DE2103524A1

DE2103524A1 - Entwässerungsventil für Druckluftanlagen

Info

Publication number: DE2103524A1
Application number: DE19712103524
Authority: DE
Inventors: Hans 8042 Oberschleißheim. M Unger
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH
Priority date: 1971-01-26
Filing date: 1971-01-26
Publication date: 1972-08-17
Also published as: SE369438B; FR2124830A5; NO126880B; AT316245B; ES399186A1; DD94927A5

Description

München, den 7.1.1971 TP1-gr ₉69

KNOER-EHEHSE GmbH, 8 München 13, Moοsacher Str. 80

Entwässerungsventil für Druckluftanlagen

Die Erfindung "betrifft ein Entwässerungsventil für Druckluftanlagen, mit einem vom pneumatischen Druck in der Druckluftanlage entgegen dem Druck in einem fi

über ein Rückschlagventil aus der Druckluftanlage füllbaren Wassersammelraum beaufschlagten, bei überwiegender Druckbeaufschlagung von Seiten' des Wassersami&elrsumes ein Ventil öffnenden Steuerkolben.

Bei bekannten, derartigen Enbwässerungsventilen ist der V/assersammelrauin an einer tiefgelegenen Stelle angeordnet und das aus der Druckluftanlage ausgeschiedene Wasser strömt beim Aufladen der Anlage mit M Druckluft durch das Rückschlagventil in den Wassersammelrauiä ein. Der Steuerkolben hält dabei das vom WassersamiüelrauBi zur Atmosphäre führende Ventil geschlossen. Bai einer nachfolgenden Druckabsenkung in der Druckluftanlage, wie sie beispielsweise durch Druckluftverbx-auch auftreten kann, hebt der im Wassersammelraura anstehends Druck den Steuerkolben zur öffnung des Ventils an und das im Wassersammeiraum

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befindliche Wasser wird durch die in diesem Raum anstehende Druckluft durch das Ventil in die Atmosphäre ausgeblasen. Dabei sinkt der im Wassersammeiraum anstehende Druck rasch ab, der in der Druckluftanlage noch anstehende Druck bewegt den Steuerkolben zurück und das Ventil wird verhältnismäßig rasch geschlossen. Infolge der somit bei Jedem Schaltvorgang nur kurzzeitigen öffnung des Ventils kann nur wenig Wasser aus dem Wassersammelraum in die Atmosphäre ausgeschieden werden und diese Entwässerungsventile neigen daher zum Vollaufen mit Wasser, wodurch sie völlig betriebsunfähig werden. Ferner treten am Schaltkolben nur geringe Druckunterschiede und damit Schaltkräfte für das Ventil auf, wodurch diese Entwässerungsventile gegen ihre Schaltvorgänge behindernde Verschmutzung sehr empfindlich v/erden. Den Entwässerungsventilen müssen daher Filter vorgeschaltet werden, die sehr engmasching sind and sich daher schnell zusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entwässerungsventil der eingangs angegebenen Art; derart auszugestalten, daß es in der Lage ist, trotz kleinem Bauvolumens verhältnismäßig viel Wasser in die Atmosphäre auszuscheiden und somit durch großen Wasser-

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anfall in seiner Funktion nicht gefährdet ist und welches sein Auslaßventil mit großen Schaltkräften schaltet, so daß es gegen Verschmutzung unempfindlich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

daß "das Ventil in eine Verbindung voei Wassersammei- _Λ

raum zu einer Schaltkammer eingeordnet ist und daß die eine geda?osselte Entlüftung aufweisende Schaltkammer von einem andererseits von einer Feder belasteten Schaltkolben begrenzt ist, welcher mit einem sich bei überwiegender Belastung des Schaltkolbens durch den in der Kammer herrschenden Druck öffnenden, einen Auslaß aus dem Wassersammeiraum zur Atmosphäre überwachenden Auslaßventil gekoppelt ist. Infolge dieser Ausbildung werden mittels des Steuerkolbens und des von diesem betätigbaren Ventils lediglich ^

die Schaltvorgänge des Entwässerungsventils eingeleitet und die Entwässerung selbst erfolgt mittels des vom Schaltkolben mit großem Kraftüberschuß über die Entleerungszeit des Wassersammeiraumes übersteigende Zeitspannen offen zu haltenden Auslaßventils.

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Die gemäß der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausgestaltung des Entwässerungsventils kann den Unteransprüchen entnommen werden.

In der Zeichnung ist ein nach der Erfindung ausgebildetes Entwässerungsventil im Schnitt dargestellt.

In· einem an seiner Oberseite mit einem Schraubanschluß .1 zum Einschrauben in einen nicht dargestellten, einer zu entwässernden Druckluftanlage zugehörenden Luftbehälter versehenen, glockenförmigen Gehäuseteil 2 ist in vertikaler Richtung verschieblich ein Steuerkolben 3 gelagert, der topfartig mit nach unten weisender öffnung ausgebildet ist. Der sich oberhalb des Steuerkolbens 3 befindende Raum 4 steht mit dem Schraubanschluß 1 in Verbindung und die öffnung des Steuerkolbens 3 stellt einen Wassersammeiraum 5 dar. Im Raum 4 befindet sich eine den Steuerkolben 3 nach unten drückende Feder 6. Als Kolbendichtung ist in eine radial nach außen offene Ringnut 7 des Steuerkolbens 3 ein Dichtungsring β eingelegt, der einerseits an einer Zylinderlauffläche 9 des Gehäuseteils 2 und andererseits mit Ewei Diohtungslippen 10 und 11 nahe dem Grund der Ringnut S an deren Seitenwandungen anliegt. In die Ring-

.Jl

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nut 7 münden nahe deren Grundes zum Wassersammeiraum 5 führende Bohrungen 12 ein. Unterhalb des Steuerkolbens 3 ist in das Gehäuseteil 2 mittels eines 'Dichtringes 13 abgedichtet eine Gehäusewandung 14 zum Verschließen des Wassersammeiraumes 5 eingesetzt und durch einen Sicherungsring 15 gegen Verschiebungen nach unten gesichert. Die 4| Gehäusewandung 14 trägt zentrisch einen in den. Wassersammelraum 5 bis dicht unter das Bodenteil 16 des Steuerkolbens 3 ragenden Zylinderansatz 17» dessen . obere Abdeckwand .18 mit einer von einem Ventilsitz 19 umgebenen Durchbrechung 20 versehen ist. Dem Ventilsitz 19 gegenüberliegend ist in den Bodenabschnitt 16 des Steuerkolbens 3 eine Dichtplatte 21 eingelassen, welche zusammen mit dem Ventilsitz 19 ein eine Verbindung vom Wassersammeiraum 5 zu einer Schaltkammer 22 J überwachendes Ventil 19,21 bildet. Im Zylinderansatz 17 befindet sich ein an einer Zylinderwandung 23 geführter, die Schaltkammer 22 nach unten abschließender, topfartiger Schaltkolben 24. Die Wandung des Zylinderansatzes 17 ist nahe dessen Ansatzatelle an der Gehäusewandung 14, unterhalb der Zylinderlauffläche 23, mit Durchbrechungen 25 versehen, welche vom Wassersammelraum 5 in einen den Schaltkolben 24 umgebenden Hingraum 26 führen. In den Bodenabschnitt 27 des Schaltkolbens

a ο ^ri β ι λ / u 2

ist ein von einem Labyrinthkanal durchzogenes Labyrinth 28 eingesetzt, welchem eine den Bodenabschnitt 27 durchbrechende Düse 29 nachgeschaltet ist. Der Schaltkolben ist mit einem rohrartigen, abwärts durch eine sich innerhalb des Zylinderansatzes 17 befindende öffnung 30 der _:

Gehäusewandung 14 ragendenden Ansatz 31 versehen. Der

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Ansatz/trägt einen flanschartig radial nach außen ragenden Dichtring 32, der zusammen mit einem die öffnung 30 umgebenden Ventilsitz 33 ein Auslaßventil 32, 33 bildet. Mittels eines im einzelnen nicht dargestellten Bajonettverschlusses ist an der Unterseite der Gehäusewandung 14 ein Ringkörper 34 befestigt, der mit radialen Rippen 35 den Ansatz 31 untergreift. Zwischen die Rippen 35 und den Bodenabschnitt 27 des Schaltkolbens 24 ist eine Druckfeder 36 eingespannt. Zum Vermeiden eines dichten Anliegens des Steuerkolbens 3 sin Gehäuseteil 2 bzw. an der Gehäusewandung 14 ist der Steuerkolben 3 auf seiner Oberseite mit nockenartigen Ansätzen 37 und an seiner Unterseite mit flachen, nutartigen Durchbrechungen 38 versehen.

Im Ruhezustand des Entwässerungsventils nehmen dessen Teile die aus der Zeichnung ersichtlichen Lagen ein. Das Ventil 19,21 und das Auslaßventil 32,33 sind dabei

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geschlossen. Beim Aufladen der Druckluftanlage strömt durch den Schraubanschluß 1 Druckluft in den Raum 4-und, nach Abheben der Dichtlippe 11 von der ßeitenwandung der Ringnut 7» durch diese Ringnut und die Bohrungen 12 in den Wasserßammelraum 5 ein.' In der Druckluftanlage ausgeschiedenes Wasser wird bei diesem Füllvorgang mitgenommen und gelangt durch die Druckluftströmung bzw. unter dem Eigengewicht auf dem gleichen Wege in den Wassersammeiraum 5 sowie durch die Durchbrechungen 25 in den Ringraum 26.

Bei einer nachfolgenden Druckabsenkung in der Druckluftanlage, wie sie beispielsweise durch Druckluftverbrauch im Zusammenwirken mit den Schaltintervallen eines Kompressors hervorgerufen sein kann, wird auch der im Raum 4- herrschende Druck mit abgesenkt. Die im Wassersammeiraum 5 anstehende Druckluft vermag dann den Steuerkolben 3 entgegen der Kraft der Feder 6 anzuheben, wobei das Ventil 1%21 geöffnet wird. Aus dem Wassersammelraum 5 strömt nunmehr Druckluft durch das Ventil 19» 21 und die Durchbrechung 20 in die Schaltkammer 22 ein und drückt den Schaltkolben 24 entgegen der Kraft der Feder 36 abwärts, wobei sich das Auslaßventil 32, 33 "öffnet. Der Wassersammeiraum J? entleert sich nun durch

I Die Dichtlippe 11 bildet dabei mit der Seitenwtndung der Ringnut 7 ein Rückschlagventil, welches eine umgekehrte Strömungsrichtung unterbindet.

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die Durchbrechungen 25 und den Ringraum 26 sowie das geöffnete Auslaßventil 32,33 in die Atmosphäre, wobei das abgeschiedene und angesammelte Wasser mitgerissen wird. Infolge dieser Entleerung wird der Wassersammelraum 5 rasch drucklos und der im Baum 4 noch anstehende Druck drückt, unterstützt durch die Kraft der Feder 6, den Schaltkolben 3 rasch abwärts, so daß das Ventil 19, 21 wieder geschlossen wird, bevor die in der Schaltkamrner 22 anstehende Druckluft mit entweichen kann. Die in der Schaltkammer 22 befindliche Driickluft hält somit den Schaltkolben 24 in seiner unteren, das Auslaßventil 32,33 geöffnet haltenden Stellung, bis durch die durch das Labyrinth 28 und die Düse 29 gedrosselte Entlüftung nach einiger Zeit auch der Druck in der Schaltkammer 22 auf nahezu Atmosphärendruck abgesunken ist. Erst dann vermag die Feder 36 den Schaltkolben 24 unter Schließen des Auslaßventils 32,33 wieder in die obere, dargestellte Lage anzuheben.

Das Auslaßventil 32,33 ist somit wesentlich länger als das Ventil 19,21 geöffnet und während noiner ganzen Öffnungszeit vermag Wasser min dem Wanuerüainmelraum 5 durch die Durchbrechungen 25 und den ftingraum 26 zur Atmosphäre al zuströmen. Das Abrtrömen dos Waesors wird

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dabei ständig durch abströmende Druckluft unterstützt; nach der Druckentleerung des Wassersamraelraumes 5 wird die genannte Druckluftströmung durch Druckluftnachspeisen aus der Druckluftanlage durch den Schraubanschluß 1 , den Raum 4, die Ringnut 7 und die Bohrungen 12 in den . Wassersammeiraum 5 aufrechterhalten.

Nach dem Entleeren der Schaltkammer 22 und Schließen des . ' Auslaßventils 32, 33 baut sich im Wassersammeiraum 5 wieder ein Überdruck auf und sammelt sich das aus der Druckluftanlage ausgeschiedene Wasser wieder an. Damit ist ein Schaltzyklus des Entwässerung es Ventils beendet.

Um die gewünschte Punktion zu erzielen, ist es zweckmäßig, dam Wassersainnielraum 5 einen wesentlich größeren Rauminhalt aLs der Schaltknmmer 22 und dem Steuerkolben 3 eine

wofiemfl Ich größere Ko Ib on fläche als den SchaLtkoLben 24 %

zu geben. Außerdem ist üb zweckmäßig, dem Ventil 19, 21 einen wesentlich kleineren Druchgangsquerschnitt als dem Alu; laß ventil. 32,33 zu geben. Durch entsprechendes Bemessen des Rauminhaltes der Schalbkammer 22 sowie des Labyrinthes 28 mit Düse 29 kann die Öffnungszeit des AuslaßventlLn 32,33 während der Schaitzyklen des ■Entwässerungsvenbils bestimmt werden.

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Claims

- ΊΟ Patenbansprüche

M./Entwässerungsvenbil für Druckluftanlagen, mib einem vom pneumatischen Druck in der Druckluftanlage entgegen dem Druck in einem über eLn Rückschlagventil aus der Druckluftanlage füllbareri Wassersamnielraum beaufschlagten, bei überwiegender DruckbeaufschLagung von Seiten des Wassersammeiraumes ein Ventil öffnenden Steuerkolben, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (19,21) in eine · Verbindung vom Wassersammeiraum (5) zu einer Schaltkammer (22) eingeordnet Lst und daß die eine gedrosselte Entlüftung (Labyrinth 28, Düne 29) aufweisende Schaltkammer von einem andererseits von einer Feder* (36) beLasbeton Schalbkolben (24-) begrenzt ist, welcher mit einem sich bei überwiegender Iiolastung des Schaltkolbens durch den Ln dor Schal tkamiiif-jr herrschenden Druck öffnenden, einen Aus Laß aus; dem WassersammoJ-raum '/,tu· Atmosphäre überwachenden AuslaßvimbLl (32,33) gekoppelt Ist.
2. Entwässerungsventii nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet;, daß der WasöersaramöLraum (5) einen größeren Rauminhalt als die Schalfckammer (22) und der Steuer- .kolben (J) eine größere Kolbenfläche als der Schaltkolben

- 11 (24) aufweist, . ■
3. Entwässerungsventil nach Anspruch Λ, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3) topfartig mit vertikal nach unten weisender, den Wassersamme!raum (5) darstellender öffnung ausgebildet ist,und daß in diesen Wassersammelraum ein an einer den Steuerkolben untergreifenden, unteren Gehäusewandung (14) aufsteigend angeordneter Zylinderansatz (1?) ragt, in welchem die auf ihrer vertikal unterer Seite vom im Zylinderansatζ geführten Schaltkolben (24) begrenzte Schaltkemmer

(22) angeordnet ist, daß die Wandung des Zylinderansatzes nahe dessen Ansatzstelle an die Gehäusewandung (14) unterhalb einer Zylinderlauffläche (23) für den Schaltkolben (24) Durchbrechungen (25) aufweist und daß die Gehäusewandung (14) innerhalb des Zylinderansatz en (17) mit einer vom Auslaßventil (32,33) überwachten öffnung (30) versehen ist.
4. Entwässerungsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (24) topfartig mit vertikal nach oben weisender, die Schaltkammer (22) darstellender öffnung ausgebildet ist und einen vertikal abwärts durch die öffnung (30) der Gehäusowandung

ragenden, an seinem unteren Ende einen flanschartig radial nach, außen vorspringenden Dichtring (32) tragenden, rohrartigen Ansatz (31) aufweist.
5. Entwässerungsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als gedrosselte Entlüftung der Schaltkammer (22) der Bodenabschnitt (27) des Schaltkolbens (24-) von einer Düse (29) durchbrochen ist, welcher ein Labyrinth (29) vorgeschaltet ist.
6. Entwässerungsventil nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß in den Bodenabschnitt (16) des Steuerkolbens (3) eine Dichtplatte (21) eingelassen ist, welche zusammen mit einem eine Durchbrechung (20) durch eine obere Abdeckwand (18) des Zylinderansatzes (17) umgebenden Ventilsitz (19) das die Verbindung vom Vassersaüunelraoin (5) zur Schaltkaismer (22) überwachende Ventil (19,21) bildet.

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