DE2837080A1

DE2837080A1 - Ablassventil

Info

Publication number: DE2837080A1
Application number: DE19782837080
Authority: DE
Inventors: Sten Andersson
Original assignee: Sab Industri AB
Current assignee: Sab Industri AB
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1979-03-01
Also published as: SE407615B; GB2003258A; IT1098142B; JPS5444225A; DE7825273U1; GB2003258B; FR2431089B3; SE7709592L; IT7826986A0; FR2431089A1; BR7804855A

Description

Ablaßventil

Die Erfindung betrifft Ablaßventile zum Abziehen von Kondensat aus einem Druckmittelbehälter im wesentlichen ohne Druckabfall im Druckmittelbehälter.

Solche Ventile, die häufig als Kondensatventile bezeichnet werden, werden zum Beispiel in Druckluftbehältern von Fahrzeugbremssystemen verwendet und werden in Intervallen auf die eine oder andere Weise zum Entleeren von Kondensat intermittierend betrieben, das sich im Behälter angesammelt haben kann.

Das Ablaßventil nach der Erfindung enthält ein eine Flüssig™
keitskammer bildendes Ventilgehäuse mit einem am Druckmittelbehälter anzuschließenden Einlaß und mit einem Auslaß zum Ent·= leeren von Flüssigkeit aus der Kammer, ein Ventilglied zum abwechselnden Schließen des Einlasses beziehungsweise des Aus=
lassesj, wobei der jeweils andere offen ist₉ und einen Elektro-

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magneten zur Betätigung des Ventilgliedes.

Bisherige Ventile dieser Art haben eine komplizierte und empfindliche Konstruktion mit einem Ventilglied, das· im Ventilgehäuse geführt ist zur hin- und hergehenden Bewegung im Ventilgehäuse, und das die Anordnung von komplizierten Kanälen im Gehäuse erfordert. Zur Vermeidung des Gefrierens von Wasser, das sich im Ventil angesammelt hat, bei niedrigen Außentemperaturen, sind die bisherigen Ventile häufig mit einem elektrischen Heizelement zum Heizen der Kammer versehen, wobei die Anordnung solcher Heizelemente die Konstruktion der Ventile noch aufwendiger macht.

Ein Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaßventils der eingangs angegebenen Art, das eine einfache und sichere Konstruktion hat und das Ventil bei Betrieb ausfallsieher macht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaßventils, das beim Entleeren von Wasser aus einem Druckmittelbehälter mit hoher Geschwindigkeit arbeitet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaßventils, das das Entweichen einer sehr geringen Menge von Druckmittel aus dem Behälter bei jedem Betrieb des Ventils zum Entleeren von Flüssigkeit gestattet, wobei diese Menge an Druckmittel in der Größenordnung von 1 cm liegt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaßventils, das trotz des Vorsehens einer elektrischen Heizung klein bemessen ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ventils der obigen Art, bei dem der Elektromagnet, der die Betätigungsenergie für das Ventil liefert, auch das Heizelement des Ventils bildet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaß-

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ventils, bei dem unter Druck stehendes Druckmittel mit hoher Geschwindigkeit durch das Ventil geleitet wird zur schnellen Reinigung des Ventils von in der Kammer angesammelter Flüssigkeit, wenn der Auslaß des Ventils geöffnet ist.

Dies wird bei einem Ablaßventil der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Ventilglied in der Flüssigkeitskammer verschiebbar ist zwischen einem Sitz am Einlaß und einem weiteren Sitz am Auslaß, daß das Ventilglied durch die Verschiebung zwischen den Sitzen dichtend mit einem der Sitze in Berührung kommt, und daß durch die Innenwand der Flüssigkeitskammer und durch das Ventilglied zwischen den gegenüberliegenden Enden des Ventilgliedes ein Kanal gebildet wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Ablaßventils nach der Erfindung und eine schematische Darstellung einer hiermit verbundenen elektrischen Schaltung.

Das dargestellte Ventil enthält ein Ventilgehäuse 10 mit einem Gewindeansatz 11 , der unmittelbar mit dem Boden eines Behälters für Druckluft oder ein anderes Druckmittel verbunden ist. Ein Kanal 12 erstreckt sich durch den Ge winde ans atz, v/o er mit dem Innenraum eines zylindrischen Filtersiebelementes 13 in Verbindung steht, das vom Gewindeansatz 11 absteht und im Innenraum des Behälters anzuordnen ist, mit dem das Ventilgehäuse durch den Gewindeansatz 11 verbunden ist.

Ein Kanal 14 im Ventilgehäuse 10 verbindet das untere Ende des Kanals 12 mit einer zylindrischen Flüssigkeitskammer 15 . Das Gehäuse soll so montiert werden, daß die Achse der Flüssigkeitskammer 15 im wesentlichen senkrecht verläuft. Ein die Öffnung des Kanals 14 umgebender Ventilsitz 16 in einer Endwand der Flüssigkeitskammer 15 , d.h. in der oberen Endwand, wenn die Kammer im wesentlichen senkrecht ist, ragt in die Flüssigkeitskammer, während an der gegenüberliegenden Endwand, d.h. an der

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unteren Endwand, der Flüssigkeitskammer 15 ein ähnlicher Ventilsitz 17 vorgesehen ist, der eine Öffnung 18 umgibt, die die Flüssigkeitskammer mit der Außenseite des Ventilgehäuses verbindet.

Ein Ventilglied 19 mit einem als Parallelflach ausgebildeten Körper aus Magnetmaterial, etwa Eisen, mit quadratischem Querschnitt ist in der Flüssigkeitskamner 15 angeordnet und darin zwischen den Sitzen axial geführt. Der Kreisumfang der Kammer umsehreibt den quadratischen Querschnitt des Ventilgliedes 19 _s wobei der erforderliche Gleitsitz zwischen dem Ventilglied und . der Innenwand der Flüssigkeitskammer gebildet wird. An den gegenüberliegenden Enden des Ventilelementes 19 , den Sitzen 16 bzw. 17 zugewandt, ist am Ventilglied jeweils eine Gummi- oder andre Dichtung 20 vorgesehen, die mit dem jeweiligen Sitz zusammenarbeitet. Zwischen jeder ebenen Seite des quadratischen Ventilelementes 19 ist ein Spiel 21 ausgebildet, wobei die zylindrische Innenwand der Flüssigkeitskammer 15 einen Flüssigkeitskanal und Vorratsraum in der Kammer bildet.

Im Ventilgehäuse 10 ist ein ringförmiger Elektromagnet 22 vorgesehen, von dem ein Teil den oberen oder inneren Abschnitt der flüssigkeitskammer 15 umgibt. Dieser Elektromagnet ist eng an der Kammer angeordnet und hiervon durch einen verhältnismäßig dünnen Wandabschnitt 23 getrennt. Ein Ende der Wicklung des Elektromagneten ist bei 24 an Masse gelegt, während das andere Ende über einen Leiter 25 an einen feststehenden Kontakt a eines Relaiskontaktes 26 angeschlossen ist, das einen weiteren feststehenden Kontakt b aufweist, der ein Blindkontakt ist. Der Relaiskontakt 26 ist bei + an eine elektrische Energiequelle angeschlossen.

Die Wicklung 27 des Relais 26 ist mit dem elektrischen Bremslichtkreis des Bremssystems eines Fahrzeuges verbunden, in dem der Druckluft- oder Druckmittelbehälter vorgesehen ist, wobei dieser Kreis bei 28 angegeben ist. Der Relaxskontakt 26 wird in der Stellung b gehalten, wenn die Schaltung 28 und somit

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die Spule 27 erregt ist, wobei der Kontakt 26 in die Stellung a geschaltet wird, wenn der Kreis 28 und somit die Wicklung 27 aberregt ist. In der Zeichnung ist der Kontakt 26 in der Stellung b gezeigt. Dies bedeutet, daß der Elektromagnet 22 des Ablaßventils aberregt ist, und daß das Ventilglied 19 hauptsächlich durch Schwerkraft, aber auch.durch den Druck über dem Ventilglied in der unteren dargestellten Stellung gehalten wird, in der die untere Enddichtung 20 den Sitz 17 berührt und somit die Verbindung zwischen dem Innenraum der Flüssigkeitskammer 15 und der umgebenden Durchgangsöffnung 18 unterbrochen hält. Am oberen Ende der Flüssigkeitskammer 15 ist die Dichtung 20 vom Sitz 16 abgehoben, weshalb die Verbindung zwischen dem Kanal 12 und der Flüssigkeitskammer 15 durch den Kanal 14 offen ist.

Für den Hauptteil der Betriebszeit des Fahrzeuges, in dem das Ablaßventil verwendet wird, sind der Kreis 28 und die Wicklung 27 aberregt. Dies bedeutet, daß der Relaiskontakt 26 sich in der Stellung a befindet, und daß der Elektromagnet 22 erregt ist. Dies ist demnach der normale Zustand des Ablaßventils. Dies bedeutet, daß das Ventilglied 19 , das den Kern des Elektromagneten 22 bildet, normalerweise in der angehobenen Stellung gehalten wird, in der die obere Dichtung 20 den Sitz 16 berührt und somit die Verbindung durch den Kanal 14 unterbrochen hält, während die Verbindung durch die Öffnung 18 frei ist, da die untere Dichtung 20 in dieser Stellung des Ventilgliedes 19 vom Sitz 17 abgehoben ist.

der Elektromagnet 22 erregt ist, wird er durch den 0hm¹-schen Widerstandsverlust im Elektromagnet erhitzt. Die auf diese Weise entwickelte Y/ärme wird durch den Metallkörper des Ventilgehäuses 10 geleitet. Somit werden die Innenwände der Hohlräume des Ventilgehäuses, etwa der Kanal 12 , der Kanal 14 , die Flüssigkeitskammer 15 und die Öffnung 18 bezüglich der Umgebung auf einer erhöhten Temperatur durch die V/ärme gehalten, die bei Erregung im Elektromagneten 22 erzeugt wird. Der Widerstand des Elektromagneten kann auf einen geeigneten Wert einge-

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stellt werden, sodaß die darin entwickelte Wärme ausreicht, den Innenraum des Ventilgehäuses 10 ziemlich über dem Gefrierpunkt zu halten, und zwar bei den normalerweise auftretenden und unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen der Umgebung. Auf diese Weise wird das in den Hohlräumen des Ventilgehäuses angesammelte Wasser in keinem Pail im Ventilgehäuse zu Eis gefrieren, was den beabsichtigten Betrieb des Ablaßventils beeinträchtigen würde.

Wenn der Elektromagnet 22 erregt und das Ventilglied 19 angehoben ist zur Berührung des Ventilsitzes 16 strömt das Wasser, das sich durch Kondensation im Druckluftbehälter gebildet hat, an den das Ablaßventil angeschlossen ist, durch das Filtersiebelement 13 in den Kanal 12 und den Kanal 14 . Wenn dann der Elektromagnet 22 aberregt ist auf Grund der Erregung der Wicklung 27 t wenn der Bremslichtkreis 28 im Anschluß an eine Betätigung der Bremsen erregt wird, verschwindet die Magnetkraft, durch die das Ventilglied 19 gegen den Sitz 16 angehoben gehalten wird, und das Ventilglied 19 fällt durch dxe Schwerkraft in die untere dargestellte Stellung, in der es den Sitz 17 berührt. Somit ist die Verbindung durch die Öffnung 18 unterbrochen. Wenn sich das Ventilglied 19 von seiner oberen Stellung in seine untere Stellung bewegt, wird eine kleine Menge an Druckluft durch den Innenraum des Ventilgehäuses 10 gedruckt und entweicht durch die Öffnung 18 vor dessen Schließung. Diese Luft treibt das darin mitgenommene Wasser aus dem Ventilgehäuse aus. Jedoch sind der Kanal 14 und die Öffnung 18 nur für einen sehr kurzen Augenblick offen, weshalb das verbleibende Wasser in der Flüssigkeitskammer eingefangen und gesammelt wird, wenn das Ventilglied 19 am Sitz 17 schließt.

Wenn die Betätigung der Bremsen aufhört, wird der Elektromagnet 22 in der oben beschriebenen Weise erneut erregt und wird das Ventilglied 19 in die angehobene Stellung angehoben, in der es den Ventilsitz 16 berührt. Auch in diesem Fall ist ein kurzer Augenblick vorhanden, in dem sowohl der Kanal 14 .als auch die' Öffnung 18 offen sind, wenn sich das Ventilglied 19 zwischen der unteren und der oberen Stellung bewegt. Während-dieses kur-

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zen Augenblickes treibt die Druckluft wiederum V/asser aus der Flüssigkeitskammer 15 aus. Wenn das Ventilglied 19 den oberen Ventilsitz 17 berührt, kann das in der Ventilkammer 15 verbleibende Wasser auf Grund der Schwerkraft durch, die Öffnung 18 frei aus der Ventilkammer ausfließen.

Bei einer Abänderung der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird das Ventilglied 19 normalerweise von einer Druckfeder in der oberen Stellung gehalten und wird gegen die Vorspannung dieser Druckfeder in die untere Stellung verschoben, wenn der Elektromagnet 22 erregt ist.

Erfindungsgemäß wird es aber bevorzugt, daß der Elektromagnet für den Hauptteil der Zeit erregt ist. Dieser Zustand des Ablaßventils bildet somit dessen normalen Zustand, Der durch diese Anordnung erzielte Vorteil besteht darin, daß das Ablaßventil die meiste Zeit geheizt bleibt, wobei die Heizung nur unterbrochen wird, wenn die Bremsen betätigt werden. Es ist aber selbstverständlich auch, möglich, daß der Elektromagnet 22 normalerweise aberregt ist und nur für die kurze Zeitdauer erregt wird, wenn die Bremsen betätigt werden. Dies erolgt durch Verbinden der Leitung 25 mit dem Kontakt b und durch Ausbildung des Kontaktes a als Blindkontakt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann vorzugsweise der Widerstand des Elektromagneten 22 so herabgesetzt werden, daß die während der kurzen Erregungsdauer entwickelte 'wärme intensiver ist und die somit in der Masse des Ventilgehäuses entwickelte und gespeicherte Wärmeenergie länger anhält und die Temperatur der Inneiiräume des Ventilgehäuses länger auf einer über dem Gefrierpunkt liegenden Temperatur hält.

Das Ablaßventil muß nicht unbedingt mit dem Bremslichtkreis des Fahrzeuges verbunden sein. Andere Betriebskreise bzw„ Schaltungen des Fahrzeuges können zur Betätigung des Ablaßventils verwendet werden. Selbstverständlich kann auch ein gesonderter Erregungskreis für die Relaiswicklung 27 oder unmittelbar für den Elektromagneten 22 vorgesehen werden, der durch einen Zeitgeber ge-

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steuert wird zur Erregung und Aberregung des Elektromagneten 22 in geeigneten Intervallen.

Als Abänderung kann das Ventil selbstverständlich ohne Inbetrachtziehung der Heizung intermittierend betrieben werden. Eine Art, dies zu erreichen, besteht in dem Einb.au des Ventils in den Bremslichtkreis des Fahrzeuges.

Der Kanal 21 zwischen den gegenüberliegenden Enden des Ventilgliedes 19 kann durch Längsnuten oder Plansche gebildet werden, die sich zwischen den gegenüberliegenden Enden des Ventilelementes erstrecken. Es ist auch denkbar, das Ventilglied 19 zylindrisch zu machen und eine ebene Fläche darauf vorzusehen zur Bildung des erforderlichen Kanals 21 zwischen den Enden des Ventilgliedes.

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L e e r s e i t e

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmanr. - Cr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dip!.-Ing. F. KJintjseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

München 2 · Bräuhausstraße 4 - Telefon Sammel-Nr. 225341 · Telegramme Zumpat · Telex 529979

Non 343

SAB Industri AB Adelgatan 5 (Box 306) 201 23 MAI/MÖ/Schweden

Patentansprüche

Ablaßventil zum Ablassen von Kondensat aus einem Druckmittelbehälter im wesentlichen ohne Druckabfall im Druckmittelbehälter, mit einem eine Flüssigkeitskammer bildenden Gehäuse mit einem am Druckmittelbehälter anzuschließenden Einlaß und'mit einem Auslaß zum Entleeren von Flüssigkeit aus der Kammer, mit einem Ventilglied zum abwechselnden Schließen des Einlasses beziehungsweise des Auslasses, wobei der jeweils andere offen ist, und mit einem Elektromagneten zur Betätigung des Ventilgliedes, dadurch gekennzeich-

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net, daß das Ventilglied (19) in der Flüssigkeitskammer verschiebbar ist zwischen einem Sitz (16) am Einlaß (14) und einem weiteren Sitz (17) am Auslaß (18), daß das Ventilglied (19) durch die Verschiebung zwischen den Sitzen (16, 17) dichtend mit einem der Sitze (16, 17) in Berührung kommt, und daß durch die Innenwand der Flüssigkeitskammer (15) und durch das Ventilglied (19) zwischen den gegenüberliegenden Enden des Ventilgliedes (19) ein Kanal (21) gebildet wird.
2. Ablaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromagnet (22) die Flüssigkeitskammer (15) umgibt, und daß das Ventilglied (19) als verschiebbarer Magnetkern in der Flüssigkeitskammer (15) angeordnet ist.
3. Ablaßventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (22) das Ventilglied (19) betätigt und für das Ventilgehäuse (10), insbesondere für die darin enthaltene Kammer (15), eine Heizung vorsieht.
4. Ablaßventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskammer (15) durch eine zylindrische Bohrung im Ventilgehäuse (10) gebildet wird, und daß das Ventilglied (19) in der Bohrung zwischen deren Endwänden axial verschiebbar ist.
5. Ablaßventil nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (19) einen vieleckigen, vorzugsweise quadratischen, Querschnitt hat, und daß der Kanal (21) zwischen der Innenwand der Flüssigkeitskammer (15) und der ebenen Fläche des Ventilgliedes (19) gebildet wird.
6. Ablaßventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5„ dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Ventilgliedes (19) mit den Sitzen (16, 17) zusammenarbeitende Dichtlingen (20) vorgesehen sind,

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7. Ablaßventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskaminer (15) mit einer im wesentlichen senkrechten Achse angeordnet ist, und daß das Ventilglied (19) hauptsächlich durch die Schwerkraft mit dem Auslaßsitz (17) am unteren Ende der Flüssigkeitskammer (1.5) in Berührung kommt und durch-Erregung des Elektromagneten (22) vom Auslaßsitz (17) angehoben wird.
8. Ablaßventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskammer (15) mit im wesentlichen senkrechter Achse angeordnet ist, und daß das Ventilglied (19) hauptsächlich durch eine Feder mit dem Einlaßsitz (16) am oberen Ende der Flüssigkeitskammer (15) in Berührung kommt und durch Erregung des Elektromagneten (22) vom Einlaßsitz (16) abgehoben wird.

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