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Vorrichtung zum Entleeren von' Flüssigkeiten aus unter Vakuum stehenden
Behältnissen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Entleeren
von Flüssigkeiten aus unter Vakuum stehenden Behältern ins Freie mit Hilfe von durch
die Flüssigkeit gesteuerten Absperrorganen. Das Neue der Vorrichtung besteht darin,
daß ein in zwei getrennte Räume unterteilter Rezipient vorgesehen ist, die die Flüssigkeit
nacheinander und intermittierend durchströmt, wobei der Zufluß in den ersten Raum,
der Abfluß aus dem ersten in den zweiten Raum, der Abfluß aus dem zweiten Raum ins
Freie sowie die abwechselnde Verbindung des zweiten Raumes mit der Außenluft und
dem Vakuum durch von Schwimmern gesteuerte Absperrorgane verfolgt.
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Durch diese Vorrichtung können beispielsweise Pumpen ersetzt werden,
die unter anderem auch Dampf- oder Brüdenkondensate .aus unter Vakuum arbeitenden
Räumen bei Mehrfachverdampfern abzupumpen haben, wodurch die zu dem Antrieb der
Pumpe aufgewandte Energie frei wird. Weiter soll die Vorrichtung das Umschalten
der sonst üblichen Vakuumvorlagen bei Destillationsapparaten ersetzen und die Überwachung
erübrigen.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung nach der neuen Erfindung in
einem praktischen Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei der Arbeitsvorgang an Hand
der Zeichnung im folgenden geschildert werden soll. Die aus dem Vakuumraum komm,ende
Flüssigkeit tritt bei i in den Zylinderraum z ein, um über das Zylinderunterteil
3 durch Rohr in die Kammer 5 zu gelangen. In der Kammer 6, die mit Kammer 5 unmittelbar
in Verbindung steht, wird der Schwimmer 7 durch Auftrieb angehoben und verschließt
im Zylinder 8 durch Kolben 9 das
Entlüftungsrohr io sowie das Rohr
i i. Durch ständigen Zufluß steigt in der Kammer 5 die Flüssigkeit weiter an, um
durch das Rohr 12 an der Scheide" wand 13 vorbei in die Kammer, 14 mit Scheidewand
15, die Lochungen aufweist, einzutreten und hier durch Emporsteigen einen Auftriebsdruck
auf den Schwimmer 16 auszuüben, der dann emporschnellt, wenn bei Auftriebstätigkeit
des kleinen Schwimmers 17 und Anheben desselben der Bolzen 18 aus der Arretierung
herausgezogen wird, und mit seinem Kolben 19 im Zylinderraum 3 das Zulauf rohr 4
abschließt. Durch den Auftrieb des Schwimmers 16 wird gleichzeitig auch durch das
Rohr 21 im Zylinder 22 mit Hilfe der verbindenden Kolbenstange der Hohlkolben 23
angehoben. In der Endstellung des Hubes steht der Schlitz 25 in besagtem Hohlkolben
dem Verbindungsrohr 24 gegenüber, wobei durch den Flüssigkeitsdruck aus der Kammer
5, die mit Rohr 24 in Verbindung steht, das Rückschlag-Ventil 26 im Kolben 23 angehoben
wird, und die Kammer 5 entleert ihren Inhalt über den Hohlkolben durch Rohr 27 in
die Kammer 28. Die kontinuierlich zufließende Flüssigkeit, die nicht mehr durch
Rohr 4 abfließen kann, gelangt während der Entleerung der Kammer 5 über das Umführungsrohr
20 und Zylinder 22 durch Rohr 27 gleichfalls in die Kammer 28. Sobald Kammer 5 entleert
ist, sinkt in der Kammer 6 der Schwimmer 7 mit Kolben 9 im Zylinder 8 und gibt die
Rohranschlüsse io und i i . frei, durch die sich die Flüssigkeit aus der Kammer
14 in die Kammern 6 und 5 entleert und den Schwimmer 16 mit den beiden Kolben i
9 und 23 in ihre Endstellung bringt, so daß bei Sinken des Schwimmers 17 der Bolzen
18 in die Arretiervorrichtung zurückgleitet. Während der Füllungsperiode der Kammer
28 wird in der Kammer 29 der Schwimmer 3o mit Kolben 31 im Zylinder 32 gehoben und
die Rohranschlüsse 33, 34 und 35 verschlossen. Nach weiterem Ansteigen gelangt die
Flüssigkeit über Rohr 36 an der Scheidewand 37 vorbei in die Kammer 38, in der der
Schwimmer 39 angehoben wird. Die mit dem Schwimmer gekoppelten Kolben 41 im Zylinder
4o und Kolben 51, der durch Rohr 5o mit der Kammer 38 in Verbindung steht, werden
durch den Auftrieb angehoben. Im Zylinder 40 wird dadurch die im Hohlkolben befindliche
Ventilstange mit Ventil 42 herabgedrückt, die in Normalstellung durch Spiralfeder
44 auf dem Ventilsitz aufgepreßt ist. In der Endstellung des Hohlkolbens 41 wird
durch Schlitz 43 im unteren Teil des Kolbens und dien zurückgepreßten Ventilkegel
durch Rohr 45 und einen Schlitz im oberen Teil des Hohlkolbens 41 und Rohr 54 die
Verbindung mit der Atmosphäre hergestellt, wodurch sich die Kammer 28 über Rohr
52 und 53 bei gehobenem Kolben 51 entleert. Bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels
in Kammer 28 wird auch Kammer 2-9 entleert und Schwimmer 30 mit Kolben 31 gleiten
in die Ausgangsstellung zurück. Die Flüssigkeit aus der Kammer 38 verläßt über Rohr
5o, Rohr 35, Kolbenraum 32 und Rohr 33 ebenfalls die untere Kammer durch das Rohr
52 und Auslaßöffnung 53. Der Schwimmer 39 kehrt mit den Kolben 4 i und 51 wieder
in die Ausgangsstellung zurück.
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Während des Arbeitsvorganges in dem unteren Teil der Vorrichtung,
also bei Befüllung der Kammer 28, erfolgt der anfangs beschriebene Befüllungsvorgang
der Kammer 5.
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Das Rohr 48, das an den Vakuumerzeuger angeschlossen ist, führt über
die Rohre 33, 34 46, 47, 49 die anfangs enthaltene Luft ab bzw. noch nicht kondensierte
Dämpfe und die Luft, die jeweils bei der Entleerung der Kammer 28 auf bereits beschriebene
Weise in diese gelangt.
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Die praktische Ausführung des neuen Erfindungsgedankens ist nicht
an das gewählte Ausführungsbeispiel gebunden, es muß nur stets der Gedanke verwirklicht
werden, daß zum Entfernen von Flüssigkeiten aus unter Vakuum stehenden Räumen derart
vorzugehen ist, daß die Flüssigkeit nacheinander zwei Kammern zu durchströmen hat,
die während des Zulaufens der Flüssigkeit mit dem Vakuumraum im Druckausgleich stehen
und letztere nach Abschluß des Vakuums und erfolgter Belüftung durch die Atmosphäre
die Flüssigkeit fortlaufend nach außen abgeben. Der Vorteil der neuen Vorrichtung
besteht außer in der vollkommen selbsttätigen Abfuhr der Flüssigkeit aus dem Vakuum
vor allem darin, daß keinerlei besondere Pumpennotwendig sind und die Absperrorgane,
als welche in dem vorhandenen Beispiel Kolben und Schwimmer verwendet werden, sich
vollkommen selbsttätig steuern. Da keine großen Massenteile bewegt werden, ist es
möglich, die Ausführung der Wandungen aus jedem beliebigen Werkstoff zu gestalten,
wie er etwa gerade im Hinblick auf die zu behandelnden Flüssigkeiten in Frage kommt.
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Das ,dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß es mit der Hilfe
der neuen Vorrichtung möglich ist, aus dem Vakuumbehälter fortlaufend Flüssigkeit
abzuführen. Dabei wird es naturgemäß notwendig sein, die beiden Räume 5 bzw. 28
des gewählten Ausführungsbeispiels in ihren Massenabmessungen so auszugestalten,
daß der Rauminhalt der letzteren so groß bemessen ist, um während der Entleerungsperiode
der Kammer 5 nach Kammer 28 auch gleichzeitig die Flüssigkeit, die während der Umschaltung
über Rohr 2o nach 28 strömt, aufzunehmen, und jede der Kammern zu ihrer Füllung
bzw. Entleerung durch Kolben 9, 19, 23, 31, 41, 51, die durch Schwimmer 7, 16, 30,
39 von der Flüssigkeit gesteuert werden, mit der Vakuumleitung i untereinander bzw.
der Ableitung ins Freie 53 in Verbindung stehen, während der den Abfluß regelnde
Kolben 51 über den Schwimmer 39 die Anlüftung in Ventil 42 steuert.
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Es sind bereits Destillationseinrichtungen bekanntgeworden, die es
ermöglichen, mischbare Flüssigkeiten in ihre Komponenten zu zerlegen und diese getrennt
in Vorlagen (Rezipienten) aufzufangen, die in gewissan Zeitabständen durch von Hand
betätigte Absperrorgane umgeschaltet werden müssen, um die Flüssigkeiten wechselweise
entweder nach Druck- oder Vakuumausgleich einlaufen oder nach Abschalten des Vakuums
'und Herstellen der
Verbindung zwischen der jeweils zu entleerenden
Vorlage und der außerhalb derselben herrschenden Atmosphäre auslaufen zu lassen,
wozu wieder von Hand betätigte Absperrorgane zum Auslaufen geöffnet werden müssen.
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Solche Einrichtungen setzen voraus, daß die Vorlagen zum Auffangen
der Flüssigkeit bei kontinuierlicher Arbeitsweise der Kolonne entweder ständig bei
erreichtem höchstem Flüssigkeitsstand in den Vorlagen von Hand umgeschaltet werden
müssen, oder aber die Vorlagen müssen den anfallenden Flüssigkeitsmengen entsprechend
groß dimensioniert sein, wenn sie nicht gar ein unendlich großes Volumen aufweisen
müßten.
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Man sieht also, daß mit solchen Vorrichtungen der Erfindungsgedanke
sich überhaupt nicht verwirklichen läßt, dessen Merkmal darin besteht, daß ein in
zwei getrennte Räume unterteilter Rezipient vorgesehen ist, die die Flüssigkeit
nacheinander und intermittierend durchströmt, wobei der Zufluß in den ersten Raum,
der Abfluß aus dem ersten in den zweiten Raum, der Abfluß aus dem zweiten Raum ins
Freie sowie die abwechselnde Verbindung des zweiten Raumes mit der Außenluft und
dem Vakuum durch von Schwimmern gesteuerte Absperrorgane erfolgt.