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Einrichtung zum Entwässern einer Druckluftleitung bzw. eines Druckluftvorratsbehälters
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entwässern einer Druckluftleitung bzw.
eines Druckluftvorratsbehalters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige Einrichtung ist z.B. aus der DE-OS 22 13 530 bekannt.
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Diese als selbsttätiges Entwässerungsyentil ausgebildete Einrichtung
besteht im wesentlichen aus einem Doppelventilkörper, welcher mit zwei einander
gegenüberliegenden Ventilsitzen zusammenwirkt und von einem Membrankolben betätigt
wird. Die beiden Ventilsitze bilden zusammen mit dem DoDpelventilkcrper ein Einlaßventil
und ein Auslaßventil. Uber das Einlaßventil ist eine Druckluftleitung mit einer
das Kondensat sammelnden Kammer und über das Auslaßventil ist diese
Kammer
mit der Atmosphäre verbindbar. Das Einlaßventil und das Auslaßventil stehen miteinander
in Wirkverbindung, derart, daß sich das Einlaßventil bei geschlossenem Auslaßventil
in der Offenstellung bzw. das Finlaßventil bei geöffnetem Auslaßventil in der Schließstellung
befindet.
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Die das Kondensat aufnehmende Kammer dient gleichzeitig ,lls Druckmittelkammer,
in welcher sich der auf den M.embrankol ben in Öffnungsrichtung des Auslaßventils
einwirkende Druck aufbaut.
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Wird das Auslaßventil zwecks Ablassens von Kondensat in die Offenstellung
gebracht, so wird gleichzeitig über dieses Auslaßventil der Druck in der Kammer
zur Atmosphäre hin atgebaut.
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Bei diesem Vorgang entsteht ein starkes EntlUftungseräusch.
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Um dieses EntlUftungsgeräusch zu dämpfen, ist es denkbar, am Ausgang
des Auslaßventils einen Geräuschdämpfer anzuordnen.
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Von Nachteil ist Jedoch bei der Anordnung eines Gerauschdämpfers am
Ausgang eines Entwasserungsventils, daß der z.B. aus porösem Material bestehende
Geräuschdämpfer verschmutzt (durch verharztes Öl oder Teerstoffanteile), so daß
sowohl eine schnelle Entlüftung als auch eine vollkommene Entleerung der das Kondensat
und die Druckluft zur Betätigung des Kolbens aufnehmenden Kammer nicht mehr gewährleistet
sind. Dies kann unter Umständen zur Folge haben, daß insbesondere im Winterbetrieb
bei sehr niedrigen Temperaturen das in der Kammer verbleibende Kondensat gefriert
und so das Entwässerungsventil wirkungslos wird, da in einem solchen Fall sowohl
das Kondensat als auch die Druckluft nicht mehr aus der Kammer herausgebracht werden
können.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher auch unter schwierigen Einsatzbedingungen
das Entlüften der Einrichtung geräuschvermindert vor sich geht und das Ausscheiden
des Kondensats auf einfache Weise weitgehend
sichergestellt werden
kann.
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Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung
gelöst.
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Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden
in den Unteransprüchen aufgezeigt.
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Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, daß durch die Trennung
der Ausgänge für die Druckluft und für das Xondensat die Entlüftung der Einrichtung
und die Entlüftung der Leitung zwischen Kompressor und Druckluftvorratsbhälter sichergestellt
ist. Da dem Auslaß für das Kondensat kein Geräuschdämpfer mehr nachgeschaltet ist,
kann das Kondensat leichter und schneller abfließen, wodurch die Gefahr des Einfrierens
verringert wird.
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Anhand der Zeichnung werden nachstehend zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen: Fiv. 1 eine Einrichtung zum Entwässern einer Druckluftleitung
bzw. eines Druckluftvorratsbehälters" welche für die Druckluft und für das Kondensat
getrennte Ausgänge aufweist und Fig. 2 eine der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung
im wesentlichen gleiche Einrichtung, bei welcher jedoch ein zusätzliches Ventil
zum Absperren der Einrichtung gegen die Druckluftleitung bzw. gegen den Druckluftvorratsbehälter
vorgesehen ist.
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In Fig. 1 ist eine Einrichtung zum Entwässern einer Druckluftleitung
dargestellt, welche an einem Leitungsabschnitt zwischen dem .Yompressor und dem
Druckluftvorratsbehälter an einem Ölabscheider, welcher in die Druckluftleitung
geschaltet ist angeordnet ist, derart, daß das Kondensat ohne Zuhilfenahme irgenwelcher
Vruc~-"ittel zur Atmosphäre hin abfließen kann.
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In einem Ventilgehäuse 1 ist eine Steuerkammer l9 vorgesehen, welche
von einem mit einen Dichtring 22 versehenen Betätigungskolben 21 begrenzt wird.
Der Betätigungskolben 21 wird auf seiner der Steuerkammer 19 abgewandten Seite von
einer Druckfeder 23 beaufschlagt, welche sich am ringförmigen Bodenteil eines Federraumes
7 abstützt. Über einen Steueranschluß 8 ist die Steuerkammer 19 mit einer Druckluftquelle
verbindbar. Der Betätigungskolben 21 ist mit einem Ventilschieber verbunden, welcher
sich in einer in Richtung der Längsachse des Betätigungskolbens 21 verlaufenden
Cehäusebohrung zu beiden Seiten des Betatigungskolbens 21 vom Betätigungskolben
21 weg erstreckt.
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Der Ventilschieber setzt sich aus einem ersten Schließglied 17, 24,
einem zweiten Schließglied 13 und einem dritten Schließglied 27 zusammen, wobei
zwischen dem ersten Schließglied 17, 24 und dem zweiten Schließglied 13 eine erste
Einschnürung 15 und wischen dem dritten Schließglied 27 und dem ersten Schließglied
17, 24 eine zweite Einschnürung 25 vorgesehen ist.
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In der Gehäusebohrung ist ein erster Dichtring 16 angeordnet, welcher
mit dem ersten Schließglied 17 ein erstes Ventil 17, 16 bildet. Über das erste Ventil
17, 16 ist eine als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste Kammer 11 mit
einer als Speicherkammer für das Kondensat dienenden zweiten Kammer 10 verbindbar.
Die erste Kammer 11 ist über ein vom zweiten Schließglied 13 des Ventilschiebers
und einem zweiten in der Gehäusebohrung vorgesehenen Dichtring 12 gebildeten zweiten
Ventil 13, 12 mit einem zur Atmosphäre hin führenden Auslaß 14 verbindbar. Ein in
der Gehäusebohrung angeordneter dritter Dichtring 26 bildet zusammen mit dem dritten
Schließglied 27 ein drittes Ventil 27, 26, über welches eine als Druckluftauslaßkammer
dienende dritte Kammer 5 mit einer als Einlaßkammer dienenden vierten Kammer 29
verbindbar ist. Die als Einlaßkammer dienende vierte Xammer 29 steht einerseits
über einen Druckluftanschluß 28 mit einer hier nicht gezeigten Druckluftleitung
und andererseits
über einen im Ventilgehäuse 1 vorgesehenen Kanal
20 mit der als Speicherkammer für das Kondensat dienenden zweiten Kammer 10 in Verbindung.
Im Ventilgehäuse 1 ist ein zur Atmosphäre hin führender Druckluftauslaß 3 vorgesehen,
welcher mit der Druckluftauslaßkammer 5 verbunden ist.
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Im Druckluftauslaß ist ein Geräuschdämpfer 4 angeordnet.
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In einer Gehäuseausnehmung ist ein Heizwiderstand 9 zum Verhindern
des Einfrierens des Kondensats vorgesehen.
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Das Ventilgehäuse 1 weist zwecks Geräuschdämpfung und Wärmedämmung
eine Umschäumung 2 auf.
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Die Funktion der beschriebenen Einrichtung wird im folgenden näher
erläutert. während der rörderphase des Kompressors befindet sich der Ventilschieber
der Einrichtung in der gezeigten Stellung und über den Druckluftanschluß 28 sowie
den Kanal 20 steht Druckluft in der als Speicherkammer für das Kondensat dienenden
zweiten Kammer 10 an.
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Das in der Druckluftleitung vorhandene Kondensat gelangt vom nicht
dargestellten Ölabscheider in die Einrichtung und lagert sich am Boden der zweiten
Kammer 10 in Bereich des ersten Ventils 17, 16 ab. Wird der Kompressor bei Erreichen
eines vorbestimmten Druckes im Vorratsbehälter abgeschaltet, so wird auf ein nicht
dargestelltes Magnetventil ein Schaltimpuls gegeben. Das Magnetventil gelangt in
seine Offenstellung und über den Steueranschluß 8 wird Druckluft in die Steuerkammer
19 eingesteuert. Der sich in der Steuerkammer 19 aufbauende Druck verschiebt den
Betätigungskolben 21 gegen die Kraft der Druckfeder 23 nach links in Richtung auf
den Federraum 7 zu. Dabei wird der Ventilschieber vom Betätigungskolben 21 mitgenommen.
Das zweite Ventil 13, 12 gelangt in die Schließstellung und das erste Ventil 17,
16 gelangt in die Offenstellung.
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Ebenso wird das dritte Ventil 27, 26 in die Offenstellung gebracht.
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Die als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste Kammer 11 ist
jetzt gegen den zur Atmosphäre führenden Auslaß 14 abgesperrt und die als Speicherkarmmerflir
das Kondensat dienende zweite Kammer 10 ist jetzt mit der ersten Kammer 11 verbunden.
Das Kondensat fließt von der zweiten Kammer 10 in die erste Kammer 11. Über den
Kanal 20, die Einlaßkammer 29 und das geöffnete dritte Ventil 27, 26 gelangt die
Druckluft,sus der zweiten Kammer 10 in die Druckluftauslaßkammer 5 und von dort
durch den mit dem Schalldämpfer 4 versehenen bruckluftauslaß 3 zur Atmosphäre.
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Gleichzeitig wird über den Druckluftanschluß 28, die Einlaßkammer
29 sowie das dritte Ventil 27, 26 und die Druckluft auslaßkammer 5 die vom Kompressor
zum Druckluftvorratsbehälter führende Leitung entlüftet.Die zweite Kammer 10 und
die erste Kammer 11 sind jetzt frei von Druckluft.
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Wird der Kompressor wieder eingeschaltet, so gelangt ein Schaltimpuls
auf das dem Steueranschluß 8 vorgeschaltete Magnetventil. Das Magnetventil schaltet
um und die Steuerkammer 19 wird entlüftet. Die Kraft der auf den Bet»:tigungskolben
21 einwirkenden Druckfeder 23 überwiegt jetzt und verschiebt den Betätigungskolben
21 nach rechts in Richtung auf die Steuerkammer 19 zu. Der Ventilschieber wird dabei
vom Betätigungskolben 21 mitgenommen. Das erste Ventil 17, 16 gelangt in die Schließstellung
und sperrt die als Speicherkammer für das Kondensat dienende zweite Kammer 10 gegen
die als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste flasSzw.ieVentil Kammer 11
ab. Das 12, 13 befindet sich jetzt in der Offenstellung und das Kondensat fließt
durch den Auslaß 14 zur Atmosphäre hin ab. Das dritte Ventil 27, 26 ist wieder geschlossen
und sperrt die Einlaßkammer 29 gegen die Druckluftauslaßkammer ab.
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Während bei der Einrichtung gemäß Fig. 1 die Druckluftleitung, mit
entlüftet wird, um ein leichtes Wiederanlaufen des Kompressors zu erzielen, ist
es bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Entwässern einer Druckluftleitun«,
die nicht entlüftet werden soll oder zum Entwässern eines
Druckluftvorratsbehälters
erforderlich, die Einrichtung beim Entwässerungsvorgang gegen die Druckluftleitung
bzw. gegen den Druckluftvorratsbehälter abzusperren. Eine ensprechende Einrichtung
ist in wig. 2 dargestellt.
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In einem Ventilgehäuse 30 ist eine Steuerkammer 48 vorgesehen, welche
von einem mit einem Dichtring 51 versehenen Betätigungskolben 50 begrenzt wird.
Der Betätigungskolben 50 wird auf seiner der Steuerkammer 48 abgewandten Seite von
einer Druckfeder 52 beaufschlagt, welche sich am ringförmigen Bodenteil eines Federraumes
36 abstützt. Uber einen Steueranschluß 37 ist die Steuerkammer 48 mit einer Druckluftquelle
verbindbar. Der Betätigungskolben 50 ist mit einem Ventilschieber verbunden, welcher
sich in einer in Richtung der Längsachse des Betätigungskolbens 50 verlaufenden
Gehausebohrung zu beiden Seiten des Betätigungskolbens 50 vom Betätigungskolben
50 weg erstreckt. Der Ventilschieber setzt sich aus einem ersten Schließglied 46,
53, einem zweiten Schließglied 42 und einem dritten Schließglied 56 zusammen, wobei
zwischen dem ersten Schließglied 46, 53 und dem zweiten Schließglied 42 eine erste
Einschnürung 43 und zwischen dem dritten Schließglied 56 und dem ersten Schlieglied
46, 53 eine zweite Einschnürung 54 vorgesehen ist.
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In der Gehäusebohrung ist ein erster Dichtring 45 angeordnet, welcher
mit dem ersten Schließglied 46 ein erstes Ventil 46, 45 bildet. Uber das erste Ventil
46, 45 ist eine als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste Kammer 40 mit
einer als Speicherkammer für das Kondensat dienenden zweiten Kammer 39 verbindbar.
Die erste Kammer 40 ist über ein vom zweiten Schließglied 42 des Ventilschiebers
und einem zweiten in der Gehäusebohrung vorgesehenen Dichtring 41 gebildeten zweiten
Ventil 42, 41 mit einem zur Atmosphäre führenden Auslaß 44 verbindbar. Ein in der
Gehäusebohrung angeordneter dritter Dichtring 55 bildet zusammen mit dem dritten
Schließglieo 56 ein drittes Ventil 56, 55, über welches eine als Druckluftauslaßkammer
dienende dritte Kammer 34 mit einer als Einlaßkammer dienenden vierten Kammer 59
verbindbar ist. Über ein vom dritten Schließglied 56 und einem weiteren in der Gehäusebohrung
angeordneten Dicht-
ring 57 gebildetes viertes Ventil 56, 57 ist
die Einlaßkammer 59 mit der Druckluftleitung verbindbar. Die als Einlaßkammer dienende
vierte Kammer 59 steht einerseits über einen Druckluftanschluß 58 mit einem hier
nicht gezeigten Druckluftvorratsbehälter und andererseits über einen im Ventilgehäuse
30 vorgesehenen Kanal 49 mit der als Speicherkammer für das Kondensat dienenden
zweiten Kammer 39 in Verbindung.
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Im Ventilgehäuse 30 ist ein zur Atmosphäre führender Druckluftauslaß
32 vorgesehen, welcher mit der Druckluftauslaßkammer 34 verbunden ist. Im Druckluftauslaß
32 ist ein Geräuschdämpfer 33 angeordnet. In einer Gehäuseausnehmung ist ein Heizwiderstand
38 zum Verhindern des Einfrierens des Kondensats vorgesehen. Das Ventilgehäuse 30
ist zwecks Geräuschdämpfung und Wärmedämmung von einem Mantel 31 umgeben.
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Die Funktion der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung wird im folgenden
näher erläutert.
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Es wird angenommen, daß die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung zum
Entwässern einer Druckluftleitung bzw. eines Druckluftvorratsbehälters in der Bremsanlage
eines Schienenfahrzeugs zwischen dem Druckluftvorratsbehälter und den Verbrauchern
oder auch am Druckluftvorratsbehälter angeordnet ist.
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Während der Förderphase des Kompressors befindet sich der Ventilschieber
der Einrichtung in der gezeigten Stellung und über den Druckluftanschluß 58 sowie
den Kanal 49 steht Druckluft in der als Speicherkammer für das Kondensat dienenden
zweiten Kammer 39 an. Das Kondensat aus der Druckluftleitung oder aus dem Druckluftvorratsbehälter
lagert sich auf dem Boden der zweiten Kammer 39 im Bereich des ersten Ventiles 46,
45 ab.
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Wird der Kompressor bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes im Vorratsbehälter
abgeschaltet, so wird auf ein nicht dargestelltes Magnetventil ein Schaltimpuls
gegeben.
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Das Magnetventil gelangt in seine Offenstellung und über den Steueranschluß
7 wird Druckluft in die Steuerkammer 48 eingesteuert. Der sich in der Steuerkammer
48 aufbauende Druck verschiebt den Betätigungskolben 50 gegen die Kraft der Druckfeder
52 nach links in Richtung auf den Federraum 36 zu. Dabei wird der Ventilschieber
vom Betätigungskolben 50 mitgenommen.
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Das zweite Ventil 42, 41 gelangt in die SchlieBstellung und das erste
Ventil 46, 45 gelangt in die Offenstellung.
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Ebenso wird das dritte Ventil 56, 55 in die Offenstellung gebracht.
Das vierte Ventil 56, 57 gelangt in Schließstellung und sperrt die Einlaßkammer
59 gegen die Druckluftleitung ab. Die als Auslaßkammer für das Kondensat dienende
erste Kammer 40 ist jetzt gegen den zur Atmosphäre führenden Auslaß 44 abgesperrt
und die als Speicherkammer für das Kondensat dienende zweite Kammer 39 ist jetzt
mit der ersten Kammer 40 verbunden. Das Kondensat fließt von der zweiten Kammer
39 in die erste Kammer 40. Über den Kanal 49, die Einlaßkammer 59 und das geöffnete
dritte Ventil 56, 55 gelangt die Druckluft aus der zweiten Kammer 39 in die Druckluftauslaßkammer
34 und von dort durch den mit dem Schalldampfer 33 versehenen Druckluftauslaß 32
zur Atmosphäre. Die zweite Kammer 39 und die erste Kammer 40 sind jetzt frei von
Druckluft.
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Wird der Kompressor wieder eingeschaltet, so gelangt ein Schaltimpuls
auf das dem Steueranschluß 37 vorgeschaltete Magnetventil. Das Magnetventil schaltet
um und die Steuerkammer 48 wird entlüftet. Die Kraft der auf den Betätigungskolben
50 einwirkenden Druckfeder 52 überwiegt jetzt und verschiebt den Betatigungskolben
50 nach rechts in Richtung auf die Steuerkammer 48 zu. Der Ventilschieber wird dabei
vom Betätigungskolben 50 mitgenommen. Das erste Ventil 46,45 gelangt in die Schließstellung
und sperrt die als Speicherkammer für das Kondensat dienende zweite Kammer 39 gegen
die als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste Kammer 40 ab. Das zweite Ventil
41, 42 befindet sich Jetzt in der Offenstellung und das kondensat fließt durch den
Aus-
laß 44 zur Atmosphäre hin ab. Das dritte Ventil 56, 55 ist
wieder geschlossen und sperrt die Einlaßkammer 59 gegen die Druckluftauslaßkammer
34 ab. einer das vierte Ventil 5.
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57 ist die Einlaßkammer 59 wieder mit der Druckluftleitung verbunden.
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