DE2750263B2 - Entwässerungsventil für Druckluftversorgungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Entwässerungsventil für Druckluftversorgungsanlagen insbesondere von Fahrzeug-Druckluftbremsen, entsprechend der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.

Aufgrund der DE-AS 16 75 415 ist ein Entwässerungsventil der vorstehend genannten Art bekannt geworden, bei welchem die zweite Absperreinrichtung als Rundschieberventil mit einem mit dem Steuerkolben verbundenen Rundschieber und einem diesen umfassenden, gehäusefesten Dichtring ausgebildet ist. Der Rundschieber ist hierbei in einem Abschnitt seiner Längserstreckung, welcher nur in der zweiten Schaltstellung in den Bereich des zu ihm gleichachsigen Dichtringes gelangt, mit Längsnuten versehen, durch welche in dieser zweiten Schaltstellung das Kondensat aus der Wassersammeikammer am Dichtrhig vorbei zur Atmosphäre abfließen kann. Bei diesem Abfließen können im Kondensat befindliche Feststoffpartikel die frei vor der Längsnut befindliche Dichtfläche des Dichtringes beschädigen. Außerdem ergeben sich im Bereich der Seitenkanten der Längsnut örtlich hohe Flächenpressungen zwischen dem Dichtring und dem Rundschieber, welche während des Einführens der Längsnut in den Dichtring einen örtlich übermäßig großen Verschleiß der Dichtfläche des Dichtringes bewirken können. Die beiden vorerwähnten Gegebenheiten führen zu einer alsbaldigen Undichtheit der zweiten Absperreinrichtung in der ersten Schaltstellung des Entwässerungsventils, in welcher der Dichtring an einem längsnutfreien Abschnitt des Kolbenschiebers anliegt und die erste Ventileinrichtung geöffnet ist In der ersten, mitunter längere Zeit anstehenden und eine Art Ruhestellung darstellenden Schaltstellung kann das bekannte Entwässerungsventil somit bereits nach kurzer Betriebszeit eine Undichtheit aufweisen, welche zu einem ständigen Druckluftverlust aus der Druckluftversorgungsanlage führt.

Des weiteren ist aus der US-PS 10 85 013 eine Absperrschieberventileinrichtung bekannt, bei der der aisonsten übliche Rundschieber durch einen Flachschieber ersetzt ist, welcher auf einer seiner achsparallelen Seiten eine Schieberfläche aufweist, die an einem in der gegenüberliegenden, ebenfalls achsparaUel ausgebildeten, planen Ventilgehäuseinnenwand angeordneten Dichtkörper unter Andruck entlangleitet Hierbei wird eine in der planen Ventilgehäuseinnenwand endende Auslaßöffnung von dem in eine Ringnut der Innenwand ι ο eingelegten ringförmigen Dichtkörper mit radialem Abstand zur Öffnung umfaßt

Die der Schieberfläche abgekehrte, ebene Seite des Rachschiebers weist metallene Führungen auf, welche aus an zwei Längskanten des Flachschiebers ausgebildeten, jeweils in zwei Querrichtungen wirksamen Gleitbahnen bestehen. Die präzise Herstellung dieser Gleitbahnen sowohl im Ventilinneren wie am Flachschieber ist mit beachtlichem Aufwand verbunden und im übrigen sind diese unter dem einseitigen Druck des Dichtkörpers und des abzusperrenden Druckmittels stehenden Gleitflächen Verschleißvorgängen ausgesetzt, die zum Kippen und Klemmen des Flachschiebers und damit zu Undichtheiten desselben führen können. Insbesondere bei geöffnetem Absperrschieber kann Kondensat auch zu den Gleitbahnen des Flachschiebers vordringen und diese durch Korrosion zerstören.

Die Einbaulage des Dichtkörpers verhindert nicht, daß gegeneinander verschiebüche, dichtende Metallflächen der Absperreinrichtung sich unmittelbar nahe gegenüberstehen und durch zwischen ihnen befindlicher Kondensat längere Zeit (z. B. bei Stillstand des Kompressors) miteinander in enger Verbindung stehen. Hierbei kann es, unterstützt durch im Kondensat unvermeidliche Fremdpartikel, zu Materialzerfressungen kommen, so daß die Güte der dichtenden Schieberoberfläche gefährdet ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Entwässerungsventil der gattungsgemäßen Art mit einfachen Mitteln derart auszubilden, daß es über längere Betriebszeiten nicht nur bei mit Feststoffen versetztem Kondensat sicher und wartungsfrei zu arbeiten vermag, sondern auch Dichtelemente aufweist, deren Einbauweise einseitige Druckbeanspruchung und eine gehäusefeste kostspielige Führung des Flachschiebers sowie dicht nebeneinanderliegende, zueinander verschiebliche, korrosionsfördernde Dichtflächenabschnitte vermeidet.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch diese Ausbildung liegt in beiden Schaltstellungen die stirnseitige Dichtfläche des Dichtringes vollständig an der Schieberfläche mit überall gleicher Pressung an, weist also keine Stellen auf, welche einem « besonderen Verschleiß oder einer besonderen Beanspruchung unterworfen werden.

Es stellt eine konstruktiv vorteilhafte Ausbildung des Entwässerungsventils dar, daß im Gehäuse einander gleichachsig gegenüberstehend zwei ringförmige Dicht- <,o körper angeordnet sind, zwischen welche der prismatisch geformte Flachschieber mit zwei an gegenüberliegenden Seiten befindlichen Schieberflächen eingreift. Die einander entgegengerichteten Andrückkräfte der beiden gegenüberstehenden Dichtkörper bewirken bs hierbei eine Selbstführung des Flachschiebers, so daß besondere Führungsmittel für diesen entfallen können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

In der Zeichnung F i g. 1 und F i g. 2 sind zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für nach der Erfindung ausgestaltete Entwässerungsventile dargestellt und wie folgt näher erläutert

Nach F i g. 1 weist das Entwässerungsventil ein Gehäuse 1 auf, welches an seiner Oberseite mit einem Gewindenippel 2 zum Einschrauben in einen nicht dargestellten Druckluftbehälter versehen ist in welchem sich das auszuscheidende Kondensat ansammelt Aus dem Gewindenippel 2 ragt nach oben ein Siebansatz 3, welcher grobe Verunreinigungen vom Entwässerungsventil fernhält

Im Gehäuse 1 befindet sich eine Wassersammelkammer 4, deren Wandung am Kondensateintritt aus dem Gewindenippel 2 bzw. dem Siebansatz 3 zu einem Ventilsitz 5 ausgebildet ist Der Boden 6 und eine durchbrochene Zwischenwand 7 des Gehäuses 1 sind mit Öffnungen versehen, in welche abgedichtet ein durch Verschraubungen 8 am Gehäuse 1 gehaltenes Einsatzteil 9 eingreift In einer nach unten zur Atmosphäre offenen Bohrung 10 des Einsatzteiles 9 ist abgedichtet verschieblich ein Rohrteil 11 gelagert. Das Rohrteil 11 trägt an seinem oberen Ende einen ringförmigen Steuerkolben 12, welcher einen auf Seiten des Rohrteils 11 befindlichen, ringförmigen Beaufschlagungsraum 13 von einem im Einsatzteil 9 befindlichen Zyünderraum 14 abtrennt In den Beaufschlagungsraum 13 mündet ein die Zwischenwand 7 durchsetzender und abgedichtet in den Einsatzteil übergehender Steuerkanal 15 ein, welcher von der nicht dargestellten Druckluftversorgungsanlage in üblicher Weise, beispielsweise von deren Druckregler aus, mit Drucklufiimpulsen beaufschlagbar ist.

Am unteren Ende des Rohrteiles 11 ist unter Bildung einer Anschlagfläche 16 das obere Ende eines Flachschiebers 17 gehalten. Der Flachschieber 17 weist an gegenüberliegenden Seiten zwei Schieberflächen 18 auf und ist mit einer axialen Ausnehmung 19 versehen, welche nach oben in den Innenraum des Rohrxeils 11 und nach unten in die Atmosphäre mündet. Nahe des unteren Endes ist der Flachschieber 17 mit Durchbrechungen 20 versehen, welche einerseits in den Schieberflächen 18 und andererseits in der Ausnehmung 19 münden. Im Einsatzteil 9 sind einander gegenüberste hend zwei ringförmige Dichtkörper 21 mit zu den Schieberflächen 18 senkrechter Achsrichtung derart gehalten, daß ihre Stirnflächen elastisch an die Schieberflächen 18 angedrückt werden. Die Innenräume 22 der Dichtkörper 21 stehen über Querbohrungen im Einsatzteil 9 mit der Wassersammeikammer 4 in Verbindung.

Auf der Anschlagfläche 16 liegt ein im Rohrteil U verschieblich geführter Ringkörper 23 auf, der verschieblich von einem Stößel 24 durchsetzt ist. Der Stößel 24 endet unterhalb des Ringkörpers 23 mit einem Anschlagteller 25 und durchragt andererseits das Rohrteil 11 sowie den Zylinderraum 14, ist. abgedichtet verschieblich in der eine Gehäusezwischenwand bildenden, oberen Abschlußwandung 26 des Einsatztciles 9 gelagert und endet in der Wassersammeikammer 4 mit einem dem Ventilsitz 5 gegenüberstehenden Ventilverschlußkörper 27. Zwischen der Abschlußwandung 26 bzw. einer durch eine Verstärkung des Stößels 24 im Zylinderraum 14 gebildeten Widerlagerfläche 28 und dem Ringkörper 23 ist je eine Druckfeder 29 bzw. 30 eingespannt.

Im Ruhezustand bei fehlendem Druckluftimpuls

nimmt das Entwässerungsventil die in F i g. 1 dargestellte Schaltlage ein. Das aus dem Ventilsitz 5 und dem Ventilverschlußkörper 27 gebildete, erste Absperrorgan ist geöffnet, so daß durch den Siebansatz 3 Kondensat aus dem nicht dargestellten Druckluftbehälter durch den Gewindenippel 2 in die Wassersammeikammer 4 einfließen und sich auf deren Boden 6 ansammeln kann. Der Steuerkolben 12 befindet sich mitsamt dem Flachschieber 17 in der unteren Stellung, in welcher die Dichtkörper 21 an geschlossenen Schieberflächenabschnitten anliegen und die Durchbrechungen 20 sich unterhalb der Dichtkörper 21 befinden.

Gelangt über den Steuerkanal 15 ein Druckluftimpuls in den Beaufschlagungsraum 13, so wird der Steuerkol-Entwässerungsventils selbsttätig von den Dichtflächei entfernt, das heißt, das zweite Absperrorgan regenerier sich selbst

Das erste Absperrorgan ist infolge seines Aufbaue relativ unempfindlich gegen Verschmutzungen, da das ii das Gehäuse 1 durch den Gewindenippel 2 einströmen de Kondensat Feststoffpartikel vom Ventilverschluß körper 27 bzw. dem Ventilsitz 5 abspült. Außerdem sine hier geringe Undichtheiten infolge der relativ kurzei

ίο Standzeiten des Entwässerungsventils in der Stellunj mit geschlossenem ersten Absperrorgan unkritisch um können ohne weiteres in Kauf genommen werden.

Es ist jedoch auch möglich, das erste Absperrorgai analog zum zweiten Absperrorgan mit einem Flach

»Α»Α·* <4αη A «mnr_nUn_l.Aii'l-»/<l' !»μ 7·^ΐ:η^Α····η· ■ m IS Cf»Hi#*Hf»r ailC7llCt flHf*ⁿ ΙΙπΗ COfTIIt 31If¹Kl fl'lF HlPCPC

■: vcvii UViI j"~v LiiivsaLM ι αϊ VIiUi UViV im M^y in IVJ νι ι UUiIt «ν«···™«· a»>.wa<>.w..a.iv·· ...... 3"w···:» »w·: · »-. ^>·νννΰ

14 unter Kompression der Druckfeder 29 nach oben verschoben. Über die Anschlagfläche 16 wird dabei der Ringkörper 23 mitgenommen und die Druckfeder 30 verschiebt den Stößel 24 aufwärts, bis der Ventilverschlußkörper 27 am Ventilsitz 5 anliegt und somit die erste Absperreinrichtung 5, 27 schließt, wodurch die Wassersammeikammer 4 vom Druckluftbehälter abgesperrt wird Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens 12, wobei nunmehr auch die Druckfeder 30 komprimiert wird, gelangt der über das Rohrteil 11 mit dem Steuerkolben 12 gekuppelte Flachschieber 17 in eine Hubstellung, in welcher die Durchbrechungen 20 die Stirnflächen der Dichtkörper 21 überschleifen und in den Bereich deren Innenräume 22 gelangen. Aus der Wassersammeikammer 4 kann das angesammelte Kondensat durch die Innenräume 22 der Dichtkörper 21 sowie die Durchbrechungen 20, die Ausnehmung 19 und die Bohrung 10 zur Atmosphäre ablaufen.

Beim Abklingen des Druclduftimpulses im Beaufschlagungsraum 13 drücken die Druckfedern 29 und 30 alle Teile des Entwässerungsventils wieder in die dargestellten Lagen zurück, wobei zuerst die Durchbrechungen 20 aus dem Bereich der Dichtkörper 21 nach unten austreten und damit die Wassersammeikammer 4 von der Verbindung zur Atmosphäre absperren und anschließend sich der Ventiiverschlußkörper 27 unter öffnung der ersten Absperreinrichtung 5, 27 vom Ventilsitz 5 absenkt.

Die Stirnflächen der Dichtkörper 21 liegen in beiden Schaltstellungen des Entwässerungsventils vollständig an den Schieberflächen 18 mit am ganzen Umfang gleichmäßiger Flächenpressung an und sie werden nicht vom ausfließenden Kondensat umspült Beim Verschieben des Flachschiebers 17 werden zudem dessen Schieberflächen 18 sowie die an diesen anliegenden Stirnflächen der Dichtkörper 21 unter Abstreifen von etwa vorhandenem Kondensat bzw. Festkörperpartikeln gereinigt Hieraus ergibt sich eine über lange Betriebszeiten des Entwässerungsventils gute Dichtigkeit des aus dem Flachschieber 17 und den Dichtkörpern 21 gebildeten, zweiten Absperrorgans 17, 21; sollten doch einmal zwischen die Dichtflächen dieses zweiten Absperrorgan Fremdkörper eingedrungen sein und eine geringe Undichtigkeit bewirken, so werden diese bei den folgenden Arbeitsspielen des Absperrorgan die vorstehend zum zweiten Absperror gan geschilderten Vorteile zu erzielen.

Nach F i g. 2 ist der einen vergrößerten Durchmesse aufweisende Gewindenippel 2' in Anschluß an dei Siebansatz 3 mit einem gegabelten Kanal 31 verseher welcher an seinen Enden in die Innenräume 32 zweie einander mit waagerechter Achsrichtung gegenüberste hend angeordneter Ringkörper 33 übergeht. Zwischei die beiden Ringkörper 33 greift mit seinen beidseitigei Schieberflächen ein Flachschieber 34 ein, welche anstelle des Ventilverschlußkörpers 27 nach F i g. 1 an oberen Ende des Stößels 24' befestigt ist. Der in eine entsprechend geformten Ausnehmung 35 des Gewinde nippeis 2 verschiebliche Flachschieber 34 ist nahi seinem oberen Ende mit zwei Durchbrechungen 3( versehen, welche in der unteren, dargestellten Stelluni des Stößels 24' mit den Innenräumen 32 der Ringkörpe 33 kommuniziert. Nahe seinem unteren Ende ist de Flachschieber 34 mit öffnungen 37 versehen, welchi seinen Innenraum 38 ständig mit der Wassersammei kammer 4 verbinden.

Der übrige Aufbau des Entwässerungsventils nacl F i g. 2 entspricht völlig demjenigen nach F i g. 1.
Der Flachschieber 34 stellt zusammen mit dei stirnseitig elastisch an ihn angedrückten Ringkörpern 3; das erste Absperrorgan 33, 34 dar, welches be fehlendem Druckluftimpuls in der in F i g. 2 gezeigte) Schaltstellung geöffnet ist: Durch den Siebansatz 3 kam Kondensat durch den Kanal 31, die Innenräume 32, de Ringkörper 33, die Durchbrechungen 36, den Innenraun

38 und die öffnungen 37 in die Wassersammeikammer' gelangen und sich vor dem geschlossenen, zweitei Absperrorgan 17,21 sammeln.

Bei anstehendem Druckluftimpuls und somit angeho benem Steuerkolben 12 befinden sich die Durchbre chungen 36 in einer zu den Ringkörpern 33 nach obei versetzten Lage und die Ringkörper 33 liegen an einen geschlossenen Wandlungsabschnitt der Dichtflächei des Flachschiebers 34. Damit ist das erste Absperrorgai 33, 34 geschlossen und über das wie zu Fig. beschrieben geöffnete zweite Absperrorgan 17, 2 vermag das sich in der Wassersammeikammer < angesammelte Kondensat zur Atmosphäre auszuflie Ben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Automatisches Entwässerungsventil für Druckiuftversorgungsanlagen insbesondere von Fahrzeug-Druckluftbremsen, mit einem eine Wassersammeikammer und eine Betätigungsvorrichtung beinhaltenden Gehäuse, wobei die Betätigungsvorrichtung einen von Druckluftimpulsen gegen Federkraft beaufschlagbaren Steuerkolben aufweist, welcher in einer ersten, fehlendem Druckluftimpuls entsprechenden Schaltstellung eine erste, nahe dem Kondensateintritt in das Gehäuse angeordnete Absperreinrichtung zwischen einer Eingangsöffnung und der Wassersammeikammer geöffnet sowie eine zweite, nahe dem Kondensataustritt angeordnete, als Schiebeventil ausgebildete Absperreinrichtung geschlossen und in einer zweitem, vorhandenem Druckluftimpuls entsprechenden Schaltstellung die erste und die zweite Absperreinrichtung in vertauschten Stellungen hält, wobei das Schieberventil der zweiten Absperreinrichtung einen Flachschieber aufweist, mit einer in seiner Schieberfläche im Bereich des eine Ausnehmung aufweisenden Schieberendes ausgebildeten, quer zur Ventillängsachse liegenden Durchbrechung und mit einem die Mündung der auf die Schieberfläche gerichteten Querbohrung des Kondensataustrittes umfassenden, in eine Gehäusenut gebetteten, ringförmigen Dichtkörper, welcher an der Schieberfläche des auf der dieser abgekehrten Seite gehäusefest abgestützt m geführten Flachschiebers dichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachschieber (17) beidseits eine Schieberfläche (18) trägt, an der je ein Dichtkörper (21) anliegt, daß die mit ihren Endabschnitten frei zum Flachschieber (17) hin !5 auskragenden Dichtkörper (21) andererseits in Mündungen von der Wassersammeikammer (4) kommender, sich koaxial gegenüberliegender Querbohrungen (22) derart eingesetzt ist, daß ihre querschnittsgleich mit den Querbohrungen (22) fluchtenden Innenräume in ständiger Verbindung zur Wassersammeikammer (4) und der Außenumfang ihrer aus der Mündung der Querbohrungen (22) in eine axiale Bohrung (10) frei herausstehenden Endabschnitte sowie die Durchbrechungen (20) des Flachschiebers in ständiger Verbindung zur Atmosphäre bzw. umgekehrt die Innenräume in Verbindung zur Atmosphäre und die Endabschnitte und die Durchbrechungen in Verbindung zur Wassersammeikammer stehen. _v so

2. Entwässerungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachschieber (17) eine axiale, an ihrem einen Ende zur Atmosphäre offene Ausnehmung (19) aufweist, in welche die Durchbrechungen (20) münden, daß sich zwischen dem « Flachschieber (17) und dem, wie bekannt, gleichachsig zu diesem angeordneten Steuerkolben (12) ein mit diesen beiden Teilen verbundenes, abgedichtet verschieblich im Gehäuse (I) geführtes Rohrteil (11) befindet, dessen auch den Steuerkolben (12) so durchsetzender Innenraum einerseits in die Ausnehmung (19) im Flachschieber (17) und andererseits in einen ansonsten abgeschlossenen Zylinderraum (14) des Gehäuses (1) mündet.

3. Entwässerungsventil nach Anspruch 2, dadurch <>; gekennzeichnet, daß eine den Zylinderraum (14) abschließende Zwischenwand (26) des Gehäuses (1) abgedichtet von einem axialverschieblichen Stößel

(24) durchbrochen ist, dessen eines Ende den Verschlußkörper (27) des ersten Absperrorgangs (5, 27) und dessen anderes, in das Rohrteil (11) eintauchendes Ende einen Anschlagteller (25) bildet, daß ein auf dem Stößel (24) verschieblich geführter Ringkörper (23) mit seinem radial inneren Bereich auf den Anschlagteller (25) und mit seinem radial äußeren Bereich auf eine Anschlagfläche (16) am Übergang vom Rohrteil (11) zum Flachschieber (17) aufsetzbar ist, und daß zwischen jeweils dem Ringkörper (23) und der Zwischenwand (26) bzw. einer Widerlagerfläche (28) am Stößel (24) je eine Druckfeder (29 bzw. 30) eingespannt ist

4. Entwässerungsventil nach Anspruch 3, mit vertikaler Achsrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flachschieber (17) mit den Dichtkörpern (21), das Rohrteil (U), der Steuerkolben (12), der Zylinderraum (14) und der Stößel (24) in einem nach oben mit der Gehäusezwischenwand (26) endenden, mit dem rechtlichen Gehäuse (1) lösbar verbundenen und aus diesem vertikal nach unten herausnehmbaren Einsatzteil (9) befinden.

5. Entwässerungsventi! nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Absperrorgan ebenso wie das zweite Absperrorgan (17, 21) als Schieberventil (33, 36) mit einem mit dem Stößel (24) verbundenen Flachschieber (34) ausgebildet ist