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Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Entwässerung von mit Wasseranteilen belasteten Fluiden, wie Hydraulikflüssigkeiten, Schmier- und Kraftstoffen, mit einem Rieselbett, das vom Fluid unter Schwerkraftwirkung und von einem mittels einer Strömungsvorrichtung erzeugten Gasstrom eines Trocknergases durchströmbar ist, und mit einem Fluidverteiler, der Austrittsstellen für die Berieselung des Rieselbettes aufweist.
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Ein Gerät dieser Art ist Stand der Technik, vgl. Patentveröffentlichung
US 2012/0080363 A1 . Dieses Dokument offenbart ein sozusagen portables, d. h. durch Verfahren auf Transportrollen zu einem jeweiligen Einsatzort verbringbares Gerät der oben erwähnten Gattung. Weitere gattungsgemäße Geräte sind in der
GB 2 323 048 A und der
DE 31 18 836 A1 beschrieben. Bei den betreffenden Fluiden kann es sich beispielsweise um Betriebsmittel, wie Hydraulikflüssigkeiten, Schmier- oder Kraftstoffe auf Kohlenwasserstoffbasis oder auf Phosphatesterbasis oder um Synthetikfluide handeln, die einem benutzenden System zuzuführen sind. Es kann sich auch um benutzte Fluide handeln, die an einem Anwendungsort anfallen und zu einer Wiederverwendung regeneriert und entwässert werden sollen. Wie in der
US 2012/0080363 A1 aufgezeigt, erfolgt die Entfeuchtung mittels eines vom Fluid unter Schwerkrafteinfluss passierbaren Rieselbettes, dessen partikulärer Aufbau für das durchtretende Fluid derart gewundene und lange Strömungswege bildet, dass das Rieselbett als Verdunster nach dem Strip-Verfahren im Gegenstrom mit einem Trocknergas betreibbar ist. Um eine effektive Verdunstung zu ermöglichen, ist es wesentlich, dass das Rieselbett nicht nur im Zentralbereich oder an einem begrenzten Oberflächenbereich, sondern an verteilten Stellen möglichst gleichmäßig mit dem Fluid berieselt wird. Bei dem oben erwähnten, bekannten Gerät weist der Fluidverteiler Leitungsarme auf, die sich radial erstrecken und Austrittsöffnungen aufweisen. Zwar wird dadurch eine Berieselung an mehreren Oberflächenstellen des Rieselbettes erreicht, es handelt sich jedoch um diskrete, d. h. kleinflächige betropfte Stellen. Die Berieselung erfolgt insbesondere in den Fällen ungleichmäßig, bei denen das Gerät, als portables Gerät zu einem Einsatzort gebracht wird, bei dem die Bodenfläche geneigt und/oder uneben ist. Bei entsprechend zur Horizontalebene geneigtem Verlauf der Arme des Fluidverteilers erfolgt der Fluidaustritt vorrangig am jeweils tiefer liegenden Verteilerarm.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Entwässerungsgerät der betrachteten Gattung zur Verfügung zu stellen, das eine für einen effizienten Betrieb des Rieselbettes günstigere Berieselung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Gerät gelöst, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
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Eine wesentliche Besonderheit der Erfindung besteht demgemäß darin, dass der Fluidverteiler eine Ventilanordnung aufweist, die durch den Förderdruck des dem Fluidverteiler zuströmenden Fluids derart steuerbar ist, dass dieses an gegenüber dem Zentralbereich des Rieselbettes versetzten Austrittsstellen austritt. Dadurch ist für den Fluidaustritt eine Art Zwangssteuerung gebildet, durch die der jeweilige Ort des Fluidaustritts vorgegeben ist. In besonders vorteilhafter Weise wird dadurch die Gleichmäßigkeit der Fluidverteilung nicht durch eine eventuelle Schieflage des Geräts beeinträchtigt. Die Erfindung ist daher in besonderem Maße für sozusagen portable, d. h. zum Einsatzort verbringbare Geräte geeignet.
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Die Ventilanordnung weist einen feststehenden Ventilkörper, der sich oberhalb des Zentralbereichs des Rieselbettes erstreckt und an seinem gegenüber dem Zentralbereich versetzten Umfangsrand die Austrittsstellen für das Fluid bildet, sowie einen bewegbaren Ventilkörper auf, der durch eine Schließkraft in eine an den Umfangsrand des feststehenden Ventilkörpers angenäherte und die Austrittsstellen zumindest teilweise verschließende Stellung vorgespannt ist, wobei der bewegbare Ventilkörper durch den Förderdruck des dem Fluidverteiler zuströmenden Fluids gegen die Schließkraft in eine vom Umfangsrand des feststehenden Ventilkörpers abgehobene Stellung bewegbar ist. Dadurch, dass der bewegbare Ventilkörper durch einen die Schließkraft bewirkenden Förderdruck vom Umfangsrand des feststehenden Ventilkörpers abgehoben wird, erfolgt der Fluidaustritt über einen sich entlang des gesamten Umfangsrandes des feststehenden Ventilkörpers erstreckenden Spalt, d. h. über einen ausgedehnten Berieselungsbereich. Da der Fluidaustritt unter Förderdruck erfolgt, ist der gleichmäßige Fluidaustritt auch bei eventueller Schieflage gewährleistet.
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In vorteilhafter Weise kann die Anordnung so getroffen sein, dass der feststehende Ventilkörper des Fluidverteilers ein scheibenartiges, rundes Bauteil ist und der bewegbare Ventilkörper die Form eines runden Tellers mit einem in Richtung auf den feststehenden Ventilkörper vorspringenden und mit dessen Umfangsrand fluchtenden Tellerrand besitzt, der durch die Schließkraft bei fehlendem oder geringem Förderdruck an dem Umfangsrand des feststehenden Ventilkörpers anliegt.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass am Umfangsrand des feststehenden Ventilkörpers Kerben als Austrittsstellen für einen begrenzten Fluidaustritt bei geringem oder fehlendem Förderdruck vorgesehen sind. Dadurch ist auch bei einem geringen, herrschenden Förderdruck sichergestellt, dass der Fluidaustritt an verteilten Stellen entlang des Umfangsrandes des feststehenden Ventilkörpers, also an verteilten, vom Zentrum des Rieselbettes entfernten Stellen erfolgt.
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Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen bildet der feststehende Ventilkörper einen Boden mit einer zentralen Bohrung, die ein Gewindestopfen durchgreift, der in das Ende eines die Ventilanordnung tragenden Zuführrohres für das Fluid einschraubbar ist und den feststehenden Ventilkörper mit dem Zuführrohr verbindet.
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In besonders vorteilhafter Weise kann der bewegbare Ventilkörper auf dem ihn durchgreifenden Zuführrohr verschiebbar gelagert sein.
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Bei einer besonders einfachen Bauweise der Ventilanordnung ist zur Erzeugung der Schließkraft eine Schraubenfeder vorgesehen, die das Zuführrohr umgibt und zwischen dem bewegbaren Ventilkörper und einer Anschlussarmatur am Zuführrohr eingespannt ist.
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Für die Fluidverbindung zu der zwischen feststehendem Ventilkörper und bewegbarem Ventilkörper gebildeten Fluidkammer kann das Zuführrohr im Bereich der Fluidkammer mindestens eine Durchströmöffnung aufweisen.
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Für eine Versteifung des feststehenden Ventilkörpers, der das tragende Element des Fluidverteilers bildet, kann der Boden des feststehenden Ventilkörpers eine muldenartig gewölbte Bodenvertiefung aufweisen.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1 einen Längsschnitt der Entwässerungskammer des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Gerätes ohne angeschlossene Zusatzkomponenten;
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2 eine gegenüber 1 vergrößert und in perspektivischer Schrägansicht gezeichnete Einzeldarstellung lediglich des Fluidverteilers des Ausführungsbeispiels;
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3 eine Seitenansicht des Fluidverteilers von 2, wobei die zugehörige Ventilanordnung im Längsschnitt dargestellt ist; und
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4 einen weiter vergrößert gezeichneten Längsschnitt der Ventilanordnung.
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Die Erfindung ist unter Bezug auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels eines Entwässerungsgeräts beschrieben, dessen prinzipielle Bauweise und Funktionsweise dem in dem oben erwähnten Dokument offenbarten Gerät ähnlich ist, sich demgegenüber jedoch durch eine spezielle Ausbildung des Fluidverteilers unterscheidet. Im Hinblick auf die gegebenen Ähnlichkeiten sind in der Zeichnung lediglich die zum Verständnis der Erfindung beitragenden, mit dem Fluidverteiler zusammenwirkenden Komponenten dargestellt. Dementsprechend zeigt die 1 lediglich eine zylindrische Entwässerungskammer 1 mit darin auf einem Traggitter 3 angeordnetem Rieselbett 5. Letzteres ist, wie aus dem Stand der Technik an sich bekannt ist, aus einer Füllung aus Partikeln gebildet, so dass für Fluide, die durch Schwerkraftwirkung das Rieselbett 5 von oben nach unten durchströmen, lange, gewundene Strömungswege gebildet sind. Für die Berieselung mit dem betreffenden Fluid ist oberhalb des Zentralbereichs des Rieselbettes 5 ein Fluidverteiler 7 angeordnet, dessen Aufbau anhand der 2 bis 4 näher erläutert wird. Unterhalb des tragenden Gitters 3 des Rieselbettes 5 befindet sich ein Raum 9 zur Ansammlung des Fluids. Für dessen Austritt aus dem Raum 9 sind ein mittels eines Schwimmerschalters 11 steuerbares Ventil 13 sowie ein manuell betätigbares Ventil 15 vorgesehen, die jeweils am Grund des Raums 9, ebenso wie ein Füllstandsanzeiger 17, angeschlossen sind. Für die Erzeugung eines das Rieselbett 5 von unten nach oben durchströmenden Gasstroms eines Trocknergases ist ein zentrales Zuströmrohr 19 vorgesehen, das sich von einem Anschluss 21 durch den Raum 9 zur Unterseite des Rieselbettes 5 erstreckt. An einem oberen Abschlussdeckel 23 der Entwässerungskammer 1 ist ein Ausgangsanschluss 25 für den Gasaustritt vorgesehen. Wie im Stand der Technik an sich bekannt, kann als Trocknergas Umgebungsluft oder erwärmte Luft oder ein anderes gasförmiges Medium, das im Gegenstrom zu dem unter Schwerkrafteinfluss strömenden Fluid eine Verdunstung der Wasseranteile bewirkt, benutzt werden.
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Wie 2 und 3 am deutlichsten zeigen, ist der Fluidverteiler 7 an einer Anschlussarmatur 27 aufgehängt, über die das Fluid für die Berieselung des Rieselbettes 5 zuförderbar ist und an der eine Ventilanordnung 29 des Fluidverteilers 7 aufgehängt ist. Der Aufbau der Ventilanordnung 29 ist am besten aus 4 ersichtlich.
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Diese Ventilanordnung 29 ist mit der Armatur 27 über ein Zuführrohr 31 verbunden, über das das zugeförderte Fluid zur Ventilanordnung 29 gelangt. Das untere, freie Ende 33 des Zuführrohres 31 ist durch einen Gewindestopfen 35 geschlossen. Dieser durchgreift gleichzeitig eine Öffnung 37 im Boden 39 eines feststehenden Ventilkörpers 41 der Ventilanordnung 29 und befestigt diesen am Zuführohr 31. Der feststehende Ventilkörper 41 ist ein kreisrundes Bauteil mit einer sich an seinen Umfangsrand 43 anschließenden, ebenen Ringfläche 45, an die sich wiederum im Zentralbereich der eine Auswölbung nach unten bildende Boden 39 anschließt.
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Der bewegbare Ventilkörper 47 der Ventilanordnung 29 ist ebenfalls ein kreisrundes Bauteil in Form eines Tellers, dessen nach unten gekehrter Tellerrand 49 mit dem Umfangsrand 43 des feststehenden Ventilkörpers 41 fluchtet. Der bewegbare Ventilkörper 47 ist auf dem Zuführrohr 31 verschiebbar und mittels einer das Zuführrohr 31 umgebenden Schraubenfeder 51 in Richtung auf den feststehenden Ventilkörper 41 vorgespannt. Die Feder 51 ist zwischen dem bewegbaren Ventilkörper 47 und der Anschlussarmatur 27 eingespannt.
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Wenn an der Ventilanordnung 29 kein Förderdruck des Fluids ansteht, befindet sich der bewegbare Ventilkörper 47 unter Einfluss der Feder 51 in der in den 2 und 3 gezeigten Position, wobei der Tellerrand 49 am Umfangsrand 43 anliegt. Wird Fluid über das Zuführrohr 31 mit lediglich geringem Druck gefördert und tritt über Durchtrittsöffnungen 53 des Zuführrohres 31 in die zwischen feststehendem Ventilkörper 41 und bewegbarem Ventilkörper 47 gebildete Fluidkammer 55 ein, dann erfolgt ein Fluidaustritt aus dieser Kammer 55 lediglich an Austrittsstellen, die durch Kerben 57 am Umfangsrand 43 des feststehenden Ventilkörpers 41 gebildet sind, weil die Feder 51 den bewegbaren Ventilkörper 47 in Anlage am feststehenden Ventilkörper 41 hält. Wird das Fluid unter einem Förderdruck zugeführt, bei dem sich in der Fluidkammer 55 ein höherer Fluiddruck aufbaut, hebt der bewegbare Ventilkörper 47 gegen die Schließkraft der Feder 51 in die in 4 gezeigte Position ab, bei der der Fluidaustritt nicht nur an den Kerben 57, sondern an einem Ringspalt gebildet ist, der sich über den gesamten Umfangsrand 43 erstreckt. In beiden Fällten wird das Rieselbett 5 in einem vom Zentrum beabstandeten Umkreis berieselt.
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Die beiden Ventilkörper 41, 47 können als verhältnismäßig dünnwandige Bauteile aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein. Zur Erhöhung der Strukturfestigkeit ist beim feststehenden Ventilkörper 41 eine Auswölbung im Boden 39 vorgesehen. Als Verstärkung des bewegbaren Ventilkörpers 47 sind innere Rippen 61 sowie äußere Rippen 63 vorgesehen, die in 2 teilweise beziffert sind.
