DE3534932A1 - Vorrichtung zum abscheiden von fluessigkeiten, z.b. kondensat, aus druckgas wie druckluft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeiten, z. B. Kondensat, aus Druckgas wie Druckluft, die in eine Druckgas-Leitung einschaltbar ist und ein von dem Druckgas durchströmtes und zur Aufnahme abgeschiedener Flüssigkeit dienendes Sammelgehäuse aufweist, in dessen Gehäuseinneren eine andererseits mit der Umgebung in Verbindung stehende und von einer Ventileinrichtung beherrschte Entleeröffnung für die sich ansammelnde Flüssigkeit ausmündet, wobei die Ventileinrichtung ein Ventilglied, das zwischen einer ersten Schaltstellung, in der es die Entleeröffnung verschließt und einer zweiten Schaltstellung, in der es die Entleeröffnung freigibt und dadurch die Umgebung mit den Gehäuseinneren in Verbindung setzt bewegbar ist und das zu seiner Betätigung mit einem im Gehäuseinneren angeordneten, und in Abhängigkeit vom Pegelstand der sich im Gehäuse ansammelnden, abgeschiedenen Flüssigkeitsmenge eine mehr oder weniger weit angehobene Stellung einnehmenden Schwimmer in Verbindung steht, wobei das Ventilglied die Entleeröffnung in abgesenkter Ruhestellung des Schwimmers zumindest mit einer Partie einer Dichtfläche vollständig verschließt und in angehobenen Schwimmstellungen des Schwimmers diese freigibt.

Eine derartige Vorrichtung, die benutzt wird, um in Druckmittelleitungen strömendes Druckgas, insbesondere Druckluft, von mitgeführten flüssigen Bestandteilen, vor allem Kondenswasser, zu befreien, ist bereits aus dem DE-GM 70 36 144 bekannt. Hierbei ist die Ventileinrichtung von unten aussen an das Sammelgehäuse angesetzt und in die Entleeröffnung ist eine Ventilkammer eingeschaltet, in der sich das Ventilglied befindet. Dieser ist in seiner ersten Schaltstellung federbelastet gegen einen Ventilsitz vorgespannt und verschließt dadurch die Entleeröffnung. Ferner steht das Ventilglied mechanisch mit einem Steuerkolben in Verbindung, dessen eine Kolbenfläche über eine Steuerleitung mit Druck beaufschlagbar ist. Die Steuerleitung führt ins Innere des Sammelgehäuses und dort zu einem Hilfsventil, das in der Ruhestellung des Schwimmers verschlossen und in einer bestimmten Schwimmstellung des Schwimmers geöffnet ist. Erreicht nun der Pegelstand der abgeschiedenen Flüssigkeit im Innern des Sammelgehäuses eine bestimmte Höhe, so öffnet das Hilfsventil und der Betätigungskolben wird durch den im Gehäuseinneren wirkenden Druck beaufschlagt, wodurch er entgegen der Kraft der Rückstellfeder ausgelenkt wird, was ein Abheben des Ventilgliedes vom Ventilsitz und dadurch eine Freigabe der Entleeröffnung zur Folge hat. Die nunmehr ausfließende Flüssigkeit bewirkt ein Sinken des Pegelstandes, dadurch ein Absenken des Schwimmers und hierdurch wiederum ein Verschließen des Hilfsventils, wodurch ebenfalls die Entleeröffnung wieder verschlossen wird.

Die bekannte Vorrichtung setzt sich aus einer Vielzahl von Bauteilen zusammen und erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand, um seine Funktionsfähigkeit zu gewährleisten. Dadurch ist diese Vorrichtung sehr teuer in der Herstellung und beträchtlich störanfällig im Betrieb. Beispielsweise neigt die Steuerleitung gerne zum Verschmutzen, worunter die Betätigung des Ventilgliedes zu leiden hat.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen einfachen Aufbau besitzt, die kostengünstig zu fertigen ist und die weit weniger störanfällig ist.

Die obige Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ventileinrichtung im wesentlichen nur aus dem lose im Inneren des Sammelgehäuses angeordneten Ventilglied besteht, das von dem Schwimmer gebildet und mit diesem zu einer gemeinsamen Baueinheit in Gestalt eines Betätigungs- und Verschlußkörpers zusammengefaßt ist und daß im Gehäuseinneren eine Führungseinrichtung vorhanden ist, die den Betätigungs- und Verschlußkörper bei seinem Absinken in seine Ruhestellung zentrierend zur Ausmündung der Entleeröffnung hinführt, derart, daß die Dichtfläche die Ausmündung der Entleeröffnung in der Ruhestellung unter Abdichtung vollständig abdeckt.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt insbesondere in der Verringerung ihrer Bauteile, wobei die Ventileinrichtung lediglich aus dem Betätigungs- und Verschlußkörper bestehen kann, der mit der Ausmündung der Entleeröffnung zusammenarbeiten kann. Es tritt praktisch kein Verschleiß auf und die Vorrichtung ist in ihrer Funktion praktisch störunanfällig, da das Anheben des Schwimmers ohne Zwischenschaltung separater Einrichtungen unmittelbar das Öffnen der Entleeröffnung nach sich zieht.

Dabei kann der Querschnitt der Entleeröffnung relativ groß gewählt werden, so daß die Gefahr der Verschmutzung relativ gering ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sehr funktionssicher und es ist vorteilhafterweise auch keine Einrichtung erforderlich, die den Betätigungs- und Verschlußkörper in seiner Ruhestellung gegen die Ausmündung vorspannt. Vielmehr dient allein der im Innern des Gehäuses anstehende Druck zum Anpressen der Dichtfläche des Körpers an die Ausmündung, wobei lediglich die Andrückrichtung des Körpers durch die Führungseinrichtung beeinflußt wird. Zweckmäßigerweise wird der Betätigungs- und Verschlußkörper kugelförmig ausgebildet, wobei seine Aussenoberfläche die Dichtfläche darstellt. Liegt dieser kugelförmige Körper nunmehr an der Ausmündung an, so wird diese allseits bündig abgeschlossen. Vorzugsweise ist die Ausmündung zudem seitlich am Gehäuse angeordnet, so daß die Entleeröffnung beim Anheben des Betätigungs- und Verschlußkörpers allmählich freigegeben wird; hierbei kann der Betätigungs- und Verschlußkörper sich an der Gehäuseinnenwand abrollen. Eine derartige Anordnung verbessert das Ansprechverhalten der Ventileinrichtung beträchtlich und verringert die zum Öffnen der Ausmündung erforderliche Betätigungskraft erheblich. Denn die den Betätigungs- und Verschlußkörper gegen die Ausmündung pressende Druckkraft wird in diesem Falle quer zur Anheberichtung des Körpers und nicht genau entgegen. Ferner ist der Betätigungs- und Verschlußkörper in seiner Ruhestellung vorzugsweise durch die Führungsflächen der Führungseinrichtung sicher fixiert, so daß ein stabiler Abdichtzustand erreicht wird. Demgegenüber kann der Betätigungs- und Verschlußkörper in den Schwimmstellungen mit Spiel in der Führungseinrichtung angeordnet und hierbei insbesondere frei drehbar sein. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Körper leicht zwischen seinen einzelnen Stellungen hin und her bewegbar ist; gleichzeitig wird erreicht, daß bei Freigabe der Ausmündung Druckgas an ihm vorbeistreicht, was ihn zur die Mündung tragenden Gehäusewand hin verlagert, so daß im Bereich zwischen der Unterseite des Körpers und der Ausmündung infolge Kapillarwirkung ein Sog entsteht, der Kondensat erfaßt und zur Entleeröffnung hinausschleudert. Hier ist weiter von Vorteil, eine der Führungsflächen der Führungseinrichtung unmittelbar an der Gehäuseinnenwand des Sammelgehäuses im Bereich oberhalb der Ausmündung anzuordnen, wobei an gegenüberliegender Stelle zwischen dem kugelförmigen Körper und der Gehäuseinnenwand ein Zwischenraum besteht, der ein gezieltes Vorbeistreichen des Druckgases am Betätigungs- und Verschlußkörper hervorruft. Ist der Bewegungsablauf erst einmal in Gang gesetzt so wird das sich ansammelnde Kondensat in dem Maße aus der Entleerungsöffnung herausgeschleudert, wie es anfällt. Es ist ferner zweckmäßig, das Sammelgehäuse einstückig mit sämtlichen Führungsflächen und gegebenenfalls Führungsrippen auszubilden, so daß eine einfache Fertigung sogar in einem einzigen Arbeitsgang möglich ist, beispielsweise mittels eines Gießverfahrens.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Nachfolgend soll die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der beiligenden Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Bauform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht, wobei sich der Betätigungs- und Verschlußkörper in seiner Ruhestellung befindet,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung aus Fig. 1 gemäß der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt der Vorrichtung aus Fig. 1, wobei sich der Betätigungs- und Verschlußkörper in einer Schwimmstellung befindet und das abgeschiedene Kondensat seinen maximalen Pegelstand einnimmt,

Fig. 4 den Vorgang des Ausschleuderns von Flüssigkeit und

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1, die den Betätigungs- und Verschlußkörper in seiner Ruhestellung zeigt.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeiten aus Druckgas und hierbei insbesondere zum Abscheiden von Kondenswasser aus Druckluft. Hierzu wird die Vorrichtung beispielsweise in eine Druckgas führende Leitung (bei 2 gstrichelt angedeutet) eingeschaltet und sie besitzt ein Sammelgehäuse 1, das hierbei von dem Druckgas durchströmt wird. Beim Durchströmen des Sammelgehäuses 1 schlägt sich dessen Innenraum 3 die aus dem Druckgas abgeschiedene Kondensflüssigkeit 4 ab und sammelt sich im Bodenbereich 5 des Innenraumes 3 an.

Beim Ausführungsbeispiel ist das Sammelgehäuse 1 zweigeteilt ausgebildet, wobei seine Seitenwände 6 und seine Bodenpartie 7 ein becherförmiges Bauteil bilden, dessen offene Oberseite 8 mit Hilfe eines Anschlußdeckels 9 gasdicht verschlossen ist.

Der Anschlußdeckel 9 ist vorzugsweise auf das sich aus den Seitenwänden 6 und der Bodenpartie 7 zusammensetzende Unterteil 10 lösbar aufgeschraubt, zu welchem Zwecke das Unterteil 10 an seinem Aussenumfang im Bereich der Oberseite 8 ein Gewinde 14 besitzt, auf das der Anschlußdeckel 9 mittels eines komplementär ausgebildeten Gewindeeinsatzes aufgeschraubt ist. Der Anschlußdeckel 9 ist von zwei Anschlußkanälen 15, 16 durchzogen, die jeweils einerseits in den Innenraum 3 und andererseits an die Aussenseite des Anschlußdeckels 9 ausmünden. Eine der äußeren Ausmündungen ist der Mediumeingang 17 die andere äußere Ausmündung ist der Mediumausgang 18; an sie ist die Druckgasleitung 2 anschließbar.

Das Druckgas tritt also über den Mediumeingang 17 und den Anschlußkanal 15 in den Innenraum 3 des Sammelgehäuses 1 ein, dort scheidet sich die Kondensflüssigkeit ab und anschließend verläßt das Druckgas das Gehäuse über den Anschlußkanal 16 und den Mediumausgang 18. An die Innenseite des Anschlußdeckels 9 kann sich an die Ausmündungen der Anschlußkanäle 15, 16 eine gestrichelt angedeutete Filtereinrichtung 19 anschließen, die das Druckgas zusätzlich von Verunreinigungen säubert.

Beim Ausführungsbeispiel besitzt die Seitenwand 6 eine kreiszylindrische Innenkontur 20 und die zum Innenraum 3 weisende Innenseite 21 der Bodenpartie 7 ist in Gestalt einer Kugelkappe gewölbt. Der Radius dieser Kugelkappe entspricht hierbei dem Innendurchmesser des kreiszylindrischen Abschnittes 20, so daß die beiden Innenflächen fließend ineinander übergehen. Zweckmäßigerweise ist die Aussenkontur des Unterteils 10 entsprechend der Innenkontur ausgebildet - dies erleichtert die Fertigung - und das Unterteil 10 besitzt im Längsschnitt entlang der sich von der Bodenpartie 7 zum Anschlußdeckel 9 erstreckenden Längsachse 22 eine U-förmige Gestalt.

Die Wand des Unterteils 10 ist an einer Stelle von einer Entleerungsöffnung 23 durchdrungen, die einerseits an die Umgebung und andererseits in den Innenraum 3 ausmündet (Mündung 24). Durch die Entleeröffnung kann das sich im Sammelgehäuse ansammelnde Kondensat entfernt werden.

Die Mündung 24 kann mit einem im Gehäuseinneren 3 angeordneten Betätigungs- und Verschlußkörper 25 zusammenarbeiten, der in Baueinheit eines Schwimmers und eines Ventilgliedes ausgebildet ist und der sämtliche von diesen beiden Bauteilen auszuführende Funktionen selbst durchführen kann. So arbeitet der Betätigungs- und Verschlußkörper 25 zum einen in Art des Ventilgliedes einer Ventileinrichtung und ist zwischen einer ersten Schaltstellung, in der er die Entleeröffnung 23 verschließt und einer zweiten Schaltstellung in der er die Entleeröffnung 23 freigibt verstellbar. Zum Anderen übt aber dieser Körper auch die Funktion eines Schwimmers aus, der in Abhängigkeit des Pegelstandes der sich im Gehäuse ansammelnden, abgeschiedenen Flüssigkeitsmenge des Kondensats 4 eine mehr oder weniger weit angehobene, d. h. von der Bodenpartie 7 mehr oder weniger weit entfernte Stellung einnimmt. Erfindungsgemäß sind nun beide Funktionen in ein und demselben Bauteil (Betätigungs- und Verschlußkörper 25) derart vereinigt, daß der Betätigungs- und Verschlußkörper 25 in einer abgesenkten Ruhestellung (Fig. 1), d. h. bei relativ niedrigem Pegelstand die Entleeröffnung 23 vollständig verschließt, diese aber in aus dieser Ruhestellung ausgelenkten bzw. angehobenen Schwimmstellungen (Fig. 3, Fig. 4) teilweise oder vollständig freigibt.

Das Verschließen der Entleeröffnung 23 in der Ruhestellung des Betätigungs- und Verschlußkörpers 25 erfolgt mittels einer an dem Körper 25 angebrachten Dichtfläche 29, die derart ausgelegt ist, daß sie die Ausmündung 24 in der Ruhestellung zumindest mit einer Partie 30 ihrer Fläche abdeckt.

Der Betätigungs- und Verschlußkörper 25 ist im Gehäuseinnern 3 lose angeordnet, daher ist eine Führungseinrichtung 31 vorhanden, die den Betätigungs- und Verschlußkörper 25 bei seinem Absinken in seine Ruhestellung zentrierend zur Ausmündung 24 der Entleeröffnung 23 hin führt, so daß gewährleistet ist, daß die Ausmündung in der Ruhestellung des Körpers vollständig unter Abdichtung abgedeckt ist. Die Schließkraft bzw. die den Körper 25 mit seiner Dichtfläche 29 gegen die Ausmündung 24 pressende Kraft wird hierbei allein geliefert vom im Gehäuseinnern 3 herrschenden und vom Druckgas herrührenden Innendruck.

Es ist leicht einzusehen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung in Folge der nur geringen Zahl von Bauteilen, von denen der Betätigungs- und Verschlußkörper 25 dazuhin eine Mehrfachfunktion ausübt, sehr funktionssicher arbeiten kann. Durch die Materialwahl und Gestaltungsweise des Betätigungs- und Verschlußkörpers 25 kann die maximale Eintauchtiefe desselben in die sich ansammelnde Kondensflüssigkeit 4 vorherbestimmt werden, so daß der Öffnungszeitpunkt, zu dem die Mündung 24 zumindest teilweise freigegeben wird, leicht regulierbar ist. Denn, erreicht der Pegelstand der Kondensflüssigkeit 4 eine Höhe gegenüber der Bodenpartie 7, bei der gleichzeitig der Körper 25 so weit in die Flüssigkeit 4 eintaucht, daß sich seine Gewichtskraft und die Auftriebskraft im Gleichgewicht befindet, so ist hiermit der Zeitpunkt erreicht, wo sich der Betätigungs- und Verschlußkörper 25 aus seiner Ruhestellung entfernt und in eine Schwimmstellung übergeht. Dadurch wird gleichzeitig die Partie 30 der Dichtfläche 29 von der Mündung 24 abgehoben und die angesammelte Flüssigkeit 4 kann in die Umgebung austreten. Zweckmäßigerweise wird man hierbei die Gesamtanordnung so treffen, daß sich der Betätigungs- und Verschlußkörper 25 erst dann aus seiner Ruhestellung entfernt, wenn der Pegelstand der Flüssigkeit 4 die Mündung 24 zumindest erreicht hat. Eine Öffnung der Mündung 24 kann jedoch unter bestimmten Voraussetzungen bereits vorher erfolgen, hierauf wird an anderer Stelle noch näher eingegangen werden.

Grundsätzlich bestehen mehrere Möglichkeiten des Ortes der Anordnung der Mündung 24. Sie kann entweder an der Bodenpartie 7 oder aber an der Seitenwand 6 des Unterteils 10 vorgesehen werden. Dazuhin besteht im Bereich der Bodenpartie 7 die weitere Möglichkeit, die Ausmündung 24 genau im Scheitelpunkt 32 der Kugelkappe anzuordnen oder aber um einen mehr oder weniger großen Betrag seitlich derselben. Hierzu läßt sich allgemein festhalten, daß die Anordnungsweise der Ausmündung 24 umso vorteilhafter ist, je weiter sich die den Rand der Ausmündung 24 enthaltende gedachte Ebene einer bezüglich der Längsachse 9 parallelen Anordnung nähert. Der Grund hierfür ist in der Tatsache zu finden, daß die auf den Betätigungs- und Verschlußkörper 25 einwirkende Auftriebskraft immer vertikal nach oben, d. h. beim Ausführungsbeispiel in Richtung der Längsachse 22 gerichtet ist, während die vom Druckgas auf den Körper 25 ausgeübte Schließkraft immer in Richtung auf die Ausmündung 24 zu, d. h. in deren Axialrichtung gerichtet ist. Ein Anheben der Dichtfläche 29 des Körpers 25 von der Mündung 24 ist also dann mit dem größten Kraftaufwand verbunden, wenn die Schließkraft und die Auftriebskraft genau entgegengesetzt sind, was eben dann der Fall ist, wenn sich die Ausmündung 24 im Bereich des Scheitelpunktes 32 befindet. Hinzu kommt noch, daß der Betätigungs- und Verschlußkörper bei seitlicher Anordnung der Ausmündung 24 sowohl von unten als auch von oben praktisch mit gleichem Druck beaufschlagt ist, so daß schon eine geringe Auftriebskraft reicht, um den Körper 25 nach oben zu bewegen. Auch wäre bei einer Anordnung der Mündung im Bereich des Scheitels 32 eine gewisse Haftkraft zu überwinden, deren Überwindung aber ein schlagartiges Öffnen der Mündung zur Folge hätte, was wiederum einen starken Ausschlag des Körpers 25 verursachen würde. Einher mit dieser schlagartigen Öffnung der Mündung ginge eine starke Druckschwankung im Gehäuseinnern, was einem gleichmäßigen, stetigen Abscheidevorgang von Kondensat beeinträchtigend entgegenstehen würde.

Eine mit Bezug auf den sich in seiner Ruhestellung befindlichen Betätigungs- und Verschlußkörper seitliche Anordnungsweise der Mündung 24 erfordert also eine geringere Auftriebskraft zum Öffnen der Entleeröffnung 23, wodurch gleichzeitig ein optimales Ansprechverhalten des Körpers 25 erzielt wird. Vorteilhafterweise kann hierbei folglich das Anheben des Körpers 25 mit Hilfe einer geringeren Flüssigkeitsmenge erfolgen, so daß während des Betriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung jeweils nur eine geringe Menge Kondensatflüssigkeit im Sammelgehäuse verbleibt.

Aus diesem Grunde ist die Mündung 24 beim Ausführungsbeispiel an der Seitenwand 6 und im benachbarten Bereich der kugelkappenförmigen Bodenpartie 7 angeordnet. Ein Anheben des Körpers 25 aus seiner Ruhestellung hat hier kein schlagartiges sondern ein allmähliches, kontinuierliches Öffnen der Mündung 24 zur Folge, was die oben beschriebenen Vorteile mit sich bringt.

Es ist beim Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß die Dichtfläche 29 des Betätigungs- und Verschlußkörpers 25 gewölbt ist und insbesondere konvex nach aussen zu gewölbt ist, so daß sie zumindest die Partie eine Kugelfläche darstellt. Vorzugsweise ist jedoch die Dichtfläche 29 eine vollständige Kugelfläche, die von der Außenoberfläche des Betätigungs- und Verschlußkörpers 25 gebildet ist, welcher Körper zu diesem Zwecke als Kugelkörper ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß die die Mündung abdeckende Partie 30 der Dichtfläche 29 während des Abdeckens der Mündung mit ihrer zentralen Partie 33 geringfügig in die Entleeröffnung 23 hineinragt (Fig. 5), so daß gewährleistet ist, daß die Dichtfläche allseits am Rand 34 der Mündung 24 unter Abdichtung anliegt. Zudem erhält man eine Zentrierung, so daß der Körper 25 in seiner Ruhestellung zusätzlich sicher fixiert ist.

Um zu gewährleisten, daß die aus dem Druckgas abgeschiedene Kondensflüssigkeit 4 auch tatsächlich in den Bodenbereich 5 und unter den Betätigungs- und Verschlußkörper 25 gelangen kann, ist der quer zur Längsrichtung 10 gemessene Innendurchmesser des Unterteils 10 im Bereich der Seitenwand 6 größer als der Durchmesser des kugelförmigen Betätigungs- und Verschlußkörpers 25, um diesen Körper jedoch trotzdem exakt zur Mündung 24 hin führen zu können, ist die bereits erwähnte Führungseinrichtung 31 im Gehäuseinnern 3 vorhanden. Diese besitzt eine Mehrzahl von Führungsflächen, entlang denen der Betätigungs- und Verschlußkörper 25 während seines Anhebens bzw. Absenkens gleiten oder rollen kann. Es versteht sich, daß diese Flächen jeweils dem Körper 25 zugewandt sind.

Eine erste Führungsfläche 35 ist an der oberhalb der Ausmündung 24 angeordneten Partie der Gehäuseinnenwand 20 ausgebildet und dabei von einem Abschnitt dieser Partie selbst gebildet. Die Längsrichtung dieser ersten Führungsfläche verläuft parallel im Abstand zur Längsachse 22, und sie besitzt im Querschnitt gemäß Fig. 2 gesehen eine bogenförmige, vom Körper 25 aus gesehen konkave Kontur. Die quer zur Längsachse 22 gemessene Länge, bzw. in diesem Falle Bogenlänge dieser ersten Führungsfläche 35 ist definiert durch den Anlagebereich des Körpers 25 an ihr. Denn da der Körper 25 einen geringeren Krümmungsradius als die Innenkontur 20 aufweist, liegt er, in Draufsicht gemäß Fig. 2 gesehen, jeweils nur mit einem bogenförmigen Abschnitt seiner Aussenkontur an der Innenoberfläche 20 an; die Länge dieses Berührbogens 36 entspricht der Breite der ersten Führungsfläche 35. In Fig. 2 ist dieser Abschnitt durch zwei gestrichelt dargestellte, gedankliche Radialstrahlen 37, 37′ seitlich begrenzt. Die erste Führungsfläche 35 hat also die Gestalt des Mantelabschnittes eines Zylinders.

Ferner sind noch weitere, zweite Führungsflächen 38, 38′ vorgesehen, die sich im Querschnitt gemäß Fig. 2 gesehen an der ersten Führungsfläche bezüglich des Körpers 25 gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. D. h., der Körper 25 ist zwischen den ersten und zweiten Führungsflächen 35, 38, 38′ angeordnet. Sie verlaufen zum einen ebenfalls in Längsrichtung des Gehäuses 1, sind jedoch hierbei mit Bezug auf die Längsachse 22 leicht schräg gestellt, wobei sie in Richtung vom Anschlußdeckel 9 zur Bodenpartie 7 in Richtung auf die Längsachse 22 zu verlaufen. Ihre Querkontur ist ebenfalls vorzugsweise an die Kontur des kugelförmigen Körpers 25 angepasst, wobei die Breite jedoch verhältnismäßig gering ist, so daß die zweiten Führungsflächen quer zu ihrer Längsrichtung auch eben sein können.

In Längsrichtung gesehen schließt sich an die eben beschriebenen, schräg verlaufenden, geradlinigen Partien 39 der zweiten Führungsflächen 38, 38′ in etwa auf Höhe der Mündung 24 in Richtung zur Bodenpartie 7 hin eine Partie 40 mit bogenförmigem Verlauf an, wobei der Krümmungsradius dieses Bogens zweckmäßigerweise gleich demjenigen der Kugeloberfläche des Körpers 25 ist. Diese bogenförmigen Partien 40 bestimmen die Ruhestellung des Körpers 25 und liegen in dieser Stellung einerseits seitlich am Körper 25 an und untergreifen in andererseits.

Vorteilhafterweise sind zwei zweite Führungsflächen 38, 38′ vorhanden, die jeweils an Führungsrippen 44, 44′ angeordnet sind, die an der Innenwand des Unterteils 10 angebracht und insbesondere einstückig angeformt sind. Diese Rippen stehen von der Innenwand radial nach innen ab und ihre ebenfalls nach radial innen zeigenden Rippenseiten bilden die zweiten Führungsflächen 38, 38′.

Im Querschnitt gemäß Fig. 2 gesehen, sind die Führungsrippen 44, 44′ über den Aussenumfang des Betätigungs- und Verschlußkörpers 25 verteilt und im Abstand zueinander angeordnet, wobei sie jeweils in etwa in Sekantenrichtung ausgehend von der ersten Führungsfläche 35 dieser gegenüberliegen. Dies bedeutet, daß der Körper 25 an drei über seinen Äquatorumfang verteilten Stellen durch die Führungsflächen 35, 38, 38′ geführt ist. Die Längsrichtungen sämtlicher oberhalb der Ausmündung 24 angeordneten benachbarten Führungsflächen sind im Querschnitt gemäß Fig. 2 gesehen in etwa unter einem Winkel von 120° bezüglich der Längsachse 22 zueinander angeordnet.

Indem die zweiten Führungsflächen an Führungsrippen 44, 44′ angeformt sind, wird erreicht, daß der Betätigungs- Verschlußkörper 25 mit Ausnahme an der ersten Führungsfläche 35 an keiner Stelle die Innenseite des Unterteils 10 berührt. Dadurch ist gewährleistet, daß der Körper 25 jederzeit optimal vom ausgeschiedenen Kondensat um- und unterspült werden kann, was Voraussetzung für eine sichere Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist.

Nachfolgend soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben werden:

Zu Beginn eines Abscheidevorganges befindet sich der kugelförmige Betätigungs- und Verschlußkörper 25 in seiner Ruhestellung, wobei er die Mündung 24 mit der Partie 30 seiner Dichtfläche abdeckt und gleichzeitig im Bereich der bogenförmigen Partie 40 an den beiden zweiten Führungsflächen 38, 38′ anliegt. Das beim Durchströmen des Gehäuseinnern abgeschiedene Kondensat fällt gemäß Pfeile 46 aus Fig. 4 in Richtung zum Bodenbereich 5 des Sammelgehäuses 1 und kann hierbei den Körper 25 im Bereich dreier Zwischenräume 47, 47′, 48 passieren. Diese Zwischenräume sind jeweils begrenzt durch die Innenoberfläche 20 der Seitenwand 6 und die gegenüberliegende Aussenoberfläche bzw. Dichtfläche 29 des Körpers 25 und sind gegeneinander unterteilt durch die beiden Führungsrippen 44, 44′ sowie durch den Anlagebereich des Körpers 25 an der ersten Führungsfläche 35. Erreicht das angesammelte Kondensat 4 einen Pegelstand, der eine zum Anheben des Körpers 25 aus seiner Ruhestellung ausreichende Auftriebskraft liefert, so wird der Betätigungs- und Verschlußkörper 25 angehoben und geht in eine Schwimmstellung über. Hierbei gibt die Dichtflächenpartie 30 die Mündung 24 allmählich und kontinuierlich vollständig frei. Die zum Anheben des Körpers 25 benötigte Auftriebskraft ist sehr gering, da sich die zweiten Führungsflächen 38, 38′ mit zunehmender Entfernung von der Bodenpartie 7 auch von der ersten Führungsfläche 35 entfernen, so daß ein Einklemmen des Körpers 25 zwischen den Führungsflächen ausgeschlossen ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, daß sich der Betätigungs- und Verschlußkörper 25 während des Anhebens mit seiner Dichtfläche 29 an der Führungsfläche 35 abrollen kann, was der zentralen Partie 33 der Dichtfläche 29 die Möglichkeit gibt, sich aus dem Innern der Entleeröffnung 23 zu entfernen.

Bereits während des Öffnungsvorganges der Mündung 24 tritt Flüssigkeit aus der Entleeröffnung 23 an die Umgebung aus, vorausgesetzt, der Pegelstand vor dem Öffnen der Mündung war höher als deren Unterkante. Ist dann die Entleeröffnung 23 mehr oder weniger weit freigelegt, strömt die Flüssigkeit 4 so lange aus, bis ihr Pegelstand 49 die Unterkante der Ausmündung 24 erreicht (vgl. Fig. 3). Bei der zu diesem Zeitpunkt jedoch vom Körper 25 eingenommenen Schwimmstellung ist der Körper 25 mit Spiel zwischen den einzelnen Führungsflächen angeordnet und demzufolge frei drehbar. Hinzu kommt, daß durch die jetzt offene Entleeröffnung 23 auch Druckgas ausströmt, das am Körper 25 im Bereich der Zwischenräume 47, 47′, 48 vorbeiströmt und zur Entleeröffnung 23 austritt. Durch diese Strömung wird der Körper 28 zur ersten Führungsfläche 35 hin gedrängt und unterhalb des Körpers entsteht im Bereich der Mündung 24 infolge Kapillarwirkung ein Sog, der Wasser mitreißt und durch die Öffnung 23 ins Freie schleudert. Dadurch sinkt der Pegelstand der Flüssigkeit weiter, bis die Mündung 24 wieder vom Körper 25 verschlossen ist. Anschließend wiederholt sich der gesamte Vorgang wieder von vorn.

Es versteht sich, daß die Ausmündung 24 auch als Ventilsitz ausgebildet sein kann und/oder mit einer sie umgebenden Ringdichtung versehen sein kann, um bei der Anlage der Dichtflächenpartie 30 eine sichere Abdichtung zu erzielen. Ferner ist die Ausführungsform des Betätigungs- und Verschlußkörpers nicht auf eine Kugel beschränkt, vielmehr kann der Körper 25 bei entsprechender Ausgestaltung des Sammelgehäuses 1 auch als Kreiszylinder ausgebildet sein, dessen Mantelfläche dann die Dichtfläche bildet. Selbstverständlich verläuft in diesem Falle die Zylinderlängsachse rechtwinkelig mit Bezug auf die Längsachse 22.

Nachfolgend soll in Kürze noch einmal das Wesen der Erfindung zusammengefaßt werden. So sorgt die vorliegende Erfindung für den automatischen Abfluß von abgeschiedenem Kondensat, wobei der die Funktion eines Schwimmers ausübende Betätigungs- und Verschlußkörper zur Hilfe genommen wird, um einen die Flüssigkeit durch die Entleeröffnung nach aussen schleudernden Sog zu erzeugen. Vorteilhafterweise bleibt während dieses Vorganges der im Gehäuseinnern 3 herrschende Innendruck im wesentlichen konstant. Bei der Erfindung kann auf aufwendige Ventileinrichtungen und Hebelübersetzungseinrichtungen verzichtet werden, so daß ein einfacher, praktisch nicht verschleißanfälliger Aufbau erreicht wird. Ferner ist nur ein Minimum an Kraft erforderlich, um den Betätigungs- und Verschleißkörper nach oben zu bewegen, was in Anbetracht der seitlich angeordneten Mündung den Vorteil hat, daß eine relativ großen Durchmesser aufweisende Entleeröffnung Verwendung finden kann und das Problem evtl. Verstopfung somit nicht auftritt (einen großen Querschnitt aufweisende Mündung unterhalb des Körpers 25 anzuordnen ist weniger vorteilhaft, da hier eine enorme Auftriebskraft benötigt würde um die Dichtfläche von der Mündung abzuheben).

Während also durch die Kanäle 15, 16 Druckgas durch das Sammelgehäuse 1 strömt und sich Kondenswasser im Bodenbereich 5 des Gehäuses 1 ansammelt, wird allmählich die Mündung 24 geöffnet und angesammeltes Wasser tritt aus. Hierbei kann ein vorherbestimmbarer Pegelstand beibehalten werden. Die Führungsrippen 44, 44′ führen und dirigieren den Betätigungs- und Verschlußkörper 25 zur Mündung 24 wenn das Wasser einen bestimmten Pegelstand unterschreitet und dichtet die Mündung ab. Wenn dagegen der Pegelstand steigt, gerät der kugelförmige Körper 25 wie beschrieben in Rotation und stößt Kondenswasser in dem Maße aus, wie abgeschiedene Flüssigkeit ins Gehäuseinnere gelangt. Ferner tritt im freigelegten Zustand der Mündung 24 auch Druckgas durch die Entleeröffnung 23 aus, was einen Sog infolge Kapillarwirkung erzeugt, wodurch zusätzlich Kondensflüssigkeit aus dem Gehäuseinneren entfernt wird.

Anhand der Fig. 5 sei noch darauf hingewiesen, daß der Durchmesser D des kugelförmigen Körpers 25 vorzugsweise so auf den Durchmesser d der Mündung 24 abgestimmt wird, daß der vom Körper 25 beim Anheben aus seiner Ruhelage gemäß Pfeil 52 durchgeführte Rollvorgang als erstes im Bereich der zentralen Partie 33 einsetzt.

Claims (29)

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeiten, z. B. Kondensat, aus Druckgas wie Druckluft, die in eine Druckgas-Leitung einschaltbar ist und ein von dem Druckgas durchströmtes und zur Aufnahme abgeschiedener Flüssigkeit dienendes Sammelgehäuse aufweist, in dessen Gehäuseinneren eine andererseits mit der Umgebung in Verbindung stehende und von einer Ventileinrichtung beherrschte Entleeröffnung für die sich ansammelnde Flüssigkeit ausmündet, wobei die Ventileinrichtung ein Ventilglied, das zwischen einer ersten Schaltstellung, in der es die Entleeröffnung verschließt und einer zweiten Schaltstellung, in der es die Entleeröffnung freigibt und dadurch die Umgebung mit dem Gehäuseinneren in Verbindung setzt bewegbar ist und das zu seiner Betätigung mit einem im Gehäuseinneren angeordneten und in Abhängigkeit vom Pegelstand der sich im Gehäuse ansammelnden, abgeschiedenen Flüssigkeitsmenge in eine mehr oder weniger weit angehobene Stellung einnehmenden Schwimmer in Verbindung steht, wobei das Ventilglied die Entleeröffnung in abgesenkter Ruhestellung des Schwimmers zumindest mit einer Partie einer Dichtfläche vollständig verschließt und in angehobenen Schwimmstellungen des Schwimmers diese freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung im wesentlichen nur aus dem lose im Innern (3) des Sammelgehäuses (1) angeordneten Ventilglied besteht, das von dem Schwimmer gebildet und mit diesem zu einer gemeinsamen Baueinheit in Gestalt eines Betätigungs- und Verschlußkörpers (25) zusammengefaßt ist, und daß im Gehäuseinneren (3) eine Führungseinrichtung (31) vorhanden ist, die den Betätigungs- und Verschlußkörper (31) bei seinem Absinken in seine Ruhestellung zentrierend zur Ausmündung (24) der Entleeröffnung (23) hinführt, derart, daß die Dichtfläche (29) die Ausmündung (24) der Entleeröffnung (23) in der Ruhestellung unter Abdichtung vollständig abdeckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Entleeröffnung (23) in Verbindung stehende Ausmündung (24) am Boden (7) des Sammelgehäuses (1) angeordnet ist und der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) mit seiner Dichtfläche (29) in der Ruhestellung im wesentlichen von oben her auf ihr aufliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Entleeröffnung (23) in Verbindung stehende und in das Gehäuseinnere (3) mündende Ausmündung (24) seitlich am Sammelgehäuse (1) angeordnet ist und der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) mit seiner Dichtfläche (29) in der Ruhestellung im wesentlichen von der Seite her an ihr anliegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (29) gewölbt ist, derart, daß sie beim Abdecken der Ausmündung (24) mit ihrer zentralen Partie (33) geringfügig in die Entleeröffnung (23) hineinragt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (29) konvex nach aussen gewölbt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (29) die Mantelfläche oder eine Partie der Mantelfläche eines Kreiszylinders ist, wobei der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) zweckmäßigerweise ein kreiszylindrischer Körper ist, dessen Mantelfläche die Dichtfläche bildet und dessen Längsachse vorzugsweise rechtwinkelig oder annähernd rechtwinkelig mit Bezug auf die Anhebe- bzw. Absenkrichtung des Betätigungs- und Verschlußkörpers (25) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (29) eine Kugelfläche oder die Partie einer Kugelfläche ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) eine kugelförmige Gestalt besitzt und daß seine Kugelfläche eine Dichtfläche (29) bildet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) die Entleeröffnung (23) nach dem Anheben aus seiner Ruhestellung bzw. beim Übergang in eine Schwimmstellung allmählich freigibt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) während und insbesondere kurz nach seinem Abheben aus der Ruhestellung bzw. beim Übergang in eine Schwimmstellung mit seiner Dichtfläche (29) an der oberhalb der Ausmündung (24) der Entleeröffnung (23) angeordneten Partie (35) der Gehäuseinnenwand (20) abrollt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) mit seiner Dichtfläche (29) bzw. einer Partie seines Aussenumfanges in jeder aus der Ruhelage ausgelenkten Schwimmstellung an der oberhalb der Ausmündung (24) angeordneten Partie (35) der Gehäuseinnenwand (20) anliegt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) nach seinem Abheben aus der Ruhestellung frei beweglich und insbesondere frei drehbar im Gehäuseinneren (3) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (31) zumindest eine und vorzugsweise mehrere dem Betätigungs- und Verschlußkörper (25) zugeordnete Führungsflächen (35, 38, 38′) besitzt, und der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) mit Partien seines Aussenumfanges (29) zumindest während des Einnehmens der Ruhestellung an Partien dieser Führungsflächen anliegt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Führungsfläche (35) an der oberhalb der Ausmündung (24) der Entleeröffnung (23) angeordneten Partie (20) der Innenwand des Gehäuses ausgebildet und vorzugsweise durch einen Abschnitt dieser Partie selbst gebildet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungsfläche (35) quer zur Absink- bzw. Anheberichtung des Betätigungs- und Verschlußkörpers (25) gesehen im wesentlichen komplementär zum benachbarten Konturabschnitt des kugelförmigen Betätigungs- und Verschlußkörpers (25) ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelgehäuse (1) einen kreisförmigen Innenquerschnitt aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des im Bereich seiner Seitenwand (6) vorzugsweise hohlzylindrischen Sammelgehäuse (1) größer ist als der Durchmesser des kugelförmigen Betätigungs- und Verschlußkörpers (25), wobei ein oberhalb der Ausmündung (24) der Entleeröffnung (23) angeordneter bandförmiger Wandabschnitt die erste Führungsfläche (35) bildet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Führungsfläche (35) im wesentlichen diametral oder in Sekantenrichtung bezüglich dem Betätigungs- und Verschlußkörper (25) gegenüberliegend zweite Führungsflächen (38, 38′) angeordnet sind, wobei der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) zwischen den ersten (35) und zweiten (38, 38′) Führungsflächen angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Führungsflächen (38, 38′) an in das Gehäuseinnere (3) vorstehenden Führungsrippen (44, 44′) angeordnet sind, die im Innern des Sammelgehäuses (1) angeordnet und in dieses eingesetzt oder an dieses angeformt sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrichtung sämtlicher Führungsflächen (35, 38, 38′) im oberhalb der Ausmündung (24) angeordneten Gehäusebereich im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Führungsflächen (38, 38′) ausgehend vom der Ausmündung (24) gegenüberliegenden Bereich sich nach oben hin und in von der Bodenpartie (7) entgegengesetzte Richtung von der ersten Führungsfläche (35) kontinuierlich entfernen, derart, daß die ersten und zweiten Führungsflächen (35; 38, 38′) von oben in Richtung zur Bodenpartie (7) konisch aufeinander zulaufen und der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) in seiner Ruhestellung an Partien aller Führungsflächen anliegt, während er in seinen Schwimmstellungen mit Spiel zwischen den Führungsflächen angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Führungsrippen (44, 44′) vorhanden sind, die in Gehäuselängsrichtung (22) bzw. in Absink- oder Anheberichtung des kugelförmigen Betätigungs- oder Verschlußkörpers (25) gesehen längs des Kugelumfangs im Abstand zueinander angeordnet sind, derart, daß der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) an drei über seine Äquatorumfang verteilten Stellen geführt ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) in seiner Ruhestellung von Partien der ersten und/oder zweiten Führungsflächen (35, 38, 38′) untergriffen ist und auf diesen aufliegt, welche Partien zweckmäßigerweise einen an die Kontur des Betätigungs- und Verschlußkörpers (25) angepaßten Verlauf besitzen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrippen (44, 44′) und daran angeordneten zweiten Führungsflächen (38, 38′) im unterhalb der Ausmündung (24) angeordneten Gehäusebereich entsprechend der Kontur des Betätigungs- und Verschlußkörpers (25) einen bogenförmigen Verlauf aufweisen.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das oben mittels eines Deckels (9) abgeschlossene Sammelgehäuse (1) im Bereich der Seitenwand (6) eine kreiszylindrische Innenkontur besitzt und die Innenkontur des Gehäusebodens (7) kugelkappenförmig und hierbei zweckmäßigerweise mit größerem Krümmungsradius als der Betätigungs- und Verschlußkörper (25) ausgebildet ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausmündung (24) seitlich des Scheitelpunktes des kugelkappenförmigen Gehäusebodens (7) und vorzugsweise im Nachbarbereich des Bodens (7) an der Gehäuseseitenwand (6) angeordnet ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Öffnen der Mündung (24) am Betätigungs- und Verschlußkörper (25) Druckgas vorbei und durch die Entleeröffnung (23) ins Freie strömt, wobei infolge Kapillarwirkung ein Sog entsteht, der zusätzlich Kondensat (4) mitreißt und durch die Entleeröffnung (23) ins Freie schleudert.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausmündung (24) als Ventilsitz ausgebildet ist und vorzugsweise mit einer sie umgebenden Ringdichtung versehen ist, die mit der Dichtfläche (29) zusammenarbeiten kann.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Gehäuseinnenraumes (3) größer ist als die Querschnittsfläche des Betätigungs- und Verschlußgliedes (25), derart, daß die abgeschiedenen Flüssigkeitspartikel seitlich am Betätigungs- und Verschlußkörper (25) vorbeistreichen und zum Bodenbereich (5) des Sammelgehäuses (1) gelangen können, wobei beim Vorhandensein von Führungsrippen (24, 24′) zweckmäßigerweise zwischen diesen ein Zwischenraum (48) vorhanden ist, der den Gehäusebereich oberhalb des Betätigungs- und Verschlußkörpers (25) mit dem Bereich unterhalb dieses Körpers (25) verbindet.