DE1300622B - Selbsttaetige Vorrichtung zum Ablassen von Fluessigkeiten aus Druckgasanlagen - Google Patents

Description

des Sammelbehälters zufolge des Auftreffens des Schwimmers auf die die Ablaßöffnung umgebende Fläche der Zugang aus dem unteren Teil des Sammelbehälters zu der noch geöffneten Ablaßöffnung 5 im Ventilsitz gesperrt. Dadurch wird das Druckgas, welches nach erfolgtem Abfluß der Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter durch das noch offene Ablaßventil austreten will, veranlaßt, durch den Drosselspalt zwischen dem Schwimmer und dem Kolben zu

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige
Vorrichtung zum Ablassen von Flüssigkeiten aus
Druckgasanlagen, mit einem Sammelbehälter, an dessen unterem Ende ein Ablaßventil und in dessen Innerem ein die Betätigung des Ablaßventils steuernder
Schwimmer angeordnet ist, wobei zum Öffnen des
Ablaßventils ein Magnet mit einem Anker vorgesehen ist, der durch den Schwimmer gegen den Magneten verschiebbar ist und mit dem Verschlußstück

des Ablaßventils unter Zwischenschaltung eines Tot- io strömen. Zwischen Ober- und Unterseite des Kolganges in Mitnahmeverbindung steht. bens ergibt sich folglich eine Druckdifferenz, die das Es ist bereits eine Vorrichtung dieser Bauart be- Abreißen des Kolbens mit dem Anker vom Magneten kannt, bei der der Schwimmer an einem Hebel bewirkt. Der Kolben schließt sodann über die Betätischwenkbar befestigt ist und über diesen Hebel den gungsstange das Ablaßventil. Durch die erfindungs-Anker relativ zu dem im Sammelbehälter feststehend 15 gemäße Ausbildung der Ablaßvorrichtung wird somit angeordneten Magneten verschiebt. Dadurch wird ein ausschließlich vom Flüssigkeitsstand im Sammelbeim Ansteigen der Flüssigkeit im Sammelbehälter behälter abhängiger Schließvorgang des Ablaßventils der Anker an den Magneten fortschreitend herange- erzielt,»so daß eine vollständige Entleerung des Samführt. Sobald dieser den Anker anzieht, wird nach melbehälters ohne die Gefahr von Verlusten an Überwindung eines Totganges das Verschlußstück 20 Druckgas gewährleistet ist.

des Ablaßventils von seinem Sitz abgehoben und da- Es ist zwar auch schon eine Ablaßvorrichtung mit durch ein Abfließen der Flüssigkeit aus dem Sam- einem Dauermagneten zur Steuerung des Ablaßvenmelbehälter ermöglicht. Das Schließen des Ablaß- tils bekannt, bei welcher der Schwimmer in der ventils erfolgt dabei durch das Eigengewicht des Achse des Sammelbehälters auf einem Rohr ver-Schwimmers und des diesen tragenden Hebels, nach- 25 schiebbar geführt ist. Als Ablaßventil ist dabei ein dem die Flüssigkeit im Sammelbehälter abgesunken eigenes Magnetventil vorgesehen, welches außerhalb ist. des Sammelbehälters angeordnet ist. Die Steuerung Mit dieser bekannten Vorrichtung wird somit das des Magnetventils erfolgt über einen Schutzgaskon-Ablaßventil schlagartig geöffnet, sobald der Flüssig- taktschalter, welcher durch den auf dem Schwimmer keitsstand im Sammelbehälter eine bestimmte Höhe 30 befestigten Dauermagneten betätigt wird. Dabei ergeerreicht hat. Ein sicheres und zeitgerechtes Schlie- ben sich jedoch außer dem Nachteil, daß elektrische ßen des Ablaßventils ist jedoch nicht gewährleistet. Einrichtungen zur Betätigung des Ablaßventils er-Der Schließzeitpunkt ist dabei nicht nur vom Flüs- forderlich sind, auch in funktionaler Hinsicht Schwiesigkeitsstand im Sammelbehälter abhängig, sondern rigkeiten. Durch die Anordnung des verhältnismäßig in erheblichem Ausmaß auch vom Verhältnis des Ge- 35 schweren Dauermagneten auf dem Schwimmer muß wichtes des Schwimmers zur Hubkraft des Magneten. dieser eine beträchtliche Größe aufweisen, um den Bei zu schwerem Schwimmer erfolgt ein unerwünscht erforderlichen Auftrieb zu erzielen. Außerdem erfrühzeitiges Schließen des Ablaßventils vor vollstän- folgt aber das Schließen des Magnetventils nicht in diger Entleerung des Sammelbehälters, wogegen bei Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Sammelbezu leichtem Schwimmer nachteilige Druckmittelver- 40 hälter, sondern ist in erheblichem Ausmaß von den luste auftreten, weil das Ablaßventil zu spät oder so- jeweils herrschenden Druckverhältnissen abhängig, gar überhaupt nicht geschlossen wird. Außerdem beeinflussen der im Sammelbehälter jeweils herrschende,
auf den Schwimmer und auf das Verschlußstück des

Ablaßventils wirkende Druck, sowie allenfalls im Be- 45 melbehälter zufließt und welche dabei durch den trieb auftretende Erschütterungen den Schließvor- Schwimmer verschlossen werden. Der Ablösezeitgang, wodurch es zu beträchtlichen Abweichungen punkt des Schwimmers von den Düsen und damit der vom gewünschten Schließzeitpunkt kommen kann. Schließzeitpunkt des Ablaßventils ist daher in erheb-Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei lichem Ausmaß von dem in den Durchtrittsöffnuneiner Vorrichtung der eingangs genannten Art außer 50 gen der Düsen jeweils herrschenden Gasdruck abeinem schlagartigen öffnen des Ablaßventils nach hängig. Eine vollständige Entleerung des Sammel-Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsstandes im
Sammelbehälter unabhängig von den jeweils herrschenden Betriebsbedingungen auch ein schlagartiges
Schließen des Ablaßventils sicherzustellen, sobald 55 Schwimmer, wie an sich bekannt, auf einer ihn der Sammelbehälter vollständig oder nahezu vollstän- durchsetzenden Büchse befestigt sein, in der der KoI-dig entleert ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß
der Anker auf einem Kolben befestigt ist, der auf einer mit dem Verschlußstück des Ablaßventils ver- 60 ist bisher nur bei Ablaßvorrichtungen ohne magnetibundenen Betätigungsstange zwischen zwei Anschlä- sehe Betätigung des Ablaßventils bekanntgeworden, gen verschiebbar geführt ist und den Schwimmer un- wobei der Schwimmer entweder selbst das Ablaßter Bildung eines Drosselspaltes durchsetzt, und daß ventil betätigt oder ein Hilfsventil steuert. Die Büchse der Schwimmer in seiner unteren Endlage auf einer dient dabei lediglich zur Halterung und Führung des die Ablaßöffnung konzentrisch umgebenden Fläche 65 Schwimmers und nicht zur Aufnahme eines Kolbens auf dem Ventilsitz des Ablaßventils aufruht. und Bildung eines Drosselspaltes, wie dies gemäß

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird kurz der Erfindung der Fall ist.

vor oder unmittelbar nach vollständiger Entleerung Der Ventilsitz des Ablaßventils kann ferner in Be-

Bei offenem Ablaßventil haftet der Schwimmer mit dem Dauermagneten an den Unterkanten von Düsen, durch die die abgeschiedene Flüssigkeit in den Sam-

behälters ohne Verluste an Druckgas ist daher mit dieser bekannten Vorrichtung nicht gewährleistet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der

ben gleitet und die an einer Stelle zwecks Bildung des Drosselspaltes gegen den Kolben eingezogen ist. Die Befestigung des Schwimmers auf einer Büchse

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wegungsrichtung des Verschlußstücks verstellbar in 39 wirkt ein aus magnetischem Material bestehenden Sammelbehälter eingesetzt sein, wodurch auf der Anker 42 zusammen, der mit einem Kolben 43 einfache Weise in bestimmten Grenzen eine Verän- verbunden und zusammen mit diesem auf der Bederung des Schließzeitpunktes des Ablaßventils mög- tätigungsstange 37 verschiebbar gelagert ist. Auf dem Hch ist. 5 Kolben 43 ist ein Schwimmer 44 geführt, der auf Die Betätigungsstange kann in an sich bekannter einer Büchse 45 befestigt ist, die den Kolben 43 mit Weise durch den Sammelbehälter hindurch nach verhältnismäßig geringem Spiel umgibt. Das obere außen geführt sein, so daß erforderlichenfalls auch Ende 46 der Büchse 45 ist gegen den Kolben 43 eineine Handbetätigung des Ablaßventils möglich ist. gezogen, so daß dort ein Drosselspalt entsteht. Au-Eine solche Anordnung ist bei einem Wasser- und io ßerdem ist der Kolben 43 im Bereich seiner beiden Schmutzabscheider bekannt, bei dem die Betätigung Enden abgesetzt oder mit seitlichen Aussparungen des Ablaßventils mit Hilfe eines pneumatischen Zy- versehen, wobei Führungsstege stehenbleiben, so daß linders erfolgt, dessen Kolben über eine Kolben- der am oberen Ende 46 der Büchse 45 gebildete stange am Verschlußstück des Ablaßventils ange- Drosselspalt nur im unteren Bewegungsbereich des lenkt ist. Das andere Ende der Kolbenstange ist ins 15 Schwimmers wirksam ist. Dadurch ist trotz geringem Freie geführt. Wenn nun erfindungsgemäß die Beta- Spiel, insbesondere im Bereich des Drosselspaltes, tigungsstange an der Austrittsstelle ins Freie unge- eine leichtgängige Relativverschiebung zwischen dem fähr den gleichen Durchmesser aufweist wie die Ab- Kolben 43 und dem Schwimmer 44 möglich, laßöffnung im Ventilsitz des Ablaßventils, wird eine Der Magnet 39, der Anker 42 mit dem Kolben 43 Druckentlastung des Verschlußstücks des Ablaßven- 20 und der Schwimmer 44 sind koaxial zum Ablaßventil tils erzielt, wobei die zur Betätigung des Verschluß- 26 um die Betätigungsstange 37 herum angeordnet. Stücks erforderliche Kraft von dem im Sammelbehäl- Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ruht die ter herrschenden Gasdruck vollständig unabhängig Büchse 45 des Schwimmers 44 in der unteren Endist und daher ein verhältnismäßig schwacher Magnet lage entlang einer die Ablaßöffnung 32 konzentrisch verwendet werden kann. 25 umgebenden Fläche auf einer flanschartigen Verbrei-Das gezeigte Gerät besteht aus einem in eine terung des Ventilsitzes 27 auf, so daß in dieser Stel-Druckgasleitung eingeschalteten Abscheidergehäuse 1, lung der Zutritt der Flüssigkeit bzw. des Druckgases an das von unten ein Sammelbehälter 2 für die abge- aus dem Sammelbehälter 2 zur Ablaßöffnung 32 geschiedene Flüssigkeit angesetzt und mittels einer sperrt ist. Der Schwimmer 44 wirkt außerdem mit ringförmigen Überwurfmutter 3 dicht verschraubt ist. 30 dem Anker 42 zusammen, der in radialer Richtung Der Sammelbehälter 2 ist von der im Abscheiderge- über das Rohr 45 hinausragt, so daß dieses beim häuse 1 vorgesehenen Abscheidekammer durch eine Hochgehen des Schwimmers 44 mit seinem oberen Abdeckscheibe 24 mit Durchtrittsöffnungen 25 ge- Ende 46 auf den Anker 42 auftrifft und diesen samt trennt. Am Boden des Sammelbehälters 2 befindet dem Kolben 43 gegen den Magneten 39 anhebt. Der sich das Ablaßventil 26, dessen Ventilsitz 27 in einen 35 Anker 42 steht seinerseits mit dem Verschlußstück hohlen Nippel 28 eingeschraubt ist, der im Boden des 34 des Ablaßventils 26 in Mitnahmeverbindung. Zu Sammelbehälters 2 durch eine Mutter 29 befestigt ist. diesem Zweck ist auf der Betätigungsstange'37 ein Der Ventilsitz 27 ist gegen den Nippel 28 durch ei- fester Anschlag 47 vorgesehen, auf den der Anker 42 nen O-Ring 30 abgedichtet und kann in Achsrich- während seiner Bewegung auf der Betätigungsstange tung verstellt werden, wobei eine Gegenmutter 31 zu 40 37 nach Überwindung eines Totganges auftrifft. Bei seiner Festlegung dient. Der Ablaßöffnung 32 im geschlossenem Ablaßventil 26 ruht der Kolben 43 Ventilsitz 27, an die sich nach unten der nach außen auf dem Verschlußstück 34, wobei zwischen den beiführende Ablaßkanal 33 anschließt, ist ein Ver- den Teilen ein zur Aufschlagsdämpfung dienender schlußstück 34 zugeordnet, das an Axialstegen 35 O-Ring 48 angeordnet ist.

des Ventilsitzes 27 geführt ist und einen kugelförmi- 45 Die abgeschiedene Flüssigkeit tritt durch die

gen Dichtkörper 36 trägt, der z. B. aus einem wei- Durchtrittsöffnungen 25 am Umfang der Abdeck-

chen Material besteht und am Verschlußstück 34 bei- scheibe 24 in das Innere des Sammelbehälters 2 ein

spielsweise festgeklebt ist. Das Verschlußstück 34 ist und wird am Boden desselben gesammelt. Mit stei-

mit einer Betätigungsstange 37 verbunden, die nach gendem Flüssigkeitsspiegel im Sammelbehälter 2 wird

oben durch den Sammelbehälter 2 und durch das 50 der Schwimmer 44 angehoben, wobei die Büchse 45

Abscheidergehäusel hindurch nach außen geführt entlang des Kolbens43 nach oben gleitet, bis ihr

ist, wobei sie an ihrem außenliegenden Ende einen oberes Ende 46 auf den Anker 42 auftrifft. Bei wei-

Betätigungsknopf 38 trägt, durch den das Ablaß- terer Zuströmung von Flüssigkeit wird hierauf der

ventil 26 von Hand aus betätigt werden kann. Anker 42 samt dem Kolben 43 vom Schwimmer 44

Zum selbsttätigen Ablassen der abgeschiedenen 55 mitgenommen und gegen den Magneten 39 verscho-

Flüssigkeit ist ein permanenter, ringförmiger Magnet ben. Der Anker 42 gelangt dabei in das Magnetfeld

39 vorgesehen, der in eine von der Abdeckscheibe 24 39 und wird, sobald die Magnetkraft ausreicht, von

gebildete topfförmige Fassung 40 eingesetzt ist, deren diesem schlagartig angezogen, wobei er auf den An-

Seitenwand 41 über den Magneten 39 vorragt, so daß schlag 47 auftrifft und das Verschlußstück 34 von der

dieser gegen die durch die Durchtrittsöffnungen 25 60 Ablaßöffnung 32 im Ventilsitz 27 abhebt. Die Flüs-

in den Sammelbehälter 2 eintretende Flüssigkeit ge- sigkeit wird sodann mit Hilfe des im Sammelbehäl-

schützt angeordnet ist. Es wird dadurch auch vermie- ter 2 herrschenden Gasdruckes rasch durch die Ab-

den, daß in der Flüssigkeit allenfalls mitgeführte laßöffnung 32 und den Ablaßkanal 33 abgelassen,

magnetische Metallteilchen sich am Magneten 39 wobei auch etwaige feste Verunreinigungen mitgeris-

festsetzen und die Funktion der Vorrichtung stören 65 sen werden.

können. Die die Fassung 40 bildende Abdeckscheibe Während des Abströmens der Flüssigkeit aus dem

24 besteht zweckmäßig aus unmagnetischem Mate- Sammelbehälter 2 hält der Magnet 39 den Anker 42

rial, vorzugsweise aus Kunststoff. Mit dem Magneten samt dem Kolben 43 fest, wogegen der Schwimmer 44

entlang des Kolbens 43 mit dem Flüssigkeitsspiegel nach unten sinkt. Sobald der größte Teil der Flüssigkeit abgeflossen ist, trifft das untere Ende der Büchse 45 auf die flanschartige Verbreiterung des Ventilsitzes 27 auf und sperrt an dieser Stelle den Durchgang aus dem Sammelbehälter 2 zur Ablaßöffnung 32. Der in seinem oberen Teil mit Druckgas gefüllte Sammelbehälter 2 steht sodann nur noch über den Drosselspalt zwischen der Büchse 45 und dem Mantel des Kolbens 43 mit der Ablaßöffnung 32 in Verbindung. Da der an der Kolbenunterseite liegende Raum über die offene Ablaßöffnung 32 mit dem ins Freie führenden Ablaßkanal 33 in Verbindung steht und ein rascher Druckausgleich durch den Drosselspalt zwischen der Büchse 45 und dem Mantel des Kolbens 43 verhindert wird, herrscht an der Unterseite des Kolbens 43 praktisch Atmosphärendruck, wogegen auf die Kolbenoberseite der volle Druck des im Sammelbehälter 2 enthaltenen Gases wirkt. Durch diese Druckdifferenz wird der Kolben ao 43 samt dem Anker 42 vom Magneten 39 losgerissen und gelangt schlagartig in seine untere, in der Zeichnung dargestellte Endlage. Der Kolben 43 trifft dabei auf das Verschlußstück 34 auf und preßt den Dichtkörper 36 dicht auf die Ablaßöffnung 32. Der zwisehen dem Verschlußstück 34 und dem Kolben 43 vorgesehene O-Ring48 dämpft den Aufschlag und verhindert ein allfälliges Zurückspringen des Verschlußstücks 34 mit dem Dichtkörper 36 vom Ventilsitz 27. Das Ablaßventil 26 wird somit in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Sammelbehälter 2 selbsttätig gesteuert, wobei sowohl das öffnen als auch das Schließen des Ablaßventils 26 rasch vor sich geht und eine im wesentlichen vollständige Entleerung des Sammelbehälters 2 ohne Verlust an Druckgas gewährleistet ist.

Die Druckdifferenz zwischen den beiden Stirnseiten des Kolbens 43 kann durch Wahl des Querschnittes desselben und des Drosselspaltes am oberen Ende 46 der Büchse 45 eingestellt werden. Versuche haben gezeigt, daß die Vorrichtung schon bei einem im Sammelbehälter 2 herrschenden Überdruck von nur einer Atmosphäre einwandfrei arbeitet. Durch das eingezogene obere Ende 46 der Büchse 45 wird außerdem ein Schutz gegen das Eindringen von festen Verunreinigungen in den Spalt zwischen dem Kolben 43 und der Büchse 45 geschaffen, durch welche die Relativbewegung zwischen den beiden Teilen behindert werden könnte. Der Hub des Verschlußstückes 34 kann durch Änderung der Einschraubtiefe des Ventilsitzes 27 in den Sammelbehälter 2 verstellt werden, wobei auch der in der Schließstellung des Ablaßventils vorhandene Abstand zwischen dem Anker 42 und dem Magneten 39 verändert wird, so daß eine Anpassung an verschiedene Betriebsverhältnisse möglich ist.

Eine weitere Verbesserung der Wirkungsweise der Vorrichtung kann durch eine Druckentlastung des Verschlußstücks erzielt werden, die im Ausführungsbeispiel dadurch geschaffen wird, daß dieBetätigungs- stange 37 an der Austrittsstelle ins Freie ungefähr den gleichen Durchmesser aufweist wie die Ablaßöffnung 32 im Ventilsitz 27. Die zur Betätigung des Verschlußstücks 34 erforderliche Kraft ist dabei von dem im Sammelbehälter 2 herrschenden Gasdruck 55 unabhängig, so daß ein verhältnismäßig schwacher Magnet ausreichend ist. Die Betätigungsstange 37 gestattet einen einfachen Aufbau der Ablaßvorrichtung, weil sie mit wenig Aufwand eine sichere Führung des Ankers 42, des Kolbens 43 und des Schwimmers 44 ermöglicht. Außerdem ist die Handbetätigung des Ablaßventils von Vorteil, beispielsweise wenn zufolge eines geringen Druckes in der Druckgasanlage oder nach Betriebspausen mit druckloser Druckgasanlage der Anker von dem Magneten angezogen und dadurch das Ablaßventil geöffnet ist. In diesem Fall kann durch Niederdrücken der Betätigungsstange 37 der Anker 42 vom Magneten 39 abgerissen und das Ablaßventil 26 geschlossen werden. Ferner kann auch bei unter Druck stehender Anlage das Ablaßventil 26 mittels der Betätigungsstange 37 jederzeit geöffnet werden, um allenfalls auf dem Ventilsitz vorhandene Ablagerungen abzublasen, oder das Verschlußstück kann durch die Betätigungsstange 37 zur Beseitigung einer allenfalls vorhandenen Undichtheit fest auf den Ventilsitz 27 aufgedrückt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum selbsttätigen Ablassen von Flüssigkeiten kann ohne wesentliche Änderung gegenüber der dargestellten Ausführungsform natürlich auch in Druckgasanlagen mit ruhendem Medium verwendet werden, beispielsweise zum Abscheiden von Kondenswasser aus Druckluftbehältern. Der Sammelbehälter 2 für die Flüssigkeit ist in diesem Fall entweder direkt an den Druckluftbehälter angeschlossen oder mit diesem über eine Leitung verbunden, wobei der im Gehäuse 1 angeordnete Abscheider entfallen kann.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Vorrichtung zum Ablassen von Flüssigkeiten aus Druckgasanlagen, mit einem Sammelbehälter, an dessen unterem Ende ein Ablaßventil und in dessen Innerem ein die Betätigung des Ablaßventils steuernder Schwimmer angeordnet ist, wobei zum Öffnen des Ablaßventils ein Magnet mit einem Anker vorgesehen ist, der durch den Schwimmer gegen den Magneten verschiebbar ist und mit dem Verschlußstück des Ablaßventils unter Zwischenschaltung eines Totganges in Mitnahmeverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker(42) auf einem Kolben (43) befestigt ist, der auf einer mit dem Verschlußstück (34) des Ablaßventils verbundenen Betätigungsstange (37) zwischen zwei Anschlägen (47, 48) verschiebbar geführt ist und den Schwimmer (44) unter Bildung eines Drosselspaltes durchsetzt, und daß der Schwimmer (44) in seiner unteren Endlage auf einer die Ablaßöffnung (32) konzentrisch umgebenden Fläche auf dem Ventilsitz (27) des Ablaßventils (26) aufruht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (44), wie an sich bekannt, auf einer ihn durchsetzenden Büchse (45) befestigt ist, in der der Kolben (43) gleitet und die an einer Stelle (46) zwecks Bildung des Drosselspaltes gegen den Kolben (43) eingezogen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (27) des Ablaßventils (26) in Bewegungsrichtung des Verschlußstücks (34) verstellbar in den Sammelbehälter (2) eingesetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (37), die in an sich bekannter Weise durch den

Sammelbehälter (2) hindurch nach außen geführt ist, an der Austrittsstelle ins Freie ungefähr den gleichen Durchmesser aufweist wie die Ablaßöffnung (32) im Ventilsitz (27) des Ablaßventils (26).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen