CS254430B1

CS254430B1 - Automatic drain valve

Info

Publication number: CS254430B1
Application number: CS863440A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Mastnik; Ladislav Capek; Artur Roessler; Milan Kober
Original assignee: Zdenek Mastnik; Ladislav Capek; Artur Roessler; Milan Kober
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS344086A1

Abstract

Automatický odvodňovací ventil, pracující na základě tlakového signálu je opatřený ovládací membránou, která ťozděluje vnitřní prostor na tři pracovní prostory a současně dosedá na těsnicí sedlo. Na membránu působí tlakový signál, čímž dochází k jejímu pohybu. Pohybem membrány je odlučovaný kondenzát postupně přepouštěn ze sběrné komory do komory expanzní a konečně do sběrného kanálu. Výhodou je zjednodušení konstrukce odvodňovacího ventilu a jeho vyšší spolehlivost a životnost.The automatic drain valve, operating on the basis of a pressure signal, is equipped with a control membrane that divides the internal space into three working spaces and at the same time rests on a sealing seat. The membrane is affected by a pressure signal, which causes it to move. By moving the membrane, the separated condensate is gradually passed from the collection chamber to the expansion chamber and finally to the collection channel. The advantage is the simplification of the drain valve design and its higher reliability and service life.

Description

Předmětem vynálezu je automatický odvodňovací ventil pracující na základě tlakového signálu, vhodný zejména pro odlučování kondenzátu ze vzduchotlakových brzdových soustav motorových vozidel nebo ze vzduchotechnických zařízení.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic drain valve operating on the basis of a pressure signal, particularly suitable for the separation of condensate from air-pressure brake systems of motor vehicles or from air-conditioning systems.

Známé automatické odvodňovací ventily pracují na základě poklesu tlaku ve vzduchojemu nebo na základě tlakového nebo elektrického signálu. Výhodou automatických odvodňovacích ventilů pracujících na základě poklesu tlaku vjc vzduchojemu je, že nevyžadují žádná další ovládací zařízení. Nevýhodou je poměrně malé dávkování odloučeného kondenzátu na jeden cyklus, nespolehlivá funkce při malých nebo pozvolných poklesech tlaku, náročnost na čistotu těsnicích sedel a vzhledem k velkému expanznímu prostoru také poměrně velké zastavovací rozměry. Příkladem tohoto typu odvodňovacích ventilů je například řešení podle NSR patentové přihlášky č. 26 04 583. Vzhledem k tomu, že tyto ventily při zařazení v brzdových soustavách motorových vozidel pracují převážně ve zhoršeném prostředí, vyžadují nejméně lx za měsíc kompletní vyčištění přístroje. To jc značnou nevýhodou z hlediska zvyšování provozních nákladů.The known automatic drain valves operate on the basis of a pressure drop in the reservoir or on the basis of a pressure or electrical signal. The advantage of the automatic drain valves operating on the basis of the pressure drop in the air reservoir is that they do not require any additional control devices. The disadvantage is relatively low dosing of separated condensate per cycle, unreliable function at small or gradual pressure drops, demands on the cleanness of the sealing seats and, due to the large expansion space, also relatively large stopping dimensions. An example of this type of drainage valves is, for example, the solution according to German Patent Application No. 26 04 583. Since these valves, when engaged in motor vehicle braking systems, operate predominantly in a deteriorated environment, they require complete cleaning of the device at least once a month. This is a considerable disadvantage in terms of increasing operating costs.

Automatické odvodňovací ventily pracující na základě signálu se vyznačují vyšší dávkou odloučeného kondenzátu. U známých provedení jc k ovládání využíván většinou tlakový vzduch, jehož tlak sc pohybuje od nuly až po maximální hodnotu provozního tlaku. Na základě tohoto signálu dochází k přesouvání ovládacího pístu, který zajišťuje v prvé fázi přepouštění kondenzátu do expanzního prostoru a vc druhé fázi jeho vypuštění do okolního prostoru. Nevýhodou těchto automatických odvodňovacích ventilů je, žc k utěsnění pístů a komor je využíváno pohyblivé těsnění, které je náročné na opracování těsnicích ploch a na čistotu pracovního prostředí. Vzhledem k tomu, že tyto automatické odvodňovací ventily pracují převážně v nejhorším pracovním prostředí, je jejich životnost poměrně nízká a nároky na údržbu vysoké. Další nevýhodou je, žc tyto ventily pro vyšší provozní tlaky musí být ovládány rovněž vyšším tlakem. Uvedené nedostatky odstraňuje automatický odvodňovací ventil podle vynálezu, připojený ke vzduchojemu brzdové soustavy, například z potrubí mezi kompresorem a vyrovnávačem tlaku, nebo souvisejícího s ovládáním pomocných zařízení.Signal-based automatic drain valves are characterized by a higher rate of separated condensate. In the known embodiments, mostly compressed air is used for control, whose pressure sc varies from zero to the maximum value of the operating pressure. On the basis of this signal, the actuating piston is moved, which ensures in the first stage the condensate discharge into the expansion space and in the second stage its release into the surrounding space. The disadvantage of these automatic drain valves is that a movable seal is used to seal the pistons and chambers, which is demanding on the machining of the sealing surfaces and the cleanliness of the working environment. Since these automatic drain valves operate predominantly in the worst working environment, their service life is relatively low and maintenance requirements are high. A further disadvantage is that these valves for higher operating pressures must also be operated with higher pressure. These drawbacks are overcome by the automatic drain valve according to the invention, connected to the brake reservoir of the brake system, for example from the piping between the compressor and the pressure equalizer or related to the control of the auxiliary devices.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že automatický odvodňovací ventil je opatřen ovládací membránou, která odděluje tři pracovní prostory, z nichž první je vystaven ovládacímu tlaku, druhý atmosférickému tlaku a třetí expanznímu tlaku. Mezi druhým a třetím prostorem je těsnicí sedlo, na které dosedá 'membrána. Výhodně je ovládací membrána spojena s tlačnou částí dříku zasahující pod záklopku oddělující prostor vzduchojemu od prostoru expanzního.The principle of the invention is that the automatic drain valve is provided with a control diaphragm which separates three work spaces, the first of which is exposed to the control pressure, the second to the atmospheric pressure and the third to the expansion pressure. Between the second and third spaces is a sealing seat on which the membrane abuts. Advantageously, the actuating diaphragm is connected to a shank pressing portion extending below the flap separating the reservoir space from the expansion space.

254 430254 430

Automatický odvodňovací ventil podle vynálezu má všechny výhody popsaných známých řešení. Navíc je u něho dosaženo významného zlepšení týkající se vyšší spolehlivosti a delší životnosti za současného snížení nároků na četnost kontroly funkce. Dalšími výhodami je zmenšení vnějších rozměrů přístroje, zjednodušení konstrukce a možnost snadného přizpůsobení různým typům vozidel nebo jiných vzduchotlakových zařízení. Výhodné je, že k odloučení kondenzátu dochází již při nízkém ovládacím tlaku a odloučené množství se jen nepatrně mění s velikostí provozního tlaku, který může být i několikanásobně větší než ovládací tlak. Tím je ještě více zvýrazněna výhoda, že limitujícím tlakem pro· použití automatického odvodňovacího ventilu podle vynálezu je tlak ovládací a nikoliv provozní, protože provoznímu tlaku je vyslavena pouze přepouštěcí záklopka, která je bohatě dimenzována. Ostatní díly jsou vystaveny pouze ovládacímu tlaku. To umožňuje využití tohoto přístroje také u vysokotlakých soustav, je-li zajištěn odpovídající ovládací tlak. Výhodné je též, že velikost těsnicí plochy záklopky je zanedbatelná a současné vedení záklopky, dříku a membrány nevyžaduje přesné vodicí plochy ani zvlášť pečlivé opracování.The automatic drain valve according to the invention has all the advantages of the known solutions described. In addition, it achieves significant improvements in terms of greater reliability and longer life, while reducing the frequency of performance checks. Further advantages are the reduction of the external dimensions of the apparatus, simplification of the design and the possibility of easy adaptation to different types of vehicles or other air pressure devices. It is advantageous that the condensate is separated off even at a low control pressure and the quantity to be separated varies only slightly with the operating pressure, which may be several times greater than the control pressure. This further emphasizes the advantage that the limiting pressure for the use of the automatic drain valve according to the invention is the control pressure and not the operating pressure, since only the overflow valve, which is richly dimensioned, is emitted to the operating pressure. Other parts are only subjected to control pressure. This makes it possible to use this device also in high-pressure systems if the corresponding control pressure is ensured. It is also advantageous that the size of the sealing surface of the flap is negligible and the simultaneous guiding of the flap, shaft and diaphragm does not require precise guide surfaces or particularly careful machining.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, který zobrazuje aul. odvodňovací ventil v nárysném řezu s připojeným zjednodušeným schématem zapojení do vzduchotlakovč brzdové soustavy motorového vozidla.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing which shows aul. front section drain valve with simplified wiring diagram for motor vehicle air brake system attached.

Automatický odvodňovací ventil má těleso 1, v jehož expanzní dutině 2 je vytvořen doraz 3 s propojovacím kanálkem 4 spojujícím expanzní dutinu 2 sc středovým vrtáním 5. Vnější část expanzní dutiny 2 je ukončena sedlem 6 oddělujícím sběrný kanál 7 spojený s vrtáním 8 s atmosférou. Horní část tělesa má sběrnou dutinu 9 opatřenou ve spodní části těsnicí plochou 10 oddělující středové vrtání 5 od sběrné dutiny 9 záklopkou 11 přitlačovanou pružinou 12. Vstup do sběrné dutiny 9 je chráněn proti nečistotám sítkem 13. Sběrná dutina 9 je napojena přímo nebo prostřednictvím potrubí 14 na nejnižší místo vzduchojemu 15. Spodní část tělesa 1 je uzavřena víkem 16 opatřeným ovládacím hrdlem 17 napojeným ovládacím potrubím 18 na impulsní tlakové potrubí 19 mezi kompresorem 20 a vyrovnávačem tlaku 21. Mezi víko 16 a těleso 1 je sevřená membrána 22 oddělující ovládací prostor 23 od expanzní dutiny 2 a zároveň expanzní dutinu 2 od sběrného kanálu 7. Membrána 22 je opatřena středovým osazením 24, v němž je uchycen dřík 25 s opěrnou plochou 26 a tlačnou částí 27. Vnitřní část víka 16 je opatřena žebry 28 zajišťujícími přívod ovládacího tlaku pod celou plochou membrány 22.The automatic drain valve has a body 1, in whose expansion cavity 2 a stop 3 is formed with a connection channel 4 connecting the expansion cavity 2 with a central bore 5. The outer part of the expansion cavity 2 terminates in a seat 6 separating the collecting channel 7 connected to the bore 8 with the atmosphere. The upper part of the body has a collecting cavity 9 provided with a sealing surface 10 at the bottom separating the central bore 5 from the collecting cavity 9 with a flap 11 pressed by a spring 12. The entrance to the collecting cavity 9 is protected against dirt by a sieve 13. to the lowest point of the reservoir 15. The lower part of the body 1 is closed by a lid 16 provided with a control throat 17 connected by a control line 18 to a pulse pressure line 19 between the compressor 20 and the pressure equalizer 21. Between the lid 16 and the body 1 The diaphragm 22 is provided with a central shoulder 24 in which a stem 25 with a support surface 26 and a pushing part 27 is mounted. The inner part of the lid 16 is provided with ribs 28 providing a supply of control pressure below the entire pressure. flat membrane 22.

Funkce automatického odvodňovacího ventilu je následující. Kondenzát je odváděn z nejnižšího místa vzduchojemu 15 přímo nebo potrubím 14The function of the automatic drain valve is as follows. The condensate is discharged directly from the lowest point of the reservoir 15 or via a conduit 14

254 430 přes sítko 13 do sběrné dutiny 9. Dalšímu postupu kondenzátu brání záklopka 11 přitlačovaná na těsnicí plochu 10 pružinou 12 a tlakem vzduchu z odvodňovaného prostoru. Při nárůstu tlaku vzduchu v ovládacím potrubí 18 a tedy i v ovládacím prostoru 23 pod membránou 22 vzniká převaha síly ve směru ke sběrné dutině 9. Pohybem membrány 22 a tedy i dříku 25 tímto směrem dojde nejprve k utěsnění expanzní dutiny 2 tak, že membrána 22 dosedne na sedlo 6 a tím oddělí expanzní dutinu 2 od sběrného kanálu 7, vrtání 8 a tím i od okolní atmosféry. Při dalším zvyšování ovládacího tlaku a tedy dalším pohybu membrány 22 je nejprve překonána vůle Vj a dále tlačnou částí 27 dříku 25 odtlačena záklopka 11 od těsnicí plochy 10. Tím je kondenzát ze sběrné dutiny 9 přepuštěn středovým vrtáním 5 a propojovacím kanálkem 4 do expanzní dutiny 2 nad membránou 22. V horní části expanzní dutiny 2 je přitom stlačován vzduch V udržující se nad hladinou kondenzátu. Zdvih membrány 22 je omezen dorazem 3, přičemž musí platit, že vůle V₉mezi sběrnou plochou 26 dříku 25 a dorazem 3 je větší než vůle Vj mezi tlačnou částí 27 dříku 25 a záklopkou 11. Přepouštění kondenzátu pokračuje až do doby, kdy se vyrovnají silové poměry pod a nad membránou 22, Tehdy dojde k dosednutí záklopky 11 na těsnicí plochu 10. Při poklesu ovládacího tlaku v ovládacím prostoru 23 pod membránou 22 je vlivem stlačeného vzduchu v expanzní dutině 2 vytlačován kondenzát z tohoto prostoru přes sedlo 6 do sběrného kanálu 7 a vrtáním 8 do atmosféry mimo brzdovou soustavu. Množství odloučeného kondenzátu při jednom cyklu je závislé na velikosti ovládacího tlaku a objemu stlačeného vzduchu V. Současně loto množství jen nepatrně závisí na velikosti provozního tlaku vzhledem k zanedbatelné ploše záklopky 11 vůči ploše membrány 22. Všechny díly automatického odvodňovacího ventilu mohou být pro zvýšení spolehlivosti a prodloužení životnosti, přístroje s výhodou zhotoveny z materiálu odolávajícího korozi.254 430 via a sieve 13 into the collecting cavity 9. Further condensation is prevented by the flap 11 pressed against the sealing surface 10 by a spring 12 and by the air pressure from the drainage space. When the air pressure in the control duct 18 and thus in the control space 23 under the diaphragm 22 increases, a force prevails towards the collecting cavity 9. By moving the diaphragm 22 and hence the stem 25 in this direction, the expansion cavity 2 is sealed first so that the diaphragm 22 it abuts against the seat 6 and thereby separates the expansion cavity 2 from the collecting duct 7, the bore 8 and hence from the surrounding atmosphere. As the control pressure is increased further and the diaphragm 22 is further moved, the clearance Vj is first overcome and the valve 11 is pushed away from the sealing surface 10 by the pressure part 27 of the shaft 25. Thus, the condensate is discharged from the collecting cavity 9. above the diaphragm 22. In the upper part of the expansion cavity 2, the air V maintained above the condensate level is compressed. The stroke of the diaphragm 22 is limited by the stop 3, and it must be noted that the clearance V ₉ between the collecting surface 26 of the stem 25 and the stop 3 is greater than the clearance Vj between the pressing part 27 of the stem 25 and the shutter 11. Under the diaphragm 22, the flap 11 comes to rest on the sealing surface 10. When the control pressure in the control chamber 23 under the diaphragm 22 falls, the condensate is forced out of the chamber 6 through the seat 6 into the collecting duct 7 and drilling 8 into the atmosphere outside the brake system. The amount of condensate collected per cycle is dependent on the control pressure and the volume of compressed air V. At the same time, this quantity only slightly depends on the operating pressure relative to the negligible flap surface 11 relative to the diaphragm surface 22. All parts of the automatic drain valve can be Preferably, the devices are made of a corrosion resistant material.

Automatický odvodňovací ventil podle vynálezu může být použit především u vzduchotlakových brzdových soustav vozidel, u průmyslových vzduchotlakových zařízení apod.The automatic drain valve according to the invention can be used in particular in vehicle air pressure braking systems, industrial air pressure systems and the like.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An automatic drainage valve, in particular for the condensate separator, of an air pressure braking system of motor vehicles, connected to an air reservoir and operating on the basis of a control pressure pulse, for example from a pipe between a compressor and a pressure equalizer. 22), which divides the interior space into three working spaces, the first space (23) being flooded with control pressure, the second space (2) expansion pressure and the third space (7) at atmospheric pressure, between the second space (2) and the third space (7) a sealing seat (6) is formed on which the actuating diaphragm (22) abuts.

An automatic drainage valve according to claim 1, characterized in that the actuating diaphragm (22) is connected to a pressure part (27) of the stem (25) extending below the flap (11) which separates the air reservoir space (15) from the expansion space (2).