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Luftverdichtungsvorrichtung mit einem Luftsammelbehälter In Verdichtern
für Luft o. dgl. ereignet es sich häufig, daß in dem Kessel, in welchem die Luft
unter Druck aufgespeichert wird, eine Ausscheidung der Feuchtigkeit aus der Luft
stattfindet. Auch während der Beförderung der verdichteten Luft in den Luftsammelbehälter
scheidet sich Feuchtigkeit aus und dort, wo Vorrichtungen dieser Art der Gefahr
des Gefrierens ausgesetzt sind, können dadurch Betriebsstörungen und selbst Unfälle
eintreten.
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Es sind Wasserabscheider bei Luftverdichtern bekannt, die das Wasser,
das sich in einem zwischen Verdichter und Luftsammelbehälter angeordneten Wassersack
ansammelt, während der Stillstandszeit des Verdichters selbsttätig ablassen. Hierbei
wird das Ablaßglied entweder auf elektromagnetischem oder auf mechanisch-pneumatischem
Wege bewegt, und zwar im letzteren Falle durch den gleichen Höchstluftdruck, der
auch den Verdichter stillsetzt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen muß zwischen
der Ablaßstelle und dem Luftsammelbehälter ein Rückschlagventil angeordnet sein,
damit während des Ablassens der Flüssigkeit nicht Druckluft aus dem Luftsamrnelbehälter
entweicht. Es isi daher auch nicht ohne weiteres möglich, mittels dieser Vorrichtungen
das im Luftsammelbehälter selbst sich ansammelnde Wasser selbsttätig abzulassen.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist die Wasserablaßvorrichtung mit
einem Ventil ausgerüstet, das zeitweise geöffnet und geschlossen werden kann und
das auch Wasser unmittelbar aus dem Luftsammelbehälter austreten läßt, ohne daß
dabei gleichzeitig in nennenswertem Ausmaß verdichtete Luft verlorengeht. Die Öffnung
des Ventils wird selbsttätig besorgt, wenn in dem Luftsammelkessel ein bestimmter
Druck erreicht ist. Die zur Überwachung des Ventils dienende Vorrichtung, die ihrerseits
von dem Luftdruck abhängt, ist mit jener Vorrichtung vereinigt, durch welche der
Motor zum Antrieb des Verdichters an- und abgestellt wird. Wenn diese Überwachungsvorrichtung
für den Motor letzteren abschaltet, so wird auch gleichzeitig für einen kurzen Augenblick
das Ventil geöffnet.
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Eine solche Anlage ist schematisch in den Zeichnungen dargestellt.
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Der Kessel i zur Aufnahme der verdichteten Luft hat die Zufuhrleitung
2 und die Gebrauchsleitung g, welch letztere das Ventil q. enthält. Der dargestellte
Verdichter preßt die Luft erst in den Niederdruckzylinder 5, von wo sie nach dem
Hochdruckzylinder 6 geleitet wird, um ihre endgültige Verdichtung zu erfahren. Die
beiden Zylinder 5 und 6 sind durch die Röhre 7 miteinander verbunden, und vom Hochdruckzylinder
6 geht die Leitung 8 für die verdichtete Luft zu einer Kammer 9, welch letztere
durch die Leitung 2 an den Kessel i angeschlossen ist. Ein Rückschlagventil io gestattet
der Luft den Durchtritt nur in Richtung nach dem Kessel i hin. Die Kammer 9 dient
als Flüssigkeitsabscheidekammer
und hat deswegen einen gegen die
Mitte abgeschrägten Boden sowie Teilwände i i und 12, die die Abscheidung begünstigen.
Von der tiefsten Stelle des Bodens aus geht eine Leitung, durch die die Flüssigkeit
abgezogen wird, und ein Ansammeln der Flüssigkeit an dieser tiefsten Stelle wird
durch Anordnung von Löchern 13 in den Scheidewänden 12 unmöglich gemacht.
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Ein Elektromotor 14 besorgt -den Antrieb des Verdichters unter Vermittelung
des Riemens 15 und Fächers 16. Der Motor 14 wird von dem Erzeuger 17 mit Strom versorgt.
Er ist zu diesem Zweck in Brücke zu den beiden Hauptleitungen 18 geschaltet, und
in diesen Leitungen für den Motor befinden sich zwei Doppelsätze feststehender Kontakte
i9 und 20 mit den diese Kontakte überbrückenden beweglichen Schalterteilen 21 und
22. Letztere sitzen auf dem isolierten Träger 23, der geradlinig durch den Stift
24 in einer Stützwand 25 geführt ist. Am anderen Ende ist der isolierte Träger 23
der Schalterteile 21 und 22 an einen Hebel 26 angelenkt, der um den Zapfen 27 ausschwingt
und für gewöhnlich durch die starke Feder 28 in Stromschlußstellung gezogen wird,
während die Stromöffnungsstellung dieses Hebels bei Bewegung der Biegehaut 29 in
einer bestimmten Richtung zustande kommt.
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Die Beeinflussung des Hebels 26 durchedie Feder 28 und die Biegehaut
29 ist eine mittelbare. Die an dem einen Ende verankerte Feder 28 ist an ihrem anderen
Ende an den freien Arm eines Winkelhebels 3o eingehakt, der in der Nähe des Knies
an der Kammer 31 für die Biegehaut schwingbar unterstützt ist. Das Innere dieser
Kammer 31 steht mit dem Kessel i durch die Leitung 32 in Verbindung, so daß also
die Lage der Biegehaut je nach dem im Kessel herrschenden Druck schwankt. Der Anschluß
des Winkelhebels 30 an den Schalterhebe126 erfolgt durch einen Lenker 33, der einerseits
=schwingbar an dem Schalterhebel26 befestigt ist und andererseits nahe dem entgegengesetzten
Ende durch eine Kerbe eine am Winkelhebel 3o angeordnete Rolle 34 umfaßt. Jenes
Ende des Lenkers 33, das von der Kerbe ausgeht, hat bei 35 eine abgeschrägte, als
Hubkante dienende Endfläche. Eine Feder 36 zieht den Lenker 33 für gewöhnlich in
die in der Abbildung gezeigte Lage, in welcher die Rolle 34 von der Kerbe des Lenkers
teilweise umschlossen wird.
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Wächst der Druck im Behälter über ein bestimmtes Maß hinaus, so wird
die Biegehaut 29 nach oben gedrückt und der an ihr befestigte Stift 37 erteilt dem
Winkelhebel 30 eine Ausschwingung in der Uhrzeigerrich--tung: Diese Ausschwingung
des Winkelhebels 30 führt eine öffnung des Motorschalters 21, 22 herbei,
indem der Hebel 26 um den Zapfen z7 ausgeschwungen wird. Geht der Druck im
Behälter auf ein bestimmtes Maß zurück, so zieht die Feder 28 den Winkelhebel nach
der anderen Richtung und bringt dadurch die Rolle 34 wieder in die Kerbe des Lenkers
33. Dadurch wird der Motorschalter wieder geschlossen.
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Statt der eben beschriebenen Vorrichtung zur Überwachung des Motorschalters
durch den im Behälter herrschenden Druck können irgendwelche andere Vorrichtungen,
die dem gleichen Zweck dienen, benutzt werden. Sie sind in großer Menge bekannt
geworden.
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Das in der Kammer 9 sich abscheidende Wasser wird durch die Röhre
38 entfernt. Die Röhre verbindet diese Kammer mit einem Ventil 39, das nach Art
eines T-Rohres ausgebildet ist. Das Mittelstück des T-Rohres ist durch die Muffe
40 mit einem anderen Ventilgehäuse 41 verbunden. In dem Querteil des T-Rohres befindet
sich das Kegelventil 42, das für gewöhlich durch eine Feder auf seinen Sitz gedrückt
wird. In dem Ventilgehäuse 4,1 ist ein anderes Kegelventil 43 ebenfalls für gewöhnlich
in Verschlußstellung, und dieses Ventil 43 verhindert dadurch den Austritt von Wasser,
das sich aus der Luft im Behälter i abgeschieden hat, da das untere Ende des Ventilgehäuses
41 mit einer vom Behälter i ausgehenden Leitung 44 verbunden ist. Werden aber die
beiden Ventile 42 und 43 in Offenstellung be-,vegt, so wird dadurch sowohl das Wasser
aus dem Kessel i als auch das Wasser aus der Abscheidekammer 9 in das Ventilgehäuse
39, 40, 41 zugelassen.
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Bei Ausschwingung des Hebels 26 in einer dem Uhrzeiger entgegengesetzten
Richtung stößt eine an diesem Hebel angeordnete Rolle 45 auf eine Stange 46, die
ihrerseits gegen den Stiel 47 des Ventils 42 drückt, und dadurch wird das Ventil
42, geöffnet. Bei öffnung dieses Ventils tritt das Wasser aus der Kammer 9 durch
Leitung 38 in das Gehäuse 39 ein und fließt von hier durch die Muffe 4o in Richtung
gegen das Ventilgehäuse 41. Diese Strömung des Wassers aus der Kammer 9 findet natürlich
unter gleichzeitiger Einströmung von Luft aus dieser Kammer in die Leitung 38 statt,
d. h. das abgeschiedene Wasser wird durch die Luft mitgerissen. Der Rauminhalt der
Kammer 9 ist natürlich klein, verglichen mit dem Rauminhalt des Kessels i, und die
Dauer der Strömung von Luft aus der Kammer 9 ist gerade lang genug, um dem Luftdruck
zu gestatten, das Ventil 43 kurze Zeit zu öffnen. Während dieser kurzen Zeit wird
jene Flüssigkeit aus der Kammer 9. entnommen, die sich
darin angesammelt
haben kann: Gleichzeitig wird aber auch verhindert, daß die von dein Verdichter
geförderte Luft zu lang in die Leitung 38 einströmt und das Ventil 43 offen hält.
Die abgeschiedene Flüssigkeit, die neben dein Ventil 42 bei dessen Bewegung in Öffnungslage
vorbeigegangen ist, tritt durch eine Bohrung 48 an der Muffe 4o aus dieser Muffe
aus.
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Bei der Öffnung des Ventils 42, herbeigeführt durch die Ausschwingung
des Hebels 26 in einer bestimmten Richtung, wird, wie erwähnt, Luft aus der Kammer
9 auch neben diesem Ventil 42 hindurch in das Ventilgehäuse 39 einströmen. Diese
Luft drückt auf einen Kolben 54 in der Muffe 4o. Der Kolben hat eine kleine Mittelbohrung
und nahe dem Boden einen Schlitz 55, durch welchen Luft und Wasser aus der Röhre
38 in die Öffnung 48 geraten kann. Durch den plötzlichen Eintritt dieser Druckluft
in das Gehäuse 39 und durch ihre Einwirkung auf den Kolben 54 wird letzterer scharf
nach abwärts gestoßen. Ein kurzer an ihm angeordneter oder gegen ihn anliegender
Ansatz 58 dient zur Unterstützung eines Zylinders 56, der eine Feder 59 enthält.
Diese Feder wirkt also für gewöhnlich auf den Ansatz 58, um den Kolben 54 in Hochstellung
zu sichern. Wird aber der Kolben 54 unter dem Eindruck der Druckluft plötzlich nach
abwärts gestoßen, so schlägt er gegen das obere Ende der Hülse 56 für die Feder
59 und schiebt dadurch plötzlich diese Hülse nach unten. Diese Hülse ist an ihrem
unteren Ende bei 57 auch als Ventilkörper ausgebildet, hat aber eine über den Ventilkegel
hinausgehende Verlängerung, welche ständig gegen den am Ventil 43 fest angebrachten
Stift liegt. Da das Ventil 43 unter dem Einfluß einer Feder nach oben gedrängt wird
und also auf seinem Ventilsitz dicht aufliegt, so wird dadurch das Ventil 57 von
seinem Sitz für gewöhnlich abgehoben erhalten.
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Wird jedoch der Kolben 54 nach abwärts gestoßen, so wird das Ventil
57 nunmehr auf seinen Sitz gedrängt und damit die obere Kammer abgeschlossen, so
daß die in das Gehäuse 39 eintretende Druckluft und das Wasser aus der Bohrung 48
entweichen muß und so daß ferner das Ventil 43 nunmehr von seinem Sitz abgelöst
wird. Der im Kessel i herrschende Druck wird sofort das am Boden des Kessels angesammelte
Wasser durch die Leitung 44 an dem Ventil 43, das nunmehr offen ist, vorbeitreiben
und es in die Leitung 49 übertreten lassen.
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Die Öffnung 48 ist eine verhältnismäßig kleine Bohrung. Sie gestattet
nur das langsame Entweichen der bei 38 zutretenden Druckluft, um letzterer Gelegenheit
zu geben, die plötzliche Verschiebung des Kolbens 54 einzuleiten und den Kolben
genügend lang in seiner Tiefstellung zu halten. Diese kleine Bohrung 48 befindet
sich zwischen dem Kolben 54 und dem für gewöhnlich offenen Abschlußventil 57. Die
größere Bohrung 49, die in kurzer Zeit die Entfernung einer größeren Menge von abgeschiedenem
Wasser möglich macht, befindet sich andererseits zwischen diesem Ventil
57 und dem Ventil 43. Die Länge der Öffnungsdauer .des Ventils 4.3 wird also
von der Größe der Bohrung 48 in bestimmtem Maße abhängen.
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Infolge des Unterschiedes in den Rauminhalten der Kammer 9 und des
Kessels i wird die Zeitspanne der Luftströmung aus der Kammer 9 so geregelt werden
können, daß diese Luft das Ventil 43 genügend lang abhebt, um die vollständige Ausstoßung
von Flüssigkeit zu gewährleisten, die sich am Boden des Kessels i angesammelt haben
mag. dabei jedoch den übertritt von verdichteter Luft aus dem Kessel i möglichst
vermeidet. Die Bohrungen 48 und 49 können entweder ins Freie führen, oder aber die
durch diese Bohrungen austretende Flüssigkeit kann durch Leitungen 5o und 51 in
einen Behälter 52 übertreten, der von Zeit zu Zeit von der Haube 53 abgenommen und
entleert werden kann.