CH316514A - Gasstromfilter mit selbsttätigem Ablassventil - Google Patents

Description

      Gasstromfilter        mit        selbsttätigem        Ablassventil       Die     vorliegende    Erfindung bezieht sich  auf ein Filter mit selbsttätigem     Ablassventil     zum Einbau in eine Druckgasleitung.  



  Der erfindungsgemässe     Gasstromfilter    ist       gekennzeichnet    durch ein Gehäuse mit einem  Einlass und einem     Auslass,    die in die Leitung  einzubauen sind, wobei das     Gehäuse    eine Ein  richtung aufweist., um feste Fremdstoffe so  wie mitgerissene Flüssigkeit. aus dem Druck  gas     abzuscheiden,    und eine selbsttätige     Ablass-          einrIchtung    in dem Gehäuse     vorgesehen    ist,  um die     abgeschiedene    Flüssigkeit abzulassen,  wobei     diese    Einrichtung besteht aus einem  zum Auffangen der Flüssigkeit dienenden  Speicher mit.

   einem Schwimmerventil und  einem     Ablassventil,    das mit. einer von Druck  gas betätigten Membran verbunden ist, so dass  das Steigen und Fallen der angesammelten  Flüssigkeit das Schwimmerventil öffnet und       schliesst,    um die Membran zu verschieben     und     dadurch das     Ablassventil    zu öffnen und zu  schliessen.  



  Die in der Figur als     Ausführungsbeispiel     der Erfindung     dargestellte    selbsttätige Filter  vorrichtung 11 hat ein den Filter und den       Flüssigkeitsabscheider    aufnehmendes Gehäuse  12, dessen Filterkopf 13 einen Einlass 14 und  einen     Auslass    16 hat, mit denen die Vorrich  tung in die Gasleitung eingebaut wird.  



  Der     axial    liegende Hals 21 des Filter  kopfes 13 hat eine mit. Teilgewinde versehene    Bohrung 19, die eine     Austrittsöffnung    vom  Filter     zum        Auslass        bildet.    In diese     Bohrung     19 ist     eine        Prallwand    17     mittels    ihres auf dem       Ansatz    23 vorgesehenen     Gewindes    18 einge  baut. Durch den     Durehla.ss    22 der     Prallwand     17 strömt die Luft von der Kammer 24 zum       Auslass    16.

   Ein in der Ringnut 27 des An  satzes 23 liegender     Q-Ring,    das heisst ein  Ring mit rundem     Querschnitt.,    bildet einen       luftdichten    Abschluss zwischen     Prallwand    und  Filterkopf.  



  Zwischen dem Filterkopf 13 und dem     Um-          fangsrand    der     Prallwand    17 wird ein Filter  31 durch eine auf der     Prallwand        befindliche     Schulter 28 und eine in dem Filterkopf be  findliche     Vertiefung    29     festgehalten.    Das  Filter 31 besteht vorzugsweise     aus    gesinterter  Bronze, jedoch genügt auch ein Drahtsieb  oder dergleichen. Eine Leitplatte 32 für die       Strömung    liegt. in dem     zwischen    Filter 31  und Filtergehäuse 12 vorhandenen zylindri  schen Kanal 33.

   Die Platte 32 ruht auf der  Schulter 28 auf und wird in ihrer Lage  durch das Filter 31 gehalten. Die Platte 32  hat mehrere     öffnungen    mit anschliessenden  Leitschaufeln 36, die den durch das Filter  strömenden Luftstrom in einer     Kreisbahn    an  der     Wand    37 der Wirbelkammer 34 entlang  führen. Eine gewölbte Platte 39 schliesst den  Boden des     Filtergehäuses    ab und leitet mit  ihrer glatten Oberfläche die Luft nach dem           Auslass    hin.

   Die Platte unterstützt die stoss  lose Umkehr des Luftstromes in der Wirbel  kammer, dessen     Wirbelung    an dieser Stelle  die an dem Boden der Wirbelkammer an  haftenden kleinen Flüssigkeitsteilchen auf  nehmen     würde.     



  Der Austritt der Luft aus der Wirbel  kammer erfolgt durch den     Durchlass    22 nach  oben. Eine nahe dem     Durchlass    22 liegende       Prallscheibe    38 verhütet einen geradlinigen  Abfluss der Luft     aus    der Wirbelkammer zum       Auslass    16. Durch die     Prallscheibe    38 wird  der Luftstrom seitlich abgelenkt und das Mit  reissen von Flüssigkeitsteilchen verhütet.  



  Die Platte 39 wird gegen einen Haltering  41 durch eine Auffangschale 43 gehalten. Auf  dem Umfang der Platte 39 sind mehrere Öff  nungen 44 verteilt, die     Durchflussöffnungen     für die     abgeschiedene    Flüssigkeit von der  Wirbelkammer     zum    Innern der Auffangschale  oder des Speichers 46 bilden.  



  Die in dem Speicher 46 sich sammelnde  Flüssigkeit. wird aus der     Anlage    durch ein       Ablassventil    entleert. Dieses Ventil wird durch  eine von einem Schwimmer betätigte Vorrich  tung und durch eine Membran gesteuert. Das  Ventil ist in dem Speicher mittels eines Ven  tilgehäuses 47 aufgestellt, das durch eine um  den     Rohrauslass    54 des     Gehäuses    47 liegende  Spannhülse 48 in Stellung gehalten wird. Das  Gehäuse 47 liegt. auf einer Abdichtung 49 auf  und wird durch die Spannhülse 48 gegen diese  Abdichtung gezogen. Der Umfang des Ge  häuses 47 hat mehrere Öffnungen 51, durch  die das in dem Speicher angesammelte  Wasser in die Ventilkammer 52 des Gehäuses  47 fliesst.  



  Ein erhöhter Auflagering 57 des Gehäuses  47 ragt eine kurze Strecke in die Ventilkam  mer 52 hinein. Eine hinter der     Ventilscheibe     67 liegende Haltescheibe 56 öffnet und  schliesst den     Auslass    des Gehäuses 47. Durch  die Haltescheibe 56 tritt ein Ventilschaft 63  mit einem     kurzen        Ansatz    64, der über die  Haltescheibe 56 hinaus nach unten vorsteht.  Die am Innenende mit einer Erweiterung 53  versehene     Ausgangsöffnung    54 dient als Füh  rung für den Ansatz 64 des Ventilschaftes.    Der Ansatz 64 ist im Querschnitt rechteckig,  so dass immer ein     Durchlass    für Flüssigkeit  zwischen dem Ansatz 64 und der Bohrung  53 vorhanden ist.  



  Die Haltescheibe 56 wird in ihrer Stellung  gegen die Schulter 66 durch den Ventilschaft  63 gehalten. Der Ventilschaft 63 besteht aus  zwei Teilen, von denen der untere Schaftteil  64 in den obern Schaftteil 63 unter Zwischen  lage der Haltescheibe 56 mit Druck     einge-          presst    ist.  



  Ein auf der Schulter 59 des Gehäuses 47  liegender Abdichtungsring 58 umgibt den  Ventilschaft. 63; und eine zwischen dem Hals  61 des Abdichtungsringes 58 und dem Ventil  schaft 63     eingeschaltete        0-Ringabdichtung    er  möglicht eine gegenseitige Bewegung zwischen  diesen Teilen und verhindert den Durchtritt  von Luft. Eine Membran 68 ist. an dem Ven  tilschaft 63 zwischen einer obern Deckplatte  73 und einer untern Deckplatte 72 mittels  einer Klemmutter 71 befestigt. Der Umfangs  rand der Membran 68 ruht auf denn     Abdieh-          tungsring    58 auf und wird in der gegebenen  Stellung     dureh    eine     Ventilgehäusekappe    69  gehalten.

   Eine schwache Feder 74 liegt gegen  die obere Deckplatte 73 an und hält die Ven  tilscheibe 56 mit leichtem Druck gegen den  Sitz 57. Die Ventilkappe 69 trägt ein auf  wärtsgerichtetes Rohr 83, in das sich ein  kurzer Abschnitt des Ventilschaftes 63 er  streckt. Eine     0-Ringabdichtung    84 schliesst  das Rohr von der oberhalb der Membran lie  genden Federkammer 77 ab. Die Membran ist  eine biegsame Scheibe, die eine Auf- und Ab  bewegung des Ventilschaftes durch ihr Ver  ziehen ermöglicht und die vorzugsweise aus  Kunstkautschuk, z. B.     Neoprene        (Polychlor-          epren)    oder dergleichen besteht.  



  Der Ventilschaft 63 hat einen lotrechten  Kanal 93 und einen seitlichen Kanal 94, die  eine Verbindung zwischen der     Membrankam-          mer    95 und dem Kanal 82 herstellen. Diese  Kanäle bilden eine Luftleitung, durch die     der          Druck    in der     Kammer    95 erhöht. und infolge  dessen das Ventil geöffnet werden kann. In  dem Ventilschaft 63 sind auch eine Anzahl  Kanäle vorgesehen, die eine Druckbildung in      der Federkammer 77 verhüten und daher das  Arbeiten des Ventils verhindern.

   Diese Ka  näle 78, 79 und 81 führen unmittelbar von  der Federkammer 7 7 in den     Auslass    54, so  dass die Federkammer 77 im wesentlichen       unter        Aussenluftdruck    steht.  



  Auf dein Rohr 83 sitzt ein     Schwimmer    92,  der eine freie Auf-     und        Abbewegung    ausfüh  ren kann. Der Schwimmer besteht vorzugs  weise aus     Zellgummi.    Es kann aber auch  jeder beliebige andere Schwimmer verwendet       werden.     



  In den Schwimmer ist, ein axiales Einsatz  rohr 88 eingesetzt,     das        teleskopa.rtig    über dem  Rohr 83 liegt und eine freie Auf- und Ab  bewegung des Schwimmers dem Rohr 83 ge  genüber     ermöglicht.    Das Einsatzrohr 88       reicht    über den     Schwimmer    hinaus     und    ist an  seinem obern Ende durch eine Ventilscheibe  89     geschlossen,    die auf dem Rohr 88 mittels  eines Splintes befestigt ist. Die Ventilscheibe  89 dieses Ventils verschliesst das Stirnende  des Rohres 83, wenn sich der Schwimmer in.  der     Normalstellung,    .das heisst der nicht  schwimmenden Stellung, befindet.

   Das Rohr  83 trägt einen die Lagerfläche für die Ventil  scheibe 89 bildenden Einsatz 86 mit. einer  Längsbohrung 87. Durch     Radialöffnungen    91  des Einsatzrohres 88 strömt die in der Rohr  leitung befindliche Druckluft bei angehobe  nem Schwimmer in das Ventilgehäuse 47 ein.  



  Bei der Verwendung wird die     Vorrichtung     in eine Leitung, beispielsweise eine Druck  luftleitung, mittels des Einlasses 14 und des  Auslasses 16 eingebaut. Die Druckluft strömt  durch den Einlass 14 in die Filterkammer  und durch das Filter 31 hindurch. Alle mit  genommenen Feststoffe werden in der Filter  kammer zurückgehalten und kommen mit der  Ventilvorrichtung nicht in Berührung. Luft  tritt durch das Filter 31 in die zylindrische  Kammer 33 und strömt dann durch die  Öffnungen der Führungsplatte 32. Die  Führungsplatte 32 leitet die Luft in Kreis  ringen abwärts längs der Wand der Wirbel  kammer 34.

   Die mitgenommene Feuchtig  keit wird bei -dieser     Wirbelung    gegen die    Wand geschleudert, und das abgeschiedene  Wasser fliesst über die     Öffnungen    44 der  Platte 39 in den Speicher 46. Die ge  reinigte Luft strömt um die     Prallscheibe    38  herum durch den     Durehlass    22 und dann  durch den     Auslass    16 in die Rohrleitung.  



  Da der Speicher 46 in offener Verbin  dung mit der Wirbelkammer steht, herrscht  im Speicher ein Druck. Die Federkammer 77  jedoch steht nur unter Aussenluftdruck, da  sie unmittelbar mit der Aussenluft durch die  Kanäle 78, 79 und 81 verbunden ist. Die       Membrankammer    95 steht auch bei geschlos  senem Schwimmerventil 98 unter Aussenluft  druck, und zwar infolge einer kleinen Boh  rung 97, die zum     Auslasskanal    78 führt.  



  Sobald sich eine genügende Wassermenge  in dem Speicher angesammelt hat, steigt der  Schwimmer 92 und öffnet die Bohrung 87,       so,dass        Druckluft    in den Kanal 82 einströmen  kann. Die Druckluft strömt durch die Ka  näle 93 und 94 in die unter der Membran 68  befindliche Kammer 95. In der Kammer 95  bildet sich ein Druck, der schliesslich     die    ab  wärts gerichtete Federkraft auf die Membran  und das Druckgefälle am Ventil 56 überwin  det, so dass sich die Membran     aufwärts    ver  schiebt und die Feder 74     zusammengepresst     wird. Die nach oben ausweichende Membran  nimmt den Ventilschaft 63 mit.

   Die Halte  seheibe 56 und die Ventilscheibe 67 werden  von dem     Ventilsitz    57 abgehoben     und,das    an  gesammelte Wasser fliesst nach aussen, wobei  der in     dein    Speicher befindliche Druck das  Ausfliessen des     Wassers    unterstützt. Das in  dem Speicher befindliche Wasser fliesst dem  Ventil durch die Öffnungen 51 zu und wird  bis zu     einem    Spiegel abgelassen, dessen Ebene  durch den untern Scheitel der Öffnungen 51  geht. Das Wasser wird schnell aus dem Spei  cher entleert und der Schwimmer kehrt in  seine normale     Grundstellung    zurück, in der  er den Kanal 87 schliesst.

   Durch die     Bohrung     97 hindurch wird der nun in der Membran  kammer 95 herrschende Druck vermindert.  Die Bohrung 97 hat jedoch einen kleineren       Querschnitt    als     ,die    Kanäle 87, 93 und 94, so  dass die Luft schneller     in    die Membrankam-           mer    eintritt,     als    sie durch die Bohrung 97 ent  weichen kann.

   Der in der     Membrankammer    95  entstehende Druck überwindet daher die Fe  derspannung und das Druckgefälle über dem  Ventil 56, so dass die Membran verschoben  wird.     Sobald.    der Kanal 87 geschlossen ist,  tritt keine Luft weiter in die     Membrankam-          mer    ein, sondern die in der Kammer befind  liche Luft strömt durch die Bohrung 97 aus.

    Sobald die von dem Druck in der Membran  kammer herrührende Kraft unter die Grösse  der Federspannung und des am     Ablassventil     56 herrschenden     Druckgefälles    gefallen ist,       kehrt    die Membran in ihre     ungespannte    Lage       zurück.    Bei dieser     Rüekkehrbewegttng    der  Membran legt sich das     Ablassventil    56 auf  seinen Sitz 57. Nach dem Schliessen des Ab  lassventils strömt die Luft aus der Kammer  95 weiter aus, bis die in der Kammer befind  liche Luft den gleichen     Druck    hat wie die       Aussenluft.    Das Ventil ist dann für einen  neuen Zyklus bereit.

   Das     Ablassventil    56 bil  det eine Trennwand zwischen den in dem  Speicher befindlichen Druck und dem in dem       Auslass    54 befindlichen     Aussenluftdruck,    so  dass bei geschlossenem Ventil oder bei geöff  netem Ventil ein Druckgefälle am     Abla.ss-          ventil    56 besteht. Dieses Druckgefälle am ge  schlossenen     Ablassventil    56 muss beim Öffnen  des     Ventils    überwunden werden.     Sobald.    das       Ablassventil    56 offen ist, besteht noch ein       Druckgefälle    zwischen der Auffangschale 43  und dem     Auslass    54.

   Dieses Druckgefälle  schliesst     das        Ablassventil,    sobald der Druck  in der     Membrankammer    95 vermindert wird.  Die Feder 74 dient als erster Antrieb für die  Membran, so dass eine schwache Feder genügt.  Der eigentliche     Ablassvorgang    erfolgt im  Bruchteil einer Sekunde, so dass der Verlust  an     Druckluft        aus    der     Druekluftanlage    un  wesentlich ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Filter mit selbsttätigem Ablassventil zum Einbau in eine Druckgasleitung, gekennzeich net durch ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, die in die Leitung einzubauen sind, wobei .das Gehäuse eine Einrichtung aufweist, um feste Fremdstoffe sowie mit- gerissene Flüssigkeit aus dem Druckgas abzu scheiden, und eine selbsttätige Abla.sseinrich- tung in dem Gehäuse vorgesehen ist, um die abgeschiedene Flüssigkeit abzulassen,

   wobei diese Einrichtung besteht aus einem zum Auffangen der Flüssigkeit dienenden Spei cher mit einem Schwimmerventil und einem Ablassventil, das mit einer von Dru,ekgas be tätigten 1VIembran verbunden ist, so dass das Steigen und Fallen der angesammelten Flüs sigkeit das Schwimmerventil öffnet und schliesst, um die Membran zu verschieben und dadurch das Ablassventil zu öffnen und zu schliessen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Abscheiden des Fremdstoffes und der mitgerissenen Flüssigkeit aus einem Filter element (31) und aus Pralleinrichtungen (17, 32, 38, 39) bestehen. 2.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Pralleinrich- tung eine umgekehrt liegende vertiefte Prall platte (17) ist, die von dem in der Mitte der Oberseite des Gehäuses (12) vorgesehenen Ausla.ss (16) herabhängt und eine Prallkam- mer begrenzt, in die das von dem Einlass (14) kommende Gas einströmt, ehe dieses Gas durch das Filter (31) hindurchtritt, das auf dem Umfang der Prallkammer (27) liegt und alle Feststoffe auffängt, die in dieser Prall kammer von dem Gas abgetrennt werden. 3.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 2, ge kennzeichnet durch eine zweite Prallwand (32), die von der Umfangskante der ersten Prallwand (17) getragen wird und die meh rere Lichtschaufeln (36) hat, um das Gas an der Innenwand (37) des Ventilgehäuses (12) in eine in dem Ventilgehäuse gebildete Wir belkammer (34) hinein nach unten zu führen. 4.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 3, ge kennzeichnet durch eine dritte Prallwand (39), die oberhalb des Bodens der Wirbel kammer (34) in Form eines Gewölbedomes liegt, um den in der Kammer (34) vorhan- denen Gasstrom umzukehren und das Gas nach oben gegen die Unterseite der ersten Prallwand (17) zu richten. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, ge kennzeichnet durch eine tellerförmige vierte Prallwand (38), die in der Mitte und abwärts des Einganges der Austrittsöffnung (16) liegt. 6.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 5, ge kennzeichnet durch Öffnungen (44), die in dem Boden der Wirbelkammer (34) liegen, so dass die aus dem Gas abgeschiedene Flüs sigkeit durch diese Öffnungen (44) in den Speicher (46) sowie durch weitere Öffnungen (51) in die Ventilkammer (52) fliessen kann, die in dem Ablassventil (47) liegt, wobei das Ausfliessen der Flüssigkeit aus der Vorrich tung durch die Öffnung (54) der Kammer (52) hindurch für gewöhnlich durch eine Haltescheibe (56) verhindert wird, die in der Nähe des Bodens der Kammer (52) vor gesehen ist. 7.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, -dass die Haltescheibe (56) auf einem Schaftabschnitt (63) liegt, der eine Membran (68) waagrecht. und in der Mitte einer in dem Ablassventil (47) liegen den Membrankammer (77) trägt, wobei der Schaft (63) gleitend in einem Rohr (83) un- tergebraeht ist, das von diesem Ablassv entil (47) nach oben vorsteht und in einem Ein satzrohr (88) eines Schwimmers (92) liegt,

   der auf dem Rohr (83) gleitet und an seinem obern Ende ein Schwimmerventil (89) trägt, das für gewöhnlich den Eintritt von Druck gas in das Rohr (83) verhindert. B. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, ge kennzeichnet durch eine in dem obern Teil der Membrankammer (77) liegende Feder (74), die die auf dem Schaftabschnitt (63) liegende Membran (68) für gewöhnlich nach unten drückt, um die Haltescheibe (56) in geschlossener Ventilstellung in der Ventil kammer (52) zu halten und den Durchtritt von Flüssigkeit. aus dem Ventilauslass (54) zu verhüten.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, ge kennzeichnet durch in dem Schaftabschnitt (63) befindliche Kanäle (93, 94), die eine Verbindung für das Gas zwischen dem obern Teil der Membrankammer (95) und dem Rohr (83) herstellen. 10.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das am obern Ende des Schwimmerrohres (88) liegende Schwimmerventil (89) eine Sitzfläche (86) berührt und für gewöhnlich die Oberseite des Rohres (83) abschliesst, wobei das Einsatz rohr (88) Öffnungen (91) nahe der Sitz fläche (86) hat, so dass bei genügend hohem Flüssigkeitsstand im Behälter (46) Druckgas dem Rohr (83) zugeführt wird, um den Schwimmer (92) und sein Ventil (89) von der Sitzfläche (86) abzuheben, worauf das in dem Rohr (83)

   befindliche Gas nach unten und durch die Schaftkanäle (93, 94) strömt, um einen Druck auf die Unterseite der Mem bran (68) auszuüben, den Druck der Feder (74) zu überwinden, den Schaft (63) zu heben und die Halteplatte (56) zu lüften, da mit Flüssigkeit durch den V entilauslass (54) hindurchströmen kann, bis der Schwimmer (92) sich so weit gesenkt hat, dass sich das Schwimmerventil (89) schliesst und die Mem bran (68) sowie die Halteplatte (56) in ihre Normalstellungen zurückkehren. 11.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 10, gekennzeichnet durch Auslasskanäle (78, 79, 81), die in dem Schaft (63) liegen und eine Verbindung für das Gas zwischen dem obern Teil der Membrankammer (77) und dem Ventilauslass (54) herstellen, um die Kammer (77) im wesentlichen auf Aussenluftdruck zu halten.

   12. Vorrichtung nach Unteranspruch 11, gekennzeichnet durch einen im Schaft (63) vorgesehenen Regelkanal (97), der eine Ver bindung zynischen den Ablasskanälen (93, 94) und dem untern Teil der Membrankammer (77) herstellt, um nach dem Schliessen des Schwimmerventils (89) den Druck langsam auszugleichen und den auf die Membran (68) wirkenden Druck der Feder (74) zur Unter stützung des Gasdriiekes auf die Haltescheibe (56) heranzuziehen,

   so dass diese Haltescheibe (56) in ihre geschlossene Stellung Zurück geführt und der Ablauf der Flüssigkeit aus dem Auslass (54) unterbrochen wird, wobei der Regelkanal (97) im Durchmesser kleiner ist als die in dem Schaft (63) befindlichen, mit dem Rohr (83) in Verbindung stehenden Kanäle (93, 94).