DE29623447U1 - Kondensatableiter - Google Patents

Description

Anmelder: Berthold Koch, Pützstr. 4, 41468 Neuss

Bezeichnung: Kondensatableiter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kondensatableiter für Druckgassysteme, &zgr;. &Bgr;. Druckluftsysteme,

- mit einem Gehäuse das eine an das Druckgassystem anschließbare Sammelkammer für Kondensat und einen Auslaß aufweist - mit einer diesem Auslaß zugeordneten Membran, die zusammen mit Teilbereichen dieses Gehäuses ein Hauptventil bildet, welches eine Steuerkammer hat, die sich auf einer Seite der Membran befindet und an die ein mit der Sammelkammer verbundener Einlaßkanal und ein Auslaßkanal angeschlossen ist, und

- mit einem das Hauptventil steuernden Steuerventil, das elektromagnetisch betätigt ist und dem Auslaßkanal zugeordnet ist,

sowie auf die Verwendung eines Membranventils als Hauptventil in einem derartigen Kondensatableiter.

Bei dem aus der EP 391 250 Bl vorbekannten Kondensatableiter dieser Art mündet der Einlaßkanal an einer möglichst hohen Stelle in der Sammelkammer, nämlich an einer Stelle, an der sich beim praktischen Betrieb kein Kondensat ansammelt. Dadurch wird erreicht, daß sich beim praktischen Betrieb in der Steuerkammer stets nur Druckluft und niemals Kondensat befindet. Verunreinigungen im Kondensat können somit keine negativen Auswirkungen auf die Steuerung des Hauptventils haben, insbesondere weder Einlaßkanal noch Auslaßkanal verstopfen. Der vorbekannte Kondensatableiter hat sich grundsätzlich sehr bewährt, in der Herstellung und auch im praktischen Betrieb, insbesondere bei der Wartung, hat er Nachteile.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, den

Kondensatableiter der eingangs genannten Art so weiterzubilden und abzuwandeln, daß er einfacher aufgebaut ist, insbesondere die Anordnung des Einlaßkanals vereinfacht ist. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, die Verwendung eines besonderen Membranventils für einen derartigen Kondensatableiter anzugeben.

Ausgehend von dem Kondensatableiter der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Einlaßkanal an einer Stelle der Sammelkammer beginnt, an der sich im Betrieb Kondensat befindet. Verwendungsmäßig wird die Aufgabe gelöst durch Anspruch 7.

Bei diesem Kondensatableiter wird die Membran nicht mehr durch die Druckluft, sondern durch das unter dem gleichen Druck wie die Druckluftstehende Kondensat gesteuert. Beim praktischen Betrieb befindet sich damit Kondensat im Einlaßkanal und in der Steuerkammer, und zwar jedenfalls während des überwiegenden Anteils der Betriebszeit. Die Membran wird also nicht mehr über Druckluft, sondern über das Kondensat gesteuert. Dadurch läßt sich der Einlaßkanal wesentlich einfacher ausbilden. Weiterhin kann ein größerer Anteil des Innenraums für das Kondensat ausgenutzt werden, da nun nicht mehr darauf geachtet werden muß, daß in den Einlaßkanal niemals Kondensat eintreten kann.

Die Erfindung ermöglicht es, das Hauptventil im Bodenbereich des Gehäuses anzuordnen. Dadurch wird der Einlaßkanal sehr kurz. Nach wie vor ist es aber möglich, das Hauptventil an einer anderen Stelle des Gehäuses anzuordnen.

In bekannter Weise wird das Hauptventil durch ein elektromagnetisches Steuerventil gesteuert, das dem Auslaßkanal zugeordnet ist. Weiterhin sind Einlaßkanal, Steuerkammer und Auslaßkanal so aufeinander abgestimmt, daß bei durch das Steuerventil versperrtem Auslaßkanal der Druck in der Steuerkammer ausreicht, den Auslaß zu versperren. Bei freigegebenem Auslaßkanal wird der Druck in der Steuerkammer so weit abgebaut, daß der Auslaß durch das Hauptventil freigegeben wird.

In einer besonders bevorzugten Ausbildung ist der Einlaßkanal zumindest teilweise durch die Membran begrenzt. So kann der Einlaßkanal im Bereich zwischen Membran und Gehäuse vorgesehen sein. In einer besonders bevor-

zugten Ausbildung wird der Einlaßkanal durch eine Öffnung in der Membran gebildet. Auf diese Weise läßt sich der Einlaßkanal sehr einfach realisieren und sind keine separaten Vorkehrungen im Gehäuse für den Einlaßkanal zu treffen.

Als besonders bevorzugt hat es sich herausgestellt, die Öffnung in der Membran, die den Einlaßkanal bildet, im Walkbereich der Membran anzuordnen. Auf diese Weise wird die Membranbewegung genutzt, um Schmutzpartikel, die sich im Bereich des Einlaßkanals oder vor diesem angesetzt haben, zu bewegen, sodaß diese eine andere Position annehmen können. Besonders günstig macht sich dabei bemerkbar, daß sich der Querschnitt der Öffnung während der Walkbewegung der Membran ändert. Dadurch werden festsitzende Teile freigegeben.

Besonders bevorzugt ist eine Ausbildung, bei der durch die im Walkbereich der Membran befindliche Öffnung ein Körper, beispielsweise ein Stift, ein loses Drahtstück, ein Stäbchen oder dergleichen hindurchragt und der Einlaßkanal durch einen mehr oder weniger spaltförmigen, insbesondere ringförmigen Spalt gebildet wird, der sich zwischen der Öffnung und dem Körper ausbildet. Im Betrieb finden Relativbewegungen zwischen diesem Körper und der Öffnung statt, dadurch wird der spaltförmige Einlaßkanal immer wieder von eventuell anliegenden Schmutzpartikeln aus dem Kondensat befreit, z. B. freigeschabt.

In einer weiteren, bevorzugten Ausbildung, die nicht notwendigerweise, doch bevorzugt, mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Einlaßkanals verknüpft sein muß, sondern auch bei Druckluftsteuerung des Membranventils günstig ist, ist das Gehäuse aus mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei Bauteilen aufgebaut und ist bei der Demontage dieser Bauteile sowohl die Membran als auch ein Ventilkern des Steuerventils austauschbar zugänglich. Dadurch wird Wartung und Reparatur des Kondensatableiter deutlich vereinfacht.

Schließlich bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung eines Membranventils mit einer Steuerkammer, die sich auf einer Seite der Membran befindet und in die ein Einlaßkanal und ein Auslaßkanal münden in einem Kondensatableiter für Druckgassysteme, z. B. Druckluftsysteme, der ein Gehäuse hat, das eine an das Druckgassystem anschließbare Sammelkammer

für Kondensat und einen Auslaß aufweist und bei dem der Einlaßkanal an einer möglichst tiefen Stelle der Sammelkammer mündet.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser zeigen:

FIG. 1: Ein Schnittbild des Kondensatabieiters,

FIG. 2: eine Vorderansicht des Kondensatabieiters, gesehen von einer Einlaßöffnung in das Gehäuse,

FIG. 3: eine Seitenansicht des Kondensatabieiters und

FIG. 4: eine Untersicht des Kondensatabieiters, bei dem zwei Bauteile, die sich im unteren Bereich befinden und das Hauptventil ausbilden, entfernt sind, also gesehen von der Trennebenen B-B nach oben.

Der Kondensatableiter hat ein Gehäuse 20, das im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Kunststoff hergestellt ist und mehrteilig ist, es kann aber ebenso aus einem anderen Werkstoff gefertigt sein. Es hat mindestens einen Einlaß 22, mit dem es an ein (nicht dargestelltes) Druckgassystem, in dem Kondensat anfällt, anschließbar ist. Der Einlaß 22 geht über in eine Sammelkammer 24. Unmittelbar hinter dem Einlaß 22 befindet sich ein Schild 26, das grobe Partikel absperrt.

In die Sammelkammer ragt ein Sensor 28 hinein, er ist nach oben elektrisch verbunden mit einer Schaltung 30, die sich in einer separaten Kammer 32 des Gehäuses 20 befindet und gegenüber Kondensat abgedichtet ist.

Der Sensor 28 arbeitet kapazitiv, da das Gehäuse 20 aus Kunststoff erstellt ist, ist ihm eine metallische Gegenelektrode 34 zugeordnet, die im wesentlichen rohrförmig ausgeführt ist. Sie ist von der Kammer 32 aus elektrisch zugänglich.

In der dargestellten Ausführungsform ist nur ein Sensor 28 vorgesehen, er spricht bei einem Flüssigkeitsniveau des Kondensats in der Sammelkammer

24 an. Es können auch zwei Sensoren vorgesehen sein, wie dies aus der EP 391 250 bekannt ist. Über den mindestens einen Sensor 28 und die Schaltung 30 wird ein Magnetventil 36 betätigt, das sich ebenfalls in der Kammer 32 befindet. Es wird mit Niederspannung, beispielsweise 24 Volt angesteuert, die für die Betätigung benötigte elektrische Leistung wird in einem Kondensator angespeichert, der bei Betätigung des Ventils über die Spule des Magnetventils 36 zur Entladung gebracht wird.

Im unteren Bereich des Gehäuses 20 befinden sich übereinander angeordnet ein erstes Bauteil 38 und ein zweites Bauteil 40, sie sind Bestandteil des Gehäuses 20. Das erste Bauteil 38 ist entlang der Trennfläche B-B mit dem restlichen, oberen Gehäuse verbunden, das zweite Bauteil 40 ist entlang der Trennfläche A-A mit dem ersten Bauteil 38 verbunden. In den beiden Verbindungsebenen sind jeweils Dichtungen angeordnet, die eine abgedichtete Verbindung sicherstellen und auf die, sofern sich ihre Lage nicht unmittelbar aus der Zeichnung ergibt, noch separat eingegangen wird. Durch einen Satz Schrauben, im Ausführungsbeispiel sind es insgesamt vier Schrauben 42, werden beide Bauteile 38, 40 gemeinsam an einem Hauptkörper des Gehäuses 20 gehalten, die Schrauben sind aus den Figuren 2 und ersichtlich. Werden sie gelöst, so kann das zweite Bauteil 40 und auch das erste Bauteil 38 frei nach unten vom Hauptkörper des Gehäuses 20 entnommen werden.

Die Sammelkammer 24 wird in ihrem unteren Bereich durch ein Teilstück des ersten Bauteils 38 gebildet, dort befindet sich auch die Mündung 44 für einen Austrittskanal 46 des Kondensats, dieser Austrittskanal 46 endet in einem Auslaß 48. Der Austrittskanal 46 wird im wesentlichen durch das zweite Bauteil 40 ausgebildet. Er ist in der gezeichneten Darstellung der Figur 1 durch eine bewegbare Membran 50 verschlossen. Diese Membran 50 befindet sich im Bereich der Trennfläche A-A zwischen ersten Bauteil 38 und zweiten Bauteil 40. Sie ist somit frei zugänglich, wenn die beiden Bauteile 38, 40 voneinander separiert werden.

Die Membran 50 ist im wesentlichen rund, sie hat einen verstärkten Rand, mit dem sie in bekannter Weise eingespannt ist. Sie hat zusätzlich einen kleinen Fortsatz 52, der als Dichtung zwischen erstem und zweitem Bauteil 38, 40 benutzt wird, hier im Bereich eines Auslaßkanals 54. Dieser mündet in einen druckfreien Bereich, im gezeigten Ausführungsbeispiel in den Aus-

trittskanal in Nähe des Auslaßes 48. Er beginnt in einer Steuerkammer 56, die sich oberhalb der Membran 50 befindet und durch Bereiche des ersten Bauteils 38 nach oben hin begrenzt wird.

Im Bewegungsbereich der Membran 50 ist eine Öffnung 58 vorgesehen. Durch sie ragt ein Stift 60, der Teil des zweiten Bauteils 40 ist und der den durch die Öffnung 58 ragenden Körper bildet. Der Stift 60 ist so lang ausgeführt, das die Membran 50 im Rahmen ihrer Bewegung nicht vom Stift 60 freikommt, die Öffnung 58 also immer im Bereich des Stiftes 60 bleibt.

Zwischen Stift 60 und Öffnung 58 bleibt ein Spalt frei, der im gezeigten Ausführungsbeispiel ringförmig ist, aber auch irgendeine andere, beliebige Form haben kann. Er bildet einen Einlaßkanal 62. Über diesen Einlaßkanal ist der Austrittskanal 46 an einer Stelle vor der Absperrung durch die Membran 50, also auf der Druckseite, mit der Steuerkammer 56 verbunden, es kann also Kondensat, das sich in der Sammelkammer 24 angesammelt hat und den Austrittskanal 46 bis zu der Stelle füllt, wo er durch die Membran 50 versperrt ist, in die Steuerkammer 56 eintreten und diese ausfüllen. Dieses unter Druck stehende Kondensat füllt auch teilweise den Auslaßkanal 54 an, jedoch nur bis zu einer Stelle, wo dieser durch ein Steuerventil, das durch das Magnetventil von 30 gebildet ist, versperrt ist (in der gezeigten Darstellung). Das Magnetventil 36 hat einen Magnetkern 64, der von unten in eine dargestellte Spule 66 eingeschoben ist. Er wirkt zusammen mit einem Ventilsitz, den das erste Bauteil 38 ausbildet. Vom Ventilsitz nach unten erstreckt sich das restliche Teilstück des Auslaßkanals 54. Der Querschnitt des Auslaßkanals 54 ist größer als derjenige des Einlaßkanals 62, z.B: mindestens 1,5-mal, vorzugsweise mindestens zweimal und insbesondere z. B. 2,5-mal so groß.

Kondensat enthält häufig Schmutzpartikel. Ein ringförmiger Spalt um einen gegenüber der Membran vorstehenden Körper kann im Betrieb praktisch nicht vollstänig durch Schmutzpartikel verschlossen werden. Weiterhin ist aufgrund der beschriebenen Abmessungsverhältnisse von Einlaßkanal 62 und Auslaßkanal 64 sichergestellt, daß ein einmal in diese Kanäle 54, 62 eingedrungenes Schmutzteilchen auch wieder austritt, insbesondere aber die Funktion des Steuerventils nicht beeinträchtigen kann. Die engste Stelle befindet sich vorzugsweise an dem Ende des Einlaßkanals, an dem dieser in die Sammelkammer 24, z. B. über ein Teilstück des Austrittskanals

• ·

• ·

- 7 verbunden,
übergeht

Wird nun ausgehend von dem beschriebenen Zustand, bei dem sich in der Sammelkammer 24 und den entsprechenden Räumen darunter Kondensat angesammelt hat, der Magnetkern 64 mittels Stromfluß durch die Spule 66 nach oben angehoben, so wird der Auslaßkanal 54 freigegeben und kann das in der Steuerkammer 56 befindliche Kondensat abfließen. Dieser Abfluß ist größer als der Zufluß durch den Einlaßkanal 62, der Druck in der Steuerkammer 56 baut sich also ab. Der aus der Steuerkammer 56, also von oben, auf die Membran 50 ausgeübte Druck reicht nun nicht mehr aus, den Austrittskanal 46 zu versperren, vielmehr hebt sich die Membran 50 von einem ringförmigen Sitz ab und gibt den Austrittskanal 46 frei. Damit ist das Hauptventil geöffnet. Kondensat kann abfließen.

Wird das Steuerventil 36 wieder geschlossen, kann sich in der Steuerkammer 56 wieder Druck aufbauen und wird das Hauptventil wieder geschlossen.

Wie aus FIG. 1 ersichtlich ist, befindet sich die Mündung 44 des Austrittskanals 46 an einer tiefen Stelle der Sammelkammer 24, also an einer Stelle, an der sich im praktischen Betrieb Kondensat ansammelt. Die Mündung 44 befindet sich im Bereich eines kleinen, nach oben erhöhten Kragens, dadurch wird ein kleiner, geringfügig tieferer Raum geschaffen, in dem sich Schmutz ansammeln kann. Dieser Raum kann gereinigt werden, wenn das erste Bauteil 38 demontiert ist.

Diejenigen Bauteile, die im praktischen Betrieb eine mechanische Bewegung durchführen und dadurch verschleißen können, nämlich die Membran 50 und der Magnetkern 64, können ausgetauscht werden, wenn erstes und zweites Bauteil 38, 40 demontiert sind. Die Bewegung des Magnetkerns erfolgt in der Vertikalen und damit in einer günstigen Betriebsrichtung.

Claims (9)

DR. RER. NAT. WULF BAUER bayenthalgürtelis PATENTANWALT D-50968 KÖLN {MARIENBURG) TELEFON (0221) 38 05 01/38 05 02 BEK 2/95 Gm Anmelder: Berthold Koch, Pützstr. 4, 41468 Neuss Bezeichnung: Kondensatableiter SCHUTZANSPRÜCHE

1. Kondensatableiter für Druckgassysteme, &zgr;. &Bgr;. Druckluftsysteme,

- mit einem Gehäuse (20) das eine an das Druckgassystem anschließbare Sammelkammer (24) für Kondensat und einen Auslaß (48) aufweist

- mit einer diesem Auslaß (48) zugeordneten Membran (50), die zusammen mit Teilbereichen dieses Gehäuses (20) ein Hauptventil bildet, welches eine Steuerkammer (56) hat, die sich auf einer Seite der Membran (50) befindet und an die ein mit der Sammelkammer (24) verbundener Einlaßkanal (62) und ein Auslaßkanal (54) angeschlossen sind,

- mit einem das Hauptventil steuernden Steuerventil, das elektromagnetisch betätigt ist und dem Auslaßkanal (54) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (62) an einer Stelle der Sammelkammer (24) beginnt, an der sich im Betrieb Kondensat befindet.

2. Kondensatableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (62) zumindest teilweise durch die Membran (50) begrenzt wird.

3. Kondensatableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (62) durch eine Öffnung (58) in der Membran (50) gebildet wird, insbesondere durch eine ringartige Öffnung (58).

4. Kondensatableiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Öffnung (58) im Walkbereich der Membran (50) befindet.

5. Kondensatableiter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper in die Öffnung (58) hineinragt und daß im Betrieb eine Relativbewegung zwischen diesem Körper und dem Rand der Öffnung (58) stattfindet.

6. Kondensatableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) aus mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei Bauteilen (38, 40) besteht und daß bei Demontage dieser Bauteile (38, 40) sowohl die Membran (50), als auch ein Magnetkern (64) des Steuerventils (36) austauschbar zugänglich sind.

7. Verwendung eines Membranventils mit einer Steuerkammer (56), die sich auf einer Seite der Membran (50) befindet und in die ein Einlaßkanal (62) und ein Auslaßkanal (54) münden, als Hauptventil in einem Kondensatableiter für Druckgassysteme, &zgr;. B. Druckluftsysteme, der ein Gehäuse (20) hat, das eine an das Druckgassystem anschließbare Sammelkammer (24) für Kondensat und einen Auslaß (48) aufweist und bei dem der Einlaßkanal (62) an einer möglichst tiefen Stelle in die Sammelkammer (24) mündet.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (62) durch eine sich im Walkbereich der Membran (50) befindliche Öffnung (58) gebildet ist.

9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Öffnung (58) ein Stift (60) hindurchragt und bei einer Membranbewegung einer Relativbewegung zwischen dem Stift (60) und dem Randbereich der Öffnung (58) stattfindet.