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Pezeichnung: Wasserabscheider Gegenstand der Erfindung ist ein Wasserabscheider
für die Sauqleitung einer Vacuumpumpe mit einem gasdurchströmten Behälter, zum Abscheiden
noch im Gasstrom enthaltener Flüssigkeit, der mit einem Ablaßventil zum Ablassen
der angesammelten Flüssigkeit versehen ist.
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Derartige Wasserabscheider werden in Vacuumanlagen einqesetzt, wenn
die verwendeten Vacuummumnen empfindlich gegen Flüssigkeitsschläge sind. Die bekannte
Wasserabscheider
arbeiten nicht automatisch und besitzen nur eine
begrenzte Kapazität. Die Wasserabscheider müssen daher laufend überwacht werden,
wenn ihre Funktion erhalten bleiben soll. Zur Überwachung dienen optische Einrichtungen
oder auch Schwimmerschalter, die das Abgeben eines Signales veranlassen oder die
Vacuumpumpe ausschalten, sobald der maximal zulässige Flüssigkeitsstand in dem Behälter
des Wasserabscheiders erreicht ist. Dadurch, daß die wasserabscheider nicht automatisch
arbeiten, ist eine fortlaufende Überwachung bzw. Bedienung notTIendia, außerdem
kann es hei nich.t aufmerksamem Bedienungspersonal zu Beschädigungen der Vacuumpumpe
oder Längerem Aussetzen der Vacuumanlage kommen.
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Der Erfindung 1.iecrt die Aufgabe zugrunde, den Wasserabscheider derart
auszuhilden, daß er automatisch arbeitet und ein kontinuierlicher Betrieb der Vacuumanlage
gegeben ist.
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7ur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfinduncr einen Wasserabscheider
vor, bei dem das Ablaßventil derart feder- oder gewichtsbelastet ist, daß es bei
Vacuum im Behälter geschlossen ist, bei Atmosphärendruck im Behälter und. Belastung
durch die im Behälter stehende Flüssigkeitssäule jedoch öffnet und der Behälter
mit einem Belüftunasventil versehen ist, das so gesteuert wird, daß es bei einem
maximal zulässigen Flüssigkeitsstand im Behälter öffnet und das Behalterinnere mit
der Atmosphäre verbindet, hei einem minimalen Flüssigkeitsstand im Behälter wieder
schließt und das Behälterinnere von der Atmosphäre abschließt.
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her das im Behalter angebrachte Belüftungsventil wird bei dem erfindungsgemäßen
Wasserabscheider das Ablaßventil
qesteuert.
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ner Wasserabscheider kann vollkommen aus mechanischen Teilen zusammenvesetzt
werden, wenn wie weiter erfindungsgemäß vorgesehen ist, das Belüftunasventil durch
einen Schwimmer gesteuert wird, der an der tTnterseite mit senkrechtem Abstand einen
Hilfsschwimmer trägt, dessen Auftrieb so groP ist wie die Summe aus dem Gewicht
des gesamten Schwimmers und der Belastung des Belüftungsventiles und der Hauptschwimmer
einen Auftrieb erzeugt, der größer ist als die Belastung des Belfiftunqsxrentiles
durch die Atmosphäre.
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Diese Ausbildung macht den Wasserabscheider ausserordentlich betriebssicher;
da weiter keine elektrischen Schaltelemente verwendet werden, hat er den Vorteil,
daß er in explosionsgefährteten Räumen verwendet werden kann. Der senkrechte Abstand
zwischen Hauptschwimmer und Hilfsschwimmer bestimmt dabei die Häufiakeit der Entleerung,
da das Belüftungsventil nur geöffnet wird, wenn die Flüssigkeit im Wasserabscheider
bis zum Hauptschwimmer ansteigt. Das Belüftungsventil ist nach dem dffnen so lange
geöffnet, bis der Flüssigkeitsspiegel soweit am Hilfsschwimmer abgesunken ist, daß
dieser nicht mehr die zusitzliche mechanische Belastung des Relüftungsventiles tragen
kann. Dies hat zur Folge, daß das Belüftungsventil schließt und die im Betrieb nicht
unterbrochene Vacuumpumpe den Wasserabscheider wieder evakuieren kann und das Ablaßventil
wieder schließt. Das Belüftungsventil öffnet erst dann wieder, wenn die im Behälter
angesammelte Flüssigkeit bis zum Hauptschwimmer anaestiegen ist. Mit dem Offnen
des Belüftungsventiles beginnt dann wieder ein neues Arbeitsspiel, indem nach Einwirken
des Atmosphärendrucks im Behälter das Ablaßventil öffnet.
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Vorteilhafterweise ist in der Gaszuströmleitung zum
Wasserabscbeider
noch ein Rückschlagventil angeordnet, um zu verhindern, daß sich hei Öffnen des
Belüftungsventiles in der gesamten Vacuumanlaae Atmosphärendruck einstellt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erf indungsgemäßen
Wasserabscheiders dargestellt.
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Der Wasserabscheider wird durch einen Behälter 1 gebildet, dem der
Gas strom über einen Stutzen 2 zuströmt und über einen weiteren Stutzen 3 zur nicht
dargestellten Vacuumpumne abfließt. Tn dem Behälter ist ein Schwimmer 4 anaeordnet,
der aus zwei Teilen, einem Hauptschwimmer 5 und einem senkrecht darunter in abstand
angeordneten Hilfsschwimmer 6, Besteht. Der Schwimmer wirkt auf ein Gestänge 7,
das mit einem Belüftungsventil 8 verbunden ist. Das Belüftungsventil R, wird durch
eine auf einem Sitz ruhende Kugel aebildet, die durch ibr Eigengewicht und durch
die Beaufschlagung durch die umaehende Atmosphäre das Behälterinnere verschließt.
An der Unterseite des Behälters ist ein ohr 9 anqesetzt, das durch ein Ablaßventil
lo verschlossen ist. Das Ablaßventil 10 wird ebenfalls durch eine Kugel gebildet,
die einen senkrecht nach oben zeigenden Stutzen durch ihr Eigengewicht und Belastung
der Atmosphäre verschließt.
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Die Wirkungsweise des Schwimmers ist folgendes: Von der Vacuumpumpe
wird über den Stutzen 3 Gas oder Luft angesaugt, die über den Stutzen 2 dem Behälter
zuströmt und einen Druck aufweist, der geringer ist als der der Otmosphäre. Durch
ihr Eigengewicht liegen die Kugeln der Ventile auf den Sitzen und dichten das Behälterinnere
gegegenüber der Atmosphäre ab. Durch im Gasstrom enthaltene Flüssigkeit, die sich
im Behälter 1 absetzt, steiqt der
Flüssigkeitsspiegel. Da der Hilfsschwimmer
6 nur eine solche Auftriebskraft erzeugen kann, daß das Eigengewicht des Schwimmers
und die Gewichtsbelastung durch das Gestränge 7 ausgeqlichen wird, kann die Flüssigkeit
in dem Behalter bis zum Hauptschwimmer ansteigen, da erst dieser in der Lage ist
einen weiteren Auftrieb zu erzeuofen, um das Belüftungsventil 8 gegenüber dem aussen
herrschenden Atmosphärendruck aufzudrücken. Sobald das Belüftungsventil öffnet,
wird das Behälterinnere mit Atmosphärendruck heaufschlaqt. In der Zuleitung zum
Stutzen 2 ist ein RückschlaaventilZ11 eingebaut, das. verhindert, daß der Atmosphärendruck
zu den übriaen Teilen der Vacuumanlage vordringen kann. Nach der öffnung des Behälterinneren
zur Atmosphäre und durch Einwirkung der im Behälter stehenden Flüssigkeitssäule
ist das Ablaßventil nicht mehr in einem Gleichgewichtszustand und öffnet. Der Flüssigkeitsspiegel
in dem Behälter nimmt dadurch ab. Dadurch, daß zwischen dem Hilfsschwimmer und dem
Hauptschwimmer einen Abstand ausgebildet ist, wird jedoch das Gewicht des Ventiles
und des übrigen Schwirtmers weitergetragen, und zwar so lange, bis der Flüssigkeitsspiegel
den Hilfsschwimmer erreicht hat. Erst dann nimmt dessen Auftrieb ab und das Belüftungsventil
kann durch sein Eigengewicht wieder schließen. Durch die im Betrieb zwischenzeitlich
nicht unterbrochene Vacuumpumpe wird in dem Behälter sofort wieder ein Vacuum hergestellt,
wodurch die auf das Ablaßventil wirkende öffnungskraft sofort abgebaut wird und
das Ablaßventil wieder schließt. Durch den nunmehr im Behälter herrschenden Unterdruck
wird auch die Schließkraft des Belüftungsventiles 8 wieder erhöht, so daß dieses
erst wieder öffnen kann, wenn die Flüssigkeit einen entsprechenden Stand am Hauptschwimmer
5 wieder erreicht hat.
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PATENTANSPRÜCHE -