DE19715905B4 - Vorrichtung zum Absperren des Zu- oder Ablaufrohres eines Leichtflüssigkeitsabscheiders - Google Patents
Vorrichtung zum Absperren des Zu- oder Ablaufrohres eines Leichtflüssigkeitsabscheiders Download PDFInfo
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Abstract
Vorrichtung
zum Absperren des Zu- oder Ablaufrohres eines Leichtflüssigkeitsabscheiders
mit einer Sperrklappe, die in Abhängigkeit von der Lage eines Schwimmers
um eine quer zur Rohrachse verlaufende Drehachse aus einer Offenstellung
gegen den Flüssigkeitsdruck
in eine Schließstellung
verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu- oder Ablaufrohr (1)
eine stirnseitige Dichtung (6) für
die mit radialem Abstand gegenüber dem
Zu- oder Ablaufrohr (1) verschwenkbar gelagerte Sperrklappe (3)
aufweist, deren an das Zu- oder Ablaufrohr (1) axial anschließendes Gehäuse (4)
eine Ablauföffnung bildet.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Absperren des Zu- oder Ablaufrohres eines Leichtflüssigkeitsabscheiders mit einer Sperrklappe, die in Abhängigkeit von der Lage eines Schwimmers um eine quer zur Rohrachse verlaufende Drehachse aus einer Offenstellung gegen den Flüssigkeitsdruck in eine Schließstellung verschwenkbar ist.
- Um bei Störungen im Bereich eines Leichtflüssigkeitsabscheiders die Flüssigkeitszufuhr zu unterbinden, ist es bekannt (AT 396 715 B), in das Zulaufrohr eine um eine vertikale oder horizontale Achse schwenkbar gelagerte Sperrklappe einzubauen, die über ein Gestänge mit einem Schwimmer verbunden ist, der im Bereich des gereinigten Ablaufwassers bzw. der abgeschiedenen Leichtflüssigkeit angeordnet wird und beim Auftreten eines Rückstaus die Flüssigkeitszufuhr durch das Zulaufrohr sperrt. Diese Sperrklappe bildet einen eliptischen Dichtrand, der in der Sperrstellung mit der Innenwand des Zulaufrohres zusammenwirkt. Obwohl solche Sperrklappen eine einfache Konstruktion erlauben, können sich hinsichtlich ihrer Betätigung und der Dichtwirkung Schwierigkeiten ergeben, weil der Dichtrand im Bereich der Drehachse der Sperrklappe nicht von der Innenwand des Zulaufrohres abheben kann, so daß im Anschluß an die Lagerstellen der Sperrklappe mit Zwangskräften im Bereich des Dichtungsrandes zu rechnen ist, wodurch die Leichtgängigkeit der Sperrklappe beeinträchtigt und unter Umständen ein vollständiges Schließen des Zulaufrohres verhindert werden kann, insbesondere wenn mit Verschmutzungen im Bereich der Lagerstellen der Sperrklappe gerechnet werden muß. In diesem Zusammenhang ist zu bedenken, daß die Betätigungswelle der Sperrklappe die Wand des Zulaufrohres zumindest auf einer Seite durchsetzen muß.
- Bei einem Leichtflüssigkeitsabscheider mit einem Verschluß, der in Abhängigkeit von ei ner sich auf der Wasseroberfläche einstellenden Leichtflüssigkeitsschicht den Einlauf oder den Auslauf selbstständig betätigt, ist es im übrigen bekannt (
DE 94 11 427 U1 ), einen vertikal geführten Verschlußkörper mit einem Gestänge zu versehen, das in der Offenstellung des Verschlußkörpers verrastbar ist. Mit Hilfe eines Schwimmkörpers kann diese Verrastung beim Erreichen einer vorgegebenen Höhe der Leichtflüssigkeitsschicht gelöst werden, so daß der Verschlußkörper auf einen Sitz abfällt und den Ein- bzw. Auslauf schließt. Zum automatischen Ableiten von Leichtflüssigkeit ist es außerdem bekannt (DE 84 06 505 U1 ), ein auf der Höhe der zu erwartenden Leichtflüssigkeitsschicht angeordnetes Auslaufrohr einlaufseitig mit einer Verschlußklappe zu versehen, die durch einen Schwimmkörper um eine Aufhängung betätigt wird, so daß die in der Schließstellung an einer Dichtung des einlaufseitigen Endes des Auslaufrohres anliegende Verschlußklappe beim Ansteigen der Leichtflüssigkeitsschicht durch den Schwimmer zunehmend von dem Auslaufrohr abgehoben wird und den Abfluß für die Leichtflüssigkeit frei gibt. Außerdem ist es bekannt (DE 296 00 422 U1 ), bei einem Leichtflüssigkeitsabscheider ein Tauchrohr als Auslauf vorzusehen, dessen getauchtes Ende mit einer Verschlußklappe versehen ist, die in der geöffneten Endlage durch ein schwimmergesteuertes Verriegelungssystem gesichert wird. Dieses Verriegelungssystem löst bei zunehmender Leichtflüssigkeitsschicht selbsttätig aus und gibt die Verschlußklappe frei, die somit durch die Auftriebskräfte eines verbundenen Schwimmkörpers gegen die Auslauföffnung schwenkt und diese verschließt. - Um den bei Rohrleitungen insbesondere für Rauchgase wegen der großen Rohrdurchmesser erforderlichen, großen Raumbedarf zu verringern, ist es schließlich bei einer Umschaltklappe, die wahlweise eine von zwei weiterführenden Rohrleitung mit einer Zulaufleitung verbindet, bekannt (
DE 33 18 202 A1 ), die in einem Gehäuse angeordnete Umschaltklappe über Lenker auf einer Schwenkachse zu lagern, die angenähert in der Klappenhauptebene, aber außerhalb der Umschaltklappe verläuft. Die Umschaltklappe wird mittels eines Hebelgestänges über einen Stellzylinder angetrieben, was mit einer schweren und aufwendigen Konstruktion verbunden ist, die bei Vorrichtungen zum Absperren des Zu- oder Ablaufrohres eines Leichtflüssigkeitsabscheiders über einen Schwimmer ungeeignet ist. - Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Absperren des Zulaufrohres eines Leichtflüssigkeitsabscheiders der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß trotz einer einfachen Konstruktion eine leichtgängige Betätigung sichergestellt werden kann, ohne auf eine gute Dichtwirkung verzichten zu müssen.
- Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das Zu- oder Ablaufrohr eine stirnseitige Dichtung für die mit radialem Abstand gegenüber dem Zu- oder Ablaufrohr verschwenkbar gelagerte Sperrklappe aufweist, deren an das Zu- oder Ablaufrohr axial anschließendes Gehäuse eine Ablauföffnung bildet.
- Durch das Vorsehen einer stirnseitigen Dichtung am Zu- oder Ablaufrohr kann die Sperrklappe gleich einem Abschlußdeckel das Zu- oder Ablaufrohr von außen verschließen, wobei sich wegen der axial gegen die Sperrklappe vorragenden, das Zu- oder Ablaufrohr umschließenden Dichtung einfache, einen flüssigkeitsdichten Rohrabschluß gewährleistende Dichtungsverhältnisse ergeben, die von der Leichtgängigkeit der Sperrklappe unabhängig sind. Die stirnseitige Dichtungsanordnung vermeidet außerdem die Gefahr von sich im Dichtungsbereich anlagernden Verunreinigungen, die zu einem undichten Rohrabschluß durch die Sperrklappe Anlaß geben könnten, weil diese stirnseitige Dichtung keine Strömungstoträume bildet, die eine Ablagerung von Verunreinigungen aus der Flüssigkeitsströmung durch das offene Zu- oder Ablaufrohr unterstützen. Die Flüssigkeit strömt vielmehr durch die Ablauföffnung unbehindert aus dem Sperrklappengehäuse. Mit dem radialen Abstand der Drehachse der Sperrklappe vom Zu- oder Ablaufrohr wird darüber hinaus eine wesentliche Voraussetzung für ein weitgehend gleichmäßiges Anlegen der Sperrklappe an die stirnseitige Rohrdichtung geschaffen.
- Besonders günstige Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn die Drehachse der Sperrklappe oberhalb des Zu- oder Ablaufrohres im Gehäuse gelagert ist, weil in diesem Fall die Lagerung der Sperrklappe nicht durch die Flüssigkeit im Zu- oder Ablaufrohr beeinträchtigt werden kann. Wird die Ablauföffnung in Form eines Fallrohrstutzens ausgebildet, so kann jeder Rückstau der ablaufenden Flüssigkeit einfach verhindert werden.
- Der Schließantrieb für die Sperrklappe kann unterschiedlich ausgeführt werden. Es muß ja lediglich sichergestellt sein, daß die Sperrklappe gegen den Flüssigkeitsdruck geschlossen werden kann. Zu diesem Zweck kann die Sperrklappe in vorteilhafter Weise auf der der Dichtung abgewandten Seite eine Nockenbahn für einen über den Schwimmer verschwenkbaren, vorzugsweise als Rollenhebel ausgebildeten Schließhebel aufweisen. Wird dieser Schließhebel zufolge einer entsprechenden Schwimmerverlagerung im Schließsinn verschwenkt und damit entlang der Nockenbahn bewegt, so wird die Sperrklappe über den auf die Nockenbahn drückenden Schließhebel geschlossen. Der Verlauf der Nockenbahn kann dabei in Abhängigkeit vom jeweiligen Kraftangebot durch den Schließhebel an das jeweils günstigste Schließmoment angeglichen werden. Die Schließstellung der in dieser Art betätigten Sperrklappe kann ohne besonderen Konstruktionsaufwand dadurch verriegelt werden, daß die Nockenbahn mit einer die Schließbewegung des Schließhebels begrenzenden Rastausnehmung versehen ist, in die der Schließhebel in der Schließstellung der Sperrklappe in einer Übertotpunktlage eingreift. Diese Übertotpunktlage des Schließhebels bedingt, daß jede Sperrklappenbelastung im Öffnungssinn ein Drehmoment im Schließsinn auf den Schließhebel nach sich zieht, der somit nur umso fester in die Rastausnehmung gedrückt wird, was ein Öffnen der Sperrklappe ohne ein Rückschwenken des Schließhebels unmöglich macht.
- Zum Antrieb der Sperrklappe kann aber auch ein in der Schließstellung eine anschlagbegrenzte Übertotpunktstellung einnehmender Kniehebel eingesetzt werden, über den die Sperrklappe gegen die stirnseitige Dichtung des Zu- oder Ablaufrohres gedrückt wird. Die anschlagbegrenzte Übertotpunktlage des Kniehebels sichert wieder die Schließstellung der Sperrklappe gegen ein Öffnen über eine Sperrklappenbelastung.
- Wie bereits ausgeführt wurde, stellt der radiale Abstand der Drehachse der Sperrklappe von der Rohrdichtung eine vorteilhafte Voraussetzung für eine über den Umfang weitgehend gleichmäßige Dichtungsbelastung dar. Darüber hinaus kann die Drehachse der Sperrklappe in sich in Richtung des Zu- oder Ablaufrohres erstreckenden Langlöchern des Sperrklappengehäuses gehalten sein, so daß sich aufgrund der dadurch bedingten Verlagerungsmöglichkeiten der Drehachse ein selbständiger Ausgleich allfälliger Ungleichförmigkeiten z.B. zufolge von Dichtungsabnützungen oder Fertigungstoleranzen ergibt.
- In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
-
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Absperren des Zu- oder Ablauf rohres eines Leichtflüssigkeitsabscheiders in einem vereinfachten Axial schnitt in der Offenstellung, -
2 die Vorrichtung nach der1 in der Schließstellung, die -
3 und4 eine den1 und2 entsprechende Darstellung einer unterschiedlichen Ausführungsform und -
5 die Vorrichtung nach der3 ausschnittsweise in einer Draufsicht auf die Kniehebelbetätigung durch einen Schwimmer. - Die Vorrichtung gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen zeigt das Zu- oder Ablaufrohr
1 eines herkömmlichen, nicht näher dargestellten Leichtflüssigkeitsabscheiders, in dessen Ablaufbereich ein Schwimmer2 vorgesehen ist, über den eine Sperrklappe3 für das Zu- oder Ablaufrohr1 geschlossen werden kann. Diese Sperr klappe3 ist in einem axial an das Zu- oder Ablaufrohr1 anschließenden Gehäuse4 so gelagert, daß die Drehachse5 der Sperrklappe3 mit radialem Abstand oberhalb der Stirnseite des Zu- oder Ablaufrohres1 verläuft. Beim Schließen der Sperrklappe3 aus der in den1 und3 dargestellten Offenstellung wird folglich die Sperrklappe3 gegen die Stirnseite des Zu- oder Ablaufrohres1 gedrückt, das eine gegen die Sperrklappe3 axial vorragende, ringförmige Dichtung6 im Bereich eines stirnseitigen Abschlußflansches7 trägt, und zwar in einer ringförmigen Ausnehmung, so daß der Innendurchmesser der Dichtung6 mit dem Innendurchmesser des Zu- oder Ablaufrohres1 übereinstimmt, das stirnseitig in einen Fallrohrstutzen8 des Gehäuses4 übergeht. - Der Schließantrieb
9 für die Sperrklappe3 besteht gemäß der Ausführungsform nach den1 und2 aus einem Schließhebel10 , der mit einer Nockenbahn11 auf der der Dichtung6 abgewandten Seite der Sperrklappe3 zusammenwirkt. Dieser Schließhebel10 , der durch eine Laufrolle12 am freien Ende einen Rollenhebel bildet, wird über einen mit dem Schwimmer2 verbundenen Betätigungsarm13 verschwenkt, wenn aufgrund eines entsprechenden Pegelanstieges der Schwimmer2 geflutet wird und in die Stellung nach der2 absinkt. Die Offenstellung der Sperrklappe3 gemäß der1 wird durch eine geeignete Sperrklappenbeaufschlagung durch eine Gewichts- oder Federbelastung erreicht. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich, weil die Flüssigkeitsströmung im Zu- oder Ablaufrohr1 , die über den Fallrohrstutzen8 des Gehäuses4 abfließt, die nicht im Schließsinn beaufschlagte Sperrklappe3 gegen ihr Eigengewichtsmoment aufdrücken kann. - Die Schwenkbewegung des entlang der Nockenbahn
11 bewegten Schließhebels10 bewirkt eine Schließbewegung der Sperrklappe3 gegen das Öffnungsmoment und den Flüssigkeitsdruck, bis die Sperrklappe3 an die Dichtung6 angedrückt wird und das Zu- oder Ablaufrohr1 flüssigkeitsdicht abschließt. Zugleich greift die Laufrolle12 des Schließhebels10 in eine seine Schließbewegung begrenzende Rastausnehmung14 ein, die den Schließhebel10 in einer Übertotpunktlage festhält, so daß jedes Öffnungsmo ment auf die Sperrklappe3 eine Schließhebelbelastung im Schließsinn und damit einen festeren Halt des Schließhebels10 in der Rastausnehmung14 nach sich zieht. Die zum Eingreifen der Laufrolle12 des Schließhebels10 in die Rastausnehmung14 erforderliche Nachgiebigkeit wird in einfacher Weise durch die Elastizität der Dichtung6 erreicht. Zum Öffnen der Sperrklappe3 aus der verrasteten Schließstellung nach der2 ist es daher erforderlich, den Schließhebel10 aus der Rastausnehmung14 zurückzuschwenken. - Der Schließantrieb
9 entsprechend der Ausführungsvariante nach den3 bis5 weist einen einerseits am Gehäuse4 und anderseits an der Sperrklappe3 angelenkten Kniehebel15 auf, der über einen Betätigungsarm16 verschwenkt werden kann. In der in der4 gezeigten Schließstellung nimmt dieser Kniehebel15 eine anschlagbegrenzte Übertotpunktstellung ein, was wiederum eine Verriegelung der Schließstellung der Sperrklappe3 mit sich bringt. Im Gegensatz zum Schließantrieb nach den1 und2 wird die Schließkraft nicht durch den Auftrieb eines Schwimmers bzw. die Gewichtsbelastung eines gefluteten Schwimmers2 bestimmt, sondern durch eine Kraft F auf den Betätigungsarm16 aufgrund einer Gewichts- oder Federbelastung. In der gezeichneten Offenstellung nach den3 und5 stützt sich der Betätigungsarm16 über eine Rolle17 an einem Anschlag18 ab, der über den Schwimmer2 aus der Bewegungsbahn der Rolle17 verschwenkt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Schwimmer2 über einen den Anschlag18 bildenden, doppelarmigen Hebel19 um eine Drehachse20 schwenkbar gelagert. Wird aufgrund der Bewegung des Schwimmers2 der Anschlag18 von der Rolle17 weggeschwenkt, so wird die Sperrklappe3 wegen der Gewichts- bzw. Federbelastung in die Schließstellung gedreht und an die Dichtung6 angedrückt. Die Sperrklappenbetätigung ist daher unabhängig von der Schwimmerkraft. In der5 ist zur Beaufschlagung des Betätigungsarmes16 mit der Kraft F eine Schraubenfeder21 angedeutet. - Um eine gleichmäßige Anlage der Sperrklappe
3 an der Dichtung6 zu ermöglichen, kann die Drehachse5 der Sperrklappe3 in Langlöchern22 des Gehäuses4 gehalten sein, so daß sich ein selbständiger Ausgleich von Fertigungstoleranzen und Abnützungen ergibt, wenn die Sperrklappe3 über den Schließantrieb9 an die Dichtung6 angedrückt wird.
Claims (7)
- Vorrichtung zum Absperren des Zu- oder Ablaufrohres eines Leichtflüssigkeitsabscheiders mit einer Sperrklappe, die in Abhängigkeit von der Lage eines Schwimmers um eine quer zur Rohrachse verlaufende Drehachse aus einer Offenstellung gegen den Flüssigkeitsdruck in eine Schließstellung verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu- oder Ablaufrohr (
1 ) eine stirnseitige Dichtung (6 ) für die mit radialem Abstand gegenüber dem Zu- oder Ablaufrohr (1 ) verschwenkbar gelagerte Sperrklappe (3 ) aufweist, deren an das Zu- oder Ablaufrohr (1 ) axial anschließendes Gehäuse (4 ) eine Ablauföffnung bildet. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (
5 ) der Sperrklappe (3 ) oberhalb des Zu- oder Ablaufrohres (1 ) im Gehäuse (4 ) gelagert ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauföffnung des Gehäuses (
4 ) durch einen Fallrohrstutzen (8 ) gebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklappe (
3 ) auf der der Dichtung (6 ) abgewandten Seite eine Nockenbahn (11 ) für einen über den Schwimmer (2 ) verschwenkbaren, vorzugsweise als Rollenhebel ausgebildeten Schließhebel (10 ) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn (
11 ) mit einer die Schließbewegung des Schließhebels (10 ) begrenzenden Rastausnehmung (14 ) versehen ist, in die der Schließhebel (10 ) in der Schließstellung der Sperrklappe (3 ) in einer Übertotpunktlage eingreift. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklappe (
3 ) über einen in der Schließstellung eine anschlagbegrenzte Übertotpunktstellung einnehmenden Kniehebel (15 ) betätigbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (
5 ) der Sperrklappe (3 ) in sich in Richtung des Zu- oder Ablaufrohres (1 ) erstreckenden Langlöchern (22 ) gehalten ist.
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