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Dokumentenidentifikation DE102006002928A1 02.08.2007
Titel Verfahren zum Abscheiden von Wasser
Anmelder SMS Extrusion Kempen GmbH, 47906 Kempen, DE
Erfinder Zimmermann, Wolfgang, 47918 Tönisvorst, DE
DE-Anmeldedatum 21.01.2006
DE-Aktenzeichen 102006002928
Offenlegungstag 02.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.08.2007
IPC-Hauptklasse B01D 19/00(2006.01)A, F, I, 20060413, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01L 21/02(2006.01)A, L, I, 20060413, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Wasser aus einem Wasser/Luftgemisch in einer Kalibrierstation oder einem Vakuumtank (1), wobei die Kalibrierstation oder der Vakuumtank (1) mit mindestens einem Abscheidebehälter (2) in Verbindung steht.
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass an dem Abscheidebehälter (2) mindestens eine erste Leitung (3) angeordnet ist, an der ein Vakuum anliegt, und mindestens eine zweite Leitung (4) angeordnet ist, über die das Wasser abgeschieden wird, und der Abscheidebehälter (2) einen Schwimmer (5) aufweist, wobei die Größe des Schwimmers (5), die Höhendifferenz (h) der Anschlusspunkte an dem Abscheidebehälter (2) der beiden Leitungen (3, 4) sowie der Querschnitt der zweiten Leitung (4) anhand eines mathematischen Modells in Verbindung mit dem angelegten Vakuum derart zueinander bestimmt werden, dass die zweite Leitung (4) mittels des Schwimmers (5) verschlossen wird, bevor der Abscheidebehälter (2) vollkommen vom Wasser entleert ist und der Schwimmer (5) die zweite Leitung (4) wieder freigibt, bevor Wasser über die erste Leitung (3) abgezogen werden kann.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine diesbezügliche Kalibrierstation.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Wasser aus einem Wasser/Luftgemisch in einer Kalibrierstation oder einem Vakuumtank, wobei die Kalibrierstation oder der Vakuumtank mit mindestens einem Abscheidebehälter in Verbindung steht.

In der Extrusion, insbesondere in der Profilextrusion, muss an verschiedenen Stellen ein Wasser/Luftgemisch getrennt werden, zum einen bei der Trockenkalibrierung wegen Zwischenwasser nicht ganz trocken und zum anderen bei Vakuumtanks. Bisher wird der Wasseranteil des Gemisches bei der Trockenkalibrierung über die Vakuumpumpe mit abgesaugt. Hierbei treten jedoch Vakuumschwankungen auf und der Stromverbrauch ist höher. Weiterhin ist es bei dieser Ausführungsform erforderlich, dass Leitungen stetig fallend verlegt werden, um Vakuumschwankungen zu minimieren. Weiterhin ist es erforderlich, dass die Vakuumpumpe zusätzlich für die Wasserförderung konzipiert ist. Diese Kombination aus Vakuum und Wasserpumpe vermeidet zwar die Vakuumschwankungen, benötigt aber ein zusätzliches Aggregat. Die Kosten erhöhen sich, der Installationsaufwand und Platzbedarf steigen.

Speziell in der Trockenkalibrierung wurde ein Zentralvakuum konzipiert. Auch hierbei wird für jede Vakuumstation eine separate Wasserpumpe benötigt.

Beim Vakuumtank werden aufgrund des hohen Wasseranteils ähnlich wie bei der Pumpenkombination ein Trennbehälter und eine zusätzliche Wasserpumpe eingesetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzubieten, mittels der es möglich ist, einen reinen Wasseranschluss sowie auch einen reinen Luftanschluss zu nutzen und das Wasser/Luftgemisch sicher zu separieren.

Die Lösung der verfahrenstechnischen Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Abscheidebehälter mindestens eine erste Leitung angeordnet ist, an der ein Vakuum anliegt, und mindestens eine zweite Leitung angeordnet ist, über die das Wasser abgeschieden wird, und der Abscheidebehälter einen Schwimmer aufweist, wobei die Größe des Schwimmers die Höhendifferenz der Anschlusspunkte im Abscheidebehälter der beiden Leitungen sowie der Querschnitt der zweiten Leitung an Hand eines mathematischen Modells in Verbindung mit dem angelegten Vakuum derart zueinander bestimmt wird, dass die zweite Leitung mittels des Schwimmers verschlossen wird, bevor der Abscheidebehälter vollkommen vom Wasser entleert ist und der Schwimmer die zweite Leitung wieder frei gibt, bevor Wasser über die erste Leitung abgezogen werden kann. Der Abscheidebehälter ist also so konzipiert, dass weder über den Vakuumanschluss Wasser abgezogen werden kann noch über den Wasseranschluss Fehlluft gezogen wird. Hierzu ist es erforderlich, die geometrischen Werte der Leitungen in Verbindung mit dem angeschlossenen Vakuum in einem mathematischen Modell zu erfassen und mit Hilfe von Gleichungen der Strömungstechnik in Verbindung mit Gravitation und Anpressdruck sowie Auftriebsverhalten unter Zuhilfenahme eines mathematischen Modells beispielsweise die Größe des Schwimmers auszulegen.

Fortbildungsgemäß ist vorgesehen, unter Berücksichtigung des mathematischen Modells das Vakuum im Abscheidebehälter über Drucksensoren und Regelventile oder manuell zu steuern.

Die Lösung bezüglich der Vorrichtung ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 3 dadurch gekennzeichnet, dass im Abscheidebehälter ein Schwimmer angeordnet ist, mittels dem das Abfließen des Wassers steuerbar ist. Wie oben ausgeführt ist dies durch die Auslegung des Schwimmers möglich.

Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, dass der Abscheidebehälter mit einem zentralen Wassertank in Verbindung steht, in dem ein Unterdruck vorhanden ist und der über eine Wasserpumpe entleert wird. Es können hier auch mehrer Stationen eingesetzt werden. Hierzu wird entweder der zentrale Wassertank mit einer Wasserpumpe verbunden oder die zentrale Vakuumkammer mit mindestens einer Vakuumpumpe.

In der Zeichnung ist schematisch das dargelegte Prinzip wiedergegeben. Eine Kalibrierstation oder Vakuumtank 1 steht über eine Leitung mit einem Abscheidebehälter 2 in Verbindung. Am Abscheidebehälter ist eine erste Leitung 3 angeordnet, an der das Vakuum anliegt, sowie eine zweite Leitung 4, über die das Wasser abgeschieden wird. Im Abscheidebehälter ist ein Schwimmer 5 vorhanden, der in der dargestellten Position den Ablauf des Wassers über die zweite Leitung 4 verhindert. Gelangt nun das Wasser/Luftgemisch aus der Kalibrierstation oder dem Vakuumtank 1 in den Abscheidebehälter 2, wird der Wasserspiegel im Abscheidebehälter 2 ansteigen. Der Schwimmer ist jedoch über das mathematische Modell so ausgelegt, dass dieser aufgrund des natürlichen Auftriebes den Wasserablauf zur zweiten Leitung 4 freigibt, bevor der Wasserspiegel im Abscheidebehälter 2 eine Höhe erreicht, dass Wasser über die erste Leitung 3 mit abgezogen werden kann. Bevor dies möglich ist wird der Ablauf der zweiten Leitung 4 freigegeben, das Wasser kann entweichen und der Wasserspiegel im Abscheidebehälter 2 sinkt. Damit diese Auslegung über das mathematische Modell möglich ist, ist es erforderlich, die Höhe h zu kennen, an der die erste Leitung 3 am Abscheidebehälter 2 angeschlossen ist.

1
Kalibrierstation oder Vakuumtank
2
Abscheidebehälter
3
erste Leitung
4
zweite Leitung
5
Schwimmer
h
Höhendifferenz


Anspruch[de]
Verfahren zum Abscheiden von Wasser aus einem Wasser/Luftgemisch in einer Kalibrierstation oder einem Vakuumtank (1),

wobei die Kalibrierstation oder der Vakuumtank (1) mit mindestens einem Abscheidebehälter (2) in Verbindung steht,

dadurch gekennzeichnet, dass

an dem Abscheidebehälter (2) mindestens eine erste Leitung (3) angeordnet ist, an der ein Vakuum anliegt und

mindestens eine zweite Leitung (4) angeordnet ist, über die das Wasser abgeschieden wird und

der Abscheidebehälter (2) einen Schwimmer (5) aufweist,

wobei die Größe des Schwimmers (5),

die Höhendifferenz (h) der Anschlusspunkte an dem Abscheidebehälter (2) der beiden Leitungen (3, 4) sowie der Querschnitt der zweiten Leitung (4) anhand eines mathematischen Modells in Verbindung mit dem angelegten Vakuum derart zueinander bestimmt wird,

dass die zweite Leitung (4) mittels des Schwimmers (5) verschlossen wird, bevor der Abscheidebehälter (2) vollkommen vom Wasser entleert ist und

der Schwimmer (5) die zweite Leitung (4) wieder frei gibt, bevor Wasser über die erste Leitung (3) abgezogen werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum in dem Abscheidebehälter (2) über einen Drucksensor und ein Regelventil oder manuell gesteuert wird. Kalibrierstation oder Vakuumtank mit einem Wasser/Luftgemisch, die/der mit einem Abscheidebehälter (2) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass im Abscheidebehälter (2) ein Schwimmer (5) angeordnet ist, mittels dem das Abfließen des Wassers steuerbar ist. Kalibrierstation oder Vakuumtank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidebehälter (2) mit einem zentralen Wassertank in Verbindung steht. Kalibrierstation oder Vakuumtank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidebehälter (2) mit einem zentralen Vakuumtank in Verbindung steht. Kalibrierstation oder Vakuumtank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Wasserpumpe mit dem zentralen Wassertank in Verbindung steht. Kalibrierstation oder Vakuumtank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Vakuumkammer mit mindestens einer Vakuumpumpe in Verbindung steht.






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