DE2740085A1 - Automatische gasauslassvorrichtung - Google Patents

Description

Automatische Gasauslaßvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung zum Gasauslaß, die dazu bestimmt ist, ein Gas, das sich an hochgelegenen Stellen von Behältern oder Leitungen gesammelt hat, zu entfernen. Zu der Vorrichtung gehören eine Kammer, die mit dem betreffenden Behälter oder der Leitung in Verbindung steht und Mittel, die dazu dienen - ausgehend von einem bestimmten Gasvolumen in der Kammer und damit einem bestimmten Flüssigkeitsniveau in dieser Kammer - den Austritt von Gas zu ermöglichen, Jedoch ein Ausströmen von Flüssigkeit gänzlich zu unterbinden.

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Gasauslaß, insbesondere unter Bezug auf ihre Verwendung zum Entfernen von Luft, beschrieben, die sich an hochgelegenen Stellen von unter Druck befindlichen Wasserleitungen gesammelt hat. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen besonderen Anwendungsfall beschränkt,und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beseitigen von Gaseinschlüssen kann auch zum Entgasen von Leitungen oder Behältern verwendet werden, die andere Flüssigkeiten enthalten.

Bekannte Vorrichtungen zum Gasauslaß, die im allgemeinen Entlüfter genannt sind, bestehen meistens aus einem im allgemeinen kugelförmigen Schwimmer, der in einer Glocke untergebracht ist, die eine öffnung aufweist und an hochgelegener Stelle der Leitung oder des Behälters angeschlossen ist. Wenn die Anlage vollkommen mit Flüssig keit gefüllt ist, verschließt der Schwimmer die öffnung entweder unmittelbar oder über den einen oder anderen Mechanismus. Wenn die Luft oder ein anderes Gas sich an

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hochgelegener Stelle sammelt, senkt sich der Schwimmer und öffnet die Entlüftungsöffnung, die von dem aufsteigenden Schwimmer automatisch wieder geschlossen wird.

Bei genügend wichtigen Anlagen, z.B. in Wasserleitungsnetzen, verwendet man im allgemeinen Entlüfter mit zwei Kugeln, die aus zwei einzelnen Entlüftern bestehen, die auf dem gleichen Rohr montiert sind, wobei die beiden Kugelschwimmer in gesonderten Kammern untergebracht sind, von denen die eine eine große Durchflußöffnung aufweist, die während der Füllung oder Entleerung der Leitung als Luftauslaß bzw. -einlaß dient, während die andere Kammer mit einer kleinen Durchflußöffnung versehen ist, durch die während des Betriebes Luft austreten kann.

Diese herkömmlichen Vorrichtungen zum Gasauslaß haben einige Nachteile. Insbesondere sind diese Apparate verhältnismäßig platzaufwendig und benötigen daher große Mauerkammern. Außerdem ist während der Füllung der Leitung oder des Behälters die Kugel, die sich in der Kammer mit großer Durchflußöffnung befindet, der Wirkung von Wirbeln ausgesetzt, die durch das Abströmen von Gas hervorgerufen werden, was zur Folge hat, daß die Kugel die öffnung vorzeitig verschließt und unter dem Einfluß des im Inneren der Leitung oder des Behälters herrschenden Druckes gegen ihren Sitz gedrückt bleibt, wodurch Jeglicher Gasauslaß verhindert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben und eine automatische Vorrichtung zum Gasauslaß zu schaffen, die weit weniger platzaufwendig ist und die wirkungsvoll und zuverlässig arbeitet, indem sie den Austritt von in der Vorrichtungskammer befindlichem Gas unabhängig von dem im Innern dieser Kammer herrschenden Druck ermöglicht. Die erfindungsgemäße Entlüftungsvor-

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richtung hat außerdem den Vorteil, daß sie den verschiedenen Druckbedingungen in den Leitungen oder den Behältern auf einfache Weise anpaßbar ist.

Gemäß der Erfindung ist eine automatische Gasauslaßvorrichtung zum Auslaß eines Gases, das sich an hochgelegenen Stellen von Flüssigkeiten enthaltenden Leitungen oder Behältern gesammelt hat, bestehend aus einer Kammer, die mit der betreffenden Leitung oder dem betreffenden Behälter in Verbindung steht und aus Mitteln, die ausgehend von einem bestimmten Gasvolumen in der Kammer und damit einem bestimmten FlUssigkeitsniveau in dieser letzteren das Ausströmen von Gas erlauben, jedoch den Austritt von Flüssigkeit völlig unterbinden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schwimmer übereinander angeordnet sind, die senkrecht in einem Führungsschacht verschiebbar sind, der aus einer durchbrochenen Führungshülse gebildet ist, die senkrecht in der Kammer angeordnet ist, daß der obere Schwimmer zwischen einer unteren Stellung, in der er eine an der Oberseite der Kammer vorgesehene öffnung freigibt und einer oberen Stellung beweglich ist, in der er diese öffnung verschließt, daß der obere Schwimmer Jedoch eine Gasaustrittsöffnung kleineren Durchmesser als die öffnung in der Oberseite der Kammer aufweist, daß der untere Schwimmer zwischen einer unteren Stellung, in der er die in dem oberen Schwimmer ausgebildete Gasaustrittsöffnung freigibt und einer oberen Stellung beweglich ist, in der er diese öffnung verschließt, und daß der untere Querschnitt der durchbrochenen Führungshülse so abgedeckt ist, daß verhindert wird, daß ein beträchtlicher Gasstrom

Jo durch diesen Querschnitt in die FührungshUlse eintreten kann und ein Gas im wesentlichen durch die Durchbrechungen der Hülse von außen her in das Innere der Hülse einströmen muß.

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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die Schwimmer im wesentlichen zylindrisch gestaltet. Vorteilhaft ist die Führungshülse nur in ihrem oberen Teil durchbrochen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung auch mit einem Hahn oder einer entsprechenden an sich bekannten Anordnung versehen, die eine Regelung oder Unterbrechung der Fluidmenge zwischen der Vorrichtungskammer und der Leitung oder dem Behälter ermöglicht, an die die Vorrichtung angeschlossen ist.

Weitere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung, die vor allem die einfache und wirtschaftliche Montage der Gasauslaßvorrichtung, die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit ihrer Funktion und die Einfachheit ihrer Wartung und Belt) dienung betreffen, werden im Zusammenhang mit der folgenden Zeichnungsbeschreibung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt, der an eine Leitung angebauten erfindungsgemäßen Gasauslaßvorrichtung, wobei die Schwimmer ihre abgesenkte Stellung eingenommen haben.

Fig. 2 ist ebenfalls ein Längsschnitt der Gasauslaßvorrichtung, jedoch mit in oberer Stellung befindlichen Schwimmern.

Fig. 3 veranschaulicht einen Längsschnitt eines Teiles der Gasauslaßvorrichtung, der die Schwimmerstellung in einem anderen Funktionsstadium zeigt und

Fig. 4 ist eine Draufsicht längs der Linie A-A in Fig. mit einem Teilschnitt längs der Linie B-B der gleichen Figur; dabei ist die Vorrichtungskamraer ohne Deckel, Schwimmer, Hähne und andere zu ihrer Funktionsfähigkeit

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erforderlichen Teile gezeichnet.

Die in den Zeichnungen wiedergegebene automatische Gasauslaßvorrichtung (Entlüfter) besteht aus einem Kessel 1, der gleichzeitig die eigentliche EntlUfterkammer und den Körper eines Auslaßventils 2 an sich bekannter Art bildet. Der Deckel des Ventilkörpers ist mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet. Der Kessel 1, der als Gußstück aus Stahl oder beliebigem anderen ausreichend beständigem Material hergestellt ist, weist unten einen Flansch 4 zu seiner Befestlgung an der Wasserleitung 5 auf, die entlüftet werden soll. Die eigentliche EntlUfterkammer ist oben durch einen Deckel 6 mit einem Flanschring 7 abgedeckt, über den er durch Bolzen 9 und Muttern Io auf dem Flansch 8 des Kessels 1 befestigt ist. Dieser Deckel 6 ist mit einer

Ii? Kreisöffnung 11 versehen. Ein Dichtring 12 aus Kautschuk oder anderem weichen und elastischen Material ist in eine Aussparung in dem Deckel 6 eingeklebt.

Am Boden des Kessels 1 sind kleine Auflager 14 ausgebildet, auf denen eine in der Entlüfterkammer senkrecht ausgerichtete zylindrische durchbrochene Führungshülse 13 steht. Ein Kreisrand des Deckels 6 und ein kleiner Rand auf dem Auflager 14 verhindern ein seitliches Verschieben der Führungshülse 13. Die zylindrische Führungshülse 13 kann aus beliebigem, nicht rostendem ausreichend starrem Material hergestellt sein, wobei jedoch ein starrer Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid bevorzugt ist.

In dem von der durchbrochenen FührungshUlse 13 gebildeten FUhrungsdurchgang sind zwei im wesentlichen zylindrische Schwimmer 15 und 16 angeordnet, deren Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser der durchbrochenen FührungshUlse 13 ist, so daß sie reibungsfrei in dieser FührungshUlse 13 gleiten können. Die Schwimmer 15 und 16

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können z.B. aus Messing, nicht rostendem Stahl, Kunststoff usw. hergestellt sein. Sie sind je nach der Dichte des verwendeten Materials hohl oder massiv. Vorteilhaft sind diese Schwimmer 15 und 16 massiv und bestehen aus einem Kunststoffmaterial, z.B. Polyäthylen.

In der Mitte des oberen Schwimmers 15 ist eine kleine Gasaustrittsöffnung 17 vorgesehen, in die auf der Unterseite des Schwimmers 15 ein kalibriertes Mundstück 18 eingeschraubt ist. Der untere Schwimmer 16 trägt in der Mitte auf seiner Oberfläche eine kleine elastisch weiche Dichtung 19, die z.B. aus einer runden Kautschukscheibe besteht, die in eine entsprechende kleine Aussparung im Schwimmer 16 eingeklebt ist.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, sind die öffnung 11, der Dichtring 12, die durchbrochene Führungshülse 13, die Schwimmer 15 und 16, die Gasaustrittsöffnung I7, das Mundstück Ib und die Dichtung I9 koaxial angeordnet.

Der eigentliche Entlüfter ist mit einem Schutzdeckel 2o abgedeckt, der z.B. als Gußstück ausgebildet sein kann und durch Muttern 21 gesichert ist, die auf die Bolzen aufgeschraubt sind.

Die erfindungsgemäße Gasauslaßöffnung arbeitet wie folgt.

In Ruhestellung, d.h. wenn die EntlUfterkammer leer ist, ruht der untere Schwimmer l6 auf dem Boden der Entlüfterkammer oder genauer gesagt auf den Auflagern 14,und der obere Schwimmer 15 sitzt auf dem Schwimmer 16 auf (Fig. 1)

Beim Füllen der Leitung 5 wird der Entlüfter über die öffnung des Auslaßventils 2 in Betrieb genommen, die von dem Wasser verdrängte Luft entweicht ohne Schwierigkeit

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durch die durchbrochene Führungshiilse 13 und die Kreisöffnung 11 in die Atmosphäre. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die FührungshUlse 13 nur in ihrem oberen Bereich durchbrochen,und zwar etwa bis dicht über die Oberfläche des in Ruhestellung befindlichen Schwimmers 15- Auf diese Weise wird vermieden, daß selbst bei einer sehr erheblichen Luftmenge die Schwimmer von einer Wirbelung angehoben werden, was sie zu einem vorzeitigen Verschluß der Öffnung 11 veranlassen ο würde.

Wenn Luft aus der Leitung 5 ausströmt, tritt Wasser in den Kessel 1 der Gasauslaßvorrichtung ein und hebt die Schwimmer 15 und 16 an, bis sie die in Fig. 2 gezeigte Stellung einnehmen, in der sie die Öffnung 11 verschließen. In diesem Moment wird der Schwimmer 15 gegen den Dichtring 12 angedrückt und die Dichtung 19 des Schwimmers wird gegen das Mundstück 18 gepreßt.

Die in die Leitung 5 gelangenden Luftblasen sammeln sich in dem Entlüfter und daher sinkt das Wasserniveau in diesem. Wegen des auf ihn wirkenden Differenzdruckes bleibt der Schwimmer Jedoch gegen den Dichtring angedrückt gehalten. Wenn jedoch der Wasserstand in dem Entlüfterkessel fortgesetzt sinkt, nimmt der auf den Schwimmer 16 ausgeübte Archimedische Druck ab und deshalb überschreitet der in der Leitung 5 herrschende Druck einen Grenzwert nicht, der abhängig vom Gewicht des Schwimmers 16 und dem Durchmesser der MundstUcköffnung Ib ist, der Schwimmer sinkt und gibt das Mundstück Ib frei, wobei in dem Entlüfter eingeschlossene überschüssige Luft freigesetzt wird, was das Wiederaufsteigen des Schwimmers und den Verschluß der Mundstücköffnung 18 zur Folge hat.

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Die erfindungsgemäße Gasauslaßvorrichtung kann also Betriebs-Differenzdrücken, die in den Leitungen oder den Behältern herrschen, leicht angepaßt werden. Hierzu genügt es, den Schwimmer 15 mit einem Mundstück 18 mit einer öffnung geeigneten Durchmessers auszustatten.

Das Mundstück 18 kann z.B. aus Messung oder aus Nickel gefertigt sein. Vorzugsweise besteht es aus unklebrigem Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen» wodurch ein Ankleben der Dichtung 19 auf dem Mundstück 18 selbst bei längerer Berührung zwischen diesen Teilen verhindert wird.

Während der Entleerung der Leitung 5 sinkt der Druck in dem Entlüfter auf Null, so daß die Schwimmer 15 und 16 schlagartig nach unten sacken, die öffnung 11 freigeben und damit den raschen Eintritt von Luft in das Leitungssystem ermöglichen.

Die Anordnung der verschiedenen Elemente der Gasauslaßvorrichtung kann zahlreiche Abwandlungen erfahren.

In allen Fällen ist es Jedoch wichtig, daß der untere Querschnitt der Führungshülse 13 so abgedeckt ist, daß verhindert wird, daß ein beträchtlicher Gasstrom durch ihn in diese FührungshUlse eintreten kann, und daß gleichzeitig ein Gas von außen in das Innere der FührungshUlse strömen kann, und zwar durch die Durchbrechungen in der FUhrungshülse. Auf diese Weise wird vermieden, daß der Gasstrom, der während des Füllens der Leitung 5 die Kammer des Entlüfters durchquert, die Schwimmer anheben und einen vorzeitigen Verschluß der öffnung 11 hervorrufen kann.

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In dem besonderen Falle der in den Zeichnungen dargestellten Gasauslaßvorrichtung ist das untere Rohr des Kessels 1 zu der Führungshülse 13 seitlich versetzt angeordnet, und es ist der untere Querschnitt der FührungshUlse 13 durch die Bodenwand des Kessels 1 verdeckt. Durch diese Anordnung entweicht während des Füllens der Leitung 5 Luft durch die öffnung 11, indem sie hauptsächlich durch die Durchbrechungen der Führungshülse 13 hindurchtritt. Zwischen dem unteren Rand der Führungshülse 13 und der Bodenwand des Kessels 1 ist jedoch wegen der Auflager ein kleiner Abstand vorhanden, so daß ein geringfügiger Durchlaß am unteren Teil der Führungshülse 13 entsteht, der jedoch die Stabilität der Schwimmer während des Füllens der Leitung 5 nicht gefährdet, wobei der korrekte Betrieb der Vorrichtung selbst für den Fall gewährleistet bleibt, daß nur der obere Teil der Führungshülse 13 durchbrochen ist. Es ist wichtig, daß das Wasser frei mit im Innenraum und dem Außenraum der Führungshülse in Verbindung steht, und zwar in allen Betriebsstadien der Gasauslaßvorrichtung (Füllen der Leitung, Gasauslaß während des Betriebes, Entleerung der Leitung).

Der in den Zeichnungen dargestellte Entlüfter ist mit einem Auslaßventil 2 ausgestattet.Dieses Auslaßventil ist nicht im einzelnen beschrieben, weil es sich um eine an

2!p sich bekannte Ausführungsform handelt, die im übrigen durch jede andere Vorrichtung ersetzt werden könnte, die den gleichen Zweck erfüllt. Es ist vorteilhaft, daß die Gasauslaßvorrichtung mit einem solchen Auslaßventil oder einer entsprechenden Einrichtung ausgestattet wird, weil hierdurch eine Unterbrechung des Fluidstromes zwischen der Entlüfterkammer und der Leitung möglich ist zum Zwecke der Kontrolle oder Wartung der Gasauslaßvorrichtung. Der Einbau eines solchen Auslaßventils bzw. einer ent-

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sprechenden Vorrichtung kann im Rahmen der Erfindung wahlweise erfolgen.

Wenn die Gasauslauvorrichtung nicht mit einem Auslaßventil bzw. einer entsprechenden Vorrichtung versehen werden soll, bleibt die Grundanordnung der anderen Elemente der Vorrichtung ähnlich wie in den Zeichnungen dargestellt. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsabwandlung kann der untere Rohrstutzen des Entlüfters Jedoch unter der gelocnten FUhrungshülse 13 münden, wobei der untere Hülsenquerschnitt dann durch eine Scheibe oder eine andere geeignete Anordnung abgedeokt werden müßte.

Die automatische GasauslaßvorriGhtung gemäß der Erfindung bringt zahlreiche Vorteile im Vergleich mit bekannten Gasauslaßvorrichtungen und erfüllt wirkungsvoll und zuverlässig die Rolle, die ihr zukommt, nämlich rascher Ablaßgroßer Luftmengen während des Füllens der Leitung, Auslaß der Entgasungsluft bei unter Druck befindlicher Leitung und rascher Einlaß von Luft in die Leitung. wÄirend ihrer Entleerung. Gegenüber bekannten Gasauslaßvori*ichtungen bietet die Erfindung den Vorteil, daß sie keine Federventile, Gelenkhebel oder andere Gelenkmechaniemen aufweist, deren Funktion wegen ihres Verschleißes oder ihrer Korrosion oder Inkrustation durch Wasser unsicher ist. Die Gasauslaßvorrichtung gemäß der Erfindung beansprucht durch gedrungene Bauform wenig Platz und enthält nur eine geringe Anzahl einfach aufgebauter Teile, die sich leicht aus herkömmlichen preiswürdigen und durch Wasser nicht angreifbaren Materialien herstellen lassen. Die Vorrichtung bedarf daher praktisch keiner Wartung und ist in jedem Fall einfach instandzuhalten.

Abwandlungen hinsichtlich der Form, des Aufbaus, der Anzahl und der Anordnung der Teile der erfindungegeraäßen

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Gasauslaßvorrichtung können im Rahmen der Erfindung verändert werden.

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Al

Leerseite

Claims (4)

1. Ansprüche

   ( 1 .^Automatische Gasauslaßvorrichtung zum Auslaß eines Gases, das sich an hochgelegenen Stellen von Flüssigkeiten enthaltenden Leitungen oder Behältern gesammelt hat, bestehend aus einer Kammer, die mit der betreffenden Leitung oder dem betreffenden Behälter in Verbindung steht und aus Mitteln, die ausgehend von einem bestimmten Gasvolumen in der Kammer und damit einem bestimmten FlUssigkeitsniveau in dieser letzteren das Aueströmen von Gas erlauben, jedoch den Austritt von Flüssigkeit völlig unterbinden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schwimmer (15,16) übereinander angeordnet sind, die senkrecht in einem Führungsschacht verschiebbar sind, der aus einer durchbrochenen FUhrungshUlse (13) gebildet ist, die senkrecht in der Kammer angeordnet ist, daß der obere Schwimmer (15) zwischen einer unteren Stellung, in der er eine an der Oberseite der Kammer vorgesehene öffnung (11) freigibt und einer oberen Stellung beweglich ist, in der er diese Öffnung (11) verschließt, daβ der obere Schwimmer (15) Jedooh eine Gasaustrittsöffnung (17) kleineren Duroheessers als dl« Öffnung (11) In dtr

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   ORIGINAL INSPECTED

   Oberseite der Kammer aufweist, daß der untere Schwimmer (l6) zwischen einer unteren Stellung, in der er die in dem oberen Schwimmer (15) ausgebildete Gasaustrittsöffnung (17) freigibt und einer oberen Stellung beweglich ist, in der er diese öffnung (17) verschließt, und daß der untere Querschnitt der durchbrochenen Führungshülse (13) so abgedeckt ist, daß verhindert wird, daß ein beträchtlicher Gasstrom durch diesen Querschnitt in die FUhrungshülse (13) eintreten kann und ein Gas im wesentlichen durch die Durchbrechungen der Hülse (13) von außen her in das Innere der Hülse einströmen muß.
2. 2. Gasauslaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schwimmer (15,16) im wesentlichen zylindrisch gestaltet sind.
3. 3. Gasauslaßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochene Führungshülse (13) ausschließlich in ihrem oberen Te¹Il Durchbrechungen aufweist.
4. 4. Gasauslaßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Hahn oder eine an sich bekannte entsprechende Vorrichtung vorgesehen ist, mit der die zwischen der Entlüfterkammer und der Leitung oder dem Behälter,mit denen die Gasauslaßvorrichtung verbunden ist, strömende Fluidmenge regelbar oder unterbrechbar ist.

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