des Wassertur-

mes wie in Fig. 2 durch eine Leitung mit einem an anderer bequem zugänglicher Stelle aufgestellten und mit Wasserstandsglas d versehenen geschlossenen Sammelbehälter. Wenn Preßluft in einer gewissen Menge verloren gegangen ist, steigt bei dem der manometrischen Druckschaltung entsprechenden Höchstdruck (Ausschaltungsdruck der Pumpe) der Wasserspiegel des oben offenen Wasserbehälters Fig. 3 bis über den Rand dieses Behälters, der Wasserspiegel des Preßluftbehälters Fig. 2 bis über den oberen Rand des offenen Rohres f, und es ergießt sich nunmehr Wasser in den unteren Teil des Turmes bei Fig. 3 und in den besonderen Überlaufsammelbehälter bei Fig. 2. Man ist zwar außerstande, in der üblichen Weise mit dem Wasserstandsglas den jeweiligen Wasser- und Preßluftverlust des Wasserturmes unmittelbar zu messen; indessen ermöglicht es das Wasserstandsglas, daß damit die Menge des Überlaufwassers gemessen werden kann. Hieraus ergibt sich eine Beurteilung der in dem Wasserturm noch vorhandenen Wasser- und. Preßluftmenge!

Wenn man in dem Wasserstandsglas Überlaufwasser bemerkt, weiß man, daß bei dem der selbsttätigen Druckschaltung, entsprechenden Höchstdruck der Wasserbehälter bis zum Rand und der übrige Rauminhalt des Turmes abzüglich der Überlaufwassermenge mit Preßluft angefüllt ist. Hiernach kann man dann beurteilen, wie lange eine zu der Anlage gehörige Luftpumpe in die Luftleitung c arbeiten muß, um die zu geringe Luftmenge wieder auf das richtige Maß zurückzuführen. Das Ablaufen des Überlaufwassers aus dem hierfür angeordneten besonderen Überlaufwasser-Sammelbehälter oder aus dem Untersatz des AVasserturmes erfolgt unter dem Druck der Preßluft durch öffnen eines Ablaßhahnes e, der am tiefsten Punkt anzubringen ist.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Wasserturm mit Preßluft-Wasserhochbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die den Hochbehälter tragende hohle Turmsäule als Preßluftbehälter ausgebildet ist.

2. Wasserturm mit Preßluft-Hochbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserraum zum Schutz gegen Wärme- und Kälteeinflüsse als besonderes Gefäß (α) inmitten eines Preßluftbehälters angeordnet ist, dessen beständige Preßluftmenge ohne Luftpumpe durch' Wasseraufnahme des Behälters zusammengepreßt wird und bei Wasserabgabe sich ausdehnt.

3. Wasserturm nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Teil des Turmes oder in einem Nebenraum ein Sammelbehälter für Überlaufwasser mit Wasserstandsanzeiger angebracht ist, der aus der Menge des Überlaufwassers den Preßluftverlust erkennen läßt.

4. Wasserturm nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpensteigeleitung (b) durch den Preßluftraum geführt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.