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Druckbehälter mit Filter. zum Abscheiden von Schaum aus Flüssigkeiten
In zahlreichen technischen Anlagen - mechanischen Getrieben, hydrodynamischen Getrieben,
hydrostatischen Getrieben, Dampf-und Gasturbinen mit ihren zugehörigen Generatoren,
Verbrennungsrotoren nach dem Diesel- oder Otto-Prinzip und anderen -werden Ole benutzt
zur Schmierung und kuhlung meistens der Lager und gleitenden Teile. In mance Fällen
überwiegt der spezifische Anteill der Schmierwirkung, während in anderen das Hauptgewicht
auf die Kühlwirkung gelegt wird. Im allgemeinen werden minerali -sehe @le verwendet,
in vielen Fallen sogar synthetische Schmier -stoffe mit unterschiedlichem Aufbau,
manchmal auch EhRlsionen auf Wasserbasis. Eine diesen Stoffen gemeinsame Eigenschaft
ist die neigung Luft und Gase aus der Umgebung aufzunehmen und zu lösen.
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Bei atmospilärischei Druck und Zimmertemperatur ist das Lösungs -vermögen
fur Luft etwa 9 Vol. % in mineralischen Olen. Die eha -rakteristischen Eigenschaften
solcher Ole werden durch die in Lösung befindlichen Gase oder Luft nicht verändert,
zumindest ist dieser Einfluß nicht meßbar. Bei Unterschreitung bestimmter Grenzwerte
für Druck-und Temperatur scheidet sich dieser Lösungsbestandteil zuerst in mikroskopisch
feinen Blasen ab, die sich unter gegebenen Umständen zu größeren Blasen vereinigen.
Die Flüssigkeit nimmt einen milchigen und später einen schaumigen Charakter an.
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Die Schmierfähigkeit von Schmierstoffen ninimt bei Vorhandensein von
Schaum erheblich ab und ihre>hysikaliscILen Kennwerte verändern sich. Die Ole
, die ursprünglich praktisch in den gebräuch -lichen Betriebsbereichen nicht kompressibel
waren lassen sich dann im Verhältnis des Schaumanteiles komprimieren. Der Raumbedarf
der Ole nimmt zu, sodaß unter ungünstigen Umständen der Schaum aus den Entlüfungsstutzen
austritt. Schaumbildung ist in Flussigkei -ten auch durch Eintreten von Luft möglich,
beispielswerse durch indrigen an undichten Packungen, Wellendichtungen, kolbenstan
-gendichtungen und derg@@ichen. In den Fördereinrichtungen wie Zahnradpumpen, Kolbenpumpen
unddergleichen wird diese in großen 0 8en eintretende Luft fein verquirlt und gibt
dem ul in gleicher @@inen mil@nigen und @@@tersch@@@igen Charakter.
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Die Verhütung von Schaumbildung ist oberstes Gesetz für sämtliche
Anlagen in denen derartige Flüssigkeiten als Schmier - oder Kuhimittel benutzt werden.
Die Ölindustrie hat Anti-Schaummittel entwickelt deren wesentlichen Eigenschaften
aber darin beruhen, daß sie die an der Oberfläche aufgerahmten Schäume zum Zerplatzen
oder zum Auflosen bringen, während sie in den geschlossenen Rohrleitungen deren
Entstehung nicht verhüten können.
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Aus kenntnis dieses Verhaltens ist man bisher bemüht die bberfläehe
der Behälter möglichst groß zu wählen, sodaß der Schaum genügend Zeit zu seinerAuflösung
vorfindet. Damit ist gleichzeitig der Zwang verbunden die im Umlauf befindliche
Olmenge möglichst groß zu wählen, um die Wechselwirkung zwischen Schaumbildung und
Schaumzerfall sicher steuern zu können. Leitet man beispielsweise Luft in feinster
Verteilung durch eine Fritte oder kapi@are in Ole ein, so wird man feststellen,
daß sie sich total zerschäumen lassen, indem man den gebildeten Schaum immer fortlaufend
abzieht; d.h. das 01 kann dann bis zum letzten Tropfen durch Einleiten von Luft
oder Gas zerschäumt werden.
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Neuere Untersuchungen weisen darauf hin, daß insbesondere in hydrostatischen
Getrieben die mit hohen Betriebsdrucken arbeiten, das Auftreten von Schaum im Ol
zu ernstlichen Gefährdungen der gesamten Anlage führen, insbesondere in denjenigen
Geräteteilen, in denen durch plötzliches Uffnen von Steuerschiebern oder Steuerkanten
der hohe Betriebsdruck des Systemes den Inhalt der Schaumblasen addiabatisch komprimiert.
Da die Luftblasen stets ein brennbares Gemisch von Luft und Oldampf enthalten, entstehen
unter diesen Umständen brisante Selbstentzündungen - entsprechend dem Diesel-Effekt
- verbunden mit sehr hohen Werten von Druck und Temperatur. Dieser Vorgang bewirkt
Beschädigungen der Wandungen mit Auskoldungen des materiales und nachfolgenden Freßerscheinigingen
an den aufeinander gleitenden Teilen.
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In vielen Fällen ist das Auftreten von Schaum im ßetrJebsmittel aerartigep
Anlagen eine unangenehme Beigabe. Die erfindungsgema'ße Einrichtung zeigt einen
Weg wie Schaum sicher beseitigt werden kann. Ole können im a1-gemeinen als echte
kolloide bezeichnet werden, die der Definition entsprechend durch Papierfilter ungehindert
hindurchlaufen, sofern diese Maschenweiten von 10 my und weniger aufweisen, @iegrebe
Diapersion - der Schaum - läuft da-@@gen @@@ @@@ch @@@che @@ph @@@ter @indurch.
@@ter diesen Um-
Umständen drindt zwar das echte kolloid - das 01
- durch das Papierfilter hindurch, der Schaum wird jedoch daran gehin@ert.
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Die Wirkungsweise eanes solchen Vorganges ist beispielsweise in Bild
1 dargestellt. Ein Behalter (1) ist obe. una unten mit Flanschen (2) und (3) verschlossen
und wird zweckmälzig auf inussen aufgestellt (4). Das von einem hydraulischen Gerät
oder (zergleichen ablaufende Öl wird durch oie Leitung (S) in ein zentrales Hohr
eingeleitet (6) das seinerseits in Mitte sles @ehalters 61) auf dem Flansch (3)
abgestützt ist. Ober halt stück (6) ist ein Papierzellenfilter in floiirform (7)
aufgesetzt, das äußerlich gegen beschädigungen durch einen @ochblechzylinder (8)
geschützt ist. Das Papierzelienfilter (7) kann in kieses Teil (8) von oben eingesetzt
werden und mit Befestigungseinrichtungen (9) auf seinen Sitzt gedrückt werden. Das
durch das sol.r (5) einströmende Ol steigt innerhalb dieses Papierzellenfilterrchres
(7) auf. Das klare blasenfreie Ol kann durch das reichlich bemessene Papierzellenfilter
nach außen durchstromen. ie Blasen hingegen steigen nach oben durch den Hingspalt
auf und verteilen sich an der tberfläche. Die zum auflösen des Schaumes er@order
-lichte Oberflache wird durch aufschwimmende kugeln erheblich vor -größert (@0).
Eierfur eignet sich ein Chemisch bestän@eiger kunststoff als Vollmaterial oder als
ball, dessen Spez. (iewicit ein sicheres Aufschywimmen gewährleistet. Der aus dem
Zerplatzen der Blasen verbleibende Ölrest läuft an den Ku@eluberflächen dem rehalterinhalt
wieder zu, als klares schaumfreies oder £a.t @ s@@ aum -freies 01. Der am Bodenflansch
(3) befindliche Ablauf (11) ist durch einen Siebzylinder (12) vor dem @ndringen
von etwa jait.-gerissenen Kugeln geschützt. Der Ablauf (14 ) kann n@tfall@ durch
ein Absperrorgan geschlossen werden. Der @blass (13 ) dient zur Entieerung des Behälters
(1). Bei geschlossenem kreislauf dient das Ventil (15) als vorgeschriebene Sic@.@rung
zusammen mit den Manometer (16) und dem Olstandanzeiger (17) mit Absperrventilen
(18). Die Oberwachung und Reinigung des Behälters (1) wird durch uie Lagerung der
Kugelsehicht (lo) in einem Siebkorb erleichtert, der sich auf einer ringförmigen
Auflage im @ehälter abstutzt.
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Sofern der @ehälter (1) mit schwnnkendem Flussigkeitsspiegel beispielsweise
im Anschluß an ein offenes System mit Verbindung zur Atmosphäre betrieben werden
soll, so wird das Ventil (15) durch ein Luftfilter ersetzt. Gas oder Luft aus dem
aufglosten Schaum kann somit ungehindert entweichen. Die kugelschieit ververhindert
durch
den dichten Abschluß der (*berflache der Flüssigkeit einen kontakt mit der darüber
befindlichen Gas- oder Luftschicht und somit ein sich immer Wiederholendes Inlösunggehen
auch während langer Stillstandzeiten der Anlage.
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P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Druckbeh:lter zum Abscheiden von
Schaum aus Flüssigkeiten gekennzeichnet durch einen um ein zentrisches Einlaufrohr
ange -ordnetes zylindrisches apierzellenfilter innerhalb eines Lochblechzyiinders
mit oberer freier Austrittsöffnung und geschlossenem unteren zylindrischen Rohrstutzen.
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2. Druckbehälter nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine oberhalb
der Austrittsöffnung des Yapierzellenfilters angeordnete Schicht aus kugeln oder
Bällen von niedrigerem spezifischem Gewicht als die darunter befindliche Flüssigkeit.