Filter für Druckgasrohrleitungen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Filter für Druckgasrohrleitungen.
Das erfindungsgemässe Filter ist dadurch gekennzeichnet, dass es zum Einbau in die Rohrleitung ein mit einem Einlass und einem Ausla¯ ausger stetes Anschlu¯st ck und zum Ablassen der in einem Behälter ange- sammelten Fl ssigkeit ein Abla¯ventil aufweist, dass ferner eine Membran vorgesehen ist, die auf einem VentilgehÏuse von einer Gehäusekappe festgehalten wird, wobei auf der einen Seite der Membran im Ventilgehäuse KanÏle vorgesehen sind, die die genannte Seite der Membran mit der Druckgasseite verbinden und durch eine gesteuerte Ab sperr Vorrichtung absperrbar sind, während auf der gegenüberliegenden Seite der Membran in der Gehäusekappe verschiebbar geführt ein Kolben auf der Membran aufliegt,
welcher Kolben eine vom Druckgas beaufschlagte Fläche aufweist.
Ein Ausf hrungsbeispiel des Erfindungs- gegenstandes ist in der beiliegenden Zeich nung dargestellt. In der Zeichnung ist :
Fig. 1 ein lotrechter Schnitt durch die Mittellinie und
Fig. 2 im grosseren Massstab ein Schnitt : der Ventilantriebsvorrichtungen nach Fig. 1.
Das Filter 12 (Fig. l) hat ein Anschluss- stüek 11 und ein zylindrisches GehÏuse 17.
Das Ansehlussstück 11 hat einen Einla¯ 13 und einen Auslass 14 und kann in eine Druck- gasleitung eingebaut werden. Das in den Einla¯ 13 einstr¯mende Gas wird naeh unten ber einen Zwisehenkanal l6 in das Filtergehäuse 17 geleitet. Ein Durchlass 28 kreuzt den Auslass 14 und bildet den Luftausla¯ der Vorrichtung. Eine glockenförmige Prallwand 19 mit einem Ansatzrohr 2l ist in den Durchlass 28 eingeschraubt. Ein Filterkörper 18 ist zwischen der Schulter 23 der Prallwand 19 und einer Nut 22 des Anschluss- stüekes 11 eingesetzt. Der Filterkörper 18 besteht vorzugsweise aus gesintertem Metall, doch können auch andere Filterstoffe verwendet werden.
Eine die Strömung richtende Seheibe 24 ist zwischen Filterelement 18 und der Schulter 23 der Prallwand befestigt.
Mittels der in der Scheibe vorhandenen Schah- feln 26 wird Luft in einer Kreisbahn nach unten in die Wirbelkammer 20 gerichtet. Die in die Wirbelkammer 20 einströmende Luft kehrt ihre Strömungsriehtungum und str¯mt durch den Kanal 28 zum Auslass 14. Die in dem Gas enthaltene Fl ssigkeit wird gegen die Wand der Wirbelkammer 20 geschleudert, so dass feuchtigkeitsfreie gereinigte Luft abströmt.
Die abgeschiedene Flüssigkeit fliesst durch mehrere im Boden der Wirbelkammer 20 vorhandene Öffnungen 36 in einen mit dem Boden des Filtergehäuses 17 verbundenen Speicher 34. Der Filtergehäuseboden -dieser ist gleichzeitig auch Boden der Wir- r beikammer-wird von einem Ventilgehäuse 31 gebildet, das zwischen dem Speicher 34 und einem in dem Filtergehäuse 17 vorhan- denen Haltering 32 eingesetzt ist.
Eine fe dernd nachgiebige Membran 61 schliesst die
Oberseite des Ventilgehäuses 31 und wird von einer Gehällsekappe 67 festgehalten,. lie mittels mehrerer auf dem Umfang der Kappe verteilter Schraubenbolzen 63 auf dem Ge häusekörper befestigt ist. Das eine Ende eines verlängerten Ventilsehaftes 53 ist mittels s einer Mutter 74 an der Membran 61 befestigt. Das gegenüberliegende Ende des Ventilschaftes 53 bildet den Ventilkör- per des Ablassventils der Vorrichtung, der aus einer Unterlagseheibe 56 und einem Ventilteller 57 besteht, der sich dicht an einen im Boden des Behälters 34 befindlichen Sitz 58 anlegt.
Der Sitz 58 wird im Innenende eines Zwischenstüekes 38 gebildet, das eine Bohrung 59 hat. Das'Zwischenstück 38 ist in einen in die Wand des Speichers 34 eingeschraubten Einsatz 39 eingeschraubt.
Innerhalb der Gehäusekappe 67 ist ein Pendelkolben 66 untergebracht. Dieser Kolben
66 wird'in einem Ansatz 62 der Kappe 67 gefiihrt, wobei ein 0-Ring 68 als Abdichtung zwischen Kolben 66 und Gehäusekappe 67 7 eingesetzt ist. Der Schaft 53 hat einen Kanal 54, so dass die unterhalb des Kolbens 66 befindliche Kammer ständig unter Aussen- luftdruek steht. In der Kolbenwand 92 ist ; eine kleine Ablassoffnung 94 vorgesehen, die eine Druekbildung in dem zwischen der Kolbenwand 92 und der GehÏusekappe 67 befind- lichen Raum verhütet. Das Druckgefälle über dem Kolben 66 hält den Kolben dicht an der Membran 61 in Normalstellung.
Der Kolbenmantel 92 erweitert sich nach aussen, so dass er auf der Membran 61 unmittelbar oberhalb des erhöhten Sitzes 71 aufliegt (siehe Fig. 2). Der gegen die Membran wirkende Kolbendruck dichtet eine Ringnut 47 sicher ab.
Ein Schwimmer 52 mit einem Rohrein- satz 51 ist auf den Schaft 53 verschiebbar aufgeschoben. Das Rohr 51 ist im Durch- messer grösser als der Schaft 53, so dass der Schwimmer 53 auf dem Schaft 53 frei auf und ab beweglieh ist. Ein von einer Seheibe 48 berdeckter Ventilkörper 49 befindet sich am obern Ende des Rohres 51. Das Ventilgehäuse 31 hat eine in den Behälter 34 ragende Verlängerung 41, in deren unterem Ende ein Einsatz 42 eingesetzt ist. Mehrere Kanäle 44, 43, 46 führen von dem Einsatz 42 zu der Ringnut 47, die in dem Korper des Ventilgehäuses 31 unterhalb der Membran 61 liegt.
Der Ventilkorper 49 schliesst den Kanal 44, wenn der Schwimmer seine untere nichtschwimmende Stellung einnimmt. Der Ventilkörper 49 ist scheibenförmig, so dal' sich der Schwimmer frei drehen kann und der am Ende des Kanals 44 vorhandene seitlich versetzte Ventilsitz dennoch von dem Ventilkorper 49 stets geschlossen wird. Eine Ringnut 72 (siehe Fig. 2) im Ventilgehäuse- körper 31 hat einen Rauminhalt, der wesentlieh kleiner als der Rauminhalt, der Nut 47 ist. Die beiden Ringnuten der RÏume werden für gewöhnlich von der an den erhöhten SitzflÏchen 71 und 73 anliegenden Membran 61 begrenzt.
Beim Betrieb str¯mt Luft in den Einlass 13 ber den Kanal 16 in die Filterkammer, in der der Feststoff abgesehieden wird, so dass er die Ventilvorrichtung nicht erreicht. Die Luft str¯mt durch den Filterkörper 18 hindurch naeh unten lmd dureh die Öffnungen der Leitplatte 24 in die Wirbelkammer 20.
Die mitgerissene Flüssigkeit wird aus der Luft gegen die Wand 27 der Wirbelkammer geschleudert, und die gereinigte Luft strömt im Kanal 28 nach oben zum Auslass 14. Die abgeschiedene Flüssigkeit fliesst aus der Wir belkammer 20 ber mehrere Öffnungen 316 in den Behälter 3'7. Ist genügend'Flüssigkeit in diesem Behälter gesammelt, dann hebt der Schwimmer 52 den Lüftungsventilkörper 49 und ¯ffnet den Kanal 44, so dass ¯ Druckluft in die Nut 47 einströmt. Beim Aufbau eines Druekes in der Nut 47 wird die Membran 61 etwas nach oben gedehnt, so dass Luft aueh in die Nut 72 eintreten kann.
Die unter den Nuten 47 und 72 liegenden vereinigten Fläehen der Membran sind grösser als die Flache der Deeke 69 des Kolbeiis 66, so dass ¯ die Membran 61 plötzlich nach oben ausgedehnt wird, wenn beide Fläehen dem in der Nut 47 vorhandenen Druck ausgesetzt werden.
Die sich nach oben ausdehnende Membran nimmt den Ventilsehaft 53 mit, der das Vent il 57, 58 öffnet und Flüssigkeit aus dem Be- hälter 37 ablässt. Der in dem Behälter vorhandene Luftdruck beg nstigt das dureh das Abla¯ventil 57, 58 hindurch erfolgende Ablassen der Flüssigkeit, da der Auslass unter Aussenluftdruck steht, während der BehÏlter dem Leitungsdruek unterworfen ist. Beim Fallen des Flüssigkeitsspiegels senkt sich der Schwimmer 52 auf seine Normalstellung und sehliesst den Kanal 44.
Eine kleine Íffnung 86 lässt die unter der Membran befindliehe Luft durch das Ablassrohr'54 in die Aussen- luft entweiehen. Wenn der Aufwärtsdruck, der von der unter der Membran befindliehen Druckluft herrührt, unter den in entgegen- gesetzter Richtung wirkenden, von der Luft auf den Kolben nach unten ausgeübten Druck fÏllt, wird die Membran in ihre Normal stellung zurückgefiihrt, und es sehliesst das Ablassventil 57, 58.
Die Öffnung 86 hÏlt die nnterhalb der Membran befindliehe Kammer auf Aussenluftdruck, ausgenommen dann, wenn der Ventilkörper 49 in Offenstellung ist und Druckluft in die Nuten 47, 72 einströmen lϯt. Der Querschnitt der Öffnung 86 ist wesentlich kleiner als die Querschnitte der Kanäle 44, 43, 46, so dass sich unterhalb der Membran ein Druck aufbauen kann, der die Membran 61 hebt.
Eine an der Oberseite des Schwimmers 52 befindliche schwache Feder 90 unterstützt die Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 57, um ein schnell ! es Ansprechen zu bewirken, ferner einen über- mässigen Drucktuftverlust dureh Ausströmen aus dem Ablassventil zu verhüten und ein sicheres Schliessen des Ventils beim Betrieb mit geringem Drizek zu gewährleisten.
Die Nut 47 ist so bemessen, dass sie einen genügend grossen Speicherraum für die Druckluft bildet, die so lange zurückgehalten wird, bis der in der Nut 47 vorhandene Druck so gross ist, dass die auf die Fläche 69 wirkende Druekkraft überwunden wird. An diesem Zeitpunkt wird die Membran 61 naeh oben gedehnt und, hebt sich von der Sitzfläche 71 ab. Die in der Nut 47 vorhandene Druckluft dehnt sich sofort aus und verteilt sich über einen vergrösserten Flächenabschnitt der Membran 61. Der Rauminhalt der Ringnut 72 wird auf einer Kleinstgr¯¯e gehalten, so dass das aus der Ringnut 47 ber die vergrösserte Membranfläche sich ausdehnende Druckgas einen Kleinstraum einzunehmen hat und daher diesen vergrösserten Raum bei kleinstem Druckabfall füllt.
Dieser Druck, der auf die vergrösserte Membranfläehe wirkt, erzeugt eine nach oben gerichtete Kraft, die wesentlich grosser ist als die abwartsgerich- tete Kraft, die von dem Druck auf die Kol benfl'äche 69 herrührt. Es erfolgt also sofort ein plötzliches Íffnen des Ventils 57, 58. Der Kolben 66 schliesst mit H'ilfe des in der-Anlage herrsehenden Druckes das Ventil und ermöglicht ein einwandfreies Arbeiten ber einen grossen Bereich von Arbeitsdrucken.
Das beschriebene Filter kann andern Betriebsverhältnissen leicht angepasst werden.