DE1058688B

DE1058688B - Condensate drain valve

Info

Publication number: DE1058688B
Application number: DEW8524A
Authority: DE
Original assignee: Wilkerson Corp
Current assignee: Wilkerson Corp
Priority date: 1951-05-07
Filing date: 1952-05-06
Publication date: 1959-06-04

Description

Kondensatablaßventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Kondensatablaßv entil zum selbsttätigen, bei in einer Leitung auftretenden Druckluftstößen erfolgenden Ablassen des Kondenswassers aus einem Druckluftspeicherbehälter mit einem Auslaßkanal, der sich an den Auslaß des Druckluftspeicherbehälters anschließt und durch ein Ventil gesteuert wird, welches federnd in der den Auslaßkanal sperrenden Verschlußstellung gehalten wird, aber gegen. die Federkraft durch Druckluft geöffnet werden kann, wenn Druckluft von der Leitung aus in eine Lufteinlaßkammer eintritt, -wobei das Öffnen des Ventils dadurch erfolgt, daß Druckluft in einer Schaltkammer auf ein auf Druckluft ansprechendes Element wirkt, -wobei ein Drosselauslaß der Schaltkammer die Druckluft aus dieser langsam entweichen und infolgedessen den Druck abfallen läßt.Condensate Drain Valve The invention relates to a condensate drain valve entil for the automatic, occurring when compressed air blasts occur in a line Draining the condensed water from a compressed air storage tank with an outlet channel, which connects to the outlet of the compressed air storage tank and through a valve is controlled, which is resilient in the closed position blocking the outlet channel is held, but against. the spring force can be opened by compressed air, when pressurized air enters an air inlet chamber from the line, -which that Opening of the valve takes place in that compressed air in a switching chamber on an element reacting to compressed air acts, with a throttle outlet of the switching chamber the compressed air from this will slowly escape and as a result the pressure will drop leaves.

Ein derartiges Kondensatablaßventil ist bekannt. Dieses bekannte Ventil ist nun erfindungsgemäß in der Weise ausgestaltet, daß sich die Lufteinlaßkammer und die als Luftverdichtungskammer ausgebildete, mit einem Lufteintrittsventil versehene Schaltkammer an entgegengesetzten Stellen eines druckempfindlichen Elements derart befinden, daß das Element, auf das ständig eine Kraft in Richtung auf die Lufteiri:laßkammer wirkt, eine gemeinsame Wandung der Kammern bildet.Such a condensate drain valve is known. This well-known valve is now designed according to the invention in such a way that the air inlet chamber and the one designed as an air compression chamber and provided with an air inlet valve Switching chamber at opposite points of a pressure-sensitive element in this way find that the element on which a force is constantly exerted in the direction of the air space: laßkammer acts, forms a common wall of the chambers.

Im Gegensatz hierzu erfordert das bekannte Kondensatablaßventil die Anordnung eines Hilfsdruckluftspeichers, der sich bei dem Kondensatablaßventil nach der Erfindung erübrigt. Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die auf das druckempfinidliche Element wirkende Kraft von einer Feder gebildet wird.In contrast, the known condensate drain valve requires the Arrangement of an auxiliary compressed air reservoir, which is located at the condensate drain valve the invention unnecessary. Another feature of the invention is that the on the pressure-sensitive element acting force is formed by a spring.

Im Gegensatz hierzu wird bei der bekannten Anordnung die ständige Kraft, die auf das druckempfindliche Element wirkt, von Druckluft aus dem Hauptbehälter ausgeübt. Demgegenüber zeichnet sich der Gegenstand der vorliegenden Erfindung durch höhere Betriebssicherheit aus.In contrast to this, in the known arrangement, the permanent Force acting on the pressure sensitive element from compressed air from the main reservoir exercised. In contrast, the subject matter of the present invention is distinguished by higher operational reliability.

Eine besondere Bauart, welche die Erfindung verkörpert, sei nunmehr an Hand eines Beispiels mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, welche einen im wesentlichen senkrecht verlaufenden Mittelschnitt durch das Kondensatablaßventil wiedergibt.A special design, which embodies the invention, is now described using an example with reference to the drawing, which shows an im essentially vertical center section through the condensate drain valve reproduces.

Bei diesem Beispiel handelt es sieh um ein Kondensatablaßventil, dessen Bodenteils oben ungefähr kegelstumpfförmig gestaltet ist und seinerseits einen mittleren Gehäuseabschnitt 6 trägt, auf welchem ein Oberteil ? angeordnet ist. Dieser hat einen Anschlußstutzen 8, mit dessen Hilfe das Kondensatablaßventil in eine Gewindebohrung des Bodens des Druckluftspeicherbehälters 9 eingeschraubt ist. Das Innere des Gehäuses des Kondensatablaßventils ist in drei Kammern unterteilt, die nicht miteinander in Verbindung stehen und deren Trennwände von einem druckempfindlichen Element 11, das als biegsame Membran ausgebildet ist, und einem auf Druckluft ansprechenden Element 12, das ebenfalls als biegsame Membran gestaltet ist, gebildet -werden. Das druckempfindliche Element 11 ist dabei mit seinen Rändern zwischen dem Bodenteil 5 und dem mittleren Gehäuseabschnitt 6 eingespannt, während das auf Druckluft ansprechende Element 12 mit seinen Rändern zwischen Flanschen des mittleren Gehäuseabschnitts 6 und des Oberteils 7 eingeklemmt ist. Auf seiner Oberseite ist der Bodenteil 5 tellerförmig vertieft und bildet daher unterhalb des druckempfindlichen Elementes 11 eine Lufteinlaßkammer 13. Der mittlere Gehäuseabschnitt 6 hingegen ist an seiner Unterfläche aufwärts gewölbt und bildet eine Schaltkammer 14, die zwischen den beiden Elementen liegt. Der Oberteil ? bildet oberhalb des auf Druckluft ansprechenden Elementes 12 eine obere Luftkammer 15, die durch eine Öffnung 16 mit dem Freien in Verbindung steht und oben durch eine dicke Zwischenwand 17 begrenzt wird.In this example there is a condensate drain valve, its The bottom part is designed approximately frustoconical at the top and in turn a middle one Housing section 6 carries on which an upper part? is arranged. This one has a connection piece 8, with the help of which the condensate drain valve in a threaded hole the bottom of the compressed air storage tank 9 is screwed. The inside of the case The condensate drain valve is divided into three chambers that are not interconnected are in communication and the partition walls of a pressure-sensitive element 11, which is designed as a flexible membrane, and a responsive to compressed air Element 12, which is also designed as a flexible membrane, -be formed. The pressure-sensitive element 11 is with its edges between the bottom part 5 and the middle housing section 6 clamped, while the responsive to compressed air Element 12 with its edges between flanges of the middle housing section 6 and the upper part 7 is clamped. The bottom part 5 is on its upper side Plate-shaped recessed and therefore forms below the pressure-sensitive element 11 an air inlet chamber 13. The middle housing section 6, however, is at its The lower surface arches upwards and forms a switching chamber 14 between the two Elements. The top? forms above the one that responds to compressed air Element 12 has an upper air chamber 15, which through an opening 16 with the outdoors is in connection and is limited at the top by a thick partition 17.

Der mittlere Gehäuseabschnitt 6 hat eine aus einem Stück mit ihm gegossene Zwischenwand 18, die etwas tiefer als die Oberfläche dieses Gehäuseabschnitts liegt und eine mittlere Durchflußöffnung 19 hat und dem Zweck dient, ein Widerlager für das obere Ende einer Feder 20 zu bilden, die sich mit ihrem unteren Ende auf eine runde Fußplatte 21 legt. Diese Fußplatte 21 liegt in der Mitte auf dem druckempfindlichen Element 11 auf und sucht dieses flach gegen den Boden der Lufteinlaßkammer 13 zu drücken. Die Spannung der Feder 20 ist so bemessen, daß, wenn in der Lufteinlaßkammer 13 Außendruck herrscht, sie das druckempfindliche Element 11 gegen den Boden der Lufteinlaßkammer 13 drückt. Der Einlaß 5 der Kammer 13 steht mit einer Leitung 10 in Verbindung, die mit einem pulsierenden Druckluftstrom gespeist wird und die daher der Kammer 13 einzelne Druckluftstöße zuführt. Gewünschtenfalls kann die Luftein.laßkammer 13 mit einem doppelt wirkenden Rückschlagventi122 ausgerüstet werden, das einen Kondenswasserauslaß 23 steuert, der ins Freie mündet. In die Schaltkammer 14 kann Luft durch ein sich nach innen öffnendes Lufteintrittsventil24 eintreten, das in der Wandung des mittleren Gehäuseabschnitts 6 eingesetzt ist. Ferner steht die Schaltkammer 14 mit dem Freien in Drosselverbindung mittels eines Drosselauslasses 25, der als einstellbares Nadelventil ausgebildet ist, das ebenfalls in der Wandung des mittleren Gehäuseabschnitts 6 angeordnet ist.The middle housing section 6 has a one-piece cast therewith Partition 18, which is slightly deeper than the surface of this housing section and has a central flow opening 19 and serves the purpose of an abutment for to form the upper end of a spring 20, which is at its lower end on a round base plate 21 sets. This footplate 21 lies in the middle on the pressure-sensitive Element 11 and seeks this flat against the bottom of the air inlet chamber 13 to press. The tension of the Spring 20 is dimensioned so that when in the air inlet chamber 13 is outside pressure, they the pressure-sensitive element 11 presses against the bottom of the air inlet chamber 13. The inlet 5 of the chamber 13 is standing with a line 10 in connection, which is fed with a pulsating flow of compressed air and which therefore supplies the chamber 13 with individual bursts of compressed air. If so desired the air inlet chamber 13 can be equipped with a double-acting non-return valve 122 which controls a condensate outlet 23 which opens into the open air. In the switching chamber 14 air can enter through an inwardly opening air inlet valve 24, which is inserted in the wall of the middle housing section 6. It also stands the switching chamber 14 with the outside in throttle connection by means of a throttle outlet 25, which is designed as an adjustable needle valve, which is also in the wall of the middle housing section 6 is arranged.

Der Oberteil ? des Gehäuses hat eine axiale Bohrung 26, die unten mit einem radialen Auslaß 28 in Verbindung steht, der, in der starken Zwischenwand 17 verlaufend, ins Freie führt. Zwischen der axialen Bohrung 26 und dem radialen Auslaß 28 ist ein Ventilsitz 27 zur Aufnahme eines als Tellerventil ausgebildeten Ventilkörpers 29 vorgesehen, der oben an einem Schaft 30 sitzt. Dieser ist in der Zwischenwand 17 in Achsenrichtung verschiebbar geführt und ragt abwärts in die obere Luftkammer 15 und trägt dort an seinem unteren Ende einen runden Federteller 31, der sich an das auf Druckluft ansprechende Element 12 anlegt und dieses unter dem Druck einer den Schaft 30 umgebenden Schraubenfeder 32 abwärts durchbiegt. Die Schraubenfeder 32, die auf den Federteller 31 drückt, legt sich mit ihrem oberen Ende an eine Unterlegscheibe 33 an, die in einer an der Unterseite der Zwischenwand 17 vorgesehenen Aussparung eingesetzt ist und dem Zweck dient, einen Dichtungsring 34 aus Gummi in seiner Lage zu sichern. Dieser Dichtungsring umgibt den Schaft 30 und dichtet den Auslaß 28 gegenüber der oberen Luftkammer 15 ab.The top? of the housing has an axial bore 26 which is connected at the bottom with a radial outlet 28 which, running in the strong partition 17, leads to the outside. Between the axial bore 26 and the radial outlet 28, a valve seat 27 is provided for receiving a valve body 29 designed as a poppet valve, which is seated on a shaft 30 at the top. This is guided displaceably in the axial direction in the partition wall 17 and protrudes downwards into the upper air chamber 15 and there carries a round spring plate 31 at its lower end, which rests against the element 12 which responds to compressed air and this under the pressure of a surrounding the shaft 30 Coil spring 32 deflects downward. The coil spring 32, which presses on the spring plate 31, rests with its upper end on a washer 33 which is inserted in a recess provided on the underside of the partition 17 and serves the purpose of a sealing ring 34 made of rubber in its position to back up. This sealing ring surrounds the shaft 30 and seals the outlet 28 from the upper air chamber 15.

Der Anschlußstutzen 8 ist sowohl oben in den Oberteil 7 als auch in eine Gewindebohrung des Bodens des Druckluftspeicherbehälters 9 eingeschraubt. In seiner axialen Bohrung 35 ist ein axialer Ventilschaft 36 mit reichlichem Spielraum geführt, und zwar gleichachsig zum Schaft 30. Durch den Spielraum hindurch kann das Kondenswasser mit etwaigen Verunreinigungen aus dem Druckluftspeicherbehälter herabfließen und gelangt dann in die axiale Bohrung 26 des Oberteils 7. Der axiale Ventilschaft 36 trägt oben ein Ventil 37, das sich an einen oben am Anschlußstutzen 8 vorgesehenen Ventilsitz legt und die axiale Bohrung 35 verschließen kann. Auch dieses Ventil steht unter Federspannung. Zu diesem Zweck ist der axiale Ventilschaft 36 von einer Schraul>endruckfeder 39 umgeben, die sich mit ihrem unteren Ende an einen im - Ventilschaft 36 vorgesehenen Splint 38 und mit ihrem oberen Ende gegen einen inneren Ansatz der axialen Bohrung 35 legt. 'Mit seinem unteren Ende liegt der Ventilschaft 36 in einigem Abstand über dem oberen Ende des Schaftes 30, wenn die beiden Ventile 29 und 37, wie es für gewöhnlich der Fall ist, durch ihre Federn 32 und 39 geschlossen gehalten werden und einen doppelten Abschluß des Kondenswasserauslaßkanals bilden, und zwar das Ventil 29 innen im Ventilgehäuse und das Ventil 37 zur Sicherheit am Atislaß des Druckluftspeicherbehälters. In diesem Zustand hat die Luft in den drei Kammern 13, 14 und 15 denselben Druck wie die Außenluft. Wenn nun aber eine Druckluftwelle in die Lufteinlaßkamrner 13 durch die Leitung 10 zufließt, so biegt sie sofort das druckempfindliche Element 11 aufwärts gegen den Druck der Feder 20 und verdichtet die in der Schaltkammer 14 befindliche Luft. Das so gebildete Luftkissen wirkt durch die mittlere Durchflußöffnung 19 hindurch auf das auf Druckluft ansprechende Element 12, liebt dieses sowie den Schaft 30 an und den Ventilkörper 29 von seinem Sitz ab. Bei seinem Hub trifft der Schaft 30 mit seinem oberen Ende auf den Ventilschaft 36 und hebt diesen ebenfalls an und dadurch das Ventil 37 von seinem Sitz ab. Nunmehr können Kondenswasser-, Schlamm- und Ölansammlungen, die sich etwa auf dem Boden des Druckluftspeicherbehälters 9 befinden, durch die axialen Bohrungen: 35 und 26 und den radialen Auslaß 28 ins Freie abgeblasen werden. Das druckempfindliche Element 11 bleibt so lange in seiner oberen Lage, als die Lufteinlaßkammer 13 unter Druck bleibt. Das können zwar nur wenige Sekunden sein, doch kann sich die Zeit auch auf mehrere Stunden erstrecken, je nachdem, wie die Druckluftanlage wirkt.The connecting piece 8 is screwed into the upper part 7 as well as into a threaded hole in the bottom of the compressed air storage container 9. In its axial bore 35 an axial valve stem 36 is guided with ample clearance, coaxially with the shaft 30. The condensation water with any impurities can flow down through the clearance from the compressed air storage tank and then enters the axial bore 26 of the upper part 7. The axial The valve stem 36 carries a valve 37 at the top, which lies against a valve seat provided at the top of the connecting piece 8 and can close the axial bore 35. This valve is also under spring tension. For this purpose, the axial valve stem 36 is surrounded by a screw compression spring 39, which rests with its lower end on a split pin 38 provided in the valve stem 36 and with its upper end against an inner shoulder of the axial bore 35. The lower end of the valve stem 36 lies some distance above the upper end of the stem 30 when the two valves 29 and 37 are kept closed, as is usually the case, by their springs 32 and 39 and a double closure of the Form condensate outlet channel, namely the valve 29 inside the valve housing and the valve 37 for safety at the outlet of the compressed air storage tank. In this state, the air in the three chambers 13, 14 and 15 has the same pressure as the outside air. If, however, a wave of compressed air flows into the air inlet chamber 13 through the line 10, it immediately bends the pressure-sensitive element 11 upwards against the pressure of the spring 20 and compresses the air in the switching chamber 14. The air cushion formed in this way acts through the central flow opening 19 on the element 12 which responds to compressed air, loves this element as well as the stem 30 and the valve body 29 from its seat. During its stroke, the upper end of the stem 30 hits the valve stem 36 and also lifts it, thereby lifting the valve 37 from its seat. Now condensation, sludge and oil accumulations, which are located approximately on the bottom of the compressed air storage tank 9, can be blown off through the axial bores: 35 and 26 and the radial outlet 28 to the outside. The pressure-sensitive element 11 remains in its upper position as long as the air inlet chamber 13 remains under pressure. This can only be a few seconds, but the time can extend to several hours, depending on how the compressed air system works.

Die Höchstdauer des Abblasens des Kondenswassers aus dem Druckluftspeicherbehälter wird nun durch entsprechende Einstellung des als Ventil ausgebildeten Drosselauslasses 25 bestimmt. Denn dieser regelt die Geschwindigkeit, mit welcher der Druck in der Schaltkammer 14 abfällt. Danach aber bestimmt sich die Zeit, bis sich die Ventile 37 und 29 unter der Wirkung der Federn 32, 39 wieder schließen. Beim Ausströmen der Luft aus der Schaltkammer 14 durch den Drosselauslaß 25 geht das auf Druckluft ansprechende Element 12 herab. Die Schäfte 30, 36 sinken dementsprechend, bis die Ventile 29, 37 wieder in Schließstellung gelangen. Dann schließt sich das Ventil 37 etwas früher als das Ventil 29. Dadurch, daß das eine Ventil noch geöffnet ist, wenn das andere schon geschlossen ist, wird ein vollständiges Ausblasen der Bohrung 26 erreicht und sichergestellt, daß die Bohrung 26 abgeschlossen wird, auch wenn aus irgendwelchen Gründen sich eines der Ventile 29, 37 nicht richtig schließen sollte. Sinkt der Druck in der Lufteinlaßkammer 13 beim Abklingen der Druckwelle, so biegt die Feder 20 das druckempfindliche Element 11 wieder abwärts in ihre Ausgangslage, wobei sich das Lufteintrittsventi124 selbsttätig öffnet und die Luft aus dem Freien in die Schaltkammer 14 einfließen läßt, sofern der Strom durch den Drosselauslaß 25 hierfür zu stark gedrosselt sein sollte.The maximum duration of the blow-off of the condensed water from the compressed air storage tank is now determined by a corresponding setting of the throttle outlet 25, which is designed as a valve. Because this regulates the speed at which the pressure in the switching chamber 14 drops. After that, however, the time is determined until the valves 37 and 29 close again under the action of the springs 32, 39. When the air flows out of the switching chamber 14 through the throttle outlet 25, the element 12 responsive to compressed air goes down. The shafts 30, 36 sink accordingly until the valves 29, 37 return to the closed position. Then the valve 37 closes a little earlier than the valve 29. Because one valve is still open when the other is already closed, a complete blowing out of the bore 26 is achieved and ensures that the bore 26 is closed, even if for some reason one of the valves 29, 37 should not close properly. If the pressure in the air inlet chamber 13 drops when the pressure wave subsides, the spring 20 bends the pressure-sensitive element 11 downwards again into its starting position, the air inlet valve 124 opening automatically and the air from the open air flowing into the switching chamber 14, provided that the current passes the throttle outlet 25 should be throttled too much for this.

Die größte Verzögerung der Rückkehr des auf Druckluft ansprechenden Elementes 12 in seine Ausgangslage und damit die Schließbewegung der beiden Ventile 29 und 37 wird vollständig durch den Luftauslaß mittels des Drosselauslasses 25 beherrscht, der auf jede beliebige Höchstöffnungsdauer innerhalb weiter Grenzen eingestellt werden kann. -Mechanische Störungen können also die Rückstellung des auf Druckluft ansprechenden Elementes 12 nicht hemmen, und diese Rückstellbewegung kann auch in keiner Weise von den Druckverhältnissen in der Lufteinlaßkammer 13 behindert werden.The greatest delay in the return of the compressed air-responsive Element 12 in its starting position and thus the closing movement of the two valves 29 and 37 are completely passed through the air outlet by means of the throttle outlet 25 that can be opened to any maximum opening time within wide limits can be adjusted. -Mechanical malfunctions can therefore result in the resetting of the not inhibit the element 12 responding to compressed air, and this return movement can also in no way depend on the pressure conditions in the air inlet chamber 13 be hindered.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die beschriebene Ausführungsform des Kondenswasserablaßventils zwei Ventile 29 und 37 aufweist, die in den axialen Bohrungen 35 und 26 und dem radialen Auslaß 28 in axialem Abstand voneinander angeordnet und unter Federspannung in der Durchflußrichtung geschlossen werden. Das eine Ventil 29 führt einen größeren Hub aus als das andere Ventil 37 und dient ferner als Antriebsglied, um dieses zu öffnen. Das das Antriebsglied bildende Ventil 29 spricht auf einen Druckunterschied in den beiden Kammern 13 und 14 an, in deren einer die aus dem Freien eingedrungene Luft unter dem Einfluß einer in die andere Kammer gelangenden Druckwelle verdichtet wird. Unter dem Einfluß des so entstehenden Druckluftkissens werden der runde Federteller 31 und der Schaft 30 in Bewegung gesetzt, welche das Ventil 29 öffnen, wobei dieses seinerseits das Ventil 37 öffnet. Eine dritte Kammer 15 hat ein auf Druckluft ansprechendes Element 12, das durch das in der Schaltkammer befindliche Druckluftkissen verschoben wird und die Ventile 29 und 37 öffnet. Diese schließen sich dann wieder unter Federspannung mit einer Geschwindigkeit, welche durch die gedrosselte Entleerung des in der Schaltkammer 14 befindlichen Druckluftkissens bestimmt wird.From the above description it can be seen that the embodiment of the condensate drain valve described has two valves 29 and 37 which are axially spaced from one another in the axial bores 35 and 26 and the radial outlet 28 and are closed under spring tension in the flow direction. One valve 29 performs a larger stroke than the other valve 37 and also serves as a drive element in order to open it. The valve 29 forming the drive member responds to a pressure difference in the two chambers 13 and 14, in one of which the air that has penetrated from the open air is compressed under the influence of a pressure wave reaching the other chamber. Under the influence of the resulting compressed air cushion, the round spring plate 31 and the shaft 30 are set in motion, which open the valve 29, which in turn opens the valve 37. A third chamber 15 has an element 12 which responds to compressed air and which is displaced by the compressed air cushion located in the switching chamber and which opens the valves 29 and 37. These then close again under spring tension at a speed which is determined by the throttled emptying of the compressed air cushion located in the switching chamber 14.

Claims

PATENT ANSYRUCHE: 1. Condensate drain valve for automatic, at in a line occurring compressed air blasts taking place draining the condensation water from a compressed air storage tank with an outlet channel, which is connected to the outlet of the compressed air storage tank and controlled by a valve, which is resiliently held in the closed position blocking the outlet channel, but can be opened against the spring force by compressed air when compressed air from the Conduit out enters an air inlet chamber, opening the valve thereby takes place that compressed air in a switching chamber to a responsive to compressed air Element acts, with a throttle outlet of the switching chamber the compressed air from this slowly escapes and as a result allows the pressure to drop, characterized in that that the air inlet chamber (13) and that designed as an air compression chamber, with an air inlet valve (24) provided switching chamber (14) on opposite sides Sides of a pressure sensitive element (11) are located such that the element (11), on which a force constantly acts in the direction of the air inlet chamber (13), a common wall of the chambers (13, 14) forms.

2. Condensate drain valve to Claim 1, characterized in that the pressure-sensitive element (11) acting force is formed by a spring (20).

3. Condensate drain valve after Claim 1 or 2, characterized in that the element which responds to compressed air (12) is a membrane that forms part of the wall of the switching chamber and one on the valve body (29) provided shaft (30) carries. Considered publications: U.S. Patent Nos. 2,509,597, 2,532,607