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Einrichtung zum selbsttätigen Einregeln des Pegelstandes der in einem
Evakuierungsbehälter befindlichen keramischen Masse Keranvische Massen müssen vor
ihrer endgültigen Verarbeitung evakuiert werden. Hierzu werden sogenannte »Evakuierungsbehälter«
herangezogen, in welchen die flüssige Masse unter ständigem Zufluß gerührt wird.
Zur Erzeugung des Vakuums dient eine an den Evakuierungsbehälter anschließbare Vakuumpumpe.
Die Zuführung der dickflüssigen Masse in den Behälter erfolgt über ein Regelventil.
Letzteres muß in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsstand in dem Behälter gesteuert
werden. Dies ist vor allem deswegen eirforderlich, um zu verhindern, daß schmirgelnde
Masse in die Vakuumpumpe eintreten kann.
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Zur Betätigung solcher Regel- bzw. Überlaufventile werden bisher Elektromagnete
benutzt, die in Abhängigkeit von schwimmergesteuerten Kontakten ein-bzw. ausgeschaltet
werden. Hierdurch -werden zwar Abdichtschwierigkeiten vermieden; eine solche Regeleinrichtung
ist jedoch verhältnismäßig teuer und hat außerdem den. Nachteil, daß möglicherweise
Feuchtigkeit in die Leitungen eindringt, was zu unerwünschten Kurzschlüssen führen
kann. -Zum Einregeln des Pegelstandes von Flüssigkeiten sind zwar schon Regler bekanntgeworden,
die nicht elektromagnetisch wirksam sind. Bei einem solchen Regler wirkt ein Teil
der Flüssigkeit unmittelbar auf eine Membran ein, die sich in einem- besonderen
Hilfszylinder befindet. In diesem ist eine Feder vorgesehen; die an der Membran
angreift und das Gewicht der im Hilfszylinder befindlichen Flüssigkeit zumindest
teilweise ausgleicht. Weil zum -einen die keramische Masse unmittelbar mit der Membran
in Berührung kommt und weil zum andern eine Feder, also ein Baut ei H, das besonders
störanfällig ist, benutzt wird, besteht somit das Bedürfnis nach einer Einrichtung,
die den Pegelstand -der in einem Evakuierungsgefäß befindlichen keramischen Masse
selbsttätig einregelt und dabei einfach, übersichtlich und leicht zugänglich im
Aufbau gehalten ist und bei der eine Dauerbelastung der Membran durch die keramische
Masse nicht erfolgt.
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-Das angestrebte Ziel wird bei einer Einrichtung zum selbsttätigen
Einregeln des Pegelstandes der in einem Evakuierungsbehälter befindlichen keramischen
Masse, bestehend aus einem iri der Ma.ssezuführungsleitung befindlichen Regelventil
und einem schwimmerbetätigten Regler zur Steuerung. des Regelventils, gemäß der
Erfindung dadurch erreicht, daß das Regelventil-Verschlußelement mittels eines auf
der Innenseite dem Gasdruck im Evakuierungsbehälter und auf der Außenseite wahlweise
dem gleichen Druck oder dem Druck- der Außenluft ausgesetzten Membrangliedes oder
Kolbens betätigbar ist, wobei die Wahl des Druckes der Regler übernimmt, indem dieser,
gesteuert von seinem Schwimmer, je nach dem Pegelstand der keramischen Masse im
Evakuierungsbehälter den der Membranaußenseite zugekehrten Raum an die Außenluft
oder an den Evakuierungsbehälter oberhalb der keramischen Masse anschließt.
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Es empfiehlt sich, dem Membranglied bzw. dem Kolben eine in ihrer
Länge verstellbare, zum Betätigen des Verschlußelementes dienende Vakuumeinstellschraube
zuzuordnen. -Besonders günstig ist es, den Regler mit drei Schaltstellungen zu versehen,
in welchen er eine mit dem Raum an der Außenseite des Membrangliedes öder des Kolbens
verbundene Kammer entsprechend der Schwimmerstellung mit dem Evakuierungsbehälter
oder. -mit der Außenluft .verbindet oder aber die Kammer verschließt.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Beschreibung der
Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 das Regelventil am Vakuumbehälter, teilweise
geschnitten, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform des Regelventils, längs geschnitten,
Fig. 3 die Draufsicht der Regeleinrichtung unter Verwendung des in Fig. 1 dargestellten
Ventils, Fig. 4 das zur Steuerung des Regelventils dienende Hilfs- oder Umschaltventil,
längs geschnitten, Fig. 5 einen Durchschnitt des Umschaltventils nach Fig. 4 entlang
der Linie A-B.
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Der Evakuierungsbehälter 1 kann über einen vom Deckel 2 abgehenden
Rohrstutzen 3 an eine nicht gezeigte Vakuumpumpe angeschlossen werden. Der Flansch
4 des Behälters 1 trägt über den Gegenflansch 5 das Regelventil, das über den Krümmer
6 an einen gleichfalls nicht dargestellten Vorratsbehälter
für die
keramische Masse a_ nschließbär ist. Das Regelventil selbst umfaßt einen oberen
zylindrischen Teil 7 mit denn Ventilsitz 8 und das von einer Kugel gebildete Verschlußelement
9. Der Ventilsitz 8 hat zur dichtenden Auflage der Kugel gewölbte Flächen 10.
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Der zylindrische Teil 7 geht in eine Erweiterung 11 über und besitzt
unterseitig den Flansch 12. Von dem Raum 11 führt-ein Rohr, 13 zu dem Vakuumbehälter
1. Dieses Rohr ist mittels seines Flansches 45 mit dem Gegenflansch 46 des Behälters
1 verbunden. An denn Flansch 12 ist der Gegenflansch 14 des Bauteiles 15 befestigt,
der--die Bildung eines Raumes 21 bewirkt. Letzterer steht über die Rohrleitung 16
mit dem Hilfsventil 17 im Innern des-Vakuumhehälters oder -kessels in Verbindung.
Zwischen die Flansche 12 und 14 ist die elastische - Membran 47; die beispielsweise
aus Metallblech oder Gummi besteht, eingespannt. In ihrer Mitte ist -die Membran
mit einer bis unmittelbar unter die Ventilkugel. reichenden Vakuumeinstellschraube
18 versehen, die mit ihrem einen. Ende gegen die Ventilkugel weist und mit der rückwärtigen
Verlängerung innerhalb des zylindrischen-Führungsstückes 20 liegt. Die Vakuumeinstellschraube
läßt sich in der Mutter 19 nach oben oder unten durch Drehen des Vierkantes 48 schraubend
verstellen. Um. an den Vierkant gelangen zu können, ist das- Gehäuseoberteil 22
mit einer lösbaren Verschlußschraube 23 versehen.
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Die Beeinflussung der Membran 47 und der Vakuumeinstellschraube 18
erfolgt von einer Hilfseinrichtung aus, -wie, diese auf den Fig. 3 bis 5 dargestellt
ist. Die Hilfseinrichtung besteht im wesentlichen aus dem Umschaltventil
17, das in der Nähe des oberen Randes: innerhalb des Kessels 1 eingebaut
ist.
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Das Gehäuse 24 des Umschaltventils 17 ist am Vakuumkessel 1 angeflanscht.
Der Deckel 25, der durch die Einlage 26 abgedichtet wird, schließt den Raum 27 ab,
der über die Leitung 16 mit dem Schaltraum 21 in Verbindung steht. Der Raum 27 steht
über die Durchgangsöffnung 28 mit dem Raum 29 und dieser mit der Umgebungsluft in
Verbindung. Im Deckel 25 befindet sich gleichfalls eine Durchgangsbohrung,
die mit 30 bezeichnet ist und die vom Raum 27 zum Vakuumkessel 1 führt. Die Ventile
31, 32 werden durch die Druckfeder 33 ausennandergedrückt, so daß in der Schwimmermittelstellung
der Raum 27 durch die Dichtungen 34, 35 vollkommen abgeschlossen ist. Der Hebel
36 trägt die Schwimmerkugel 37 und ist fest auf der Welle 38 mit der
Hülse 39 angebracht. Letztere weist untere Mitnehmer 41 auf.
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Beim Absinken des Flüssigkeitsstandes im Vakuumkessel l sinkt auch
die Kugel 37 nach unten, so daß die Mitnehmer 41 nach oben bewegt werden.
Hierdurch wird das untere Ventil 31 mit der Dichtung 34 über den Bolzen 41' angehoben
und die Verbindung zwischen den Räumen 27 und 29 hergestellt. Wird der Hebel 36
vom Schwimmer aus bei steigendem Niveau angehoben, dann schließt das Ventil 31 über
Raum 27 gegenüber dem Raum 29 ab, während das Ventil 32 über den Bolzen 42 nach
unten bewegt wird, so daß der Raum 27 über die Durchlaßöffnung 30 in Verbindung
mit dem Vakuumkessel steht. Die Zapfen 43 und 44 dienen zur Führung in den Öffnungen
28 bzw. 30.
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Wird eine am Rohrstutzen 3 angeschlossene Vakuumpumpe: in Betrieb-
gesetzt, dann entsteht im Vakuumbehälter Unterdruck. Infolgedessen wird die Ventilkugel
fest . auf - ihren Sitz gepreßt. Der im Vakuumkessel und im Räum 11' vorhandene
Unterdruck wirkt sich auf die Membran 47 aus. Befindet sich der Schwimmer
31 in einer nach unten veT-schwenkten -Stellung, so daß die Leitung
16 über den Raum 29 des Hilfsventils 17 an die Umgebungsluft
angeschlossen ist, so herrscht im Raum 21 der Umgebungsdruck. Infolgedessen biegt
sich mit zunehmendem Vakuum die Membran durch und bewirkt über die Vakuumeinstellschraube
18 das Abheben der Ventilkugel. Über den entstehenden Spalt zwischen Kugel und Ventilsitz
gelangt nun keramische Masse in den Raum 11' und von hier über das Rohr 13 in den
Vakuumbehälter 1. Die Messezufuhr dauert so lange, bis der Schwimmer 37 so weit
angehoben wird, da,ß der Kanal 16 an die Durchlaßöffnung 30 angeschlossen wird.
Nunmehr wird auch der Raum 21 unter Unterdruck gesetzt, was die Rückkehr der Membran
in ihre Ausgangslage bewirkt. Infolgedessen wird auch die Ventilkugel wieder fest
auf den Ventilsitz 8 gepreßt und die weitere Massezuführ unterbunden. Sinkt der
Messespiegel in dem Unterdruckbehälter, dann tritt der Kanal 16 wieder mit dem Raum
29 und damit rnit der Außenluft in Verbindung: Das Regelventil wird daher nur zur
Massezüfuhr erneut geöffnet. .
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausbildung dichtet das Ventil von
unten her ab. Hierbei besteht die Ventilkugel aus gummiüberzogenem Hartholz und
ist somit spezifisch leichter als Wasser. Deshalb schwimmt die Kugel auf der Messesäule,
die in den Behälter angesaugt wird, und sperrt zunächst den Durchgang zu dem Kessel
ab. Mit steigendem Vakuum wird die Kugel fester an den Ventilsitz 8 gepreßt. Im
Schaltraum 21 herrscht der Druck der Umgebungsluft, während die Membran kugelseitig
dem Vakuum ausgesetzt ist. Sie wölbt sich infolgedessen zur Kugel hin, und zwar
um so mehr, je größer das Vakuum ist. Dabei wird die Kugel mittels der Vakuumeinstellschraube
18 nach unten gestoßen. Es kann somit keramische Masse in den Vakuumkessel 1 einströmen,
und zwar so lange, bis der eingestellte Pegelstand erreicht ist, dann bewirkt der
Schwimmer 37 das Absperren der Außenluft und das Anschließen des Schaltraumes
21 an den Vakuumkessel. Sobald oberhalb und unterhalb der Membran übereinstimmendes
Vakuum herrscht, federt die bisher gespannte Membran in ihre ursprüngliche Lage
zurück, und die Ventilkugel wird wieder dichtend an den Sitz 8 gepreßt.
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Mittels der Vakuumeinstellschraube 18 kann das erwünschte Vakuum bei
Eintritt der Masse vorausbestimmt werden. Hierzu bedarf es nur der Änderung des
Abstandes zwischen der Vakuumeinstellschraube 18 und der Ventilkugel. Wird dieser
Abstand beispielsweise vergrößert, dann wird ein größeres Eintrittsvakuum erreicht.
Es ist damit ein besonders intensives Evakuieren möglich, weil die Masse nicht erst
in dem Behälter, sondern bereits im Zulauf entlüftet wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. So kann beispielsweise an Stelle des Kugelventils ein Kegel-, Flachsitz-
oder Schieberventil benutzt werden.