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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen
Einspeisung in ein geschlossenes Flüssigkeitssystem sowie beispielsweise
ein zentrales Heizungssystem oder ein anderes Wärmeaustausch- oder Prozess-System,
das als geschlossener Flüssigkeitskreislauf
ausgestaltet ist, nach Bedarf aus einer Flüssigkeitsquelle, wobei in dem
System ein Einspeisepuffer aus der Flüssigkeit gebildet ist und zwischen
der Flüssigkeitsquelle
und dem Einspeisepuffer nur ein Flüssigkeitsstrom in Richtung
des Einspeisepuffers erlaubt ist. Die Erfindung bezieht sich ebenso
auf einen Tröpfchen-Einspeiser, der dazu
verwendet werden kann, ein solches Verfahren zu realisieren, sowie
auf ein Heizsystem, in dem das Verfahren und der Tröpfchen-Einspeiser
verwendet werden.
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Ein
Verfahren, wie es oben beschrieben ist, ist aus der WO-A-00/19149
bekannt. In einer Entlüftungskammer
wird ein Flüssigkeitsspeicher
bereitgehalten, der nach Bedarf über
ein strömungsgesteuertes
Ventil aus einer Flüssigkeitsquelle,
insbesondere einem öffentlichen
Wasser-Zufuhrsystem
befüllt
wird. In einem solchen Verfahren muss während der Einspeisung unabhängig von
jeglichen Umständen
gewährleistet
sein, dass aus dem geschlossenen Flüssigkeitssystem keine Flüssigkeit
ihren Weg in die Quelle findet, aus der die Einspeisung erfolgt,
beispielsweise als Ergebnis eines Druckanstiegs im Flüssigkeitssystem
oder einer Druckreduktion oder einem Druckabfall innerhalb der Flüssigkeitsquelle. Es
muss ebenso gewährleistet
sein, dass wenn ein Unglück
geschieht, beispielsweise ein Rohrbruch im Flüssigkeitssystem, die Zufuhr
von der Flüssigkeitsquelle
zumindest zu einem wesentlichen Grad abgeschaltet ist, so dass das
Unglück
nicht noch schlimmer gemacht wird.
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Beispielhaft
werden die Probleme detaillierter unter Bezugnahme auf eine zentrale
Heizungsinstallation beschrieben. Solche geschlossenen Flüssigkeits-Zirkulationskreisläufe mit
variabler Temperatur und Druck verwenden oft einen Expansionstank, so
dass im Falle von Temperatur-Schwankungen
einer Expansion und Reduktion des eingeschlossenen Flüssigkeitsvolumens
ohne exzessiven Druckanstieg begegnet werden kann. Darüber hinaus
tritt in einem solchen geschlossenen Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf die Tatsache auf,
dass insbesondere dann, wenn eine zentrale Heizungs-Installation
involviert ist, ein Verlust an Flüssigkeit aus dem geschlossenen Kreislauf
nahezu ausgeschlossen werden kann. In einem solchen Fall kann so
viel Flüssigkeit
aus dem geschlossenen System austreten, dass eine Leckage deutlich
sichtbar wird und daher behoben werden kann. Wenn die Mengen kleiner
sind, kann der Ort der Leckage kaum oder nur unter großen Schwierigkeiten
ermittelt werden. Darüber
hinaus kann die austretende Menge an Flüssigkeit so gering sein, dass die
Flüssigkeit
nahezu direkt vollständig
verdampft, wobei Schweißleckageverluste
involviert sind, die wenn überhaupt
nur schwer aufzuspüren
sind. Beim Ausführen
von langen Messungen an einer 40 kW Heiz-Installation wurde herausgefunden,
dass diese nicht aufspürbaren
Schweiß-Leckageverluste
etwa 0,8 cc/24 h betrugen, was etwa 300 cc in einer Heiz-Saison
entspricht.
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Das
austretende Wasser kann zu einem bestimmten Grad mit oder ohne Kenntnis
durch den Expansionstank gesammelt werden, der als Ausgleichsquelle
angesehen werden kann, jedoch dann nur als begrenzte oder beschränkte Ausgleichsquelle.
Wenn diese Quelle aufgebraucht ist, wird bei weiterer Leckage der
Druck in dem geschlossenen Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf
in der Lage sein, schnell abzufallen, was im Falle des Herabfallens
unter einen speziellen Druck, beispielsweise dann, wenn der Druck
in der Heiz-Installation auf den Atmosphärendruck abfällt, zu
einer automatischen Abschaltung der Installation führt. Für eine zentrale
Heiz-Installation kann dies desaströse Konsequenzen haben, beispielsweise
während
einer Frostnacht. Dies kann mittels eines Ausgleichsverfahrens verhindert
werden, wie es aus der WO-A-00/19149 bekannt ist. Dies Verfahren
erfordert jedoch spezielle Vorsehungen, um zu verhindern, dass wie
oben beschrieben Flüssigkeit
aus dem geschlossenen Flüssigkeitssystem
zur Flüssigkeitsquelle
zurückfließt und am
sichersten in einem Fall von beispielsweise Rohrbruch im geschlossenen
Flüssigkeitssystem
zu verhindern, dass Flüssigkeit
frei aus einer tatsächlich
unbegrenzten Flüssigkeitsquelle,
dem öffentlichen
Wasserzufuhrsystem, einströmen
kann.
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Das
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu
stellen, mit dem ein geschlossenes Flüssigkeitssystem automatisch
bei Bedarf aus einer Flüssigkeitsquelle
gespeist wird, ohne das Risiko zu beinhalten, dass Flüssigkeit
aus dem Flüssigkeitssystem
seinen Weg in die Flüssigkeitsquelle
finden kann, und indem ebenso sichergestellt ist, dass im Falle
eines Unglücks
im Flüssigkeitssystem
Flüssigkeit
nicht ohne Einschränkung
von der Flüssigkeitsquelle
zum Flüssigkeitssystem
geführt
werden kann.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur
Verfügung
zu stellen, mit dem eine vorab bestimmt begrenzte Menge an Flüssigkeit
unverzögert
zum Flüssigkeitssystem
eingespeist werden kann.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ebenso, einen Tröpfchen-Einspeiser zur Verfügung zu
stellen, mit dem ein Verfahren, wie es oben bezeichnet wurde, vorteilhafter
Weise ausgeführt
werden kann, wobei der Tröpfchen-Einspeiser
daher geringere Mengen an Flüssigkeit,
die aus dem geschlossenen Zirkulationskreislauf entweichen, bei Bedarf
aus einer im Wesentlichen unbegrenzten Quelle wie einem öffentlichen
Wasser-Zufuhrsystem ausgleichen kann, und das ohne Beinhalten eines
Risikos einer Repulsion oder ungehemmten Expulsion betrieben werden
kann.
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Ein
weiteres. Ziel der Erfindung ist es, ein geschlossenes Flüssigkeits-Zirkulationssystem
zur Verfügung
zu stellen, das unter Verwendung eines solchen Tröpfchen-Einspeisers
automatisch unter Druck gehalten werden kann, während des Weiteren gewährleistet
werden kann, dass wenn eine Leckage eintritt, eine spezifische und
begrenzte Menge an Flüssigkeit
momentan auszutreiben, um die Detektion des Orts der Leckage zu
erleichtern, wobei nach dem Ausstoß dieser begrenzten Menge an
Flüssigkeit
die automatische Einspeisung nicht zu einer kontinuierlichen zusätzlichen
Wasser-Ausstoß führt.
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Durch
eine Anordnung gemäß der Erfindung in
einem Verfahren zur automatischen Einspeisung eines geschlossenen
Flüssigkeitssystems
aus einer Flüssigkeitsquelle
bei Bedarf wird ein Flüssigkeits-Puffer
zwischen der Flüssigkeitsquelle
und dem geschlossenen Einspeisesystem erzeugt und aus dem Einspeisepuffer
wird nur ein tröpfchenweiser Flüssigkeitstransport
zum geschlossenen Flüssigkeitssystem
zugelassen, wodurch gewährleistet
wird, dass der Flüssigkeitskreislauf
kontinuierlich von der Flüssigkeitsquelle
eingespeist werden kann, während
gleichzeitig dieser so angeordnet ist, dass das Zurückdrücken von
Flüssigkeit
in den Flüssigkeitsspeicher
begrenzt ist und ein Rückströmen von
Flüssigkeit
zur Flüssigkeitsquelle
immer vollständig
ausgeschlossen wird. Es wird dann ebenso gewährleistet, dass unabhängig von
der Tatsache, dass während
eines normalen Betriebs der Flüssigkeit
erlaubt werden kann, kontinuierlich und ohne Überwachung von der Flüssigkeitsquelle
einzuströmen,
im Falle einer Druckreduktion oder eines Druckabfalls im Flüssigkeitskreislauf
beispielsweise als Ergebnis eines Rohrbruchs weitere Flüssigkeit
nur tröpfchenweise aus
der Flüssigkeitsquelle
austreten kann, bis zu dem Zeitpunkt, wo ein vollständiges Herunterfahren der
Zufuhr auf eine andere Weise gefunden wurde, beispielsweise mittels
eines Ventils.
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Der
Einspeisepuffer kann dann in offener Wirkverbindung mit dem Flüssigkeitssystem
stehen, wodurch er tatsächlich
einen Teil hiervon ausbildet. In dem Fall, dass der Einspeisepuffer
Ziel von Druck-Fluktuationen
sein kann und gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird bevorzugt, dass der Einspeisepuffer ein minimales
Volumen aufweist, das dann angehoben wird, wenn der Druck in dem
Einspeisepuffer den Druck in der Flüssigkeitsquelle übersteigt.
Somit ist eine Expansionsmöglichkeit
für den
Einspeisepuffer zur Verfügung
gestellt und es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der Anstieg
im Volumen des Einspeisepuffers mittels einer Ausblas-Überdruck-Sicherung
beschränkt
ist.
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Da
die Flüssigkeit
durch den Einspeisepuffer nur tröpfchenweise
abgegeben werden kann, ist tatsächlich
eine effiziente Ausström-Sicherung
erreicht, jedoch ist die Menge an Flüssigkeit, die pro Zeiteinheit
zu dem System hinzugefügt
werden kann, begrenzt. Es wird daher als wünschenswert angesehen, dass
in einer vergleichsweise kurzen Zeit eine große Menge an Flüssigkeit
zum System geliefert werden kann, wobei dies gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung dann erreicht werden kann, wenn zwischen dem Einspeisepuffer
und dem geschlossenen Flüssigkeitssystem
ein Flüssigkeitsspeicher
erzeugt wird, der über
eine offene Verbindung durch tröpfchenweisen
Transport vom Einspeisepuffer gespeist wird, und der mit dem Flüssigkeitssystem über einen
verschließbaren
Durchgang verbunden ist, während
das Öffnen
und Verschließen des
Durchgangs abhängig
von dem durch das geschlossene Flüssigkeitssystem erzeugten Magnituden
gesteuert wird.
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Um
die Erfindung zu realisieren, kann vorteilhafter Weise ein Einspeisepuffer
verwendet werden, der in einem Tröpfchen-Einspeiser angeordnet
ist, der mit einem zylindrischen Gehäuse mit einem Einlass, einem
Auslass sowie einem im Wesentlichen zylindrischen Kolben versehen
ist, der in dem Gehäuse
so angeordnet ist, dass er frei beweglich ist, wobei der Kolben
mit zumindest einem ersten Teil versehen ist, der in das zylindrische
Gehäuse
in Gleitpassung eingepasst ist, sowie einem zweiten Teil, der einen kleineren
Durchmesser als der erste Teil aufweist, und den Auslass in einer
angrenzenden Position verschließen
kann, während
ein winziger Leckagekanal freigehalten wird, und der mit einem Durchgang
versehen ist, der den Einlass mit einem Raum in dem Gehäuse um den
zweiten Teil verbinden kann und mit einem Rückschlagventil versehen ist,
das den Fluss vom Raum zum Einlass verhindert. Durch diese Mittel
wird ein Tröpfchen-Einspeiser
erhalten, indem nach der Verbindung mit einer Flüssigkeitsquelle unter Druck
sowie einem öffentlichen
Wasserzufuhrsystem der Kolben durch den Flüssigkeitsdruck in die angrenzende
Position angetrieben wird, wobei der winzige Leckagekanal einen
solchen Aufbau aufweist, dass er die Flüssigkeit nur in begrenzter
Menge tröpfchenweise
hindurchlässt.
Somit können
geringe Schweiß-Leckageverluste
automatisch und kontinuierlich ausgeglichen werden. Wenn ein großes Unglück eintreten
sollte, beispielsweise ein Rohrbruch, der in einem Druckabfall am
Auslass des Tröpfchen-Einspeisers
führt,
liefert der Tröpfchen-Einspeiser
weiterhin die Flüssigkeit
dennoch nur tröpfchenweise,
so dass die Folgen des Rohrbruchs nicht auch noch durch eine kontinuierliche
Zufuhr größerer Mengen
von Ausgleichsflüssigkeit schlimmer
gemacht werden. Wenn das Umgekehrte eintritt, d.h. ein höherer Druck
am Auslass als am Einlass vorliegt, beispielsweise im Fall einer
temporären
Druckreduktion oder eines Druckabfalls in der Ausgleichsquelle,
verhindert das Rückschlagventil, dass
Flüssigkeit
von diesem Ventil hindurchtritt und somit seinen Weg in die Ausgleichsquelle über den Einlass
findet, auch wenn die Druckdifferenz zwischen dem Auslass und dem
Einlass so stark ansteigt, dass der Kolben in der Richtung des Einlasses gedrückt wird
und der winzige Leckagekanal in eine breitere Öffnungsverbindung zurückgeht.
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Die
Verwirklichung und geeignete Dimensionierung des winzigen Leckagekanals
und dessen Beibehaltung in dieser dimensionierten Bedingung hängt unter
anderem von der Weise ab, in der der zweite Teil des Kolbens mit
dem Auslass in Wirkverbindung steht. Um dieses Zusammenwirken zu
optimieren, kann gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung dieser so angeordnet sein, dass der zweite Teil des
Kolbens sich mittels eines zentral platzierten stiftförmigen Vorsprungs
erstreckt, der mit Gleitpassung in eine Bohrung eingreift, die einen
Teil des Auslasses ausbildet und nahe der Verbindung zum zweiten
Teil mit einer umfänglichen
Nut versehen ist, zu der sich zumindest eine Längsnut in Längsrichtung des stiftförmigen Vorsprungs
zur Verbindung erstreckt. Durch diese Mittel wird sowohl eine genaue
Führung
des Kolbens in dem Gehäuse als
auch eine Reduktion des Auslasses auf dessen gewünschte Dimension realisiert.
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Der
winzige Leckagekanal kann auf vielerlei Arten realisiert werden.
Ein Beispiel hierfür
können extrem
feine Nuten in einer oder beiden miteinander in Wirkverbindung stehenden
Endoberflächen
des zweiten Teils des Kolbens und eine Endwand des Gehäuses sein.
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird jedoch besonders bevorzugt, dass der stiftförmige Vorsprung
den zweiten Teil des Kolbens mit einem Fußteil verbindet und in einem freien
Ende mit einem um den Fußteil
und das freie Ende in angrenzender Position des zweiten Teils, der eine
Nockenoberfläche
und ein Einstellelement berührt,
welches in Bezug auf den stiftförmigen
Vorsprung beweglich ist und dann, wenn es bewegt wird, den Kolben über den
stiftförmigen
Vorsprung in Längsrichtung
bewegen kann, in einem freien Ende endet. Durch dieses Element wird
ein Aufbau erzielt, mit dem der Grad an Leckage und daher die Breite des
winzigen Leckagekanals sehr genau eingestellt werden kann. Normalerweise
wird der Abdichtring durch den Kolben in einer Abdichtposition gegen
die Endwand des Gehäuses
gedrückt.
Mit dem Einstellelement kann jedoch der Kolben zurückgedrückt werden,
woraufhin der ursprünglich
deutlich abgeflachtere Abdichtring stärker beginnt, seine rundere
Form wieder anzunehmen. Zu einem vorgegebenen Zeitpunkt hat dies
zu Folge, dass der Abdichtring nicht länger vollständig abdichtet, sondern die
winzigen Leckagedurchgänge
frei gibt. Die Breite der somit erzielten Leckage-Durchgänge kann
zusammen mit der Ausbildung des winzigen Leckagekanals mittels des
Einstellelements genau gesteuert werden.
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Wie
oben angegeben, wird während
der Verwendung des Tröpfchen-Einspeisers der Kolben
in eine Anstoßposition
durch den Flüssigkeitsdruck
von der Ausgleichsquelle gedrängt.
Um immer sicher zu sein, auch in einem Fall eines temporär niedrigeren Drucks
oder Druckabfalls in der Ausgleichsquelle, dass der Kolben in seiner
Anstoßposition
beibehalten wird, muss eine zusätzlich
auf die Anstoßposition
gerichtete Kraft auf den Kolben aufgebracht werden. Dies kann leicht
realisiert werden, wenn gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der Erfindung der Kolben mittels einer Feder in die Anstoßposition
gedrückt wird,
die einerseits auf dem Kolben abgestützt ist und andererseits auf
einem stationär
mit dem Gehäuse verbundenen
Stopp-Teil, wobei es in diesem Zusammenhang noch mehr bevorzugt
wird, dass der Stopp-Teil relativ zum Gehäuse einstellbar ist.
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In
einer vergleichsweise leichten Art und Weise kann gemäß einer
weiteren Ausführungsform der
Erfindung ein sehr effektives Rückschlagventil realisiert
werden, wenn es von einer ringförmigen
Nut in der äußeren Oberfläche des
zweiten Teils des Kolbens ausgebildet ist, wobei die Nut mit Seitenkanten und
einem Boden versehen ist, in den sich zumindest ein Durchgang, der
mit dem Einlass in Wirkverbindung steht, hin öffnet, und durch einen O-Ring,
der an die Seitenkanten anstößt, unter
einer Distanz vom Boden abgedichtet ist. Darüber hinaus kann durch ein weiteres
Ausgestalten der Seitenkanten der Nut dergestalt, dass sie relativ zueinander
einstellbar sind, der Öffnungsdruck
des Rückschlagventils
optimal eingestellt werden, beispielsweise so, dass das Rückschlagventil
sich immer bei einem Druck am Einlass öffnet, der nur ein wenig höher als
der Druck im Raum um den zweiten Teil ist, während es immer sichergestellt
verbleibt, dass das Rückschlagventil optimal
geblockt ist, wenn der Druck im Raum den Druck im Einlass übersteigt.
Ebenso kann das Rückschlagventil
auf einen höheren Öffnungsdruck
eingestellt werden, beispielsweise dann, wenn gewünscht ist,
dass der maximale Einspeisedruck der Flüssigkeit zusätzlich zum
Flüssigkeits-Zirkulationssystem geringer
als der Druck am Einlass ist.
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Im
Vorangenannten wurde immer angemerkt, dass es wünschenswert ist oder aufgrund
von gesetzlichen Bestimmungen notwendig sein kann, dass keine Flüssigkeit
aus dem Flüssigkeits-Zirkulationssystem
in die Ausgleichsquelle gedrückt
werden kann, wobei das vorliegende Rückschlagventil zu diesem Zweck
ein sehr effektives Mittel ist. Wenn in dem Flüssigkeits-Zirkulationssystem aufgrund unerwarteter
Gründe,
beispielsweise einem Versagen eines Überdruck-Schutzventils, ein
solch hoher Druck in dem Flüssigkeits-Zirkulationssystem
aufgebaut wird, dass der Kolben in der Richtung des Einlasses über eine
spezielle Distanz gedrückt
wird, wodurch beispielsweise der stiftförmige Vorsprung seine Führung verlassen
könnte,
könnte
eine Entlastung des Systems vorteilhafter Weise mit dem Tröpfchen-Einspeiser gemäß der Erfindung
realisiert werden, wenn gemäß einer
weiteren Ausführungsform
das Gehäuse
mit einem Auslass versehen ist, der abgedichtet durch den ersten
Teil des Kolbens verschlossen ist, wenn der zweite Teil des Kolbens
in seiner Anstoßposition
ist, und der freigegeben wird, nachdem eine vorab bestimmte Bewegung
des Kolbens in der Richtung des Einlasses erfolgt ist.
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Die
Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Heiz-Installation, die mit
einem geschlossenen Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf
versehen ist, in dem zumindest ein Boiler und ein Expansionstank
angebracht sind, und bei der der geschlossene Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf
mittels eines Tröpfchen-Einspeisers
gemäß der Erfindung
mit einer Flüssigkeitsquelle
unter Druck verbunden ist. Abseits von extremen Unfällen wird
somit ein Heizsystem erhalten, das bei Fehlen von Wasser, was zu
einem zu niedrigen Systemdruck und somit einem automatischen außer Betrieb
setzen führt,
nicht inaktiv wird.
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Um
eine Leckage in dem Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf
zu detektieren, kann es sehr hilfreich sein, wenn die Menge an aus
der Leckage herausströmender
Flüssigkeit
derart ist, dass der Ort der Leckage leicht sichtbar wird. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung, kann diese Beobachtung unterstützt werden, wenn der Auslass
des Tröpfchen-Einspeisers in offener
Wirkverbindung sowohl mit einer Ausgleichs-Leitung für den geschlossenen
Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf
als auch mit einem Einlass für
einen Speicherbehälter
für Ausgleichswasser
steht, wobei die Ausgleichs-Röhre
mit dem Einlass eines Ausgleichselements verbunden ist, der in offener
Wirkverbindung mit dem Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf
steht, wobei der Einlass mit einem Ventil versehen ist, das normalerweise
in seiner geschlossenen Position steht, sich jedoch im Falle des
Fehlens von Wasser in dem Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf öffnet. Durch
diese Mittel kann eine spezielle Menge an Flüssigkeit in dem Speicherbehälter unter
einem speziellen Druck erhältlich
bleiben, welcher dann unverzüglich
zum Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf
eingespeist werden kann, wenn das Ventil des Ausgleichselements
geöffnet
wird. Durch diesen Flüssigkeits-Puls
kann eine Leckage sichtbar gemacht werden. Zusätzlich ist dies jedoch nur
ein momentaner Flüssigkeits-Puls. Für den Fall,
dass der Speicherbehälter
geleert wurde, stoppt die pulsweise Zufuhr und ein weiterer Ausgleich
tritt nur noch über
den Tröpfchen-Einspeiser auf.
Somit kann ein Leckageort sichtbar gemacht werden, darüber hinaus
wird jedoch eine exzessive kontinuierliche Leckage aus dem Flüssigkeits-Zirkulationssystem
durch diese Sichtbarmachung verhindert.
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Unter
Bezugnahme auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen
werden nun der Tröpfchen-Einspeiser
sowie das Heizsystem gemäß der Erfindung
ausschließlich
durch nicht beschränkende
Beispiele detaillierter diskutiert werden. In diesen Zeichnungen
ist:
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1 ein
Querschnitt eines Tröpfchen-Einspeisers;
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2 ein
Detail aus 1 mit vergrößertem Maßstab; und
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3 ein
diagrammartige Ansicht eines Heizsystems.
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Der
in 1 gezeigte Tröpfchen-Einspeiser umfasst
ein zylindrisches Gehäuse 1 mit
einem Einlass 2 sowie einem Auslass 3. Innerhalb
des Gehäuses 1 ist
ein Kolben 4 gleitbar angeordnet, wobei der Kolben 4 einen
ersten Teil 4a, einen zweiten Teil 4b sowie einen
stiftförmigen
Vorsprung 4c umfasst.
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Der
erste Teil 41 ist integral mit einer Kammer 5 zur
Aufnahme und unter Zwischensetzung einer Filterplatte 20 zum
Abstützen
eines Endes einer Feder 6 versehen, die des Weiteren auf
einem ringförmigen
Stopp-Teil 7 abgestützt
ist, der in dem Gehäuse 1 beweglich
angeordnet ist. Die äußere umfängliche
Oberfläche
des ersten Teils 4a bewegt sich in Gleitpassung entlang
der inneren Wand des zylindrischen Gehäuses 1, während Abdichtringe 8 die Räume in dem
Gehäuse 1 in
einen linken und rechten des ersten Teils abdichtend unterteilen.
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Der
zweite Teil 4b des Kolbens 4 weist einen geringeren
Durchmesser als der erste Teil 4a auf, so dass ein Raum 9 um
den zweiten Teil 4b innerhalb des Gehäuses 1 ausgebildet
wird. In der äußeren umfänglichen
Oberfläche
des zweiten Teils 4b ist eine Nut 10 vorgesehen,
in deren Boden sich Durchgänge 11 öffnen, welche
aus der Kammer 5 im ersten Teil 4a austreten.
An der äußeren umfänglichen Oberfläche des
zweiten Teils 4b ist die Nut 10 mittels eines
O-Rings 12 abgeschlossen. Somit ist ein Rückschlagventil
ausgebildet, da sich bei einem höheren Druck
in der Kammer 5 als in dem Raum 9 der O-Ring 12 nach
außen
bewegen wird und die Verbindung zwischen der Kammer 5 und
dem Raum 9 freigeben wird, während bei einem höheren Druck
im Raum 9 als in der Kammer 5 der O-Ring 12 fester
gedrückt
wird und somit mehr in die Nut 10 abdichtend eingreift.
Der Öffnungsdruck
des Rückschlagventils ist
einstellbar, da eine der Wände
der Nut 10 von einer Endkante eines Mutterteils ausgebildet
ist, der durch Aufschrauben auf den verbleibenden Teil des zweiten
Teils 4b so befestigt ist, dass er verschiebbar ist, wobei
der zweite Teil 4b mittels eines Abdichtrings 19 relativ
zum Mutterteil abgedichtet ist. Der zweite Teil 4b trägt den stiftförmigen Vorsprung 4c, der
sich in Gleitpassung in einer Bohrung, die einen Teil des Auslasses 3 ausbildet,
erstreckt. Wie 2 deutlich zeigt, ist der stiftförmige Vorsprung 4c mit
einer umfänglichen
Nut 13 versehen, in die sich eine Längsnut 14 öffnet. Um
den stiftförmigen
Vorsprung 4c und in Kontakt mit einerseits dem zweiten
Teil 4b und andererseits der Gehäusewand ist ein Abdichtring 15 vorgesehen.
Der stiftförmige
Vorsprung 4c ist mit einem freien Ende in der Form einer
konischen Oberfläche
mit einer vergleichsweise großen,
stumpfen Kegelspitze versehen. Die konische Oberfläche steht
in Kontakt mit einer Nockenoberfläche 16a eines Einstellelements 16,
welches sich transversal zum stiftförmigen Vorsprung 4c erstreckt
und einstellbar in dem Gehäuse 1 in
Längsrichtung
angeordnet ist und relativ zu seiner Umgebung mittels eines Abdichtrings 21 abgedichtet
ist.
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Das
Gehäuse 1 ist
des Weiteren mit einer inneren Ringnut 17 versehen, die
mit einer Drainage 18 in Wirkverbindung steht, die zur
Umgebung hin führt.
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Der
Betrieb des Tröpfchen-Einspeisers
ist wie folgt.
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Der
Einlass 2 ist mittels einer nicht gezeigten Flüssigkeitsquelle
unter Druck verbunden, beispielsweise einem öffentlichen Wasserzufuhrsystem. Durch
diesen Druck wird in Zusammenarbeit mit der von der Feder 6 aufgebrachten
Kraft der Kolben nach rechts in die in 1 gezeigte
Position gedrückt. Wenn
der Flüssigkeitsdruck
in der Kammer 5 höher als
der Flüssigkeitsdruck
in dem Raum 9 ist, wird dies zur Folge haben, dass sich
der O-Ring 12 nach außen
bewegt und Flüssigkeit
aus der Kammer 5 zum Raum 9 fließt. Um ein
Flüssigkeits-Zirkulationssystem,
das mit dem Auslass 3 in einer nicht gezeigten Art und
Weise verbunden ist, einzuspeisen, wird Flüssigkeit in der Lage sein müssen, aus
dem Raum 9 zum Auslass 3 zu fließen und
wird daher den Abdichtring 15 passieren müssen. Dies
wird durch Ausbilden eines kleinen Leckagekanals an dem Ort des Abdichtrings 15 durch
Zurückdrücken des
Kolbens 4 über
das Einstellelement 16 möglich gemacht, so dass die
Abdichtung 15 sich entspannt und sozusagen aus einer flacheren
Abdichtkonfiguration in eine rundere Konfiguration zurückspringt,
das entlang des Abdichtrings kleine Leckagedurchgänge ausgebildet sind.
Eine hierdurch ausleckende Flüssigkeit
findet ihren Weg in die umfängliche
Nut 13 und strömt
entlang der Längsnut 14 zum
Auslass 3. Durch geeignetes Einstellen des Einstellelements 16 wird
somit gewährleistet,
dass die Flüssigkeit
tröpfchenweise
abgegeben wird. Beim Abgeben von Flüssigkeit zum Flüssigkeits-Zirkulationssystem
wird der Druck in dem Raum 9 absinken, wonach ein Ausgleich
aus der Kammer 5 wiederum über das Rückschlagventil eintreten wird.
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Wenn
aufgrund spezieller Umstände
der Flüssigkeitsdruck
in dem Auslass 3 den Flüssigkeitsdruck
im Raum 9 übersteigt,
verhindert das Rückschlagventil,
dass Flüssigkeit
in die Kammer 5 vom Raum 9 eintritt. Wenn die
Druckdifferenz zwischen dem Auslass 3 und dem Einlass 2 so
stark ansteigt, dass der Kolben 5 in seiner Gesamtheit
nach links gedrückt
wird, d.h. in einer Richtung auf den Einlass 2 hin, dann
wird nach einer speziellen Bewegung des Kolbens 4 der Raum 9 in
Wirkverbindung mit der Ringnut 17 eintreten und der Druck
wird über
den Auslass 18 nach außen
ausgeblasen.
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3 zeigt
ein Heizsystem, umfassend einen geschlossenen Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf 20 mit
Heizkörpern 21 und
einem Boiler 22. Ein membranloser Expansionstank 24,
der über
einen Luftsammler 23 mit dem Flüssigkeits-Zirkulationskreislauf 20 verbunden
ist, ist mit einem Element 25 ausgestattet, das mit einem
Ausgleichsventil 26 sowie einem Entlüftungsventil 27 versehen
ist. Die Ventile 26 und 27 sind normalerweise geschlossen
und können mittels
eines Schwimmkörpers
in dem Expansionstank 24 geöffnet werden, während durch
ein Abfallen des Flüssigkeitsniveaus
in dem Expansionstank 24 als Ergebnis des Austretens von
Flüssigkeit
aus dem geschlossenen Flüssigkeits-Zirkulationssystem 20 der
mitfallende Schwimmkörper
das Entlüftungsventil 27 öffnen wird,
nachdem ein erstes Niveau erreicht wurde, sowie das Ausgleichsventil 26 in
dem Fall eines weiteren Abfalls auf ein zweites Niveau. Ein Ausgleichsrohr 28 ist
mit dem Ausgleichsventil 26 verbunden, welches in offener
Wirkverbindung mit einerseits einem mit einem Rohr 30 eines öffentlichen Wasserzufuhrsystems
verbundenen Tröpfchen-Einspeisers 29 und
andererseits einem Speicherbehälter 31 verbunden
ist.
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Durch
Schweiß-Leckageverluste
wird der Schwimmkörper
in dem Expansionstank 24 zu einem vorgegebenen Moment so
schnell fallen, dass das Ausgleichsventil 26 geöffnet wird
und Wasser von dem Speicherbehälter 31 zugeführt wird,
nachdem das Ausgleichsventil sich wieder schließt und das vom Speicherbehälter 31 abgezogene
Wasser wieder durch den Tröpfchen-Einspeiser 29 ausgeglichen wurde.
Der Vorteil der Verwendung des Speicherbehälters 31 in Kombination
mit dem Tröpfchen-Einspeiser 29 ist
der, dass anstelle der tröpfchenweisen Zufuhr
der Flüssigkeit
ein spezieller Speicher einer Ausgleichsflüssigkeit unter hohem Druck
immer direkt erhältlich
ist. Diese Menge an Flüssigkeit
ist direkt erhältlich,
wenn ein Unglück
eintritt, beispielsweise im Falle eines unbeabsichtigten Verlusts
von Wasser. Der begrenzte Ausstoß aus dem Speicherbehälter 31 verhindert
eine weitere Beschädigung und
zeigt durch den Flüssigkeits-Puls
direkt den Ort, an dem eine Reparatur auszuführen ist.
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Es
ist selbstverständlich,
dass innerhalb des Rahmens der Erfindung, wie er in den beiliegenden Ansprüchen niedergelegt
ist, immer noch viele Modifikationen und Varianten möglich sind.
Somit wurde die Erfindung oben unter Bezugnahme auf eine zentrale
Heiz-Installation erläutert. Ähnlich ist
jedoch die Verwendung in anderen Flüssigkeitssystemen und Produktionsprozessen
möglich,
in denen die Einspeisung von insbesondere vergleichsweise kleinen Mengen
von Flüssigkeit
notwendig ist, beispielsweise um Leckage oder Schweißverluste
auszugleichen oder Additive zuzuführen. Wenn es ausreichend ist, tröpfchenweise
zuzuführen,
kann ein Einspeispuffer oder ein Tröpfchen-Einspeiser in offener
Wirkverbindung mit dem Flüssigkeitssystem
stehen. Wenn die Zufuhr von größeren Mengen
von Flüssigkeit
als die tröpfchenweise
Einspeisung zur Verfügung
stellen kann, über
besondere Zeitperioden als wünschenswert
erachtet wird, kann ein Flüssigkeitsspeicher
verwendet werden, der zu gewünschten
Zeitpunkten in offene Wirkverbindung mit dem Flüssigkeitssystem gebracht werden
kann, wobei dieser Speicher von dem Tröpfchen-Einspeiser aufgebaut
und ausgeglichen wurde.